Toxicants in Terrestrial Ecosystems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Crompton, T. R.

出品人:

页数:268

译者:

出版时间:

价格:169

装帧:HRD

isbn号码:9783540336945

丛书系列:

图书标签:

• Toxicology
• Ecology
• Environmental Science
• Terrestrial Ecosystems
• Pollution
• Environmental Chemistry
• Contaminants
• Risk Assessment
• Soil Science
• Wildlife Toxicology

《陆地生态系统中的有毒物质：跨学科视野下的环境健康评估与管理》 内容概述 本书深入探讨了陆地生态系统中各类人为和天然有毒物质的来源、迁移、归趋及其对生物多样性和生态系统功能产生的深远影响。它不仅仅是一部关于污染物化学的著作，更是一部融合了生态毒理学、环境化学、生物地球化学以及生态系统管理学的前沿综合性论述。本书旨在为环境科学家、生态学家、土壤学家、政策制定者以及研究生提供一个全面、系统的框架，用以理解和应对日益严峻的陆地环境污染挑战。 全书结构围绕“污染物的生命周期与生态后果”这一核心主线展开，分为五大部分，共十八章。 --- 第一部分：陆地环境污染的背景与基础理论 (基础与前沿) 本部分奠定了理解陆地有毒物质问题的理论基础。 第一章：陆地生态系统作为污染物的接收器 详细阐述了土壤、沉积物和植被在全球物质循环中的关键角色。探讨了人类活动（如工业化、农业集约化、城市化）如何改变了这些生态系统的自然承载能力和物质交换速率。重点分析了点源污染和面源污染的地理分布特征及其在不同气候带和地貌单元中的差异性表现。 第二章：关键有毒物质的分类与来源 系统梳理了当前陆地生态系统中最受关注的几类污染物。这包括重金属（如铅、镉、汞、砷及其化合物），持久性有机污染物（POPs，包括DDT、多氯联苯PCBs），新兴污染物（如药物和个人护理用品MPCCs、全氟和多氟烷基物质PFASs），以及放射性核素和纳米材料。每种物质的工业和农业来源、主要排放途径以及其环境化学性质的初步介绍构成了本章的基础。 第三章：环境化学与生态毒理学导论 本章聚焦于污染物在环境介质间的分配与转化机制。详细讨论了吸附/解吸作用、离子交换、氧化还原反应、生物降解和光解作用如何影响污染物的生物有效性。引入了生态毒理学的基本概念，如剂量-反应关系、慢性与急性毒性、以及生态风险评估的初步模型框架，强调了“形态决定毒性”的核心原则。 --- 第二部分：污染物的迁移、转化与归趋 (过程与机制) 本部分深入剖析了污染物在土壤-水-生物体系统中的动态过程。 第四章：土壤与沉积物中的吸附动力学 这是一部分技术性很强的章节。详细介绍了土壤矿物学（如粘土矿物、有机质）对不同污染物（特别是金属离子和疏水性有机物）的特异性结合位点。探讨了土壤溶液pH值、氧化还原电位（Eh）以及有机质含量对污染物在土壤吸附能力动态变化的影响。引入了先进的吸附等温线模型和动力学模型。 第五章：生物地球化学循环中的污染物 重点关注污染物如何嵌入或干扰关键的生物地球化学循环，例如碳循环、氮循环和硫循环。探讨了微生物群落在污染物的生物甲基化（如汞的甲基化）或生物降解（如POPs的脱氯作用）中的作用。分析了污染如何通过土壤水相向地下水系统渗透的运移路径和速率。 第六章：大气沉降与远距离传输 研究了污染物，特别是挥发性有机物和颗粒态重金属，通过大气环流进行远距离传输的机制。分析了干沉降和湿沉降在区域性污染负荷增加中的作用。通过案例研究，阐述了特定工业区污染物如何通过大气路径影响到遥远的非污染陆地生态系统。 --- 第三部分：生态系统层面的毒性效应与生物响应 (影响评估) 本部分关注污染物对不同生物组织和生态系统功能产生的实际影响。 第七章：对土壤生物群落的干扰 详细考察了污染物对土壤微生物群落结构、功能多样性和酶活性的影响。着重分析了对蚯蚓、线虫等土壤无脊椎动物的亚致死效应，包括繁殖力、摄食行为和生态系统工程师功能（如土壤扰动）的改变。 第八章：植物吸收、积累与生物放大 探讨了植物如何通过根系吸收和蒸腾作用将污染物转运至地上部分（生物累积）。区分了超富集植物、耐受植物与敏感植物的生理生化机制。分析了污染物在食物链上传递的潜力，重点关注通过植被摄入对初级和次级消费者的潜在风险。 第九章：生态系统尺度的健康指标 从宏观角度评估污染对生态系统稳定性和恢复力的影响。探讨了生物多样性指数（如Shannon-Wiener指数）与污染物浓度之间的相关性。引入了生态系统功能指标，如初级生产力（GPP/NPP）、分解速率的衡量标准，并讨论了污染对生态系统服务功能（如水文调节、养分循环）的量化评估方法。 --- 第四部分：风险评估、监测与修复技术 (管理与应用) 本部分侧重于实际的环境管理和技术解决方案。 第十章：陆地环境污染的生态风险评估框架 (ERA) 系统介绍了ERA的步骤，包括危害识别、剂量反应评估、暴露评估和风险表征。重点讨论了针对不同目标物种和不同生态系统的风险暴露模型（如PEC/PNEC比值法）的应用，以及不确定性分析在风险评估中的重要性。 第十一章：先进的现场监测技术 介绍了用于土壤和生态系统污染监测的先进技术。内容涵盖了便携式X射线荧光光谱仪（pXRF）、激光诱导击穿光谱（LIBS）的现场应用，以及利用生物标志物（如金属硫蛋白、细胞色素P450酶活性）作为早期预警指标的方法。讨论了遥感和地理信息系统（GIS）在识别高风险区域中的集成应用。 第十二章：污染土壤的修复策略：物理化学方法 详细阐述了传统的土壤修复技术，包括土壤洗脱、固化/稳定化（使用螯合剂或矿化剂）、热脱附技术的工作原理、效率评估及其对土壤微生物活性的二次影响。 第十三章：污染土壤的生物修复与植物修复 深入分析了利用生物体（微生物、真菌、植物）进行污染治理的潜力。探讨了植物修复技术（Phytoremediation）的四大分支（植物提取、植物稳定、植物降解、集约化植物吸收）及其在场地修复工程中的适用性限制。 第十四章：综合管理与污染预防 强调了源头控制的重要性，包括推广可持续农业实践以减少农药和化肥的使用。讨论了环境法规（如REACH、特定国家的环境质量标准）在指导风险管理决策中的作用。提出了生态系统服务支付（PES）在激励土地所有者采取污染预防措施方面的潜力。 --- 第五部分：新兴挑战与未来展望 (应对与创新) 本部分探讨了当前环境科学面临的新兴交叉问题和未来研究方向。 第十五章：新兴污染物（PPCPs、PFASs）的陆地生态学 专门分析了药物和个人护理用品（PPCPs）以及全氟/多氟烷基物质（PFASs）在陆地生态系统中的特殊行为。这些物质通常具有高水溶性或极强的稳定性，对土壤微生物群落和地下水系统构成了独特的长期威胁。 第十六章：纳米材料的环境效应 探讨了纳米技术产品（如纳米氧化锌、纳米银）在使用后进入土壤环境的途径、在土壤中的团聚与老化过程，以及其独特的表面积和化学活性导致的潜在生态毒性。 第十七章：气候变化与污染物协同作用 研究了气候变化（如温度升高、极端降雨事件、土壤湿度变化）如何调节污染物的迁移速率和生物有效性。讨论了污染物与气候变化驱动的生态胁迫（如干旱、热浪）之间的协同毒性效应。 第十八章：数据科学与生态系统建模的未来 展望了利用大数据、机器学习和复杂系统模型来预测大规模陆地污染负荷的时空变化，并优化区域性修复策略的应用前景。强调了建立跨学科、多尺度的数据集成平台对未来环境科学研究的重要性。 --- 目标读者 本书适合环境科学、生态学、土壤学、地球化学、环境工程等专业的高年级本科生、研究生，以及在环境监测、风险评估、污染修复领域工作的专业人士和政策制定者。其详实的理论基础和丰富的案例分析，使其成为相关领域重要的参考工具书。

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