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出版者:化学工业出版社

作者:王凯雄、胡勤海/国别：中国大陆

出品人:

页数:263

译者:

出版时间:2006-6

价格:30.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502584665

丛书系列:

图书标签:

• 环境化学
• 化学
• 环境科学
• 污染控制
• 环境监测
• 水质
• 土壤
• 大气
• 生态毒理学
• 环境工程

《万物生息：生态系统的物质循环与能量流动》 简介： 我们身处的这个星球，是一个充满活力、精密运作的巨大生命体。从最微小的微生物到参天大树，从辽阔的海洋到高耸的山脉，每一个生命单位都在与环境进行着永无止境的物质与能量交换。这种交换并非杂乱无章，而是遵循着深刻而优雅的规律，构成了支撑地球生命存在的宏伟网络——生态系统。《万物生息：生态系统的物质循环与能量流动》将带领您踏上一段令人着迷的探索之旅，深入解析构成我们赖以生存的地球家园的基石。 本书并非孤立地审视每一个独立的生命体，而是将目光聚焦于它们之间错综复杂的联系，特别是它们与环境之间发生的物质和能量的转化与传递过程。我们将一起揭开地球上各种关键元素的“生命旅程”，理解它们如何在生物圈、岩石圈、水圈和大气圈之间循环往复，生生不息。 第一部分：生命的基石——物质循环的奥秘 物质是构成生命的基础，而这些物质并非凭空产生，它们在自然界中以不同的形态存在，并经历着一系列动态的循环。本书将首先聚焦于几个至关重要的物质循环，为您呈现一幅幅生动而深刻的画卷。 碳的低语：从呼吸到化石燃料的千年轮回 我们将追溯碳元素在地球上的足迹，从植物通过光合作用吸收大气中的二氧化碳，构建自身的有机分子，到动物摄取植物，将碳储存在体内。 深入理解呼吸作用如何将有机碳转化为二氧化碳释放回大气，以及死亡生物体的分解如何将碳回归土壤和水体。 探讨碳在海洋中的角色，溶解的二氧化碳、碳酸盐的形成以及海洋生物的骨骼和外壳对碳的储存作用。 我们将重点解析化石燃料——煤、石油和天然气的形成过程，它们是地球古老生物量在地质作用下储存的碳。了解人类活动，特别是燃烧化石燃料，如何打破了自然的碳平衡，导致大气中二氧化碳浓度急剧上升，并引发一系列环境问题。 本书还将介绍生物固碳的潜力，例如森林的扩张和土壤有机质的增加，以及自然界中碳循环的反馈机制，它们如何试图稳定气候。 水的痕迹：蒸发、降水与地下深处的秘密 本书将描绘水循环的壮丽图景，从太阳的能量驱动的蒸发，到水蒸气在高空凝结形成云，再到降水洒落大地，滋养万物。 我们将探索水如何在河流、湖泊和海洋中流动，以及它如何渗透到地下，形成宝贵的地下水资源。 理解植物的蒸腾作用在水循环中的重要性，以及它对局部气候和区域水分平衡的影响。 我们将深入探讨水在地球上的多种形态：固态的冰川和雪，液态的河流和海洋，以及气态的水蒸气。了解不同相态之间的转化及其能量交换。 本书还会审视人类活动对水循环的影响，例如水资源的过度开发、水体污染以及城市化带来的地表径流变化，以及这些变化如何威胁着水生态系统的健康和人类的可持续发展。 氮的跃迁：生命的动力与生态的馈赠 氮是构成蛋白质和核酸的关键元素，但大气中的氮气（N2）绝大多数生物无法直接利用。本书将揭示固氮作用的神奇过程，包括闪电固氮和最重要的生物固氮，特别是豆科植物与根瘤菌的共生关系。 我们将跟随氮元素从大气进入土壤，转化为氨、亚硝酸盐和硝酸盐，为植物提供养分。 理解硝化作用和反硝化作用如何在土壤和水体中发生，以及反硝化作用如何将氮送回大气，完成循环。 探讨人类活动，如化肥的广泛使用和工业排放，如何极大地改变了自然氮循环，导致富营养化、水体缺氧和温室气体（如氧化亚氮）的产生。 本书还将介绍氮在陆地和海洋生态系统中的重要作用，以及氮素限制如何影响初级生产力。 磷的流动：从岩石到生命的短暂旅程 与碳、氮不同，磷没有广泛存在于大气中的气体形态，它的主要来源是岩石的风化。本书将解析磷元素在土壤和水体中的转化过程。 理解植物如何从土壤中吸收磷酸盐，以及磷如何在食物链中传递。 探讨磷的沉积作用，它最终会通过地质过程返回岩石圈，完成一个漫长的地质循环。 本书将重点关注人类活动，如农业磷肥的使用和污水排放，如何导致磷在水体中的积累，引发藻类过度生长和生态系统失衡。 硫的足迹：从火山到生命的参与 硫元素同样是生命必需的，并且在许多生物化学过程中发挥着重要作用。本书将考察硫在火山活动、海洋以及生物体内的循环。 理解硫化物和硫酸盐之间的转化，以及它们在大气、水体和土壤中的分布。 探讨硫在有机物分解过程中的作用，以及硫化合物对环境的影响，例如酸雨的形成。 第二部分：能量的脉动——生态系统的动力源泉 物质循环是生态系统运转的基础，而能量的流动则是驱动这一切的根本动力。本书的第二部分将带您领略能量在生态系统中的奇妙旅程。 太阳能的馈赠：初级生产力的来源 我们将聚焦于太阳能作为几乎所有地球生态系统能量的最终来源。 深入解析光合作用这一将光能转化为化学能的过程，植物、藻类和一些细菌如何利用太阳能制造有机物，成为生态系统的“生产者”。 探讨不同生态系统中初级生产力的差异，例如热带雨林的高生产力与沙漠的低生产力，以及影响生产力的关键环境因素，如光照、水分、养分和温度。 能量的传递：食物链与食物网的层层递进 本书将描绘能量如何在生态系统中沿着食物链和食物网进行传递。 解析消费者（初级消费者、次级消费者、高级消费者）的角色，它们通过摄食其他生物来获取能量。 重点讲解能量传递的“十分之一定律”，即在每个营养级之间，只有大约10%的能量能够被下一个营养级有效利用，其余能量以热量的形式散失。 理解能量流动方向的单向性，以及其效率低下如何限制了食物链的长度。 本书还将阐述食物网的复杂性，它由相互交织的食物链组成，反映了生物种群之间更加真实的能量获取关系。 分解者的贡献：循环的闭环 我们将高度关注分解者（细菌和真菌）在能量流动和物质循环中的关键作用。 解释它们如何分解死亡的有机物，释放出其中储存的能量，并将生命必需的营养物质重新归还给环境，供生产者再次利用。 强调分解者对于维持生态系统物质循环闭环的重要性，没有它们，地球上的物质将逐渐被锁定在死亡的生物体中。 能量流动的效率与生态系统的稳定性 本书将探讨能量流动的效率如何影响生态系统的结构和功能，以及整个生态系统的稳定性。 理解能量的有效利用和损失如何塑造了生物种群的数量、生物多样性和生态系统的抵抗干扰能力。 分析人为干扰，如栖息地破坏、外来物种入侵和气候变化，如何影响能量流动，从而威胁生态系统的稳定性和健康。 第三部分：相互联系与整体视角——生态系统的整合 物质循环与能量流动并非孤立的现象，它们相互交织，共同构成了复杂而精密的生态系统。《万物生息》的第三部分将引导读者从更宏观的视角审视这些过程，并探讨人类在其中的位置。 生物地球化学循环的整合：地球的生命韵律 本书将强调各种物质循环（如碳、氮、磷、硫）并非独立运行，而是相互联系、相互影响的。例如，氮的供应会影响碳的固定速率，而磷的丰度则会限制水体初级生产力。 我们将审视全球生物地球化学循环的整体图景，理解它们如何共同维持着地球生命的动态平衡。 生态系统的服务：自然的馈赠与人类的福祉 本书将阐述生态系统为人类提供的各种“服务”，这些服务是无价的，并且是人类生存和发展的基石。 我们将探讨净化空气和水源、调节气候、形成土壤、授粉、控制病虫害、提供食物和药材等重要的生态系统服务。 理解对生态系统物质循环和能量流动的破坏，将直接导致这些服务功能的丧失，对人类社会造成严重的负面影响。 人类活动的影响：改变地球的宏观尺度 本书将以审慎的态度，分析人类活动对全球物质循环和能量流动产生的深远影响。 我们将讨论工业化、农业现代化、城市化、能源消耗以及全球气候变化等如何显著改变了地球的自然进程。 探讨这些改变带来的潜在风险，例如气候变化引发的极端天气事件、生物多样性丧失、水资源短缺和粮食安全问题。 走向可持续：理解与行动 《万物生息》的最终目标是提高读者对地球系统运行规律的认识，从而能够以更加负责任的态度与自然和谐相处。 我们将鼓励读者思考如何在日常生活中减少对环境的影响，支持可持续的生产和消费模式。 本书旨在激发对科学的兴趣，鼓励进一步探索生态学、环境科学等领域，为解决当前和未来的环境挑战贡献力量。 《万物生息：生态系统的物质循环与能量流动》是一部关于生命、关于地球、关于我们与自然关系的深度探索。它将帮助您理解这个星球如何运作，以及我们如何在其中扮演的角色。这是一份献给所有热爱生命、关心地球未来的读者的礼物。

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我是一个刚入学环境科学的研究生，面对浩瀚的专业文献，感到非常迷茫。我的导师推荐了《环境化学》作为入门读物。这本书最令我感到“如释重负”的一点是，它成功地将化学的“硬核”部分进行了**人文化的转译**。作者的语言风格非常克制而有力，没有过多的煽情，但字里行间流露出对自然规律的敬畏。比如，在讨论酸雨的形成时，它首先铺陈了硫和氮的氧化物在大气中的光化学反应路径，然后才引出酸沉降的生态后果，这种铺陈方式使得学习过程变得很有条理，知识点之间环环相扣，不容易产生学习疲劳。此外，它对一些经典环境化学难题的历史回顾也写得非常精彩，比如DDT在生物圈中的持久性问题，通过回顾早期科学家的争论和实验设计，让读者不仅学到了化学知识，也理解了科学是如何在争议中前进的。这不仅仅是一本教材，更像是一本关于环境科学思维方式的养成指南。

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这本**《环境化学》**，说实话，我刚开始翻开它的时候，心里是有点忐忑的。我本职是个城市规划师，对化学的接触大多停留在基础知识层面，那种复杂的方程式和晦涩的机理总让我望而却步。但这本书的结构非常巧妙，它没有一上来就给我抛一堆高深的理论，而是从我们日常能接触到的环境问题入手，比如我们呼吸的空气、饮用的水质，甚至是土壤的污染情况。作者的叙事方式很像一位经验丰富的老教授在带我们进行一次田野考察，每讲解一个概念，都会配上现实中的案例。比如讲到大气氧化还原循环时，他没有止步于反应式的堆砌，而是深入分析了光化学烟雾是如何一步步形成的，以及它对城市居民健康的长期影响。我尤其欣赏它对“过程”的强调，而不是孤立地看待污染物本身。它让我意识到，环境问题不是一个简单的“好”与“坏”的二元对立，而是一个动态的、多因素交织的复杂系统。阅读过程中，我时常会停下来，思考我们城市规划中如何能更有效地将这些化学原理融入到绿地设计和污水处理的决策中去。这本书确实拓展了我对环境科学的认知边界，让抽象的化学知识变得触手可及且意义深远。

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我是一位从事环保法律咨询的律师，我需要理解污染物的法律责任认定背后的科学依据。《环境化学》这本书中关于**环境归趋与命运**的部分，对我提供了极大的帮助。它详尽描述了化学物质如何在水圈、气圈、土壤圈之间进行分配和转化，特别是对分配系数（Kow）和亨利定律常数的应用讲解得非常透彻。这些参数直接决定了我们判断污染物是倾向于在水中残留（便于水体治理）还是挥发进入大气（影响区域大气传输）。通过阅读这本书，我能更专业地评估客户所涉及的污染物泄漏事件中，其主要暴露途径和潜在的长期影响范围。书中对于非点源污染负荷的估算方法也进行了化学基础的阐述，这对于我们在制定环境损害评估方案时，确定合理的风险因子具有不可替代的参考价值。这本书将化学的严密性与环境管理的实际需求紧密地结合了起来，为非化学专业人士理解环境治理的科学逻辑提供了一条清晰的路径。

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坦白说，我期待从这本《环境化学》中获得一些能直接应用于我实验室工作的工具和方法论指导。我在水处理领域工作，关注新型催化氧化技术。这本书中关于高级氧化过程（AOPs）的论述，虽然没有直接提供实验方案，但其对羟基自由基（·OH）等活性氧物种生成机理和寿命的深入剖析，为我们优化反应器设计提供了坚实的理论基础。它没有把AOPs写成一个“万能药”，而是清晰地指出了不同氧化剂（如臭氧、芬顿试剂、紫外光/H2O2）在处理特定污染物时的优缺点及其化学计量学的限制。比如，在处理高浓度有机废水时，反应体系的pH值如何影响自由基的捕获效率，书中都有详尽的化学平衡分析。这种严谨的**定量分析视角**，是我认为这本书超越普通科普读物的关键所在。它要求读者动脑去计算、去预测，而不是仅仅被动接受结论。对于希望从经验主义走向科学精确化的工程师来说，这本书无疑是极具价值的参考书目。

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我是一位对可持续发展有着强烈兴趣的独立研究者，接触过市面上许多相关的专著，但很多要么过于偏向政策法规，要么陷于纯粹的分子生物学描述。《环境化学》这本书给我的整体印象是**平衡感极佳**。它在深度和广度上都拿捏得恰到好处。让我印象深刻的是它对重金属迁移转化机制的阐述部分。通常这部分内容会写得非常枯燥，但这本书通过对不同pH值和氧化还原电位下，镉、铅等元素在土壤-水界面上的吸附-解吸动态平衡的细致描绘，构建了一个清晰的迁移路径图。书中引用的实验数据和模型模拟结果非常扎实，并非空泛的理论推导。更重要的是，作者非常擅长将这些微观尺度的化学反应，与宏观尺度的生态风险评估联系起来。比如，当讲解有机污染物的生物降解途径时，它会立即跟进讨论生物富集效应如何影响食物链顶端的捕食者。这种“由小见大，再回归细节”的写作手法，使得整本书的逻辑链条非常紧密，避免了以往读某些教材时那种知识点零散、缺乏内在联系的弊病。它真正做到了让人理解“为什么”会发生污染，以及“如何”通过调控化学条件去干预和修复。

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