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绪论 1

一、环境与环境问题 1

二、环境科学 5

三、生物学 7

四、环境生物学 8

第一章 自然生物环境 16

第一节 环境因子 16

一、大气 16

二、水 19

三、土壤 22

第二节 物质的生物地球化学循环与生物参与性 28

一、碳素生物循环 29

二、氮素生物循环 31

三、硫素生物循环 36

四、磷素生物循环 39

五、铁、锰、钾的转化 42

第二章 自然生态系统 44

第一节 种群生态 44

一、种群的概念 44

二、种群的基本特征 45

三、种群的基本参数 45

四、生命表及存活曲线 48

五、种群增长的基本模式 49

六、种群变动和种群结构 52

七、种群的群体行为 54

八、种群间关系 55

第二节 群落生态 56

一、群落的概念 56

二、群落的特征和结构 56

第三节 生态系统 62

一、生态系统的概念 62

二、生态系统的组成成员 62

三、生态系统的食物链（food chain） 63

四、生态系统的能量流动 64

五、生态系统中的物质循环 65

第四节 生物圈 66

一、生物圈的概念 66

二、生物圈的主要生态系统 66

第三章 自然环境中的生物多样性 72

第一节 生物多样性的基本概念 72

一、生物多样性概述 72

二、生物多样性的丰富性 73

三、生物多样性的价值 75

四、生物多样性保护行动 77

第二节 微生物的多样性及其在生态系统中的作用 78

一、微生物的多样性 78

二、微生物在生态系统中的作用 85

第三节 植物多样性及其在生态系统中的作用 86

一、植物的多样性 86

二、植物生态系统的多样性 91

三、植物遗传的多样性 91

四、植物在生态系统中的作用 92

第四节 动物多样性及其在生态系统中的作用 93

一、动物的多样性 93

二、动物分布的广泛性 98

三、动物在生态系统中的作用 100

第四章 自然环境的污染 102

第一节 环境的污染与环境污染物 102

一、环境与环境污染 102

二、环境污染类型及其污染物 102

三、大气、水域和土壤及其污染 105

第二节 非生物性污染物对环境的影响 108

一、化学性污染物在环境中的行为特点 108

二、化学性污染物对环境的影响 113

三、物理性污染对环境和环境生物的影响 115

第三节 生物性污染物对环境的影响 119

一、人类对环境的影响 119

二、微生物及其产物污染 119

三、植物及其产物对环境的影响 124

四、动物及其产物对环境的影响 126

第四节 转基因生物对环境安全性的影响与控制 127

一、转基因生物 127

二、对转基因生物的环境生态安全性和人类健康安全性忧虑 128

三、对转基因生物安全性潜在风险的控制 130

第五章 环境污染的生物效应 132

第一节 环境污染对平衡生态系统的破坏 132

一、平衡生态环境的破坏及其因素 132

二、环境污染对平衡生态系统的破坏 133

三、失衡生态系统环境的修复与重建 134

第二节 环境污染对生物及其群落生态的效应 136

一、化学污染物在动、植物体内的迁移、积累和排出 136

二、环境污染物对生物体基因和活性大分子物质的影响 137

三、环境污染物对生物体细胞结构和器官组织的影响 138

四、环境污染物对生物个体的影响 138

五、环境污染物对生物体群落的影响 140

第三节 大气污染的生物效应 140

一、SO2对植物的危害与影响 141

二、氟化物对生物的危害 141

三、O3对植物的危害与影响 143

四、乙烯污染对植物的危害与影响 143

五、过氧乙酰硝酸酯（PAN）对植物的危害与影响 144

六、酸雨对植物的危害与影响 144

七、CO2、CH4、NOx等温室效应气体污染 145

八、设施农业中的薄膜散发气体污染 145

九、多种气体污染物的复合污染 146

十、大气微生物污染的影响与危害 146

第四节 水体污染的生物效应 147

一、水域氮磷污染的生物效应 147

二、水域盐污染和酸碱污染的生物效应 150

三、水域热污染的生物效应 151

四、水域有机物污染的生物效应 151

第五节 土壤污染的生物效应 152

一、土壤污灌对土壤微生物和其他生物的影响 152

二、土壤农药、除草剂污染的生物效应 154

三、土壤重金属污染的生物效应 156

第六节 城市化对环境和环境生物的影响 158

一、城市化对环境的影响 158

二、城市化对环境生物的影响 160

第七节 环境污染、环境激素与人类生存危机 162

一、环境污染与环境激素 162

二、环境激素的来源和存在 163

三、环境激素对人类生存的严重威胁 165

第六章 生物监测和生物学评价 168

第一节 生物监测和生物学评价概述 168

一、生物监测的概念 168

二、生物监测的特点 168

三、生物监测的依据 170

第二节 生物监测的基本方法 173

一、指示生物法 173

二、现场调查法 178

三、现场盆栽定点监测法 178

四、群落和生态系统监测法 178

五、毒性与毒理试验 184

六、生物标志物检测法 189

七、环境流行病学调查法 192

第三节 大气污染的生物监测 194

一、指示植物法 194

二、大气污染植被调查法 196

三、植物群落监测法 196

四、污染量指数法 197

五、大气污染的细菌总数测定法 197

六、地衣、苔藓监测法 198

七、紫露草微核监测法 199

八、大气污染的综合生态指标法 199

第四节 水污染的生物监测 199

一、细菌测定 199

二、浮游生物测定 200

三、大型底栖无脊椎动物测定 201

第五节 土壤污染的生物监测 202

一、概述 202

二、土壤污染的类型 202

三、污染土壤的生物监测 203

第六节 环境污染的生物学评价方法 205

一、一般描述对比法 206

二、指示生物法 206

三、动植物区系法 206

四、生物指数法 207

五、多样性指数法 210

六、生产力法 211

七、残留量指数及富集系数 211

第七节 环境质量的生物学评价 211

一、环境质量定义及其基本内涵 211

二、生态环境质量评价 213

第七章生物与环境保护 216

第一节 环境保护中的生物学原理 216

一、生物体的结构特性及其在环境保护中的作用 216

二、生物的生理代谢活动直接参与污染物的降解 217

三、遗传特性决定生物在环境保护中的作用 219

第二节 微生物与环境保护 220

一、微生物降解有毒物质的机制及影响因素 220

二、微生物对易降解有机污染物的分解和利用 224

三、微生物对芳香族化合物的转化和降解 225

四、微生物对碳氢化合物和其他有机污染物的分解和转化 227

五、微生物对重金属污染物的转化作用 233

六、微生物对非金属无机污染物的利用和转化 235

第三节 植物与环境保护 237

一、植物在水土流失的防治中的作用 238

二、植物与大气保护 239

三、植物与荒漠化治理 240

四、盐碱地的生物治理 240

五、植物与水体污染保护 241

六、超积累植物与重金属污染土壤的生物修复 242

七、噪音污染保护 244

八、城市绿化改善小气候的生态效应降温作用 244

第四节 动物与环境保护 245

一、环境污染物的净化 245

二、原生动物在污水处理中应用 246

三、通过生物防治减少环境不友好化合物的使用 247

第八章 生物资源的利用与保护 250

第一节 生物资源的特性与合理利用 250

一、生物资源的基本特性 250

二、生物资源的保护 252

三、生物资源的管理 252

四、中国生物资源的利用和保护 253

第二节 森林资源的利用与保护 255

一、世界森林资源现状 255

二、森林资源的价值及其利用 256

三、中国森林资源和保护利用 258

第三节 草原资源的利用与保护 261

一、世界草地资源现状 261

二、草地资源开发利用中的问题 263

三、中国草地资源 264

第四节 海洋生物资源的利用与保护 269

一、全球海洋生物资源 269

二、中国海洋生物资源的保护与开发 271

第五节 野生动物、植物资源的利用与保护 273

一、野生动物资源的利用与保护 273

二、野生植物资源的利用与保护 275

第六节 微生物资源的利用与保护 278

一、微生物资源及其特点 278

二、微生物资源开发利用 279

三、微生物资源的保护 281

第九章 有机污水的生物处理 286

第一节有机污水水质指标 286

一、有机污水的水质指标 286

二、中国的污水排放标准 289

三、有机污水的可生化性 289

第二节 活性污泥法 291

一、活性污泥法原理 291

二、活性污泥法各种运行方式 294

三、运行条件控制 301

四、活性污泥的驯化和形成机制 303

五、污泥膨胀及其控制对策 305

第三节 生物膜法 307

一、生物膜及其特点 307

二、生物膜法的生物相组成 308

三、生物膜法反应器类型 309

第四节 厌氧生物处理 312

一、厌氧生物处理特点和原理 312

二、厌氧处理过程用控制条件的常用工艺参数 314

三、厌氧消化反应器种类 315

四、厌氧消化的影响因素 320

五、“病态池”的诊断 323

第五节 生物脱氮除磷技术 323

一、生物脱氮 323

二、生物除磷 329

三、联合生物脱氮除磷工艺 331

第六节 稳定塘和土地处理系统 333

一、稳定塘 333

二、土地处理系统 338

第七节 有机污水的生物资源化 343

一、酵母 344

二、光合细菌（PSB） 348

三、藻类 351

第十章 固体废弃物的生物处理与利用 356

第一节 概述 356

一、固体废弃物的定义 356

二、固体废弃物的来源 356

三、固体废弃物的排出量及其对环境的影响 357

四、固体废弃物的生物处理与利用常见方法 358

第二节 城市生活垃圾的生物处理技术 359

一、中国城市生活垃圾的基本概况 359

二、城市生活垃圾的生物处理技术 361

第三节 固体废弃物的高温堆肥技术 366

一、堆肥的基本概念 366

二、堆肥类型 366

三、堆肥原料 367

四、好氧堆肥的原理及微生物学过程 368

五、工艺装置及其影响堆肥的主要因素 370

六、堆肥的腐熟度 373

第四节 固体废弃物生物能源化——制醇技术 374

一、用于酒精发酵生产的有机废弃物种类 374

二、酒精发酵的基本原理 375

三、纤维质有机废弃物的预处理与水解 377

四、纤维素原料的酒精生产工艺 377

第五节 有机废弃物微生物饲料化处理 380

一、概述 380

二、常见的饲料微生物 381

三、微生物饲料主要种类 383

四、利用青绿的作物秸秆等制备青贮饲料 383

五、利用农业秸秆、畜禽粪便等制作发酵饲料 385

第六节 固体废弃物中重金属的生物去除 388

一、微生物淋滤的基本原理 388

二、生物淋滤法在去除污泥重金属中的应用 391

三、重金属污染土壤的微生物淋滤 395

四、粉煤灰的生物淋滤 396

第十一章 污染物生物处理工程设计 398

第一节 生物处理数学模式 398

一、生化反应速度 398

二、生化反应级数 399

三、Michaelis&Menten方程式及应用 401

四、Monod方程和Heukelekian方程 403

第二节 污染物生物处理中的反应器分析 403

一、完全混合间歇反应器 404

二、完全混合连续反应器 405

三、多级串联的完全混合连续反应器 406

四、推流式反应器 407

第三节 工程设计的步骤和内容 409

一、项目建议书阶段 409

二、可行性研究阶段和可行性报告 409

三、初步设计阶段 411

四、施工图设计阶段 412

五、设计代表工作 413

第四节 污染物处理工程工艺设计 413

一、整体工艺流程 413

二、曝气池工艺设计 414

三、沉淀池工艺设计 415

四、供氧设备设计 416

五、污泥回流设备设计 418

第五节 污染物处理工程设计实例 419

一、设计依据 419

二、各工艺段设计说明 421

第十二章 污染环境的生物修复 426

第一节 生物修复概论 426

一、生物修复的基本概念 426

二、生物修复的基本内容 427

三、生物修复的技术方法 428

四、生物修复的工程设计 431

第二节 农田土壤污染的生物修复 432

一、化肥对环境的影响与控制 433

二、农田土壤的重金属污染生物修复 435

三、农药残留污染的控制与生物修复 437

第三节 污染水体的生物修复 443

一、湖泊水体富营养化的生物治理 443

二、海洋赤潮的生物防治 447

三、地下水污染的生物治理 450

第十三章 农田生态保护与农业可持续发展 453

第一节 农田生态保护的历史与现状 453

第二节 农田生态保护技术 454

一、生物防治技术 454

二、生态农业 455

第三节 农业可持续发展 458

一、持续、持续发展与农业可持续发展 458

二、农业可持续发展的特征 459

三、农业可持续发展的不同观点 460

四、中国农业可持续发展的展望 461