第一章 绪论 001
1.1 资源与环境 001
1.1.1 水资源与环境 002
1.1.2 土地资源与环境 004
1.1.3 矿产资源与环境 006
1.2 能源与环境 007
1.2.1 能源发展历史 007
1.2.2 能源及其开发利用 008
1.2.3 能源的分类 010
1.2.4 能源利用存在的问题 011
1.2.5 能源的可持续利用 013
1.3 资源与人类社会发展 015
1.4 循环经济与社会经济可持续发展 015
1.4.1 资源、环境与社会发展的关系 015
1.4.2 循环经济 016
1.4.3 生态工业过程技术开发原则 018
1.4.4 发展循环经济的重要意义 021
思考题 021
参考文献 021

第二章 可再生能源 023
2.1 概述 023
2.1.1 可再生能源定义及分类 023
2.1.2 可再生能源及其利用途径 025
2.1.3 可再生能源利用现状及前景 027
2.2 太阳能 030
2.2.1 概述 030
2.2.2 太阳能的利用形式 031
2.2.3 太阳能光热利用 032
2.2.4 太阳能发电 034
2.3 风能 049
2.3.1 风力发电 049
2.3.2 风电技术 051
2.4 水能 053
2.4.1 水力发电 053
2.4.2 三峡电站 054
2.4.3 水力资源开发方式 055
2.4.4 水力发电优势、弊端及展望 055
2.5 展望 056
2.5.1 经济与社会效益 056
2.5.2 挑战及发展前景 059
思考题 061
参考文献 062

第三章 细胞工厂 063
3.1 概述 063
3.1.1 代谢工程概述 063
3.1.2 合成生物学概述 064
3.1.3 现代酶工程概述 066
3.2 代谢工程 067
3.2.1 细胞的生长代谢 067
3.2.2 代谢网络 067
3.2.3 组学分析 068
3.2.4 代谢工程应用实例 069
3.3 合成生物学 070
3.3.1 研究方法 070
3.3.2 层级化结构 071
3.3.3 使能技术 072
3.3.4 合成生物系统 074
3.3.5 合成生物学应用实例 075
3.4 现代酶工程 077
3.4.1 酶学基础 077
3.4.2 改造方法 080
3.4.3 现代酶工程应用实例 083
思考题 085
参考文献 086

第四章 生物炼制 087
4.1 概述 087
4.1.1 背景 087
4.1.2 第一代生物炼制 088
4.1.3 第二代生物炼制 090
4.2 预处理方法 093
4.2.1 物理法 093
4.2.2 化学法 094
4.2.3 物理化学法 095
4.2.4 生物法 097
4.3 酶水解过程 097
4.4 生物炼制工艺 099
4.4.1 分步糖化和发酵 099
4.4.2 同时糖化和发酵及同时糖化和共发酵 099
4.4.3 联合生物加工 100
4.4.4 微生物的开发 100
4.5 生物炼制案例 101
4.5.1 嗜热微生物合成生物乙醇 101
4.5.2 产油微生物合成微生物油脂 102
4.5.3 极端微生物合成生物氢气 104
思考题 106
参考文献 106

第五章 绿色材料 108
5.1 概述 108
5.1.1 绿色材料定义及其分类 108
5.1.2 绿色材料的判据 110
5.2 绿色吸附分离材料 112
5.2.1 金属-有机框架材料 112
5.2.2 共价-有机框架材料 116
5.2.3 其他绿色吸附分离材料 120
5.2.4 绿色吸附分离材料发展前景 123
5.3 绿色催化材料 124
5.3.1 绿色催化材料的制备方法 124
5.3.2 绿色催化材料应用举例 125
5.3.3 绿色催化材料发展前景 126
5.4 其他绿色材料 128
5.4.1 绿色建筑装饰材料 128
5.4.2 绿色高分子材料 130
5.4.3 绿色纳米材料 131
思考题 134
参考文献 135

第六章 有机固体废弃物资源化 136
6.1 概述 136
6.2 有机固体废弃物堆肥处理技术 137
6.2.1 堆肥概念及影响因素 137
6.2.2 堆肥工艺与设备 140
6.3 有机固体废弃物厌氧消化处理技术 143
6.3.1 厌氧消化概念及影响因素 143
6.3.2 厌氧消化工艺与设备 146
6.3.3 沼液与沼渣的综合利用 152
6.4 有机固体废弃物热解处理技术 153
6.4.1 热解原理及影响因素 153
6.4.2 热解工艺及其在有机固体废弃物处理中的应用 155
6.5 典型有机固体废弃物的资源化技术 162
6.5.1 餐厨垃圾资源化 162
6.5.2 废水污泥资源化 168
6.5.3 畜禽粪便资源化 170
6.6 有机固体废弃物资源化技术展望 172
6.6.1 有机固体废弃物资源化的经济、社会和环境效益 172
6.6.2 有机固体废弃物资源化技术的机遇、挑战和发展前景 172
思考题 173
参考文献 174

第七章 低碳工厂与生态 175
7.1 工业低碳发展趋势 175
7.1.1 钢铁工业 176
7.1.2 有色金属 176
7.1.3 石油化工 178
7.1.4 建筑业 179
7.2 能源资源利用过程节能减排和污染整治 180
7.2.1 世界各国状况 181
7.2.2 石化行业的低碳发展 185
7.3 过程系统集成助力石化行业低碳生产 189
7.3.1 能量系统集成 190
7.3.2 水系统的集成与优化 193
7.3.3 氢气系统集成 196
7.3.4 系统集成的其他应用实例 198
7.3.5 智能化低碳工厂 199
思考题 203
参考文献 203