Nitrogen in the Environment, Second Edition pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Hatfield, J. L. (EDT)/ Follett, R. F. (EDT)

出品人:

页数:720

译者:

出版时间:2008-7

价格:952.00元

装帧:

isbn号码:9780123743473

丛书系列:

图书标签:

• Nitrogen cycle
• Environmental science
• Nitrogen pollution
• Agriculture
• Ecology
• Biogeochemistry
• Environmental chemistry
• Water quality
• Air quality
• Soil science

环境中的氮：循环、影响与管理 本书深入探讨了氮元素在地球环境中的复杂循环过程，以及人类活动如何深刻地改变了这一关键元素的自然平衡。从大气中的氮气到生物体内的蛋白质，氮以多种形式穿梭于陆地、水体和大气之间，支撑着地球上绝大多数生命的繁衍。然而，随着工业革命和农业集约化，人类活动产生的过量氮素排放，正以前所未有的速度扰乱着自然的氮循环，引发了一系列严峻的环境问题。 第一部分：氮的自然循环 本部分将详细阐述氮元素在自然界中的主要转化途径。我们将首先介绍氮在大气中的形态（如N₂、NOx、NH₃）及其在大气化学过程中的作用。随后，我们将深入研究土壤中的氮循环，包括固氮（生物固氮和非生物固氮）、硝化、反硝化、氨挥发以及有机氮的矿化和腐殖化等关键生物地球化学过程。微生物在这些转化中扮演着至关重要的角色，本书将对此进行详细的生物学和生态学解析。同时，水体中的氮循环，包括溶解性无机氮、有机氮的转化以及在湖泊、河流、海洋中的迁移和富集，也将得到详尽的描述。我们将考察河流入海口、湿地和海洋生态系统如何参与或响应氮素的变化。 第二部分：人类活动对氮循环的影响 本部分聚焦于人类活动如何成为氮素循环失衡的主要驱动力。我们将详细分析化石燃料燃烧和交通运输产生的氮氧化物（NOx）排放，及其对空气质量、酸雨和臭氧层的影响。在农业领域，化肥的广泛使用和畜牧业的集约化，导致大量的氮素以氨（NH₃）和硝酸盐（N⁻₃）的形式淋溶、挥发和径流，对土壤、地表水和地下水造成严重的污染。工业生产过程中产生的含氮废水和废气，也将作为重要的氮源，对环境产生累积性影响。本书还将探讨城市化进程和土地利用变化，如何间接影响氮的输入和输出，例如城市污水处理厂对氮排放的控制及其效果。 第三部分：氮素失衡的环境后果 过量的氮素在环境中积累，将引发一系列连锁的负面环境效应。本书将深入剖析富营养化现象，即水体中氮磷等营养物质的过度富集，导致藻类和其他水生植物疯长，进而引发水体缺氧、鱼类死亡以及生物多样性锐减。我们将考察富营养化对淡水生态系统（如湖泊、河流）和海洋生态系统（如近海区域、珊瑚礁）的长期危害。此外，过量氮素对陆地生态系统的影响也同样不容忽视，包括土壤酸化、养分失衡、植物群落结构改变以及森林衰退等。我们将探讨氮沉降如何改变土壤微生物群落，影响土壤的肥力和功能。书中还将触及氮素排放对温室气体（如N₂O）的产生，及其在全球气候变化中的作用。 第四部分：氮素管理与可持续发展 面对日益严峻的氮污染挑战，本书的最后部分将重点探讨氮素的管理策略和可持续发展的路径。我们将回顾现有的氮素减排技术和政策，包括改进化肥利用效率、发展精准农业、优化畜禽养殖管理、推广清洁能源以及加强工业废水处理等。同时，本书也将介绍区域性和全球性的氮素管理框架，例如氮素通量监测网络、环境影响评估以及国际合作机制。我们还将探讨如何在经济发展与环境保护之间取得平衡，例如发展循环经济、推广生态农业模式，以及通过公众教育和意识提升来推动可持续的氮素管理实践。最终目标是实现氮素循环的最小化扰动，保障生态系统的健康与稳定，并为人类社会的可持续发展奠定基础。

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我必须承认，这本书的某些段落读起来颇为“枯燥”，但这种“枯燥”恰恰是其权威性的体现。它没有试图用引人入胜的故事来包装数据，而是将最原始、最未经雕琢的科学事实呈现给读者。比如，关于气溶胶中硝酸盐粒子对云形成影响的章节，大量的气象学和物理化学参数交织在一起，确实对读者的专注力提出了极高的要求。但回报也是巨大的，它迫使我不得不重新学习和巩固一些被遗忘的物理化学原理。这本书的强大之处在于其**综合性**，它成功地将大气科学、水文学、土壤微生物学、甚至全球气候模型整合到了一个统一的“氮框架”之下。它并非一本轻松的读物，更像是对一个专业人士的“资格考试”，要求你在离开书本后，能够用一套全新的、基于氮循环的视角来分析任何环境问题。

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这本关于氮元素在环境中所扮演角色的著作，以其深刻的洞察力和详尽的资料梳理，为我们构建了一幅广阔而精密的生态图景。作者并未满足于对基本化学反应的简单罗列，而是深入挖掘了氮循环在各个尺度——从微观的微生物作用到宏观的气候变化——所展现出的复杂动态。书中对人类活动如何干扰这一古老平衡的讨论尤为引人注目，特别是关于化肥过度使用如何导致水体富营养化，以及固定化氮氧化物对大气质量构成的威胁。我特别欣赏其中关于不同地理区域氮负荷差异的案例分析，这些分析不仅仅是数据的堆砌，更是在阐释地理、气候和经济发展水平如何共同塑造了一个地区的氮环境问题。阅读过程中，我不断地被提醒，我们习以为常的“空气”和“土壤”，实际上是一个持续演变、充满张力的化学战场。那种对系统性思维的强调，让我重新审视了农业、能源生产乃至城市规划之间的内在联系，意识到任何孤立的解决方案都可能在氮的维度上引发意想不到的连锁反应。这本书的价值在于，它将一个看似基础的元素，提升到了全球环境治理的核心议题的高度，迫使读者以更负责任的态度去思考人与自然的关系。

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这本书带来的阅读体验，与其说是在“阅读”，不如说是在进行一场跨越数十年的科研回顾。从早期对固定化过程的粗略估计，到如今高分辨率卫星遥感对区域氮沉降的精确测量，作者似乎将该领域的历史脉络梳理得井井有条。我尤其欣赏那些穿插在主要论述之间的“历史插曲”，它们讲述了早期科学家们是如何克服技术限制，一步步揭开氮循环的神秘面纱。这种叙事方式极大地增强了对现有知识体系的敬畏感。当我读到关于海洋氮循环的章节时，那种浩瀚感扑面而来，从深海热泉到表层浮游生物的微小互动，无不彰显着自然界在能量和物质循环上的巨大尺度。它不仅仅是关于“氮”本身，更是关于科学发现的艰辛历程，是关于人类认识自然界边界的持续努力。读完后，我感觉自己像是获得了一套解读环境新闻的底层代码，很多表面现象的背后逻辑豁然开朗。

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坦率地说，这本书的学术深度令人望而生畏，但一旦你沉浸其中，那种知识的密集度和逻辑的严密性会带来极大的满足感。它不是一本为入门者准备的“轻读”材料，更像是一部为专业研究人员准备的参考宝典。我发现自己频繁地停下来，不是因为内容晦涩，而是因为某些论点的构建实在太过精巧，需要时间去细细品味其论证的每一步。例如，其中对同位素示踪技术在追踪氮迁移路径上的应用进行了非常细致的介绍，这部分内容对于理解模型预测的准确性至关重要。作者在处理争议性话题时展现出的审慎态度也值得称赞，面对不同学派对“最佳氮利用效率”的定义分歧，书中并没有武断地下结论，而是详尽地列出了各种模型的优缺点和适用边界。这使得整本书在提供知识的同时，也在潜移默化地教授读者如何进行批判性思考和数据解读。它成功地搭建了一座连接基础科学和实际政策制定的桥梁，尽管这座桥的设计极其复杂，但其承载的学术重量是无可替代的。

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这是一本需要搭配咖啡和耐心才能攻克的巨著，它的叙述风格偏向于严谨的学术报告，几乎没有为了迎合普通读者而进行的修饰或简化。章节间的过渡往往依赖于复杂的化学方程式和图表解读，要求读者必须对生态化学有扎实的背景知识。然而，对于真正有志于环境工程或生态毒理学领域的人来说，这种直接性反而是最大的优点——它节省了大量的时间，直击核心。书中对新型脱硝技术和生物修复策略的评估部分尤其具有前瞻性，它没有停留在理论层面，而是细致地分析了这些技术的经济可行性和现场应用的局限性，这对于正在规划下一代环保项目的工程师来说，是不可多得的实战指南。每当我对某个复杂概念感到困惑时，总能在紧接着的附录或注释中找到更深层次的数学模型支撑，这种对细节的极致追求，使得这本书在“全面性”上几乎无可挑剔。

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