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环境科学概论（第2版）

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作者方淑荣，姚红 著

出版社清华大学出版社

ISBN9787302510093

出版时间2020-10

装帧平装

开本16开

定价55元

货号29138034

上书时间2024-10-19

百叶图书
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品相描述：全新
商品描述
前言
本教材自2011年6月出版以来，得到了各位同仁的认可与支持，已经多次重印。在此向选用本教材的各位同仁表示真诚的感谢！同时因书中的疏漏给各位在使用过程中带来不便，我们向各位表示深切的歉意！随着时间的推移和环境科学的发展，书中部分内容已显过时与陈旧，因此进行了修订。
　　当今社会，人们对生存环境越来越重视，对空气质量预报的关注度不再亚于天气预报，环境质量已经成为评价区域社会经济发展的重要指标。环境科学是近年来快速发展的学科之一，已经不仅仅是环境科学专业学生的必修课，也成为很多相关专业学生的必修课或者是大学生的通识课程。随着环境科学各分支学科的不断完善，现代环境科学体系日趋成熟。本次修订更加注重教材框架体系的逻辑性，强调内容的科学性，追求内容的时代性，注重内容的适用性，紧密联系实际，反映社会发展对环境科学学科发展的需要。新版主要对第3章水体环境的内容进行梳理、调整和删改，其他章节主要增加一些环境科学的新内容，如目前大家普遍关注的雾霾、热污染以及固体废物管理的创新与实践等，同时对书中原有的错误进行了修正，对一些内容和数据进行了更新。力争使其逻辑更合理，重点更突出，既有利于教师的教，又有利于学生的学。
　　本次修订过程中，姚红博士做了大量的工作，刘波、赵力、蒋慧等都提出了中肯的建议，在此表示感谢。也向那些对本书提出修改意见的老师和同学们表示衷心感谢！
　　尽管我们反复思考，仔细斟酌，尽力而为，希望将修订工作做得完美，但仍然可能存在一定的错误与问题，请各位同仁对书中不当之处给予指正！

　　编者2018年6月
　　当今全球环境问题日趋严重，臭氧层损耗、气候变暖、酸雨、土地荒漠化、森林锐减、生物多样性减少等，与大气污染、水体污染、土壤污染等交织在一起，对人类的生活、生产与生存构成了极大的威胁，环境保护已成为当今世界面临的重要任务。环境科学以人类环境系统为研究对象，揭示人类活动与自然环境之间的关系，探索全球环境的演化规律，调控人类与环境之间的物质和能量交换过程，以改善环境质量，促进人类与环境之间的协调发展。经过四十多年的发展与完善，环境科学与自然科学、工程科学、社会科学、管理科学等学科相互交叉渗透，形成了具有自身特征的相对完善的理论体系和学科框架结构。
　　本教材主要是以人类面临的主要环境问题为研究对象，探讨人类活动导致的环境污染的成因、特征及规律，目的是使学生在掌握一定的环境科学知识的基础上，了解当前全球和我国环境问题的严重性、危害及产生的原因，增强环境忧患意识；树立人与自然和谐共存的观点，同时承担起保护环境的历史重任。在教学内容上，注重知识体系的科学性、系统性和实用性，同时瞄准环境科学研究的前沿，并结合我国环境的现状，力求内容的新颖性。为了便于学生的学和教师的教，在每章内容之前都有明确的学习目标，在每章内容之后附有思考题和学习资源，以深化和拓展教学内容。同时，还在文中附有经典的阅读材料和案例研究的内容，便于学生自学和深入探讨环境问题的实质，培养学生利用所学知识解决环境问题的能力。
　　本教材由方淑荣任主编并负责全书统稿。参加编写工作的是：第1、2、5、8章由方淑荣编写；第3章由刘波编写；第4章由赵力编写；第6章由蒋慧编写；第7、9章由姚红编写；第10章由游珍编写。全书由王英利主审，他提出了许多宝贵的意见，特表示感谢。
　　本教材可作为环境科学专业、环境工程专业、环境规划专业及相关专业的基础课程教材，也可作为环境科学公选课的教材。
　　本教材编写工作中，我们尽量针对地学及相关专业的学科特点，在选材的新颖性、科学性、知识性等方面都做了很大的努力。但限于作者的知识领域和水平所限，本教材仍可能存在不足之处，敬请读者批评指正。

　　编者2011年1月

导语摘要
本教材以人类面临的主要环境问题为研究对象，系统地阐述了人类活动影响下环境要素的变化以及污染物在大气、水体、土壤中的迁移转化规律，并介绍了固体废物污染、物理污染和生物污染对环境的影响，同时从环境管理的视角探讨了解决环境问题的途径，*后对全球性环境问题及可持续发展理论进行了概论性的阐述。 
本教材每章之前明确了学习目标，章节中附有典型的阅读材料，每章之后附以思考题，并提供了开放性的学习资源，以此提高教材的实用性，既有利于学生的学，又有利于教师的教，尤其是有利于培养学生的综合思维及解决实际问题的能力。 
本教材可作为环境科学、环境工程、资源与环境规划等专业的基础课程教材，也可作为环境科学公选课的教材，同时也可供从事环境保护工作的专业人员参考。


作者简介
方淑荣，女。南通大学地理科学学院副教授。多年从事环境科学课程的教学与研究工作，是“环境学概论”课程负责人；姚红，女，博士，南通大学副教授，长期从事环境科学方面的教学和研究工作，近年来主要从事江苏沿海地区水环境管理方面的研究工作。


目录
第1章绪论1 
1.1环境的基本概念及组成1 
1.1.1环境的概念1 
1.1.2环境的组成4 
1.1.3环境的特性5 
1.2环境问题7 
1.2.1环境问题及其分类7 
1.2.2环境问题的由来与发展7 
1.2.3环境问题的实质9 
1.2.4环境问题的特点及其启示10 
1.3环境科学11 
1.3.1环境科学的发生和发展11 
1.3.2环境科学的研究对象与任务14 
1.3.3环境科学的分科15 
问题与思考16 
参考文献16 
课外阅读16 
第2章大气环境18 
2.1大气的结构与组成18 
2.1.1大气的结构18 
2.1.2大气的组成21 
2.2大气污染及主要污染物22 
2.2.1大气污染22 
2.2.2大气污染源及其分类23 
2.2.3大气污染物及其分类25 
2.2.4几种主要大气污染物的性质及危害30 
2.3几种典型的大气污染类型36 
2.3.1煤烟型污染36 
2.3.2交通型污染37 
2.4污染物在大气中的迁移与扩散39 
[1]环境科学概论（第2版）目录[2]2.4.1大气污染物的扩散与气象因子的关系39 
2.4.2大气污染物的扩散与下垫面的关系48 
2.4.3影响大气污染的其他因素50 
2.4.4大气污染物的扩散模式50 
2.5大气污染的综合防治60 
2.5.1大气污染控制与管理61 
2.5.2大气污染治理技术62 
问题与思考68 
参考文献68 
课外阅读69 
第3章水体环境70 
3.1水体环境概述70 
3.1.1天然水在环境中的循环70 
3.1.2天然水的组成73 
3.1.3天然水的类型及其特点74 
3.1.4天然水的性质75 
3.2水体环境污染及污染物76 
3.2.1水体概念及水体污染76 
3.2.2水体污染源与污染物77 
3.2.3常用的水质评价指标83 
3.3污染物在水体中的迁移与转化85 
3.3.1水体自净作用与水环境容量85 
3.3.2污染物在水中的运动特征86 
3.3.3河流水体中污染物扩散的稳态解89 
3.3.4河流水质模型91 
3.4主要污染物在水体中的化学转化96 
3.4.1耗氧有机物96 
3.4.2植物营养物99 
3.4.3重金属102 
3.5水环境污染控制及管理103 
3.5.1水环境质量标准103 
3.5.2水环境污染防治对策105 
3.6水污染控制技术107 
3.6.1污水的处理方法分类与污水处理系统107 
3.6.2常用的物理处理方法简介108 
3.6.3常用的化学处理方法简介112 
3.6.4常用的生物处理方法简介115 
3.6.5常用的物理化学处理方法简介121 
问题与思考122 
参考文献123 
课外阅读123 
第4章土壤环境124 
4.1土壤污染与土壤自净125 
4.1.1土壤污染及其特点126 
4.1.2土壤自净127 
4.2土壤污染物及其危害129 
4.2.1土壤污染物的来源130 
4.2.2土壤污染的危害130 
4.3土壤中的主要污染物及其迁移转化131 
4.3.1重金属对土壤的污染132 
4.3.2化学农药对土壤的污染137 
4.4土壤污染的综合防治143 
4.4.1土壤污染的控制与管理143 
4.4.2土壤污染控制技术145 
问题与思考147 
参考文献147 
课外阅读147 
第5章固体废物与环境148 
5.1固体废物的概述148 
5.1.1固体废物来源及其种类149 
5.1.2固体废物的特点151 
5.1.3固体废物的污染途径及危害152 
5.2固体废物污染的综合防治153 
5.2.1固体废物控制的原则153 
5.2.2固体废物的处理技术155 
5.2.3固体废物的处置技术157 
5.2.4固体废物资源化利用158 
问题与思考159 
参考文献159 
课外阅读159 
第6章物理环境160 
6.1噪声污染160 
6.1.1噪声及其来源160 
6.1.2噪声的物理量度指标163 
6.1.3噪声的危害165 
6.1.4噪声的控制166 
6.2电磁辐射污染168 
6.2.1电磁辐射及其来源168 
6.2.2电磁辐射的危害169 
6.2.3电磁辐射的控制169 
6.3放射性污染171 
6.3.1放射性污染及其来源171 
6.3.2放射性污染的危害172 
6.3.3放射性污染的控制172 
6.4光污染173 
6.4.1光污染及其来源173 
6.4.2光污染的危害174 
6.4.3光污染的控制174 
6.5热污染174 
6.5.1热污染及其来源174 
6.5.2热污染的危害175 
6.5.3热污染的控制176 
问题与思考176 
参考文献176 
课外阅读177 
第7章生物环境178 
7.1生物多样性178 
7.1.1生物多样性及其价值178 
7.1.2生物多样性锐减的原因183 
7.1.3生物多样性保护188 
7.2生物污染190 
7.2.1生物污染及其来源190 
7.2.2生物污染的危害191 
7.2.3生物污染的控制193 
7.3食品污染194 
7.3.1食品污染及其来源194 
7.3.2食品污染的控制199 
问题与思考201 
参考文献201 
课外阅读201 
第8章环境管理202 
8.1环境管理概述202 
8.1.1环境管理的含义202 
8.1.2环境管理的内容203 
8.2环境管理的基本制度205 
8.2.1环境影响评价制度205 
8.2.2“三同时”制度207 
8.2.3排污收费制度209 
8.2.4环境保护目标责任制210 
8.2.5城市环境综合整治定量考核制度211 
8.2.6污染集中控制214 
8.2.7排污申报登记与排污许可证制度216 
8.2.8限期治理污染制度218 
8.2.9污染排放总量控制制度219 
8.3环境保护法221 
8.3.1环境保护法的定义221 
8.3.2环境保护法的目的和任务222 
8.3.3环境保护法的基本原则222 
8.3.4环境与资源保护法体系226 
8.4环境标准228 
8.4.1环境标准的内涵228 
8.4.2环境标准的特点228 
8.4.3环境标准的作用229 
8.4.4环境保护标准体系与管理体制230 
问题与思考230 
参考文献231 
课外阅读231 
第9章环境科学技术与方法232 
9.1环境监测232 
9.1.1环境监测的目的与分类233 
9.1.2环境监测的要求与特点234 
9.1.3环境监测技术与方法236 
9.2环境评价246 
9.2.1环境评价及其分类246 
9.2.2环境评价的主要内容248 
9.2.3环境评价的方法249 
9.3环境规划252 
9.3.1环境规划的内涵及作用252 
9.3.2环境规划的分类与特征254 
9.3.3环境规划的原则与方法256 
问题与思考260 
参考文献260 
课外阅读260 
第10章全球环境变化与可持续发展261 
10.1全球环境变化261 
10.1.1温室效应261 
10.1.2臭氧层耗竭268 
10.1.3酸雨危害加剧272 
10.1.4海洋污染275 
10.2可持续发展280 
10.2.1可持续发展理论280 
10.2.2中国可持续发展战略285 
问题与思考287 
参考文献287 
课外阅读287

内容摘要
本教材以人类面临的主要环境问题为研究对象，系统地阐述了人类活动影响下环境要素的变化以及污染物在大气、水体、土壤中的迁移转化规律，并介绍了固体废物污染、物理污染和生物污染对环境的影响，同时从环境管理的视角探讨了解决环境问题的途径，*后对全球性环境问题及可持续发展理论进行了概论性的阐述。 
本教材每章之前明确了学习目标，章节中附有典型的阅读材料，每章之后附以思考题，并提供了开放性的学习资源，以此提高教材的实用性，既有利于学生的学，又有利于教师的教，尤其是有利于培养学生的综合思维及解决实际问题的能力。 
本教材可作为环境科学、环境工程、资源与环境规划等专业的基础课程教材，也可作为环境科学公选课的教材，同时也可供从事环境保护工作的专业人员参考。

主编推荐
方淑荣，女。南通大学地理科学学院副教授。多年从事环境科学课程的教学与研究工作，是“环境学概论”课程负责人；姚红，女，博士，南通大学副教授，长期从事环境科学方面的教学和研究工作，近年来主要从事江苏沿海地区水环境管理方面的研究工作。

精彩内容
第3章水 体 环 境
　　学习目标
　　1. 掌握水体污染物质的来源和水体污染的主要污染物。
　　2. 理解生化需氧量、化学需氧量、总有机碳量、总需氧量的概念。
　　3. 理解污染物在水体中的运动特征及河流水体中污染物扩散的稳态解。
　　4. 掌握水体中耗氧有机物进行降解时的基本概况和水体富营养化过程及危害。
　　5. 掌握重金属在水体中的迁移转化规律。
　　6. 掌握水环境质量标准、水环境污染防治对策和常规的废水处理方法。
　　3.1水体环境概述
　　水是自然界基本的环境要素，是人类生活和生产活动中不可缺少的物质资源，是生命有机体生存、繁衍的基本物质条件基础。
　　地球上的水，虽然数量巨大，但能直接被人们生产和生活利用的，却少得可怜。海水又咸又苦，不能饮用，也难以用于工农业生产。地球的淡水资源仅占其总水量的2.5%，而在这极少的淡水资源中，又有70%以上被冻结在南极和北极的冰盖中，加上难以利用的高山冰川和永冻积雪，有87%的淡水资源难以利用。人类真正能够利用的淡水资源是江河湖泊和地下水中的一部分，约占地球总水量的0.26%。全球淡水资源不仅短缺而且地区分布极不平衡。21世纪，水资源正在变成一种宝贵的稀缺资源，水资源问题已不仅仅是资源问题，更成为关系到国家经济、社会可持续发展和长治久安的重大战略问题。
　　3.1.1天然水在环境中的循环
　　地球上各种形态的水，在太阳辐射、重力等作用下，通过蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗以及径流等环节，不断地发生相态转换和周而复始运动的过程，称为水循环。水循环按不同途径与规模，分为大循环和小循环。[1]环境科学概论（第2版）第3章水体环境[2](1) 大循环
　　大循环又称外循环或海陆间循环，指发生在全球海洋与陆地间的水交换过程。海洋表面蒸发的水汽，随着气流运动被输送到陆地上空。在一定条件下形成降水降落到地面。落到地面的大气降水，一部分被植物截流，大部分沿地表流动，形成地表径流，还有一部分下渗形成地下径流。在这一过程中，除一部分通过蒸发返回大气，绝大部分终都流回海洋，从而实现海陆间循环，维持着海陆间水量的相对平衡(见图31)。
　　图31水循环示意图
　　(2) 小循环
　　小循环又称内部循环，是指发生于海洋与大气之间，或陆地与大气之间的水交换过程。前者称海洋小循环，后者称陆地小循环。海洋小循环是指从海洋表面蒸发的水汽，在海洋上空凝结致雨，直接降落到海面上的过程；陆地小循环指陆地表面和植物蒸腾蒸发的水汽，在陆地上空成云致雨，降落至地表的循环过程。这种循环由于缺少直接流入海洋的河流，因此与海洋水交换较少，具有一定的独立性(见图31)。
　　水循环具有特别重要的意义:
　　，水循环是“纽带”。水循环不仅将地球上的各种水体组合成连续、统一的水圈，而且在循环过程中将地球上的水圈、岩石圈、大气圈和生物圈紧密地联系在一起，形成相互联系、相互制约的统一整体，同时水循环也是海陆间相互联系的重要纽带。
　　第二，水循环是“调节器”。地球上的水循环是能量传输过程。通过水循环使地表太阳辐射进行重新分配，使不同纬度热量收支不平衡的矛盾得到缓解，从而调节全球的热量平衡。
　　第三，水循环是“雕塑家”。水循环过程中的流水以其持续不断的冲刷、侵蚀、搬运和堆积作用，以及水的溶蚀作用，在地质构造的基底上连续不断地塑造着千姿百态的地貌。
　　第四，水循环是“传输带”。水循环作为地表物质迁移的强大动力和主要载体，源源不断地向海洋输送大量的泥沙、有机质和各种营养盐类，从而影响海水的性质、海洋沉积、海洋生物等。同时海洋通过蒸发，源源不断地向大陆输送水汽，形成降水，进而影响陆地上的一系列物理、化学和生物过程；同时通过水循环，海洋不断向陆地输送淡水，补充和更新陆地上的淡水资源，从而使水成为取之不尽的可再生资源。
　　中国水资源现状不容乐观
　　中国是一个干旱、缺水严重的国家。淡水资源总量为28 000亿m3，占全球淡水资源的6％，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第4位，但人均只有2200m3，仅为世界平均水平的1／4、美国的1／5，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源贫乏的国家之一。 扣除难以利用的洪水径流和散布在偏远地区的地下水资源，中国现实可利用的淡水资源量则更少，仅为11 000亿m3左右，人均可利用水资源量约为900m3。中国水资源地区分布也很不平衡，长江流域及其以南地区，国土面积只占全国的36.5%，其水资源量占全国的81%；长江流域以北地区，国土面积占全国的63.5%，而水资源量仅占全国的19%。按照国际公认的标准，人均水资源低于3000m3为轻度缺水；人均水资源低于2000m3为中度缺水；人均水资源低于1000m3为严重缺水；人均水资源低于500m3为极度缺水。中国目前有16个省(区、市)人均水资源量(不包括过境水)低于严重缺水线，有6个省、区(宁夏、河北、山东、河南、山西、江苏)人均水资源量低于500m3。
　　目前我国城市供水以地表水或地下水为主，或者两种水源混合使用，有些城市因地下水过度开采，造成地下水位下降，有的城市形成了几百平方千米的大漏斗，有的沿海城市海水倒灌数十千米。由于工业废水的肆意排放，导致地表水、地下水被污染。目前，全国600多座城市中，已有400多座城市存在供水不足问题，其中比较严重的缺水城市达110个，全国城市缺水总量为60亿m3。 据监测，目前全国多数城市地下水和地表水受到一定程度的点状和面状污染，
　　不仅降低了水体的使用功能，进一步加剧了水资源短缺的矛盾，对中国正在实施的可持续发展战略带来了严重影响，而且还严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。中国水环境的主要问题: 一是水资源短缺；二是水污染；三是用水的极大浪费；四是地下水过量开采。如何合理开发、节约利用、有效保护水资源，将是我国经济能否持续高速发展的重要课题。资料来源: http://baike.haosou.com/doc/49589515180921.html
　　3.1.2天然水的组成
　　在自然界中，完全纯净的水是不存在的。天然水与周围的物质接触而发生相互作用，许多物质可以通过溶解等途径进入水体。在复杂循环过程中，进入水体的各种物质也会部分地离开水体。所以天然水实际上是一种溶液，而且是成分极其复杂的溶液。
　　除水本身外，天然水中的物质组成主要包括溶解的气体、各种离子、微量元素、生源物质、胶体物质以及悬浮颗粒等。
　　（1） 主要气体
　　水中溶解的主要气体是氮气(N2)、氧气(O2)、二氧化碳(CO2)等，还有甲烷(CH4)、氢气(H2)、硫化氢(H2S)等微量气体。
　　O2和CO2的意义。它们影响水生生物的生存、繁殖，水中物质的溶解、反应等化学行为，以及微生物的生化行为。水生动物吸收O2，放出CO2。水生植物吸收CO2，进行光合作用放出O2。水中动植物残骸的腐烂也消耗O2。天然水中O2含量变动范围一般是0～14mg/L，河水和湖水中CO2含量一般低于20～30mg/L。

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