本书以材料与环境的关系为切入点，以材料的环境协调性评价与生态设计为理论基础，重点阐述传统材料生产、使用过程中的环境负荷及其生态化治理技术，并介绍新型环境治理材料和环境替代材料。全书共八章，包括绪论、材料的环境协调性评价与生态设计、金属材料的环境生态化治理、无机非金属材料的环境生态化治理、高分子材料的环境生态化治理、复合材料的环境生态化治理、环境治理材料和环境替代材料。每一章由“本章导读”和“知识脉络图”引入，配以丰富的课后思考题，并以“小贴士”的形式展示与章节知识相关的热点问题，同时提供多样的数字资源，包括知识图谱、多媒体课件和教学视频，以辅助学生自学。本书力求突出以下特点：坚持价值引领，强化工程伦理教育；立足应用型培养定位，突出工程特色；跟踪技术前沿，注重跨学科知识融汇；贯彻学生中心理念，融入数智化技术。 本书主要供材料、环境、机械、化学工程及相关专业本科生使用，也可作为高等专科学校、高等职业学院相关专业的教材和有关专业科技人员的参考书用。

高等院校教师

前言
第一章绪论1
第一节材料在国民经济中的地位与发展1
一、材料是人类社会发展程度的重要
标志1
二、材料是高新技术发展的先导2
第二节材料与环境的关系3
一、资源、能源支撑着材料的发展4
二、材料的环境负荷7
三、材料与“双碳”发展目标11
第三节课程的主要内容与学习方法12
一、主要内容12
二、课程特点及学习方法12
思考题14
参考文献14
第二章材料的环境协调性评价与
生态设计15
第一节材料的环境负荷评价15
第二节材料的环境协调性评价17
一、生命周期评价的产生和发展18
二、生命周期评价的概念与评价方法20
三、生命周期评价的局限性23
四、材料生命周期评价的特点与应用25
第三节材料的生态设计31
一、材料的可持续发展31
二、材料生态设计理论34
三、产品生态设计的主要内容36
四、材料生态设计方法37
五、材料生态设计应用案例39
思考题45
参考文献46
第三章金属材料的环境生态化治理48
第一节钢铁材料生产与环境生态化治理48
一、钢铁工业概况48
二、钢铁生产典型工艺50
三、钢铁生产的环境负荷54
四、钢铁工业节能环保与高质量发展的
法规和政策62
五、钢铁生产的环境生态化治理66
六、钢铁工业的清洁生产与节能减排
途径83
七、案例与讨论91
第二节有色金属材料生产与环境生态化
治理94
一、有色金属工业概况94
二、典型有色金属生产工艺95
三、有色金属生产的环境负荷101
四、有色金属工业节能环保与高质量
发展的法规和政策105
五、有色金属生产的环境生态化治理108
六、案例与讨论119
思考题121
参考文献121
第四章无机非金属材料的环境
生态化治理123
第一节硅酸盐水泥材料生产及生态化
治理123
一、硅酸盐水泥行业概况及其环境
负荷123
二、水泥行业的环境生态设计127
三、水泥行业的节能减排技术129
四、水泥行业协同处置工业废物的节能
减排技术135
五、水泥行业节能减排案例141
第二节陶瓷材料生产及生态化治理145
一、陶瓷的分类及特点145
二、我国建筑陶瓷工业的能耗及污染
现状147
三、陶瓷工业的节能降耗举措151
四、陶瓷工业的减排技术及末端治理举措156
五、陶瓷工业节能减排的典型案例164
第三节玻璃材料生产及生态化治理168
一、玻璃的分类、应用及特点168
二、玻璃工业的环境负荷169
三、玻璃行业节能减排现状及治理措施173
四、玻璃行业的清洁生产177
五、玻璃行业循环利用情况180
六、玻璃行业节能减排的案例184
思考题185
参考文献185
第五章高分子材料的环境生态化
治理187
第一节高分子材料概况及其环境负荷187
一、高分子材料的分类187
二、废旧高分子材料的来源190
三、高分子材料的环境负荷191
第二节高分子材料的可持续发展194
一、高分子材料的绿色制造194
二、废旧塑料的回收再生198
三、废旧橡胶的回收利用208
四、可降解高分子材料212
五、高分子材料的长寿命设计218
六、案例与讨论220
思考题225
参考文献225
第六章复合材料的环境生态化治理228
第一节复合材料概况及其环境负荷228
一、复合材料的分类及特点228
二、增强纤维简介233
三、复合材料的环境负荷234
第二节复合材料的可持续发展236
一、低成本制造技术236
二、复合材料的回收244
三、生态复合材料的设计与加工251
四、案例与讨论254
思考题256
参考文献256
第七章环境治理材料259
第一节大气污染治理材料259
一、大气污染概况259
二、大气污染治理材料的分类及特性260
三、案例与讨论271
第二节水污染治理材料272
一、水污染概况272
二、水污染治理材料的分类及特性274
三、案例与讨论289
第三节土壤污染治理材料290
一、土壤污染概况290
二、土壤污染治理材料的分类及特性292
三、案例与讨论298
思考题299
参考文献299
第八章环境替代材料301
第一节高环境负荷原料的替代材料301
一、环保型制冷材料301
二、环保型洗涤剂材料305
第二节环境友好型能源与节能材料308
一、环境友好型能源材料308
二、环境友好型节能材料312
思考题315
参考文献315