环境学导论(周北海)

《环境学导论》按照环境学基础理论、环境污染与治理、人口/资源与环境问题、生态系统四大部分进行编写，主要介绍了全球环境问题、水环境、大气环境、土壤环境、固体废物与环境、物理环境、人口与环境、粮食生产与环境、能源与环境、自然资源的开发利用与环境、战争与环境、生态学基础、生物多样性、工业生态系统构建、农业生态系统保护、城市生态系统保护、农村生态系统保护、生态文明理论与实践、可持续发展等方面的内容。在每一章前列出“本章要点”，章节后精心设计“思考题”；在重要章节中，设置相关知识的专栏介绍。《环境学导论》可作为环境科学专业、生态学专业以及相关专业的本科生教材，也可供对环境问题、环境生态有兴趣的读者选用。

周北海，北京科技大学，教授，周北海，1992年3月清华大学环境工程系博士研究生毕业（工学博士）。1993-1994年和1995年日本福冈大学和琦玉大学从事固体废物填埋技术和光催化水处理技术研究；1996-1999年国家环保总局固体废物登记管理中心主任；2001-2004年中国驻日本大使馆高级科技外交官；2005年4月至今北京科技大学。研究方向：水污染控制与治理技术；饮用水安全保障技术；固体废物处理处置及资源化技术；环境管理信息系统应用技术。承担多项“水体污染控制与治理科技重大专项”、“国家自然科学基金”等课题。教学成果：承担“环境学导论”、“环境生物技术”、“环境规划与管理”、“饮用水深度处理”等多门课程。获北京科技大学双语教学三等奖（2007 年）；北京科技大学教学成果一等奖（2006年-排序2）等。

1.1环境的概念及其组成1

1.1.1环境的概念1

1.1.2环境的组成6

1.1.3环境的特点7

1.2环境问题的产生8

1.2.1环境问题及其分类8

1.2.2环境问题的产生与变化9

1.2.3环境问题的特点与实质10

1.3环境学的任务12

1.3.1环境学的产生12

1.3.2环境学的特点13

1.3.3环境学的研究内容及基本任务14

1.3.4环境学的学科体系15

习题与思考题16

参考文献16

第2章全球环境问题

2.1全球环境问题18

2.1.1气候变暖18

2.1.2臭氧层破坏21

2.1.3酸雨蔓延23

2.1.4海洋污染25

2.1.5危险废物越境转移26

2.1.6森林锐减26

2.1.7土地荒漠化26

2.1.8生物多样性减少27

2.1.9土壤侵蚀29

2.1.10有毒有害化学品污染30

2.2中国的主要环境问题31

2.2.1水污染31

2.2.2大气污染32

2.2.3土壤污染33

2.2.4固体废物污染34

2.2.5土地荒漠化35

2.2.6石质荒漠化36

2.2.7食品污染37

2.2.8生物多样性减少39

习题与思考题43

参考文献43

第3章水环境

3.1地球上的水44

3.2水循环45

3.2.1水的自然循环45

3.2.2社会水循环47

3.3水污染及其主要来源47

3.3.1水污染及其危害47

3.3.2水污染物来源48

3.3.3水污染物50

3.3.4典型水体污染53

3.4水污染控制59

3.4.1水环境标准59

3.4.2水处理模式61

3.4.3水污染控制技术64

习题与思考题69

参考文献69

第4章大气环境

4.1大气的组成与大气圈的结构70

4.1.1大气的组成70

4.1.2大气圈的结构71

4.2大气污染及其危害73

4.2.1大气污染73

4.2.2大气污染物的种类73

4.2.3大气污染源分类76

4.2.4大气污染的危害76

4.3大气污染的主要类型80

4.3.1煤烟型污染80

4.3.2交通型污染82

4.3.3酸沉降82

4.4大气污染防治84

4.4.1大气环境标准84

4.4.2大气污染治理技术86

习题与思考题88

参考文献88

第5章土壤环境

5.1土壤的组成和基本性质89

5.1.1土壤的形成89

5.1.2土壤的组成90

5.1.3土壤的分类92

5.1.4土壤的结构和环境特性93

5.1.5土壤退化95

5.2土壤污染与自净97

5.2.1土壤污染及其特点97

5.2.2土壤的自净99

5.2.3土壤污染及其来源99

5.3土壤污染的危害101

5.3.1土壤污染的发生类型101

5.3.2污染物在土壤中的迁移转化102

5.3.3土壤污染的危害104

5.4土壤污染的防治与修复106

5.4.1化肥污染的防治106

5.4.2农药污染的防治106

5.4.3重金属污染的防治107

习题与思考题107

参考文献108

第6章固体废物与环境

6.1固体废物的概述109

6.2固体废物的来源及危害110

6.2.1固体废物的危害110

6.2.2典型固体废物危害111

6.3固体废物的防治政策113

6.3.1“三化”原则113

6.3.2固体废物处理技术115

6.3.3固体废物处置技术117

6.3.4固体废物资源化技术119

6.3.5危险废物越境迁移的控制政策123

习题与思考题125

参考文献125

第7章物理环境

7.1噪声污染126

7.1.1噪声的概述126

7.1.2环境噪声标准129

7.2热污染130

7.2.1热环境131

7.2.2热污染的来源132

7.2.3热污染的危害132

7.2.4热污染的控制134

7.3电磁辐射135

7.3.1电磁污染的来源136

7.3.2电磁污染的特性136

7.3.3电磁污染的危害137

7.3.4电磁污染的控制138

7.4光污染140

7.4.1光污染的危害141

7.4.2光污染的防治142

7.5放射性污染143

7.5.1放射性污染的来源143

7.5.2放射性污染的特性144

7.5.3放射性污染的控制145

7.6振动147

7.6.1振动污染源147

7.6.2振动污染的特性147

7.6.3振动污染的危害148

7.6.4振动污染的控制148

习题与思考题149

参考文献150

第8章人口与环境

8.1世界人口的增长151

8.1.1世界人口增长的特点151

8.1.2世界人口增长的原因153

8.1.3世界人口发展趋势154

8.2人口增长对自然环境的压力154

8.2.1人口增长对土地资源的压力155

8.2.2人口增长对水资源的压力155

8.2.3人口增长对能源的压力155

8.2.4人口增长对生物资源的压力156

8.2.5人口增长对环境的压力157

8.3人口分布变化与环境157

8.3.1城镇化对人口分布的影响157

8.3.2土地开发对人口分布的影响158

8.4人口增长与环境承载力159

8.4.1环境承载力159

8.4.2人口增长对环境承载力的影响159

8.5我国的人口与控制160

8.5.1我国人口的现状和特点160

8.5.2我国的人口控制162

习题与思考题164

参考文献164

第9章粮食生产与环境

9.1粮食安全165

9.1.1粮食安全的概念165

9.1.2中国的粮食安全现状166

9.2粮食安全的重要作用167

9.3化肥污染防治168

9.3.1过度使用化肥的危害168

9.3.2减少化肥污染的措施168

9.4农药污染防治170

9.4.1农药分类171

9.4.2农药导致的环境污染172

9.4.3农药污染的防治对策173

9.5中国粮食生产的方向175

9.5.1发展思路175

9.5.2发展战略176

习题与思考题177

参考文献177

第10章能源与环境

10.1能源利用与环境问题178

10.1.1能源及其分类178

10.1.2全球能源消耗利用及存在问题180

10.1.3世界能源结构181

10.1.4能源对环境的影响182

10.2可再生能源的利用186

10.3节能与环境保护189

10.3.1节能技术的基础知识189

10.3.2节能的方法与措施189

10.3.3工程节能技术分类190

10.4我国能源消耗引起的环境问题191

10.4.1中国能源利用与结构191

10.4.2中国能源利用与环境问题192

10.4.3未来中国能源的需求分析193

10.5解决我国能源问题的措施194

10.5.1节能降耗与新能源技术开发194

10.5.2能源结构优化195

习题与思考题197

参考文献197

第11章自然资源的开发利用与环境

11.1自然资源的概述199

11.1.1自然资源的定义199

11.1.2自然资源分类199

11.2自然资源开发与环境问题200

11.3森林资源的利用202

11.3.1森林资源概况202

11.3.2森林资源的利用202

11.3.3世界森林资源情况203

11.3.4我国森林资源现状203

11.4土地资源的利用203

11.5矿产资源的利用205

11.5.1采矿所引起的环境问题205

11.5.2利用过程中带来的环境问题206

11.5.3采取措施206

习题与思考题207

参考文献207

第12章战争与环境

12.1战争对环境的破坏208

12.1.1古代战争的危害208

12.1.2现代战争对环境的破坏209

12.2军事活动与环境破坏216

12.2.1基地造成的环境破坏216

12.2.2军事演习的自然破坏218

12.3战争与环境伦理220

12.3.1战争与环境破坏的世纪220

12.3.2战争与环境伦理重建220

习题与思考题223

参考文献223

第13章生态学基础

13.1生态学的含义及其发展224

13.1.1生态学的概念224

13.1.2生态学的发展历史和发展趋势224

13.1.3生态学的研究内容和研究方法226

13.2生态系统的概念与功能229

13.2.1生态系统的概念229

13.2.2生态系统的能量流动229

13.2.3生态系统的物质循环231

13.2.4生态系统的稳定性232

13.3生态问题与可持续发展233

13.3.1全球生态问题233

13.3.2中国生态问题235

13.3.3生态问题与可持续发展240

13.3.4生态学的环境保护实践241

习题与思考题242

参考文献242

第14章生物多样性

14.1生物多样性243

14.1.1生物多样性的概念及其含义243

14.1.2生物多样性的演化244

14.1.3生物多样性的价值245

14.2我国的生物多样性现状246

14.2.1生物多样性的一般特点246

14.2.2生物多样性受威胁现状249

14.3生物多样性损失及其原因250

14.3.1生物多样性损失250

14.3.2生物多样性损失的主要原因250

14.4生物多样性保护252

14.4.1建设自然保护区完善保护制度252

14.4.2外来入侵物种防治和建立外来物种管理法规体系253

14.4.3生态示范区建设253

14.4.4国家合作与行动253

14.4.5增强宣传和保护生物多样性253

14.5生物多样性保护优先领域与行动254

14.5.1战略目标255

14.5.2生物多样性保护优先区域255

习题与思考题259

参考文献259

第15章工业生态系统构建

15.1工业生态学与工业生态系统的概念260

15.1.1工业生态学260

15.1.2工业生态系统261

15.2工业生态系统的特征263

15.2.1物质循环与能量流动263

15.2.2工业生态系统的动态演化265

15.2.3工业生态系统的双重性267

15.3工业生态系统的构建268

15.3.1构建原则269

15.3.2生态工业园区构建途径273

习题与思考题277

参考文献277

第16章农业生态系统保护

16.1农业生态系统278

16.1.1农业生态系统的概述278

16.1.2农业生态系统的特点279

16.1.3农业生态系统的循环280

16.2农业生态的保护281

16.2.1农业生态的环境问题281

16.2.2农业生态保护285

16.3生态农业291

16.3.1生态农业的类型291

16.3.2生态农业的发展模式291

16.3.3生态农业的发展趋势292

习题与思考题295

参考文献295

第17章城市生态系统保护

17.1概述296

17.1.1城市生态系统概念296

17.1.2城市生态系统的功能与特点297

17.2城市生态系统存在的问题300

17.2.1自然生态环境的破坏300

17.2.2土地占用和土壤变化303

17.2.3环境污染305

17.3城市生态系统的发展方向306

17.3.1城市的园林绿化306

17.3.2城市生物多样性的保护307

17.3.3宜居城市的构建310

习题与思考题312

参考文献312

第18章农村生态系统保护

18.1概述313

18.1.1农村生态系统概念313

18.1.2农村生态系统的特点与功能314

18.2农村生态系统存在的问题及保护316

18.2.1自然生态环境的破坏316

18.2.2土地占用和土壤变化316

18.2.3水污染316

18.2.4生活垃圾污染317

18.2.5其他污染317

18.3农村生态系统健康的基本内涵318

18.3.1生态系统健康概念的发展318

18.3.2相关生态系统健康的基本内涵318

18.3.3农村生态系统健康评价的框架体系319

18.4生态村建设320

18.4.1环境污染治理320

18.4.2生态经济建设320

18.4.3人居环境建设321

18.4.4生态文化建设323

18.4.5生态文明村建设324

18.5生态村建设模式325

18.5.1生态农业主导型生态村325

18.5.2旅游文化依托型生态村326

18.5.3特色产品开发型生态村327

18.5.4工业型生态村327

18.5.5社区型生态村328

习题与思考题328

参考文献329

第19章生态文明理论与实践

19.1生态文明理论330

19.1.1生态文明的含义330

19.1.2生态文明与原始文明、农业文明和工业文明332

19.1.3生态文明与物质文明、政治文明和精神文明334

19.2生态文明建设实践338

19.2.1生态文明建设的国际实践338

19.2.2生态文明建设的中国实践342

习题与思考题345

参考文献346

第20章可持续发展

20.1概述347

20.1.1可持续发展概念347

20.1.2可持续发展的三大原则348

20.1.3可持续发展的基本内涵349

20.2循环经济350

20.2.1循环经济的由来350

20.2.2循环经济的技术经济特征350

20.2.33R原则351

20.2.4循环经济与传统经济的区别352

20.3清洁生产352

20.3.1清洁生产的产生背景352

20.3.2清洁生产的内涵353

20.3.3清洁生产的基本内容354

20.3.4清洁生产审核355

20.4我国清洁生产审核实践357

20.4.1我国清洁生产立法的特点357

20.4.2《清洁生产审核暂行办法》的原则358

20.4.3清洁生产在我国的发展现状358

习题与思考题360

参考文献360

自工业革命以来，世界经济迅猛发展，其前提是以环境破坏和污染为代价。水污染、大气污染、固体废物污染、物理性污染以及生态环境破坏、生物多样性破损蔓延全球，这些问题至今都未得到解决，在有些国家和地区甚至变得越发严重。环境问题的根本在于人类的诸多不当活动，因此《环境学导论》有助于提升全民的环境意识。基于编写团队的教学实践，本书内容在满足环境专业要求的同时，兼顾矿冶专业的特点。《环境学导论》的出版得到了北京科技大学的立项支持，由周北海教授、陈月芳副教授、施春红副教授、袁蓉芳博士组成编写团队，并有郭利、关欢欢、安丹凤、王岩、滕科均等研究生参与。本书由20章组成，全书编写分工如下：第1、2,13～18,20章袁蓉芳编写；第3～11章由陈月芳编写；第12章由周北海编写；第19章由施春红编写。全书由周北海策划、构思并统稿。《环境学导论》首先从基本环境概念介绍导入，接着站在全球环境的角度客观分析中国主要环境问题。让读者对环境学及国内外形式有宏观认知。在此基础上，本书基于水、大气、土壤(固废)三大环境问题，以物理、人口、粮食生产、能源、自然资源、战争等与环境之间的关系为着重点，对环境学进行系统阐述。后，从生态学，生物多样性，工业、农业、城市和农村生态系统保护，上升到生态文明理论与实践、可持续发展的重要意义。全书有概念、有问题、有方法、有模式、有实践。全书内容安排上，力求系统性、完整性和新颖性。其中，本人主笔的“战争与环境”一章在同类书籍中鲜有专门章节触及，本书先行做尝试，以起抛砖引玉的作用。另外，一些案例和内容以专栏形式编排。《环境学导论》引用了一些国内外同行学者的研究成果，在此深表谢意。《环境学导论》可作为环境科学专业、环境工程专业、生态学专业以及相关专业本科生的教材。环境学发展迅速，加上我们能力所限，虽竭尽全力，但书中不当和错误之处在所难免，敬请各位专家、学者批评指正。周北海2017年1月于北京