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出版者:科学出版社

作者:滨川圭弘 编

出品人:

页数:132

译者:郭成言

出版时间:2003-1

价格:18.00元

装帧:

isbn号码:9787030107510

丛书系列:

图书标签:

• 能源
• 环境科学
• 环境工程
• 可持续发展
• 能源政策
• 环境影响评估
• 生态学
• 气候变化
• 资源利用
• 环境保护

能源环境学 (Energy and Environmental Science) 书籍简介 《能源环境学》 是一部全面、深入探讨能源生产、利用与环境影响之间复杂相互作用的学术专著。本书旨在为环境科学、能源工程、可持续发展以及相关政策制定者提供一个严谨的理论框架和实用的分析工具，以应对当前全球面临的能源安全与环境可持续性的双重挑战。 本书结构清晰，内容涵盖了从基础的能量学原理到前沿的环境治理技术，系统地剖析了人类社会对能源的需求及其对地球生态系统的多维度冲击。 --- 第一部分：能源系统的基础与挑战 (Foundations and Challenges of Energy Systems) 本部分奠定了理解能源-环境关系的基础。首先，我们回顾了热力学和能量守恒定律在宏观能源系统中的应用，强调了能量转换效率的瓶颈与优化潜力。 第一章 能源的本质与全球分布： 探讨了地球上可利用能源的起源、分类（一次能源与二次能源），并详细分析了化石燃料（煤、石油、天然气）的储量分布、开采技术及不可再生性带来的长期战略风险。同时，对核能的反应堆原理、燃料循环与潜在风险进行了详尽的讨论。 第二章 能源消费的演进与结构： 考察了自工业革命以来全球能源消费模式的变迁，特别是发展中国家与发达国家在能源结构上的差异。本书引入了能源强度（Energy Intensity）和能源密度（Energy Density）的概念，用以量化能源使用效率的提升与经济增长的耦合关系。详细分析了电力、交通和工业部门的能源需求特征及其驱动因素。 第三章 气候变化的科学基础与能源驱动力： 聚焦于温室气体排放的物理化学机制，阐述了《京都议定书》和《巴黎协定》背后的科学依据。本书重点区分了能源活动（如燃烧化石燃料）与非能源活动（如土地利用变化）对大气成分的贡献，并利用气候模型评估了不同能源情景下的升温轨迹。 --- 第二部分：传统能源的环境足迹 (Environmental Footprint of Conventional Energy Sources) 本部分深入解构了当前主导能源结构对环境造成的具体损害。 第四章 化石燃料的空气污染与健康效应： 详细分析了燃煤、燃油发电厂排放的硫氧化物（SOx）、氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM2.5/PM10）的形成机制、大气传输过程及对人类呼吸系统和心血管系统的长期健康影响。内容包括酸雨的形成机制及其对土壤和水体的酸化效应。 第五章 水资源消耗与水体污染： 探讨了能源生产过程中的水足迹。火力发电（尤其是湿法脱硫和冷却过程）对地表水和地下水的抽取压力，以及页岩气开采（水力压裂）对水质和地质稳定的潜在威胁。涉及的污染物包括重金属、有机物和高矿化度废水。 第六章 土地利用与生态系统扰动： 评估了煤矿开采、油气管道建设和大型水电站建设对区域生态景观的永久性改变。本书特别关注了尾矿坝的稳定性、生物多样性损失以及能源基础设施对野生动物迁徙路径的阻碍效应。 第七章 核能的生命周期管理： 针对核能的特殊性，本书专门讨论了从铀矿开采到乏燃料后处理及最终处置的全过程环境风险。着重分析了低、中、高放射性废物的地质处置方案、长期安全性评估标准以及潜在的事故风险与应急响应机制。 --- 第三部分：向可持续能源转型 (Transitioning to Sustainable Energy) 本部分聚焦于可再生能源技术的潜力、挑战及其环境整合问题。 第八章 太阳能发电技术与空间优化： 比较了光伏（PV）和聚光太阳能（CSP）的技术经济性。讨论了光伏电池板的制造污染（如重金属使用）和退役后的回收挑战。同时，探讨了大规模太阳能电站对局部微气候的影响，以及农光互补（Agrivoltaics）的可行性。 第九章 风能的陆地与海洋部署： 详细阐述了水平轴和垂直轴风机的空气动力学原理与选址策略。重点分析了风力发电对鸟类和蝙蝠的影响，并提出了减缓措施。对于海上风电，本书探讨了其对海洋生态系统（如底栖生物群落）的声学和电磁干扰问题。 第十-十章 生物质能与地热能的生态位： 分析了生物质能（Bioenergy）在碳中和中的作用，但同时也警示了“粮食与燃料”的竞争冲突（Food vs. Fuel）。对于地热能，则讨论了增强型地热系统（EGS）可能诱发的微小地震活动风险，以及伴生气体的排放控制。 第十一章 储能技术与电网现代化： 强调了间歇性可再生能源并网的关键瓶颈——储能。对比了锂离子电池、抽水蓄能、压缩空气储能和新型液流电池的能量密度、循环寿命和关键原材料（如钴、镍）的供应链环境风险。 --- 第四部分：综合管理、政策与未来展望 (Integrated Management, Policy, and Future Outlook) 本部分将技术与社会经济、政策法规相结合，展望未来能源环境治理的方向。 第十二章 能源效率与需求侧管理： 论证了提高能效是“第一燃料”的观点。深入分析了建筑、交通和工业过程的能效提升潜力，并介绍了能效审计、能效标准制定和激励机制在减少终端能源需求中的作用。 第十三章 碳捕集、利用与封存（CCUS）的技术经济学： 评估了后燃煤时代应对存量排放的必要性。详细介绍了不同捕集技术（如溶剂吸收、膜分离）的能耗与成本，并严肃讨论了地质封存的长期泄漏风险评估模型和监管框架。 第十四章 能源环境政策与治理框架： 比较了碳税、排放交易系统（ETS）和可再生能源配额制（RPS）等政策工具的有效性。探讨了能源转型中的公正性问题（Energy Justice），确保转型过程不会加剧社会不平等或对弱势群体造成不成比例的负担。 第十五章 能源系统的韧性与气候适应： 面对极端天气事件对能源基础设施的威胁，本书提出了提升电网韧性的策略，包括分布式能源的整合、加强关键基础设施的物理防护，以及建立多重冗余的能源供应系统。 总结： 《能源环境学》最终导向一个综合性的结论：实现可持续发展要求能源系统从单一的“生产-消费”线性模式，转变为一个高效、低碳、与自然环境和谐共存的循环生态系统。本书为读者提供了理解和塑造这一未来所需的知识深度和批判性视角。

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这本书，我最近翻阅了一下，感觉它在处理当代社会最为棘手的“能源”与“环境”这两个宏大议题时，展现出了一种令人耳目一新的深度和广度。首先，它并没有陷入那种枯燥的纯技术介绍，而是非常巧妙地将能源的生产、分配与人类社会的经济结构、地缘政治紧密地联系在一起。作者对化石燃料时代的遗留问题进行了深入剖析，尤其是在探讨“能源贫困”和“可负担性”方面，视角极为独到。我印象最深的是其中关于“能源转型阵痛期”的论述，作者没有盲目乐观地鼓吹可再生能源的全面胜利，而是非常务实地指出了当前电网基础设施的脆弱性、储能技术的瓶颈，以及在转型过程中如何确保发展中国家的能源安全。这种基于现实约束的分析，使得整本书的论证基础异常扎实，读起来让人感到，这不仅仅是一本学术著作，更像是一份为未来十年能源政策制定的可行性报告。对于那些对宏观经济和可持续发展有兴趣的读者来说，这本书提供了一个极佳的分析框架，去理解我们脚下的能源世界是如何运作，以及它将如何塑造我们的未来。

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拿到这本书时，我原本期待的是一本聚焦于具体污染物治理和生态修复技术的专业手册，但读完前几章后，我发现自己的预期被极大地拓宽了。它对“环境”这一概念的界定，远超出了传统的污染控制范畴。作者似乎更关注的是“人居环境的质量”与“生态系统的服务功能”之间的动态平衡。比如，书中用了大量篇幅来讨论城市热岛效应的社会公平问题——即受高温影响最严重的往往是那些最无力负担空调电费的群体。这种将气候变化、城市规划与社会学、伦理学结合起来的叙事方式，非常抓人。我特别欣赏作者在案例选择上的国际化视野，从东南亚的三角洲水资源管理，到北欧的碳中和社区建设经验，跨度极大，但每段论述都论据充分。唯一让我略感遗憾的是，在探讨微观层面的生物多样性丧失与具体工业排放源之间的因果关系时，细节略显不足，似乎更偏向于宏观政策层面的权衡与博弈。总的来说，这本书强迫我跳出原有的思维定势，去重新审视“环境友好”的真正内涵。

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这本书的结构安排非常具有启发性，它似乎是按照“能量的过去——现在的困境——未来的路径”这样的时间轴来构建的。关于“过去”的部分，作者对煤炭、石油工业的兴起及其对全球政治版图塑造的论述，充满了历史学的厚重感。但最吸引我的是它对“未来路径”的构建，特别是对“去中心化能源系统”的展望。书中详细描绘了分布式发电、智能电网和用户侧能源管理如何共同作用，最终可能削弱传统大型能源公司的垄断地位。虽然这些技术概念听起来很“未来”，但作者通过大量的实验数据和试点项目分析，证明了它们在技术和经济上是可行的。当然，要实现这一愿景，需要对现有的监管框架进行彻底的颠覆，书中对这一“体制改革”的难度也进行了毫不留情的揭示。这本书为我们描绘了一个更具韧性、更民主化的能源未来，虽然实现之路漫长且充满阻力。

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这本书的文字风格是极其冷静和理性的，但正是这种克制，反而让其中蕴含的紧迫感愈发凸显。它像一把手术刀，精准地剖开了当前全球气候治理体系中的结构性矛盾。我注意到作者反复强调“治理的有效性”而非“目标的美好性”。例如，在分析国际气候谈判时，它揭示了发达国家历史责任的计算困境，以及新兴经济体追求“发展权”的合理诉求，两者之间的张力几乎是无解的。更值得注意的是，书中对“气候适应”战略的论述，占据了相当大的篇幅。作者认为，鉴于减排的滞后效应，适应性措施（如海平面上升的防御工程、耐旱作物品种的研发）已成为当前必须优先考虑的领域。我个人尤其对其中关于“气候移民”的法律地位和人道主义责任的探讨印象深刻，这部分内容几乎触及了国际法的边界，读来令人深思。这本书的价值在于，它没有提供简单的答案，而是系统性地展示了问题的复杂层次。

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我必须说，这本书的阅读体验是具有挑战性的，因为它要求读者具备一定的跨学科知识储备，尤其是在环境化学和系统工程学方面。书中对“生命周期评估（LCA）”方法的应用和解读非常深入，它不仅仅是计算排放量，更深入到材料开采、制造、使用到报废回收的全过程能耗与环境足迹。例如，在评估电动汽车的“清洁性”时，作者并未停留在零尾气排放的层面，而是细致地对比了电池原材料开采（如锂、钴）对当地生态和社区的影响，以及电池回收技术的成熟度。这种彻底的、不留情面的系统性评估，让人对很多“看起来环保”的技术产生了更审慎的态度。整本书的论证逻辑严密，几乎没有情感渲染的成分，完全是基于数据的推导，对于追求硬核知识的读者来说，绝对是一笔宝贵的财富，但对于希望得到鼓舞人心的口号式结论的读者来说，可能会觉得有些过于冰冷和学术化了。

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