本教材以环境与生态污染修复为主线，从环境与生态问题开始，论述了近年来水、大气、固体废物和土壤污染现状及其修复策略，并重点介绍了环境新污染物及其生态环境效应。同时，从城市化进程的角度探讨了城市化的生态环境效应和问题，提到了生态城市规划、设计和实践；从环境与生态的角度探讨了碳达峰和碳中和这一全球面临的共同挑战以及人类的应对；在生态系统的干扰和修复、生物多样性、生态系统管理和可持续发展方面提出实践与策略，以推动人与自然和谐共生，建设美丽中国。
本教材聚焦了21世纪以来在生态环境保护过程中的热点问题，总结了环境污染控制的新技术、新思路、新策略，旨在为有志于环境和生态事业的读者提供环境与生态学科的基础学习内容，使他们更好地了解和掌握相关概念及污染状况、污染修复技术发展现状等，可作为高等学校环境科学与工程、生态工程及相关专业本科生、研究生教材，也可作为生态与环境保护领域的科研人员和管理人员的参考材料。
王艳，华南理工大学环境与能源学院，副教授，主要从事水污染控制、环境功能材料开发及应用、生物质催化转化方面的研究工作。发表学术论文100余篇，其中SCI、EI收录论文130篇，编写专著5部，获得国家发明专利授权40件、美国专利授权3件，计算机软件版权6项。近年来承担或参与包括国家重点研发计划、国家自然科学基金项目面上及青年基金、国家水污染治理重大专项、广东省战略新兴产业核心技术攻关项目、广东省科技计划项目多项。获得包括国家科学技术进步二等奖、广东省科学技术进步一等奖、教育部自然科学二等奖、国家专利专利优秀奖等省部级以上科技奖励11项。
第1章生态与环境问题001
1.1环境及其环境问题001
1.1.1环境的概念001
1.1.2环境问题002
1.2生态系统的结构与功能003
1.2.1生态系统的概念003
1.2.2生态系统的结构006
1.3全球生态系统服务演化019
1.3.1生态系统服务019
1.3.2全球生态系统服务的发展变化020
1.4全球性生态环境问题024
1.4.1全球气候变化024
1.4.2塑料污染025
1.4.3生物多样性减少026
1.4.4空气污染026
1.4.5土地退化和荒漠化027
参考文献027
第2章污染物及其生态环境效应028
2.1新污染物类别和特征028
2.1.1环境内分泌干扰物028
2.1.2持久性有机污染物029
2.1.3微塑料030
2.1.4抗生素031
2.2污染物的生物效应031
2.2.1生物富集031
2.2.2生物毒害033
2.3污染物的生态效应038
2.3.1个体效应038
2.3.2种群效应038
2.3.3生态系统效应039
2.4新污染物对人类及生态系统的影响040
2.4.1内分泌干扰物的影响040
2.4.2持久性有机污染物的影响041
2.4.3微塑料的影响042
2.4.4抗生素的影响042
参考文献043
第3章水环境污染与水生态系统修复045
3.1水循环及水量平衡045
3.1.1水循环045
3.1.2水量平衡047
3.2水资源利用现状048
3.2.1水资源的特性049
3.2.2当今世界水资源存在的问题051
3.2.3中国水资源特点及存在问题051
3.2.4水资源可持续性的评估054
3.3水环境污染状况057
3.3.1地表水污染058
3.3.2地下水污染059
3.3.3饮用水污染060
3.3.4远洋污染061
3.3.5近海污染062
3.4水环境主要污染物及其危害065
3.4.1物理性污染及其危害065
3.4.2化学性污染及其危害066
3.4.3生物性污染及其危害069
3.4.4微塑料污染及其危害
水污染生态修复技术及策略071
3.5.1水污染生态修复技术分类072
3.5.2地表水生态修复073
3.5.3地下水生态修复074
3.5.4近海生态修复075
3.5.5水污染治理的其他措施081
3.6水质质量及其污染控制标准083
3.6.1《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）简介083
3.6.2《海水水质标准》（GB 3097—1997）简介083
3.6.3《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）简介084
参考文献084
第4章大气污染及其控制087
4.1大气与大气污染087
4.1.1大气的组成087
4.1.2大气层结构087
4.1.3大气污染及其分类089
4.2大气污染物及来源090
4.2.1大气污染物090
4.2.2大气污染源091
4.3大气污染特征及其危害092
4.3.1雾霾092
4.3.2酸性气体093
4.3.3挥发性有机化合物094
4.3.4室内放射性污染095
4.4大气质量与污染控制标准096
4.4.1空气质量指数096
4.4.2环境空气质量标准097
4.4.3大气污染物排放标准097
4.5大气污染控制098
4.5.1污染物的初级捕集098
4.5.2颗粒物的二级控制099
4.5.3有害气体的净化102
4.5.4汽车尾气排放净化103
4.6室内空气净化及控制104
4.6.1净化技术104
4.6.2法律法规105
4.6.3联防措施106
参考文献106
第5章固体废物污染与控制107
5.1固体废物定义及特征107
5.1.1固体废物的定义107
5.1.2固体废物的性质与特点107
5.2固体废物的来源与分类108
5.2.1固体废物的来源108
5.2.2固体废物的分类108
5.3固体废物污染及生态效应109
5.3.1生活垃圾109
5.3.2工业固体废物110
5.3.3危险废物111
5.3.4医疗废物112
5.3.5固体废物污染的生态效应113
5.4固体废物的处置与资源化114
5.4.1城市垃圾114
5.4.2废弃电子产品及其拆解物116
5.4.3餐厨垃圾117
5.4.4废橡胶118
5.4.5废电池119
参考文献120
第6章土壤污染及其修复121
6.1土壤组成、特点及功能121
6.1.1土壤的组成121
6.1.2土壤的特点及功能123
6.2污染物在土壤中的迁移转化123
6.2.1土壤中物质的运移123
6.2.2重金属污染物的迁移转化124
6.2.3有机污染物的迁移转化125
6.3土壤污染及其生态效应125
6.3.1土壤污染125
6.3.2土壤污染源126
6.3.3生态效应127
6.4土壤环境保护法律法规127
6.4.1美国土壤环境保护法律法规体系128
6.4.2英国土壤环境保护法律法规体系128
6.4.3德国土壤环境保护法律法规及标准128
6.4.4加拿大土壤环境保护法律法规及标准128
6.4.5中国土壤环境保护法律法规129
6.5污染土壤的修复130
6.5.1农田130
6.5.2矿区废弃地133
6.5.3电子废物回收场地134
参考文献136
第7章地下水污染及其控制137
7.1地下水及其污染现状137
7.1.1地下水的概念137
7.1.2地下水污染137
7.1.3地下水污染的调查与评价139
7.2地下水污染特性142
7.2.1地下水污染物142
7.2.2地下水污染类型146
7.2.3地下水污染源及污染途径148
7.3地下水污染及其生态效应151
7.3.1地下水污染物的迁移转化151
7.3.2污染物迁移转化的物理、化学和生物作用151
7.3.3地下水污染的生态效应153
7.4地下水污染修复154
7.4.1抽出（异位）处理技术154
7.4.2原位处理方法155
7.4.3其他修复技术157
参考文献158
第8章城市化及其生态环境效应159
8.1城市化的进程及其发展规律159
8.1.1城市化的定义159
8.1.2城市化的历史进程160
8.1.3城市化的机制162
8.1.4城市化的阶段特征162
8.1.5中国城市化道路164
8.2城市生态系统的特征165
8.2.1城市生态系统的概念与组成165
8.2.2城市生态系统的特点166
8.3城市化进程中的生态环境效应170
8.3.1胁迫效应171
8.3.2促进效应171
8.4城市化进程中的生态环境问题173
8.4.1大气污染174
8.4.2水污染175
8.4.3固废污染176
8.4.4噪声污染177
8.4.5其他污染177
8.5生态城市规划、设计与实践178
8.5.1生态城市规划与设计的概念178
8.5.2城市生态环境规划的目的178
8.5.3生态城市规划与设计的内容180
8.5.4生态城市规划中的生态学原则181
8.5.5国内外典型生态城市建设实践及发展方向182
参考文献191
第9章碳达峰和碳中和——全球面临的共同挑战192
9.1气候及其变化192
9.1.1气候及气候变化的概念192
9.1.2全球气候演化史193
9.1.3中国的气候变化情况194
9.2全球气候变化的特征196
9.2.1平均气温升高196
9.2.2冰雪减少197
9.2.3海平面上升197
9.3全球气候变化的原因198
9.3.1自然因素造成全球气候变化198
9.3.2人为因素造成全球气候变化199
9.4全球气候变化带来的影响202
9.4.1全球气候变化对自然生态的影响202
9.4.2全球气候变化对人类社会的影响207
9.5未来全球气候变化趋势与人类的响应策略216
9.5.1全球气候变化趋势216
9.5.2全球气候变化治理策略223
9.5.3全球气候变化带来的挑战230
9.6全球变暖背景下的碳中和之路234
9.6.1碳核算与碳足迹234
9.6.2碳交易236
9.6.3碳捕集与碳封存238
参考文献243
第10章生态系统干扰与修复245
10.1干扰的概念及其对生态系统的影响245
10.1.1干扰的定义245
10.1.2干扰的性质245
10.1.3生态干扰类型246
10.1.4生态干扰对生态系统多功能性的影响247
10.2退化生态系统的特征与成因249
10.2.1退化生态系统的概念249
10.2.2退化生态系统的特征249
10.2.3生态系统退化的原因250
10.3退化生态系统的修复251
10.3.1森林生态系统的修复251
10.3.2湖泊生态系统的修复255
10.3.3河流生态系统的修复260
10.3.4草地生态系统的修复262
10.3.5湿地生态系统的修复264
10.4生态工程建设266
10.4.1八大防护林工程266
10.4.2自然保护区272
10.4.3农业生态工程274
10.4.4生态工业园279
10.4.5山水林田湖草沙一体化保护281
10.5生态补偿机制283
10.5.1建立生态补偿机制的原因284
10.5.2生态补偿理论依据284
10.5.3生态补偿遵循的原则285
10.5.4生态补偿机制实施措施285
10.5.5建立生态补偿机制的重点领域287
参考文献287
第11章生物多样性及其保护289
11.1生物多样性的概念289
11.2生物多样性的主要层次289
11.2.1遗传多样性289
11.2.2物种多样性290
11.2.3生态系统多样性291
11.3生物多样性的意义291
11.3.1生物多样性的直接利用价值291
11.3.2生物多样性的间接利用价值292
11.3.3生物多样性的潜在利用价值292
11.4生物多样性面临的问题与挑战292
11.4.1全球生态多样性292
11.4.2中国生态多样性293
11.5生物多样性保护策略与机制296
11.5.1就地保护296
11.5.2迁地保护298
参考文献300
第12章生态系统管理与可持续发展301
12.1生态系统管理301
12.1.1生态系统管理发展历程301
12.1.2生态系统管理的基本原则303
12.2生态系统管理的策略304
12.2.1清洁生产304
12.2.2生命周期评价306
12.2.3推广应用“3S”技术309
12.3可持续发展312
12.3.1可持续发展观的形成与发展312
12.3.2可持续发展观的作用315
12.3.3可持续发展的三大原则315
12.4可持续发展的指标判定316
12.4.1SCOPE可持续发展指标体系316
12.4.2PSR模型的可持续发展指标体系317
12.4.3人文发展指数317
12.4.4“可持续发展度”模型318
12.4.5可持续经济福利指数320
12.4.6生态足迹325
12.4.7绿色国民账户327
12.5可持续发展的实践与策略329
12.5.1可持续发展策略330
12.5.2可持续发展的实践330
参考文献333
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