編輯推薦

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內容簡介

環境科學是研究環境的物理、化學、生物三個部分的學科，也是一門研究人類社會發展活動與環境演化規律之間相互作用關係，尋求人類社會與環境協同演化、持續發展途徑與方法的的科學。本書內容包括環境、持續性和科學，環境倫理、經濟和政策、環境學、有機體、人口生態和演化，人類汙染增長，生態群落，生態學，氣候變化，農業與食品生態，森林，不可再生能源與電力，可再生能源和電能消耗，城市生態，水資源管理，環境與人類健康等。

作者簡介

Norm Christensen杜剋大學尼古拉斯環境學院的創始人、院長，杜剋大學生態學研究型教授；加州大學生物學碩士，加利福尼亞大學博士。科學推進美國聯閤會的會事。
譯者：謝紹東，北京大學環境科學與工程學院教授，分彆獲四川師範大學理學學士、哈爾濱工業大學工學碩士和清華大學工學博士學位。一直從事城市與區域大氣汙染成因、來源與控製及區域大氣汙染環境規劃與戰略環境影響評價研究，講授大氣汙染控製工程課程。在機動車排放汙染控製、大氣汙染排放源清單、酸沉降影響與控製、環境空氣質量監測布點優化、大氣汙染成因來源與控製等領域取得創新成果。針對北京大氣汙染控製開展長期研究，為北京空氣質量改善提供基礎數據和技術支撐，2014年獲首都環境保護先進個人。獲國傢科技進步二等奬1項，省部級科技進步一、二等奬共8項。

目錄

譯者序
前言
第1章 環境、可持續性與科學 1
1．1 環境與可持續性 3
1．2 生態係統 6
1．3 生態係統功能的原理 9
1．4 可持續地行動 12
1．5 不確定性、科學與係統的思考 15
1．6 可持續性科學 18
本章小結 22
第2章 環境倫理學、環境經濟學與環境政策 23
2．1 人與自然觀點的改變 25
2．2 環境倫理學 29
2．3 環境與市場 32
2．4 生態係統估價 36
2．5 環境政策：決策與行動 40
2．6 美國的環境法律與政策 43
2．7 國際環境法律與政策 46
本章小結 48
第3章 環境自然科學 49
3．1 環境中的化學 51
3．2 生命中的有機化學 55
3．3 能量與環境 58
3．4 貫穿始終的地球 63
3．5 地球結構 64
3．6 地球上的大氣 68
3．7 地球的能量收支、天氣與氣候 72
本章小結 75
第4章 生物體與種群――生態學與進化論 76
4．1 細胞――生命的基本單元 78
4．2 生物體的生長與繁殖 80
4．3 種群增長 82
4．4 種群增長的限製 86
4．5 進化與自然選擇 90
4．6 物種的進化 94
4．7 生物的分級 96
本章小結 98
第5章 人口增長 99
5．1 人口增長曆史 101
5．2 全球人口增長的變化 105
5．3 預測人口增長 111
5．4 資源利用與人口的可持續性 113
5．5 控製人口增長 118
本章小結 121
第6章 生態群落 122
6．1 共享資源之爭 124
6．2 草食、肉食和寄生 127
6．3 互利共生與偏利共生 131
6．4 生態群落中的能量流動 133
6．5 乾擾和群落變化 138
本章小結 144
第7章 生態係統生態學 145
7．1 生態係統生態學和生物地球
化學 148
7．2 岩石循環 150
7．3 水循環 151
7．4 碳循環 153
7．5 氮循環 158
7．6 磷循環 160
7．7 硫循環 162
7．8 生物地球化學循環的動力學 164
本章小結 166
第8章 氣候變化 167
8．1 長期氣候模式 169
8．2 測量全球變暖 174
8．3 全球變暖的成因 177
8．4 全球變暖的影響 181
8．5 預測全球變暖 184
8．6 減緩全球變暖 187
8．7 適應全球變暖 192
8．8 緩解與適應政策 193
本章小結 197
第9章 空氣質量 198
9．1 空氣質量與空氣汙染 200
9．2 對流層中的汙染 204
9．3 平流層中的汙染 209
9．4 室內空氣汙染 211
9．5 空氣汙染的政策與法律 216
本章小結 219
第10章 陸生生物地理學 220
10．1 陸生生物群係與氣候 223
10．2 熱帶生物群係 227
10．3 溫帶生物群係 231
10．4 極地生物群係 237
10．5 沙漠 240
10．6 山脈與海岸綫 242
本章小結 245
第11章 生物多樣性 246
11．1 生物多樣性的定義 248
11．2 生物多樣性的重要性 252
11．3 生物多樣性的全球模式 255
11．4 群落間生物多樣性的差異 258
11．5 生物多樣性麵臨的威脅 262
11．6 保護生物多樣性的策略 267
11．7 美國保護生物多樣性的政策 272
11．8 保護生物多樣性的國際政策 276
本章小結 279
第12章 水 280
12．1 世界水資源 282
12．2 河流 286
12．3 湖泊和池塘 291
12．4 地下水 295
12．5 濕地 297
12．6 河口 302
12．7 海洋 305
12．8 保護水資源的策略 311
12．9 保護水資源的政策與法律 315
本章小結 317
第13章 農業與食品生態學 318
13．1 農業的起源與曆史 321
13．2 農業生態係統 325
13．3 農作物的生長 328
13．4 土地資源管理 331
13．5 水與農業 336
13．6 傢畜 339
13．7 基因資源管理 342
13．8 競爭者和害蟲管理 347
13．9 食物生態學 351
13．10 未來的食物 354
本章小結 358
第14章 森林 359
14．1 森林的價值 362
14．2 森林生長 366
14．3 森林采伐 370
14．4 森林退化 374
14．5 定義可持續森林管理 376
14．6 可持續森林――一個全球願景 378
本章小結 381
第15章 不可再生的能源與電力 382
15．1 能源的生産與消耗 385
15．2 電力――發電、分配與使用 387
15．3 煤 391
15．4 石油 395
15．5 天然氣 400
15．6 核能 402
本章小結 407
第16章 可再生能源與能源節約 408
16．1 可再生能源概述 410
16．2 水能 412
16．3 風能 416
16．4 太陽能 419
16．5 生物質能 424
16．6 地熱能 429
16．7 海洋能 431
16．8 能源節約 433
16．9 可持續能源――經濟與政策 436
本章小結 438
第17章 城市生態係統 439
17．1 城市化 441
17．2 城市生態係統 444
17．3 城市土地利用 450
17．4 城市規劃 454
17．5 城市交通 457
17．6 城市生物多樣性 459
17．7 可持續策略下的城市 464
本章小結 468
第18章 廢棄物管理 469
18．1 廢水 471
18．2 固體廢物 474
18．3 危險廢物、電子廢物與放射性廢物 482
18．4 産品生命周期管理 486
本章小結 489
第19章 環境與人類健康 490
19．1 公共健康導論 493
19．2 環境中的物理危害 496
19．3 環境中的化學危害 501
19．4 環境中的生物危害 508
19．5 環境變化與人體健康 515
本章小結 519
第20章 環境與你 521
20．1 未來會怎樣？ 522
20．2 可持續的生活 528
20．3 環境領導力 531
本章小結 534

前言/序言

譯 者 序

地球是人類共同的傢園，環境與資源是人類生存和發展的基本條件。然而，隨著現代工業生産與經濟的迅速發展，環境汙染、氣候變化、資源短缺等問題日益突齣，環境問題已成為人類普遍關注的全球性問題。實施可持續發展戰略與保護人類賴以生存的環境至關重要。1992年6月，聯閤國在裏約熱內盧召開的“環境與發展大會”通過瞭以可持續發展為核心的《裏約環境與發展宣言》《21世紀議程》等文件。隨後，中國政府編製瞭《中國21世紀人口、資源、環境與發展白皮書》，首次把可持續發展戰略納入我國經濟和社會發展的長遠規劃。近二十年來，中國的環境保護事業得到瞭長足發展，這對中國環境教育事業的發展與國民環境素養的提升也提齣瞭更高要求。積極引進國外優秀圖書是縮小我國教育事業與國際前沿差距的有效途徑之一。為幫助中國讀者深刻認識人類活動對環境産生的影響以及吸收西方環境保護的創新理念與解決方案，電子工業齣版社引進全球知名圖書齣版社Pearson Education齣版的The Environment and You一書。

譯本原著The Environment and You是杜剋大學尼古拉斯環境學院的創辦院長、世界知名生態學學者Norm Christensen為科學研究與科學傳播傾注心血的珍貴成果。該書通過一係列真實而生動的案例啓發我們認識自己的行為對環境質量的改變以及這種改變反過來對自身身體和健康的影響，啓發我們在麵對自然環境時應做齣的選擇和可采取的行動，同時還係統地為我們介紹瞭環境科學知識。該書涵蓋瞭一代又一代科學傢通過孜孜不倦的研究與實踐所構建的生態學、生物學、人口學、氣候學、地理學、環境自然科學、環境倫理學等領域的經典科學理論體係，對現實的環境問題與解決辦法背後的科學道理抽絲剝繭，並通過通俗易懂的錶現形式將這些科學道理的精髓傳遞給廣大讀者，幫助我們將知識轉化為理解力，架起瞭一座溝通科學與大眾的橋梁。該書對待科學的態度為“係統的思考”（systems thinking），引導我們全麵認識事物之間的聯係，這對於學習環境科學這一交叉學科尤為重要。該書的寫法、見識、思想都有獨特與高明之處，在環境問題日益突齣的今天，它強調你的日常生活行為的環境效應，強調切實可行的、彈性的、創新的環境問題解決方案，這讓我們躍躍欲試，對未來充滿希望：每個人都能采取許多對環境具有可持續性的行動來保護環境，提升人類福祉，嗬護我們賴以生存的星球。譯者希望將原著的豐富內容、先進理念與核心思想帶給中國讀者，讓更多中國讀者對環境科學的方方麵麵、環境問題的來龍去脈以及人類能夠為環境帶來的改變有更係統的學習和更深刻的認識。充足的知識儲備為我們的可持續行動做好瞭鋪墊，也讓我們對保護環境的重大責任有瞭更強烈的意識。正如Norm Christensen在原著最後一章所說，“So, do it. But also know that your knowledge brings with it additional responsibilities.”（所以，行動起來吧。但你也應知悉，你學到的知識會帶來更大的責任。）

本書不僅可作為高等院校環境專業本科生、研究生的教材，可供環境及相關領域的管理人員、研究人員閱讀使用，而且也可作為環境科學領域的科普讀物與大眾讀物。本書共20章，每章關注環境科學領域的一個具體問題，包括可持續性、環境倫理、能量與環境、生物體與種群、人口增長、生物地球化學循環、氣候變化、空氣汙染、水資源、森林資源、能源與電力、城市生態係統、環境與人類健康等，每章均通過列舉真實可靠的科研結果與縝密地分析問題為科學研究得齣的每一個結論與做齣的每一項預測提供充分的科學依據。此外，部分章節的“聚焦科學”模塊剖析瞭在環境保護方麵具有代錶性的科學傢提齣的科學理念與獲得的科研成果，並展示瞭科學研究應當如何應用於對環境問題的理解當中；“解決之道”模塊展示瞭世界範圍內對環境保護做齣突齣貢獻的個人與團體所實施的創新的解決方案，其踐行者包括促進經濟發展與環境可持續性的銀行、減少溫室氣體排放的搖滾樂隊、婚禮策劃者、體育組織、大學，等等。

本書由謝紹東和李亞琦負責與組織書稿的總體設計、翻譯、審核和最終定稿，譯者團隊全體博士和碩士研究生全程參與瞭書稿的資料準備、翻譯與審校等工作。其中，第1章至第5章由李亞琦翻譯，第6章至第8章由史芳天翻譯，第9章至第11章由李詩瑤翻譯，第12章與第13章由吳蓉蓉翻譯，第14章至第16章由李晶翻譯，第17章至第20章由郝宇放翻譯。此外，楊文文、鄧媛元參與瞭書稿資料準備、圖字翻譯與書稿校訂工作，施雨其、周楊、孫佳寜參與瞭書稿討論與校訂工作。在此，衷心感謝譯者團隊每位成員在翻譯與多次審校中的辛勤工作與努力付齣，感謝薄宇對譯本齣版工作的無私付齣與大力支持，同時也感謝電子工業齣版社編輯團隊對譯本齣版工作的大力推動與支持。

譯者深知由於自己背景知識、專業水平與學術視野有限，對原著的認識高度與深度不夠，譯文中難免存在諸多錯誤與不足之處。譯者在此誠懇地歡迎廣大讀者批評指正，我們將根據讀者的寶貴意見不斷完善譯本，為提高譯本的質量而不懈努力！

謝紹東 李亞琦

2017年4月 於燕園

前 言

變是唯一的不變，這句話廣為流傳。數十億年中，地球環境和生物不斷變化。數萬年中，我們人類不斷變化；每一代人使用的技術、價值觀和對環境的理解也不斷變化。人類使用的技術和增長的人口改變瞭地球環境，這種改變比過去和現在的任何物種造成的改變都要大。

你與你周圍的世界目睹瞭這一不可阻擋的改變過程。過去一個世紀，地球上大多數人的健康水平與福祉顯著提升，而我們對地球環境的影響卻顯著增大。一個世紀以前，全球人口少於20億，而今人口達70億。此外，我們如今的資源使用量和廢物産生量均為一個世紀以前的數倍。人類活動對環境産生的影響為我們敲響瞭警鍾：水和石油等資源正在減少；空氣汙染和水汙染已很普遍；地球物種的滅絕率是前工業時期的10倍以上；由於人類活動改變瞭大氣化學，地球氣候正在變暖。

這些改變威脅瞭地球生態係統的健康和許多人的福祉，而這會直接影響我們自己。這些改變是不可持續的，但它們並非不可避免。可持續性和生態係統是貫穿本書的重要主題。可持續的行動和改變需要我們對賴以生存的生態係統有深刻認識。的確，生態係統很復雜，但其功能和可持續性的關鍵要素卻很簡潔。在一個逐漸城市化和被科技驅動的世界，地球生態係統和人類福祉之間的聯係看似微弱，甚至毫無關聯。但事實上，二者始終直接相關，這種關聯也引起人類重視。

我並未對影響人類生活的多種環境問題帶來的嚴峻挑戰輕描淡寫，因為我們需要對挑戰有一種平衡觀。天真的樂觀主義不可能激發齣人類行動與影響中的巨大改變，悲觀主義亦不可。我們能做齣改變，也能以一種可持續的方式改變世界，我對此很有信心。你將成為這一改變過程中的一員，我對此深信不疑。這種信心與信念是寫這本書的動力，對未來的希望是靈感的來源。

Norm Christensen

作 者 簡 介

本書作者諾姆?剋裏斯騰森（Norm Christensen），杜剋大學尼古拉斯環境學院生態學教授和創辦院長，於加州州立大學夫勒斯諾分校獲學士和碩士學位，於加州大學聖塔巴巴拉分校獲博士學位。諾姆教授曾任職於許多顧問委員會，包括1988年黃石公園大火生態效應的機構間專責小組、太平洋西北部森林管理環境問題委員會、關於生態係統管理科學基礎的美國生態學會委員會、美國核廢物技術審查委員會；曾任職於美國自然保育基金、未來資源、環境保護基金和北卡羅來納大自然保護協會委員會；他是美國科學促進會會員，也是美國生態學會前任主席。諾姆教授科研工作的核心主題是由自然與人為原因引起的生態係統變化，其研究內容包括草原、灌叢和森林大火的因與果，人類土地利用與撂荒對生態係統變化與物種保護的影響，以及全球變暖模式對生態係統變化的影響。

諾姆教授的大學本科教育工作，尤其是基礎層麵的教育工作，是他杜剋大學經曆的重要組成部分。他曾兩次獲得校級卓越本科教育奬。他在杜剋大學環境科學與政策的本科生項目發展中貢獻很大，也為這一項目教授瞭15年以上的基礎課程。本書在很大程度上是諾姆教授為科研付齣的珍貴成果，也是他為瞭將學生與環境緊密聯係在一起而傾注熱情的珍貴成果。

主要譯者簡介

謝紹東，北京大學環境科學與工程學院教授，分彆獲四川師範大學理學學士、哈爾濱工業大學工學碩士和清華大學工學博士學位。一直從事城市與區域大氣汙染成因、來源與控製及區域大氣汙染環境規劃與戰略環境影響評價研究，講授大氣汙染控製工程課程。在機動車排放汙染控製、大氣汙染排放源清單、酸沉降影響與控製、環境空氣質量監測布點優化、大氣汙染成因來源與控製等領域取得瞭創新成果。針對北京大氣汙染控製開展瞭長期研究，為北京空氣質量改善提供瞭基礎數據和技術支撐，2014年獲首都環境保護先進個人。先後獲得國傢科技進步二等奬1項和省部級科技進步一、二等奬共8項。