第一章 緒論 001
1.1 資源與環(huán)境 001
1.1.1 水資源與環(huán)境 002
1.1.2 土地資源與環(huán)境 004
1.1.3 礦產(chǎn)資源與環(huán)境 006
1.2 能源與環(huán)境 007
1.2.1 能源發(fā)展歷史 007
1.2.2 能源及其開發(fā)利用 008
1.2.3 能源的分類 010
1.2.4 能源利用存在的問題 011
1.2.5 能源的可持續(xù)利用 013
1.3 資源與人類社會(huì)發(fā)展 015
1.4 循環(huán)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展 015
1.4.1 資源、環(huán)境與社會(huì)發(fā)展的關(guān)系 015
1.4.2 循環(huán)經(jīng)濟(jì) 016
1.4.3 生態(tài)工業(yè)過程技術(shù)開發(fā)原則 018
1.4.4 發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要意義 021
思考題 021
參考文獻(xiàn) 021

第二章 可再生能源 023
2.1 概述 023
2.1.1 可再生能源定義及分類 023
2.1.2 可再生能源及其利用途徑 025
2.1.3 可再生能源利用現(xiàn)狀及前景 027
2.2 太陽能 030
2.2.1 概述 030
2.2.2 太陽能的利用形式 031
2.2.3 太陽能光熱利用 032
2.2.4 太陽能發(fā)電 034
2.3 風(fēng)能 049
2.3.1 風(fēng)力發(fā)電 049
2.3.2 風(fēng)電技術(shù) 051
2.4 水能 053
2.4.1 水力發(fā)電 053
2.4.2 三峽電站 054
2.4.3 水力資源開發(fā)方式 055
2.4.4 水力發(fā)電優(yōu)勢、弊端及展望 055
2.5 展望 056
2.5.1 經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益 056
2.5.2 挑戰(zhàn)及發(fā)展前景 059
思考題 061
參考文獻(xiàn) 062

第三章 細(xì)胞工廠 063
3.1 概述 063
3.1.1 代謝工程概述 063
3.1.2 合成生物學(xué)概述 064
3.1.3 現(xiàn)代酶工程概述 066
3.2 代謝工程 067
3.2.1 細(xì)胞的生長代謝 067
3.2.2 代謝網(wǎng)絡(luò) 067
3.2.3 組學(xué)分析 068
3.2.4 代謝工程應(yīng)用實(shí)例 069
3.3 合成生物學(xué) 070
3.3.1 研究方法 070
3.3.2 層級化結(jié)構(gòu) 071
3.3.3 使能技術(shù) 072
3.3.4 合成生物系統(tǒng) 074
3.3.5 合成生物學(xué)應(yīng)用實(shí)例 075
3.4 現(xiàn)代酶工程 077
3.4.1 酶學(xué)基礎(chǔ) 077
3.4.2 改造方法 080
3.4.3 現(xiàn)代酶工程應(yīng)用實(shí)例 083
思考題 085
參考文獻(xiàn) 086

第四章 生物煉制 087
4.1 概述 087
4.1.1 背景 087
4.1.2 第一代生物煉制 088
4.1.3 第二代生物煉制 090
4.2 預(yù)處理方法 093
4.2.1 物理法 093
4.2.2 化學(xué)法 094
4.2.3 物理化學(xué)法 095
4.2.4 生物法 097
4.3 酶水解過程 097
4.4 生物煉制工藝 099
4.4.1 分步糖化和發(fā)酵 099
4.4.2 同時(shí)糖化和發(fā)酵及同時(shí)糖化和共發(fā)酵 099
4.4.3 聯(lián)合生物加工 100
4.4.4 微生物的開發(fā) 100
4.5 生物煉制案例 101
4.5.1 嗜熱微生物合成生物乙醇 101
4.5.2 產(chǎn)油微生物合成微生物油脂 102
4.5.3 極端微生物合成生物氫氣 104
思考題 106
參考文獻(xiàn) 106

第五章 綠色材料 108
5.1 概述 108
5.1.1 綠色材料定義及其分類 108
5.1.2 綠色材料的判據(jù) 110
5.2 綠色吸附分離材料 112
5.2.1 金屬-有機(jī)框架材料 112
5.2.2 共價(jià)-有機(jī)框架材料 116
5.2.3 其他綠色吸附分離材料 120
5.2.4 綠色吸附分離材料發(fā)展前景 123
5.3 綠色催化材料 124
5.3.1 綠色催化材料的制備方法 124
5.3.2 綠色催化材料應(yīng)用舉例 125
5.3.3 綠色催化材料發(fā)展前景 126
5.4 其他綠色材料 128
5.4.1 綠色建筑裝飾材料 128
5.4.2 綠色高分子材料 130
5.4.3 綠色納米材料 131
思考題 134
參考文獻(xiàn) 135

第六章 有機(jī)固體廢棄物資源化 136
6.1 概述 136
6.2 有機(jī)固體廢棄物堆肥處理技術(shù) 137
6.2.1 堆肥概念及影響因素 137
6.2.2 堆肥工藝與設(shè)備 140
6.3 有機(jī)固體廢棄物厭氧消化處理技術(shù) 143
6.3.1 厭氧消化概念及影響因素 143
6.3.2 厭氧消化工藝與設(shè)備 146
6.3.3 沼液與沼渣的綜合利用 152
6.4 有機(jī)固體廢棄物熱解處理技術(shù) 153
6.4.1 熱解原理及影響因素 153
6.4.2 熱解工藝及其在有機(jī)固體廢棄物處理中的應(yīng)用 155
6.5 典型有機(jī)固體廢棄物的資源化技術(shù) 162
6.5.1 餐廚垃圾資源化 162
6.5.2 廢水污泥資源化 168
6.5.3 畜禽糞便資源化 170
6.6 有機(jī)固體廢棄物資源化技術(shù)展望 172
6.6.1 有機(jī)固體廢棄物資源化的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益 172
6.6.2 有機(jī)固體廢棄物資源化技術(shù)的機(jī)遇、挑戰(zhàn)和發(fā)展前景 172
思考題 173
參考文獻(xiàn) 174

第七章 低碳工廠與生態(tài) 175
7.1 工業(yè)低碳發(fā)展趨勢 175
7.1.1 鋼鐵工業(yè) 176
7.1.2 有色金屬 176
7.1.3 石油化工 178
7.1.4 建筑業(yè) 179
7.2 能源資源利用過程節(jié)能減排和污染整治 180
7.2.1 世界各國狀況 181
7.2.2 石化行業(yè)的低碳發(fā)展 185
7.3 過程系統(tǒng)集成助力石化行業(yè)低碳生產(chǎn) 189
7.3.1 能量系統(tǒng)集成 190
7.3.2 水系統(tǒng)的集成與優(yōu)化 193
7.3.3 氫氣系統(tǒng)集成 196
7.3.4 系統(tǒng)集成的其他應(yīng)用實(shí)例 198
7.3.5 智能化低碳工廠 199
思考題 203
參考文獻(xiàn) 203