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出版者:Wiley Custom Services

作者:Daniel B. Botkin

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2005

价格:0

装帧:Paperback

isbn号码:9780471700418

丛书系列:

图书标签:

• Environmental Science
• Ecology
• Sustainability
• Environmental Issues
• Conservation
• Biology
• Earth Science
• Climate Change
• Pollution
• Custom Textbook

经典环境科学概览：跨学科视角下的地球系统研究 本书籍名称： 经典环境科学概览：跨学科视角下的地球系统研究（Classic Environmental Science: An Interdisciplinary Study of Earth Systems） ISBN/出版信息（虚构）： 978-1-56789-012-3，第三版，[出版年份] --- 卷首语 我们生活的星球是一个复杂、动态且相互连接的系统。理解人类活动如何与自然过程相互作用，是塑造可持续未来的关键。本书旨在为读者提供一个全面、深入且基于科学证据的环境科学基础框架，涵盖从地球深层机制到大气层顶端的所有关键要素。我们拒绝孤立地看待环境问题，而是采用跨学科的方法，将生物学、化学、物理学、地质学和社会科学的洞察力融为一体，构建对当代环境挑战的整体认知。 --- 第一部分：环境科学的基础与地球系统（Foundations and Earth Systems） 第一章：环境科学导论：从世界观到科学方法 本章首先界定了环境科学的范围、历史演变及其在当代社会中的重要性。我们将探讨“环境伦理”的核心议题，引导读者建立一种负责任的地球公民意识。核心内容包括科学方法的应用，如何区分科学理论、假设与公众误解，以及理解环境数据的复杂性和不确定性。环境系统被定义为开放的、非平衡的系统，强调能量流动和物质循环是驱动所有环境过程的基础动力。 第二章：地球的结构与动力学：岩石圈与地圈的互动 本章深入研究地球的物理结构，包括地壳、地幔和地核的组成与功能。重点讨论板块构造理论如何塑造地貌、引发地质灾害（地震、火山活动）以及控制关键矿物和资源的分布。我们将考察风化、侵蚀和沉积过程如何影响土壤的形成——土壤作为生命支持系统的关键组成部分，其化学、物理和生物特性将得到详细剖析。 第三章：水圈：地球的生命之源与全球循环 水圈是环境科学研究的焦点之一。本章详细阐述了水循环的物理和化学驱动力，包括蒸发、凝结、降水和地下水补给。我们探讨了地表水和地下水的化学性质（如pH值、硬度、溶解氧），并分析了全球水资源分配不均的现状。水资源的涵养、水文模型的建立，以及水质指标的国际标准也将被纳入讨论范围。 第四章：大气层：气候、天气与空气的化学 本章专注于地球的大气层。从大气层的垂直分层（对流层、平流层等）到气体组成的细微变化，都将进行严谨的讲解。核心议题包括能量平衡、太阳辐射的吸收与再分配如何驱动天气系统。此外，大气化学的讨论将涵盖臭氧层耗竭的机制、气溶胶的作用，以及大气中痕量气体的生态学意义。 第五章：生物圈的联结：生态学原理与生物多样性 本部分从生命系统的角度审视环境。它涵盖了基础生态学理论，包括能量流动、营养级联、种群动态（增长模型、承载力）和群落结构。物种间的相互作用（捕食、竞争、共生）如何维持生态系统的稳定性是讨论的重点。最后，本章深入探讨了生物多样性的量化指标、生物热点区域的保护意义，以及物种灭绝的速度和原因。 --- 第二部分：物质循环与污染化学（Biogeochemical Cycling and Pollution Chemistry） 第六章：碳循环：从化石燃料到全球气候 碳是所有有机生命的基础，其循环的失衡是当前环境问题的核心。本章详尽分析了自然界中碳的储存库（海洋、生物量、岩石）和通量（光合作用、呼吸作用、海洋溶解）。重点讨论了人类活动（燃烧化石燃料、土地利用变化）如何打破自然平衡，导致大气中二氧化碳浓度上升，并引发海洋酸化问题。 第七章：氮磷循环与水体富营养化 氮和磷是限制许多生态系统生产力的关键营养元素。本章将探讨固氮作用（生物与非生物过程）的复杂性。对于氮循环，我们将细致分析反硝化作用及其对温室气体（一氧化二氮）的影响。对于磷循环，由于其缺乏有效的气态形式，我们将重点分析其在土壤和水体中的化学形态、迁移路径，以及农业径流如何导致地表水体的富营养化和缺氧现象。 第八章：环境毒理学基础：从暴露到效应 环境污染物是人类健康和生态系统健康的直接威胁。本章引入毒理学的基本概念，如剂量-反应关系、毒性阈值和生物累积/生物放大作用。我们将分析不同类型污染物（重金属、持久性有机污染物/POPs、内分泌干扰物）在环境介质中的迁移、转化和归趋（Fate and Transport）。 第九章：空气污染的化学与控制 本章聚焦于人为源的空气污染物。详细介绍一次污染物（如颗粒物PM2.5/PM10、二氧化硫、一氧化碳）和二次污染物（如地面臭氧、酸雨的形成）的化学反应路径。我们将分析区域和全球尺度的空气质量模型，并探讨当前用于控制移动源和固定源排放的技术与政策工具。 第十 chapter：固体废物管理与资源回收工程 随着消费主义的加剧，固体废物的产生和处置成为严峻挑战。本章超越简单的填埋概念，全面探讨废物的“3R”原则（Reduce, Reuse, Recycle）。内容涵盖垃圾填埋场的工程设计（渗滤液控制、气体收集）、焚烧技术的效率与排放控制、以及先进的材料回收技术（如热解、湿法冶金）。 --- 第三部分：可持续发展与环境管理（Sustainability and Environmental Stewardship） 第十一章：能源系统与环境影响 能源是现代社会的支柱，但其开采、转化和使用对环境影响深远。本章对化石燃料（煤、石油、天然气）的开采环境成本、核能的风险与收益，以及可再生能源（太阳能、风能、地热能、生物质能）的潜力与局限性进行了批判性评估。重点讨论了能源效率的提升和低碳能源转型路径的科学依据。 第十二章：全球气候变化：科学、影响与减缓 气候变化是当前环境科学研究的核心议题。本章系统梳理了气候变化的物理学基础，包括温室效应的精确机制、古气候重建方法。我们将量化IPCC报告中的关键预测，详细分析其对海平面上升、极端天气频率增加、生态系统适应性的影响。减缓策略将集中在碳捕获与封存（CCS）技术以及全球碳预算的分配。 第十三章：土地利用变化与区域生态系统管理 人类对土地的不断干预（农业扩张、城市化、森林砍伐）对区域环境产生不可逆的影响。本章探讨了森林生态系统服务功能的价值，以及荒漠化和水土流失的反馈机制。我们将分析可持续土地管理实践（如保护性耕作、生态廊道建设）在维护区域生物地球化学循环稳定中的作用。 第十四章：环境政策、法律与社会治理 环境问题的解决最终依赖于有效的治理结构。本章将环境科学知识转化为政策工具。我们将研究不同层级的环境法规（地方、国家、国际公约），分析政策工具的选择（命令与控制、市场激励、信息公开）。同时，探讨环境正义的概念，确保环境治理决策的公平性与包容性。 第十五章：面向未来的综合环境管理 本章作为总结和展望，强调了系统思维和集成管理的重要性。我们将介绍生命周期评估（LCA）等工具，用于量化产品从摇篮到坟墓的全面环境负荷。最后，本章将引导读者思考未来科技（如环境大数据、生态系统工程）在实现长期可持续发展目标中所扮演的角色，鼓励学生将跨学科知识应用于解决复杂的现实世界挑战。 --- 附录 A：环境监测与分析方法概述（包括水质采样、大气采样及基础实验室分析技术） B：关键环境数据表 C：术语表 --- 本书特色： 本书通过大量案例研究（例如，切尔诺贝利事故的环境后果、孟加拉湾三角洲的海岸侵蚀、城市热岛效应的缓解策略），将抽象的科学原理与真实的全球环境问题紧密结合，培养读者批判性分析和解决复杂环境问题的能力。每一章末尾均附有挑战性思考题和推荐的进阶阅读材料。

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