作者介紹
厄爾頓·D恩格，是密西根州德爾塔學院的生物學榮譽退休教授。他在密西根大學獲得學士學位和碩士學位。恩格教授執教30多年，曾經講授過生物學、動物學、環境科學等課程。他積極從事教學與課程開發，分別開設了河流生態學、植物鑑定等課程。他還參與了環境法規和環境技術培訓方面課程的開發。 恩格教授積極主張教學方法的多元化。他發現，向學生展示豐富的經歷，可以激發學生的學習興趣。除了課本作業、講座、實驗室活動外，他的課堂活動還包括論文、學生進行主題陳述、對有爭議的問題進行辯論、現場實習、學生自定項目，以及討論當地當時發生的事件。闡述課程內容時，課本是非常有用的，尤其是當課本含有精確的、啟發性的繪圖和栩栩如生的案例時。講座可以幫助學生了解講授主題並建立聯繫，而實驗室活動可以提供重要的動手機會。 恩格教授曾經作為富爾布賴特交換教師，到澳大利亞和蘇格蘭授課，並獲得教學優秀獎和德爾塔學院頒發的學術成就獎。他還作為志願者參與了哥斯大黎加、維京群島、西澳大利亞的地球觀察研究項目。2002年，他作為“人民對人民”代表團的成員前往南非，研究南非資源管理問題與挑戰。他訪問過紐西蘭、紐幾內亞、斐濟、波多黎各自由邦、墨西哥、加拿大、摩洛哥、歐洲許多國家以及美國大部分地區。在訪問期間。他花費大量的時間。參觀考察了珊瑚礁、海岸線、紅樹林沼澤、高山凍土地帶、草原、熱帶雨林、沙漠、溫帶森林、針葉林、落葉林，以及其他許多特殊的生態系統。這些豐富的經歷．有助於恩格教授從更廣闊的視野觀察環境問題。 恩格教授已婚，有兩個已成年的兒子。他喜歡多種戶外運動，例如，划船、滑雪、遠足、打獵、釣魚、野營、園藝等。其他興趣包括閱讀大量的期刊雜誌、養蜂、在教會唱詩班唱歌、整理花園等。
內容簡介
《環境科學:交叉關係學科(第10版)》以歷史的、經濟的和全球的觀點，從多角度分析了當今的環境問題。全書分為社會背景中的環境科學、生態學原理及其套用、能源、資源管理、污染與政策五篇。內容不僅涉及科學和技術領域，而且涉及與之相關的倫理、道德問題。《環境科學:交叉關係學科(第10版)》配有大量圖表和照片，內容豐富生動，數據翔實。在每章開始均給出學習目標、概要，使學生對將要學習的內容、環境問題的發展先有巨觀的了解。各章後給出簡要總結、問題分析案例、關鍵術語及複習思考題，並列出相關網際網路址，供讀者進一步學習利用。
《環境科學:交叉關係學科(第10版)》可作為高等院校各專業環境科學課程的教材，也可供對環境保護感興趣的讀者閱讀。
本書以歷史的、經濟的和全球的觀點，從多角度分析了當今的環境問題。全書分為社會背景中的環境科學、生態學原理極其套用、能源、資源管理、污染與政策五部分。內容不僅涉及科學和技術領域，而且涉及與之相關的倫理、道德問題。
本書配有大量的圖表和照片，內容豐富生動，數據翔實。在每章開始均給出學習目標、概要，使學生對將要學習的內容、環境問題的發展先有巨觀的了解。各章後給出簡要總結、問題分析案例、關鍵術語及複習思考題，並列出相關網際網路址，供讀者進一步學習利用。
前言
在21世紀之初，面臨各種環境問題，人類清醒地認識到要走可持續發展之路。而發展環境教育是解決環境問題和實施可持續發展戰略的根本。高等學校的環境教育，是提高新世紀建設者的環境意識，並向社會輸送環境保護專門人才的重要途徑。為了反映國外環境類教材的最新內容和編寫風格，同時也為了提高學生閱讀專業文獻和獲取信息的能力，我們精選了國外一些優秀的環境類教材，加以影印或翻譯，組成大學環境教育叢書。所選教材均在國外被廣泛採用，多數已再版，書中不僅介紹了有關概念、原理及技術方法，給出了豐富的數據，也反映了作者不同的學術觀點。
我們希望這套叢書的出版能對高等院校師生和廣大科技人員有所幫助，並為我國的環境教育事業作出貢獻。
清華大學出版社
2008年11月
目錄
目 錄
第1篇
社會背景中的環境科學 2
我們能夠同時拯救藍蟹和漁民嗎？3
第1章
環境交叉關係 4
環境科學的領域 5
環境問題的相互關聯性 5
環境特寫：傳統資源的利用與衝突：印度國家公園Keoladeo的管理——科學與政策 6
生態系統方法 7
區域環境問題 8
北部荒野 8
中部農業區 8
環境特寫：大黃石生態系統 10
西部乾旱區 10
環球視點：生物多樣性、人類福利與經濟發展 11
西部林區 12
五大湖區和東北工業區 12
南部多樣區 14
環球視點：區域性分析方法的局限和風險——以湄公河三角洲為例 15
問題—分析：灰狼的命運 17
第2章
環境倫理 19
自然觀 20
環境倫理學 21
環境態度 22
環境特寫：自然主義哲學家 23
社會環境倫理 24
企業環境倫理 24
環境特寫：你們家的後院有什麼? 25
環球視點：Chico Mendes 和橡膠園保護區 27
環境公平 27
個人環境倫理 29
我們消費得太多嗎？29
環球視點：瀕危物種的國際貿易 30
食物 31
大自然 31
石油 31
水 31
未知的 31
全球環境倫理 32
環球視點：尼亞灣灰鯨 34
問題—分析：環境異議：生態恐怖主義是正當的嗎？36
第3章
風險和成本：制定決策的要素 38
風險與經濟學 39
風險特點描述 39
風險評估 39
風險管理 40
環境特寫：數字說明什麼？ 41
真實的和感知的風險 42
環球領域的經濟學 43
資源 43
供應和需求 43
給自然資源賦予價值 45
環境成本的種類 45
成本-效益分析 47
使用成本-效益分析的有關思考 48
經濟與生態系統的比較 48
公共財產資源問題——公共資源的悲劇 49
利用經濟學工具分析環境問題 50
補貼 50
基於市場的手段 51
環球視點：污染預防付費！ 52
生命周期分析與產品長期責任 53
環境特寫：喬治亞州-太平洋公司：循環使用的城市木材——產品長期責任的案例分析 54
經濟學和可持續發展 54
經濟、環境與開發中國家 56
問題—分析：汞污染的經濟學與風險 58
第2篇
生態學原理及其套用 60
在佛羅里達湖裡模擬大自然 61
第4章
交叉關係科學原理：物質、能量和環境 62
科學思考 63
科學方法 63
觀察 63
提出問題並探索 63
建立假說 64
檢驗假說 64
提出理論和定律 65
科學的局限性 65
環境特寫：典型的家用化學品 66
物質結構 67
原子結構 67
物質的分子屬性 67
酸、鹼和 pH 68
無機物和有機物 68
化學反應 68
生物體內的化學反應 70
能量原理 70
能量的種類 70
物質的形態 71
熱力學第一、第二定律 71
能量流的環境含義 72
問題—分析：生物燃料技術 75
第5章
環境和生物間的相互作用 78
生態學概念 79
環境 79
限制性因素 80
生境和小生境 80
自然選擇的作用和進化 82
基因、種群和物種 82
環境特寫：棲息地保護計畫：工具或象徵 83
自然選擇 84
進化模式 84
生物相互作用類型 86
捕食 86
競爭 86
共生關係 87
難以歸類的一些關係 89
人類相互作用——不同的視野 89
環境特寫：人類健康與外來物種 90
群落與生態系統之間的相互作用 90
生態系統中生物的主要作用 91
關鍵物種 92
生態系統中的能量流 92
食物鏈和食物網 93
環境特寫：五大湖區魚類食物鏈中的污染物 95
生態系統中營養物質的循環——生物地球化學循環 95
人類對營養物質循環的影響 99
問題—分析：諾魯的磷酸鹽礦開採 101
第6章
生態系統及群落的種類 104
演替 105
原生演替 105
次生演替 108
演替與頂級的現代概念 108
生物群系：陸生頂級群落的主要類型 110
海拔對氣候和植物的影響 111
沙漠 111
草地 112
環境特寫：草地演替 114
稀樹草原 114
地中海灌木林地 114
熱帶乾旱森林 116
熱帶雨林 116
環球視點：熱帶雨林——一個特例？ 117
溫帶落葉林 118
泰加林、北方針葉林或北方森林 119
環境特寫：保護太平洋西北的原始溫帶雨林 120
凍原 120
主要的水生生態系統 122
海洋生態系統 122
淡水生態系統 126
環境特寫：外來入侵的水生植物 126
問題—分析：北美生態系統的喪失 129
第7章
種群原理 131
種群特徵 132
出生率和死亡率 132
性別比和年齡分布 133
種群密度和空間分布 135
影響種群生長率因素的總結 135
種群生長曲線 135
容納量 136
環境特寫：侵入物種的種群生長 138
繁殖策略和種群波動 139
人口增長 140
可利用的原料 141
可利用的能源 142
廢物處置 142
與其他生物的相互作用 142
影響人口的社會因素 142
人口數量的最終限制 142
環球視點：大象種群的管理——宰殺還是節育？143
問題—分析：小雪雁——一個有問題的種群 145
第3篇
第8章
人口問題 148
世界人口特點及其含義 149
環球視點：托馬斯·馬爾薩斯及其人口學說 150
影響人口增長的因素 150
生物學因素 151
社會因素 152
政治因素 153
人口增長與生活標準 155
人口與貧窮——一個惡性循環？156
飢餓、糧食生產與環境退化 156
環球視點：鄉村銀行及小額信貸 157
人口過渡概念 159
環球視點：世界人口城市化 160
美國人口圖景 160
人口繼續增長的可能後果 162
環球視點：北美——人口比較 163
環球視點：愛滋病對人口的影響 164
問題—分析：人口統計學、老齡化和公共政策 165
?
能源 168
風的變化 169
第9章
能源與文明：消費模式 170
能源消耗的歷史 171
生物能源 171
木材利用的增長 171
化石燃料與工業革命 172
汽車的作用 173
環球視點：減少城市裡的汽車使用 174
天然氣使用的增長 174
能源如何被利用 174
生活與商業能源利用 175
環球視點：生物質燃料和開發中國家 176
工業能源利用 176
交通能源利用 176
電能 177
能源利用的經濟學和政治學 177
燃料經濟與政府政策 178
OPEC的重要性 179
能源消耗的趨勢 181
能源利用的增長 181
可獲得的能源 181
政治和經濟因素 181
環境特寫：替代燃油交通車輛 183
問題—分析：混合動力汽車是解決辦法嗎？184
?
第10章
能源 186
能源 187
資源與儲量 187
環球視點：潛在的世界石油資源 189
化石燃料的形成 189
煤炭 189
石油和天然氣 190
與化石燃料利用有關的問題 191
煤炭的利用 192
石油的利用 193
北極國家野生動植物保護地和石油 195
天然氣的利用 196
可再生能源 197
水電 197
環球視點：中國的能源開發 200
潮汐能 201
地熱能 203
風能 204
太陽能 206
生物質轉化 208
薪柴 211
固體廢物 212
節約能源 213
氫經濟 214
環球視點：三峽大壩 217
問題—分析：能源的公眾認知 218
第11章
核能：利益和風險 220
核能的性質 221
核能發展的歷史 222
核裂變反應堆 222
全世界的新反應堆計畫 224
電站服務期的延長 225
研究新型核反應堆 226
增殖堆 226
核聚變 227
核燃料循環 228
核材料和核武器生產 228
核能的擔憂 229
反應堆安全性：三哩島事故和車諾比事故的影響 230
環球視點：前蘇聯的核遺產 231
輻射照射 233
熱污染 233
退役的成本 234
放射性廢物處置 236
核能政治學 238
亞洲核能的發展 239
環境特寫：漢福德核設施：核殘餘物的倉庫 240
問題—分析：預測核能的未來 242
第4篇
資源管理 244
自然群落保護計畫 245
第12章
生物多樣性問題 246
生物多樣性喪失和滅絕 247
滅絕的原因 247
人類活動引起的滅絕 247
生物多樣性的描述 248
基因多樣性 248
物種多樣性 249
生態系統多樣性 249
生物多樣性的價值 250
生物和生態系統的服務價值 250
環球視點：生物多樣性“熱點” 251
直接經濟價值 254
倫理價值 255
生物多樣性面臨的威脅 255
棲息地喪失 255
過度開發 261
外來物種的引入 264
有害生物的控制 266
環境特寫：北美斑點梟 268
為保護生物多樣性正在採取的行動 268
環球視點：美洲野牛的歷史 269
法律保護 269
野生動植物物種的可持續管理 272
環境特寫：加州禿鷹 275
漁業資源的可持續管理 275
問題—分析：構想的問題 277
第13章
土地利用規劃 280
規劃的必要性 281
影響北美土地利用的歷史因素 281
水路的重要性 281
從農村向城市遷移 281
環球視點：開發中國家的城市化 283
從城市中心向郊區的遷移 283
影響城市蔓生的因素 285
生活方式的因素 286
經濟因素 286
規劃和政策因素 286
與城市盲目擴張相關的問題 287
交通問題 287
空氣污染 287
低能源效率 287
社區感的喪失 287
中心城市的衰亡 288
基礎設施成本更高 288
露天場所的喪失 288
農田的喪失 288
水污染問題 288
泛濫平原問題 288
濫用濕地 289
土地利用的其他考慮 290
土地利用規劃原則 290
環境特寫：路易斯安那州的濕地喪失 291
環境特寫：賓夕法尼亞州的農田保護 292
土地利用規劃的執行機制 292
設立州或區域規劃機構 293
土地或使用權的購買 294
土地利用的調節 294
城市規劃的特殊問題 295
城市交通規劃 295
環境特寫：土地利用規劃和美學污染 296
城市娛樂規劃 297
城市中心區的再開發 297
城市理性擴張 299
聯邦政府土地利用問題 299
問題—分析：理性發展的贏家 302
第14章
土壤及其套用 305
地質過程 306
土壤與陸地 308
土壤形成 309
土壤性質 310
土壤剖面 312
土壤侵蝕 315
土壤保護實踐 316
環境特寫：土地荒漠化與全球安全 318
環境特寫：資源保護安全計畫 319
等高耕作 319
帶狀耕作 319
梯田 320
排水溝 320
防風帶 320
傳統耕作與保護性耕作 320
非農業用地的保護 323
環境特寫：地力分級 324
環球視點：世界範圍內的土壤退化 326
問題—分析：非洲的土壤肥力與飢餓 327
第15章
農業方法與蟲害管理 329
農業的發展 330
移動農業 330
勞動密集型農業 330
機械化農業 331
化石燃料與人力 332
化肥的影響 332
農業化學品的使用 333
環境特寫：DDT——歷史視點 334
殺蟲劑 334
除草劑 335
環境特寫：新一代殺蟲劑 337
殺真菌劑和滅鼠劑 337
其他農業化學品 337
使用殺蟲劑引起的問題 337
持久性 338
生物累積與生物放大 338
殺蟲劑抗性 339
環球視點：中國的經濟發展和食物生產 340
環球視點：前蘇聯的土壤污染 341
對非目標生物的影響 341
對人類健康的關注 342
為什麼殺蟲劑使用如此廣泛？ 342
環境特寫：家畜的工業化養殖 343
傳統農業的替代方式 343
環境特寫：食品添加劑 344
保護土壤和水資源的技術 344
蟲害綜合管理 345
問題—分析：什麼是綠色食品？ 349
第16章
水管理 352
水問題 353
水文循環 354
人類對水文循環的影響 355
水的利用種類 356
生活用水 357
農業用水 358
工業用水 359
河道內用水 360
環境特寫：加利福尼亞的水規劃 361
環球視點：工業化國家和開發中國家的水利用和水污染情況比較 363
水污染種類和水污染源 364
城市水污染 366
環球視點：神聖恆河的清理 367
農業水污染 368
工業水污染 368
熱污染 369
海洋石油污染 369
地下水污染 369
用水規劃問題 371
調水 372
廢水處理 373
環境特寫：沼澤地的重建 375
鹽化作用 376
地下水開採 376
保護景觀水域和野生動物棲息地 377
環球視點：海的死亡 379
環球視點：墨西哥海灣的死區 381
問題—分析：我們的飲用水中含鉛嗎？383
第5篇
污染與政策 386
尚普蘭湖：想保持乾淨不容易 387
第17章
空氣品質問題 388
大氣 389
大氣污染 390
空氣污染物的類型 390
一氧化碳 391
環球視點：墨西哥市的大氣污染 392
顆粒物 392
二氧化硫 393
二氧化氮 393
鉛 393
揮發性有機化合物 394
地面水平的臭氧與光化學煙霧 394
有害空氣污染物 397
空氣污染控制 397
機動車尾氣排放 397
顆粒物排放 398
電廠排放物 398
環境特寫：噪聲污染 399
清潔空氣法 400
酸沉降 400
臭氧消耗 403
全球變暖與氣候變化 403
環境特寫：被動吸菸 404
全球變暖與氣候變化的原因 405
全球變暖與氣候變化的潛在後果 407
應對氣候變化 410
能源效率 410
生物質的作用 410
政治與經濟的力量 410
室內空氣污染 411
環球視點：關於溫室氣體的京都議定書 412
環境特寫：氡（Radon） 414
問題—分析：污染、政策與個人選擇 417
第18章
固體廢物管理與處置 419
固體廢物的種類 420
城市固體廢物 420
環境特寫：山頂覆蓋層的移除 422
廢物處置方法 422
填埋 423
焚燒 424
生產混合肥料 426
環境特寫：消費者包裝用過的樹脂 427
廢物源頭減量 428
環境特寫：為了減少廢物量並省錢，你能夠做什麼？ 429
回收 429
環境特寫：回收是一個大買賣 431
問題—分析：紙袋還是塑膠袋? 433
第19章
管理危險物質 435
環境中危險物質和有毒物質 436
危險物質和有毒物質—— 一些說明 436
危險廢物的定義 437
制定規範所涉及的問題 438
危險物質和有毒物質的識別 438
環境特寫：毒性的確定 439
規定暴露限值 439
急性和慢性毒性 439
協同作用 440
持久性和非持久性污染物 440
危險廢物引起的環境問題 440
環球視點：鉛和汞中毒 441
與危險廢物相關的健康風險 442
危險廢物堆存——濫用的後果 443
環境特寫：計算機——一種危險廢物 444
有毒化學物質的釋放 444
危險廢物控制措施 444
減少源頭的廢物量 446
廢物的再循環 446
廢物處理 446
處置方法 446
危險廢物的國際交易 447
環球視點：中國的危險廢物和有毒物質 448
危險廢物管理規劃的發展 449
問題—分析：家用危險廢物 450
第20章
環境政策與決策 452
新世紀面臨的新挑戰 453
管理與政府 454
歷史的教訓 455
對未來的思考 455
詮釋未來 456
美國環境政策的發展 457
環境政策的變化性 460
環境政策與法規 460
綠色地緣政治學 463
環境特寫：改變環境法規的性質——安全
飲用水法 464
恐怖主義與環境 465
國際環境政策 468
環球視點：環境管理系統的ISO標準 469
環球視點：國際組織縱覽——全球捕鯨組織 470
環境與發展地球峰會 472
環境政策與歐盟 472
新的國際手段 473
問題的最終解決取決於你 474
問題—分析：汽油、稅與環境 475
簡明目錄
第1篇 社會背景中的環境科學 2
第1章 環境交叉關係 4
第2章 環境倫理 19
第3章 風險和成本：制定決策的要素 38
第2篇 生態學原理及其套用 60
第4章 交叉關係科學原理：物質、能量和環境 62
第5章 環境和生物間的相互作用 78
第6章 生態系統及群落的種類 104
第7章 種群原理 131
第8章 人口問題 148
第3篇 能源 168
第9章 能源與文明：消費模式 170
第10章 能源 186
第11章 核能：利益和風險 220
第4篇 資源管理 244
第12章 生物多樣性問題 246
第13章 土地利用規劃 280
第14章 土壤及其套用 305
第15章 農業方法與蟲害管理 329
第16章 水管理 352
第5篇 污染與政策 386
第17章 空氣品質問題 388
第18章 固體廢物管理與處置 419
第19章 管理危險物質 435
第20章 環境政策與決策 452
