污染生态学是研究环境污染物质、环境和生物有机体(人)之间的相互作用、机理及生态修复的一门新兴学科。本书主要介绍了污染生态学的基本概念和发展概况,环境污染的生态过程、生态效应与检测、污染生态诊断及其生态风险评价等的原理和方法,以及利用生态修复技术恢复受损环境等内容,重点是结合生态学的原理和方法,解释和解决生态环境污染问题。
本书可以作为高等院校生态学、环境类专业的本科生和研究生教材,也可以作为地学和农学等专业选修课的参考教材以及生态、环保科技工作者与管理人员等相关专业的参考资料。 |
污染生态学是研究环境污染物质、环境和生物有机体(人)之间的相互作用、机理及生态修复的一门新兴学科,即研究生物系统与被污染的环境系统之间的相互作用规律并采用生态学原理和方法对污染环境进行控制和修复的科学。
污染生态学侧重于研究污染条件下生物的生态效应,核心是分析环境中的污染物在生态系统中的行为及其对生物的影响,目的是要利用生物控制污染和改善环境质量,并对环境质量进行综合评价和预测,提出生态区划与管理对策。它是一门非常年轻的学科,所以本身不够完整、不够系统,学科之间的界限也不很明确。但由于它具有很强的时代性和应用性,因此具有很强的生命力。同时,我国的研究基础比较薄弱,通过对该新兴学科的研究,可实现污染生态学理论与方法的突破。它将随国民经济的发展而迅速发展,为我国经济建设、保障人体健康创造必要的环境条件。
本课程为生态学专业的专业课,同时也作为环境科学、地学和管理学等各有关专业的选修课。通过本课程的学习,要求学生较全面掌握污染生态学的基本理论、技术和方法,学习和了解污染生态控制与污染生态修复技术以及国内外污染生态学的发展前沿和动向。课程主要内容包括污染生态学的基本概念和发展概况,环境污染的生态过程、生态效应与检测、污染生态诊断及其生态风险评价等的原理和方法,以及利用生态修复技术恢复受损环境等内容,重点是结合生态学的方法和原理,解释和解决生态环境污染问题。
本书共分八章,各章的编写人员分别是:第一章,乔玉辉(中国农业大学);第二章,任丽萍(中国农业大学);第三章,高玉红(河北农业大学);第四章,高玉红、乔玉辉;第五章,田光明(浙江大学),赵晶(中国农业大学);第六章,马祥爱(山西农业大学);第七章,李花粉(中国农业大学),雷泽湘(仲恺农业技术学院);第八章,乔玉辉、马祥爱。全书由乔玉辉与马祥爱进行了统一的修改和校对。
本书的完成得力于编者们的辛苦劳动和通力合作;本书的多数资料参考了国内外同行学者的研究成果,没有他们的辛勤劳动,也就没有今天污染生态学的发展;在本书的编写过程中还得到了来自中国农业大学生态科学与工程系各位领导、教师和同志的大力支持,在此一并表示衷心感谢!
限于学识水平及编写时间,书中不足之处在所难免,期待得到读者的批评指正,使之日益丰富和完美。
编者
2008年1月 |
第一章绪论1
第一节生态环境问题与污染生态学的形成1
一、生态环境问题的产生1
二、全球主要生态环境问题1
三、污染生态学的形成5
第二节污染生态学概述6
一、污染生态学的定义6
二、污染生态学与其他学科的区别与联系6
三、污染生态学的研究内容7
四、污染生态学的研究方法8
第三节污染生态学的研究前沿与展望10
一、污染生态过程11
二、生态毒理学研究11
三、污染生态修复12
四、生物技术在环境中的应用与发展12
五、生态风险评价13
思考题14
参考文献14
第二章环境污染物在生态系统中的行为15
第一节污染物的概念和分类15
一、污染物的概念15
二、污染物的分类15
第二节污染物在环境中的迁移与转化17
一、污染物在环境中的迁移17
二、污染物在环境中的转化21
第三节污染物在生物体内的转运转化规律23
一、污染物在生物体内的转运23
二、污染物的生物转化35
第四节生物富集39
一、生物富集的概念39
二、影响生物富集的因素41
第五节生物对污染物在环境中行为的影响46
一、生物引起的环境污染46
二、生物对污染物环境行为的影响47
思考题49
参考文献49
第三章环境污染物的生态毒理效应50
第一节分子水平上的生态毒理效应与生物标志物50
一、概述50
二、生物标志物51
三、污染对蛋白质的影响52
四、污染对生物体酶类的影响54
五、污染对核酸(DNA)的影响58
第二节细胞及组织器官水平上的生态毒理效应59
一、对细胞的生态毒性效应59
二、对组织器官的生态毒性效应62
第三节对个体水平的生态毒理效应63
一、死亡毒性63
二、行为毒性64
三、生长发育毒性65
四、生殖发育毒性66
五、发病率67
第四节环境污染对生物种群和群落的影响67
一、环境污染对生物种群的影响68
二、环境污染对生物群落的影响70
第五节环境污染对生态系统的影响72
一、概述72
二、结构效应72
三、功能效应74
四、物种多样性和生态系统功能的关系77
思考题78
参考文献79
第四章污染物的生态毒性效应检测80
第一节常规毒性试验80
一、急性毒性试验80
二、亚慢性毒性试验81
三、慢性毒性试验82
四、蓄积毒性试验82
五、联合毒性试验83
第二节微宇宙毒性试验83
一、陆生微宇宙83
二、湿地微宇宙84
三、水生微宇宙84
第三节分子及细胞生态毒理方法85
一、单链构象多态性(SSCP)和变性梯度凝胶电泳(DGGE)85
二、单细胞凝胶电泳技术85
三、实时定量PCR技术86
四、毒理芯片技术86
五、解毒酶活性检测技术88
思考题88
参考文献88
第五章污染生态诊断与生物监测89
第一节污染生态诊断和生物监测概述89
一、生态诊断与生物监测的发展89
二、生物监测的优缺点90
三、生态系统污染衡量标准92
第二节污染生态诊断与监测方法94
一、个体生物诊断与监测法94
二、生物标志物监测法97
三、群落和生态系统监测与评价法102
四、其他监测方法108
第三节水体污染的生物监测111
一、利用污水生物系统监测112
二、水污染的植物监测113
三、水污染的动物监测114
四、水污染的微生物监测115
第四节大气污染生物监测117
一、利用植物监测118
二、利用动物监测122
三、利用微生物监测123
第五节土壤环境污染物生物监测方法124
一、土壤污染植物监测法124
二、土壤污染动物监测法125
三、微生物监测126
思考题127
参考文献127
第六章污染环境的微生物修复129
第一节环境中的微生物129
一、环境微生物系统129
二、污染环境对微生物的影响131
三、生物修复的基本概念133
四、用于生物修复的微生物及其他生物134
第二节微生物污染修复原理136
一、微生物对污染物的避性137
二、微生物对污染物的结合、钝化作用138
三、微生物对污染物的降解与转化138
四、质粒与微生物的抗性148
五、微生物对污染物的外排150
第三节微生物修复类型及影响因素151
一、原位生物修复151
二、易位生物修复153
三、原位异位联合修复技术155
四、影响生物修复的因素155
第四节污染环境的微生物修复156
一、土壤污染的微生物修复156
二、富营养化水体的微生物修复159
三、地下水污染生物修复160
四、海洋石油污染的生物修复161
五、微生物修复存在的问题163
思考题163
参考文献163
第七章污染环境的植物修复164
第一节植物修复的概念及原理164
一、植物修复的概念164
二、植物修复的特点164
三、植物修复的原理165
四、修复植物的筛选168
第二节土壤污染的植物修复170
一、土壤重金属污染的植物修复170
二、土壤有机物污染的植物修复172
三、提高土壤污染植物修复效果的方法174
第三节水体污染的植物修复175
一、水生植物的特点176
二、常见水生植物对污染水体的净化178
三、污染水体的植物/生态修复技术181
第四节植物修复技术的应用与发展趋势186
一、植物修复的发展与应用现状186
二、植物修复领域的发展趋势188
思考题190
参考文献190
第八章生态污染风险评价192
第一节生态风险评价的基本概念及发展历程192
一、与生态风险评价相关的几个基本概念192
二、风险评价的发展历程193
三、生态风险的特点196
第二节生态风险评价程序及方法197
一、生态分析评价程序概述197
二、问题表述198
三、风险分析203
四、生态风险表征204
五、风险评价工具——模型206
六、生态风险评价的方法207
第三节生态风险评价案例介绍211
一、土壤重金属污染生态风险评价211
二、水体环境质量的生态评价214
三、森林环境质量的生态评价217
第四节生态风险管理219
思考题221
参考文献221 |
| 本书可以作为高等院校生态学、环境类专业的本科生和研究生教材,也可以作为地学和农学等专业选修课的参考教材以及生态、环保科技工作者与管理人员等相关专业的参考资料。 | |