環境生態工程

本書本着生態與環境持續、和諧發展的理念，在確保系統範圍內生態平衡的基礎上，整合環境工程技術以綜合解決與生態失衡息息相關的非單純環境問題。全書突出了生物與工程技術相輔相成的特色，貫穿理論性、實踐性和可操作性並舉的授漁導向。本書共分9章，分別為概論、環境生態工程基本原理及設計基礎、濕地環境生態工程、水環境生態工程、流域環境生態工程、固體廢物的環境生態工程、生物質處理及利用工程、大氣環境生態工程和環境生態工程綜合設計與實驗。本書可供高等院校環境生態工程專業、環境工程專業、環境科學專業及相關專業本科教學使用，也可供相關工程領域的研究人員、技術人員和管理人員參閲。 ^[1] 

第1章概論1

1.1環境生態工程的產生背景及其相關理念1

1.2環境生態工程的學科任務2

1.2.1環境生態工程的定義2

1.2.2環境生態工程的課程任務3

1.3環境生態工程的研究進展4

1.3.1國內外環境生態工程概述4

1.3.2環境生態工程在我國的發展前景5

思考題6

參考文獻6

第2章環境生態工程基本原理及設計基礎7

2.1環境生態工程的核心原理7

2.1.1整體性原理7

2.1.2協調與平衡原理9

2.1.3自生原理11

2.1.4循環再生原理13

2.2環境生態工程的生態學原理14

2.2.1層次性原理14

2.2.2生物多樣性原理15

2.2.3限制因子原理16

2.2.4邊緣效應原理16

2.2.5景觀生態原理17

2.3環境生態工程的工程學原理17

2.3.1太陽能充分利用原理18

2.3.2水資源循環利用原理18

2.3.3綠色工藝原理18

2.3.4生物有效配置原理19

2.4環境生態工程的經濟學原理19

2.4.1生態經濟平衡原理19

2.4.2生態經濟價值原理19

2.4.3生態經濟效益原理20

2.5環境生態工程設計基礎21

2.5.1環境生態工程設計原則21

2.5.2環境生態工程設計路線24

2.5.3設計技術路線26

思考題28

參考文獻28

第3章濕地環境生態工程29

3.1濕地環境29

3.1.1濕地概念與類型29

3.1.2濕地生態系統功能30

3.2人工濕地對污染物處理的強化功能34

3.2.1懸浮物的去除機理35

3.2.2有機物的去除機理36

3.2.3氮的去除機理37

3.2.4磷的去除機理37

3.2.5重金屬離子的去除機理38

3.2.6病原微生物的去除機理39

3.3人工濕地的設計與施工39

3.3.1基本概念39

3.3.2人工濕地的工藝組合、設計程序及其參數40

3.3.3面積設計44

3.3.4填料與防滲設計46

3.3.5集配水與通氣的設計47

3.3.6濕地植物的選擇48

3.3.7施工50

3.4人工濕地運行與管理50

3.4.1運行調試50

3.4.2特殊控制51

3.4.3系統監測51

3.4.4故障處理52

3.4.5冬季管理54

3.5人工濕地生態工程實例54

3.5.1國外人工濕地污水處理技術應用54

3.5.2人工濕地在國內的發展和應用55

3.5.3水平潛流人工濕地工程案例55

3.5.4垂直潛流人工濕地工程案例57

3.5.5複合垂直潛流人工濕地工程案例57

思考題58

參考文獻59

第4章水環境生態工程61

4.1水環境類型及污染特徵61

4.1.1河流及其污染61

4.1.2湖泊及其污染62

4.1.3地下水及其污染62

4.2河流生態工程63

4.2.1生態河道構建63

4.2.2生態河道護岸66

4.2.3河流水體修復技術68

4.3湖泊生態工程69

4.3.1底泥疏浚與治理69

4.3.2湖濱帶修復69

4.3.3污染湖泊水體治理技術71

4.4地下水修復工程72

4.4.1硝酸鹽反硝化脱氮原理73

4.4.2脱氮牆的結構設計73

4.4.3反應介質的選擇74

4.4.4影響硝酸鹽去除效果的主要因素75

4.5脱氮溝案例76

4.5.1脱氮溝設計76

4.5.2土壤填料特性76

4.5.3脱氮溝對硝酸鹽的去除率分析77

思考題79

參考文獻79

第5章流域環境生態工程81

5.1流域及其環境問題81

5.1.1流域的功能81

5.1.2流域的特點82

5.1.3流域環境問題83

5.2流域環境生態工程設計84

5.2.1流域環境生態工程設計的關鍵要素84

5.2.2計算機支持下的協同設計85

5.3流域環境生態工程的技術91

5.3.1生態基流保障技術92

5.3.2閘門調控技術95

5.3.3聯合調度技術99

思考題102

參考文獻103

第6章固體廢物的環境生態工程104

6.1概述104

6.1.1固體廢物的來源與分類105

6.1.2固體廢物的特徵106

6.1.3固體廢物的污染與處理方法106

6.2好氧堆肥108

6.2.1好氧堆肥的基本原理108

6.2.2堆肥工藝過程及影響因素109

6.2.3堆肥的方法112

6.3厭氧消化114

6.3.1厭氧消化的基本原理116

6.3.2厭氧消化運行的影響因素119

6.3.3厭氧消化工藝分類124

6.3.4厭氧消化系統128

6.3.5沼氣工程的工藝設計132

6.3.6厭氧消化技術140

思考題142

參考文獻143

第7章生物質處理及利用工程144

7.1生物質處理及利用概述144

7.1.1生物質的定義、特點和分類144

7.1.2生物質的化學組成144

7.1.3生物質處理及利用的內涵和特點147

7.2生物質的化學處理及生物化學處理147

7.2.1化學脱膠技術147

7.2.2生物脱膠技術148

7.3生物質吸附劑應用149

7.3.1生物質吸附劑分類150

7.3.2纖維素的化學改性150

7.4生物質能源化應用155

7.4.1生物質能的定義及特點155

7.4.2生物質能源化利用的途徑155

7.4.3我國生物質能的發展概況169

思考題169

參考文獻170

第8章大氣環境生態工程171

8.1大氣污染概述171

8.1.1大氣組成171

8.1.2大氣污染172

8.1.3大氣污染物172

8.1.4大氣污染物對植物的危害175

8.2植物對大氣污染的抗性177

8.2.1抗性類型178

8.2.2抗性等級178

8.2.3影響抗性的因素179

8.3植物對大氣污染的淨化180

8.3.1大氣污染的植物修復過程與機理180

8.3.2植物的滯塵效應181

8.3.3植物對SO2的淨化181

8.3.4植物對氟的吸收182

8.3.5植物對NO2的淨化183

8.4城市熱島效應184

8.4.1城市熱島效應對植物的影響185

8.4.2植物對熱島效應的影響185

8.5防污綠化生態工程185

8.5.1防污綠化生態工程設計的基本原理與原則185

8.5.2防污植物的篩選186

8.5.3防污綠化生態工程的植物配置187

思考題187

參考文獻188

第9章環境生態工程綜合設計與實驗190

實驗1小型人工濕地系統設計190

一、設計目的190

二、設計任務190

三、設計要求190

四、思考題191

實驗2土地滲濾技術處理地表徑流191

一、實驗目的191

二、實驗原理191

三、實驗裝置191

四、實驗材料191

五、實驗步驟191

六、計算192

七、思考題192

實驗3脱氮牀的構建及運行測試192

一、實驗目的192

二、實驗原理192

三、實驗設計192

四、結果分析194

五、數據處理195

六、思考題195

實驗4纖維素基黃原酸鈣鹽的製備及其對鎘離子的吸附195

一、實驗目的195

二、實驗原理196

三、試劑196

四、材料與儀器196

五、實驗步驟196

六、思考題197

實驗5園林植物葉片滯塵量的比較分析197

一、實驗目的197

二、實驗原理198

三、材料和試劑198

四、實驗步驟198

五、數據分析198

六、思考題199

實驗6浮水植物鳳眼蓮對污水的修復199

一、實驗目的199

二、實驗原理199

三、實驗步驟199

四、結果分析199

五、思考題199

朱端衞，華中農業大學資源與環境學院，教授。先後參加和主持5項國家自然科學基金課題、1項國家科技支撐計劃，2項國家水專項；1項水利部創新基金課題、參加2項湖北省重點科技攻關項目。分獲湖北省人民政府科技進步一、三等獎各1項，湖北省重大科技成果1項；獲授權國家發明專利7項；參編專著和教材8部。曾經編寫過哪些教材（教材名稱、出版時間、字數、出版社、獲獎情況等）