• We
1938
1981
know
that
climate
is warm-
ing
/research/glacier_retreat.htm
Kerr, 2007. Science 315: 754
海平面上升
• 经济发达、人口密集的三角洲、海岸带和低地地 区淹没损失。
1998,2005,2003,2002,2004,2006, 2001,1997,1995,1999,1990,2000
Period Rate
50 0.1280.026 100 0.0740.018
Years /decade
Recent Observations: [Formerly known as] Glacier National Park
• More intense
• Until fuels are gone
A. L. Westerling, H. G. Hidalgo, D. R. Cayan, T. W. Swetnam / 6 July 2006 / Page 5/ 10.1126/science.1128834
• 维护生物圈的正常功能，改善人类生存环境，并 使两者得到协调发展，这是环境生态学的根本目 的。运用生态学理论，保护和合理利用自然资源， 治理被污染和被破坏的生态环境，恢复和重建生 态系统，以满足人类生存发展的需要，是环境生 态学的主要任务。
3 环境生态学的应用与发展
• 干扰和受害生态系统特征的判断 • 受害生态系统恢复和重建途径 • 重视生态规划 • 积极参与区域污染治理
• 物理过滤 土壤颗粒间的孔隙具有截留、滤除水中 悬浮颗粒的性能。污水流经土壤，悬浮物被截留， 污水得到净化。
• 物理化学吸附 金属离子与土壤中的无机胶体和有 机胶体颗粒，由于螯合作用而形成螯合化合物； 有机物与无机物的复合化而生成复合物；重金属 离子与土壤颗粒之间进行阳离子交换而被置换吸 附；某些有机物与土壤中重金属生成螯合物而固 定在土壤矿物的晶格中。
第二节 环境生态学
1 环境生态学的概念
• 环境生态学是研究在人为干扰下生态系统内在的 变化机制、规律等，寻求受损生态系统恢复、重 建和保护对策的科学。即运用生态学理论，阐明 人与环境间的相互作用及解决环境问题的生态途 径。
2 环境生态学的研究内容
• 人为干扰下生态系统内在变化机制和规律 • 生态系统受损程度的判断 • 各类生态系统的功能和保护措施的研究 • 解决环境问题的生态对策
• 化学反应与化学沉淀 重金属离子与土壤的某些组 分进行化学反应生成难溶性化合物而沉淀；如果 调整、改变土壤的氧化还原电位，能够生成难溶 性硫化物；改变pH，能够生成金属氢氧化物；某 些化学反应还能够生成金属磷酸盐等物质，而沉 积于土壤中。
• 造成温室效应的温室气体除了二氧化碳外， 还有甲烷、氧化亚氮等。燃烧化石燃料、 农业和畜牧业、垃圾处理等等都会向大气 中排放温室气体。
Atmospheric CO2
1850: 280 ppm 2005:
379Atpmpomspheric CH4: 715 ppb 1850 -1774 ppb in 2005
Atmospheric N2O: 270 ppb 1850 -319 ppb in 2005
1.8-4.0 oC by 2100
0.76 oC since 1850
Hansen et al. 2006. PNAS
Global mean temperatures are rising faster with time Warmest 12 years:
• 气候带北移 • 热带多雨地区将面临洪涝多发威胁，沿海城镇将
遭受风暴频繁袭击。
• 极地冻土带下的大量CH4将释放出来，加速全球 增温。给许多病菌的繁殖、传播提供更为适宜的 温床。
世界经济损失
• 据UNEP报告,如不对温室气体排放采取措施，今后 50年内，每年所造成的全球经济损失最多可达 3000 亿 美元。
• Frisco Bay
Plausible scenarios
Plausible scenarios
• The Hamptons
– 3 m sea level rise
– Category 3 storm
New York City minus an ice sheet
Forest fires
• More frequent
• 环境生态工程是在生态学原理的指导下， 为使受损生态系统恢复，进行重建和保护 的生态工程。运用生态控制论原理去促进 资源的综合利用、环境的综合整治及人类 社会的综合发展是环境生态工程的核心。
第三节 污染生态工程
1 污水土地处理技术
1.1 污水土地处理技术概念及组成
• 利用土壤植物系统的自我调控机制和对污染物的 综合净化功能处理城市污水及某些类型的工业废 水，使水质得到根本的改善。
• 引发自然灾害，破坏生态系统良性循环，损害生 物多样性
• 使中国农业生产的不稳定性增大 • 生态问题和环境问题 • 水资源不均衡 • 中国南方雪灾与中国北方暖冬干旱
• (May ‘06 “Vanity Fair”)
• +m
• Martha’s Vineyard
• District of Columbia
• 完整的土地处理系统由预处理、水量调节与贮存、 配水与布水、土地处理田间工程、植物、排水及 监测等七部分组成。
• 土地处理田间工程是土地处理技术系统的核心部 分，处理污水的主要过程在这里发生，可分为慢 速渗滤、快速渗滤、地表漫流、湿地系统与地下 渗滤等不同类型。
1.2 土地处理系统对污水的净化作用机 制
生态工程
Ecological engineering
环境生态工程
化石燃料燃烧
人类活动 森林砍伐
Source: OSTP
• 导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪 以来大量使用矿物燃料（如煤、石油等），排 放出大量的二氧化碳等多种温室气体。由于这 些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度 的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有 高度的吸收性，也就是常说的“温室效应”， 导致全球气候变暖。