本书本着生态与环境持续、和谐发展的理念，在确保系统范围内生态平衡的基础上，整合环境工程技术以综合解决与生态失衡息息相关的非单纯环境问题。全书突出了生物与工程技术相辅相成的特色，贯穿理论性、实践性和可操作性并举的授渔导向。本书共分9章，分别为概论、环境生态工程基本原理及设计基础、湿地环境生态工程、水环境生态工程、流域环境生态工程、固体废物的环境生态工程、生物质处理及利用工程、大气环境生态工程和环境生态工程综合设计与实验。本书可供高等院校环境生态工程专业、环境工程专业、环境科学专业及相关专业本科教学使用，也可供相关工程领域的研究人员、技术人员和管理人员参阅。
《环境生态工程》是我国首部同类教材，教材根据我国环境生态工程的专业学生的培养要求，将生态工程学的基本原理和方法与环境污染治理有机结合，理论与实践并重，教材中介绍的环境生态工程原理与方法与传统的环境工程学、生态工程学等课程既区别又有内在联系，《环境生态工程》教材理顺该课程的任务和性质及其与环境工程专业其他核心课程的关系，从而强化对环境工程专业学生生态原理的教育，促进学生掌握环境生态工程的方法与技术以解决复杂的环境问题。具体来说：
（1）通过《环境生态工程》的编写将生态环境保护、环境工程、环境管理等不同分支学科新技术、新概念进行融合和发展。
（2）《环境生态工程》的问世将率先在我国高校环境工程专业本科教学中确立环境生态工程课程的理论体系和技术支撑体系。
（3）学生通过环境生态工程课程的学习，可以掌握环境生态工程的基本原理、模型和设计，了解国内外环境工程、生态工程的新动态和发展趋势，并通过环境生态工程初步设计和方案研究，提高环境工程本科教学质量。
人类社会进入21世纪以来，环境与生态问题被提到前所未有的高度，这不仅是人们对当今人口激增、工业高度发展、肥料和农药过度使用、农产品加工、资源过度消耗等环节于人类生存环境不利的一种担忧，同时也是人们将日新月异的科学技术加快应用于环境污染治理的一种坚定表现。于是乎，通过研究与实践，部分科研工作者在防治环境污染和提高环境质量过程中将注视的目光由工业点源污染防控转向广大城乡、江河湖库面源污染治理的广阔空间，更加注重利用自然力量来修复各种环境污染，以确保人类社会沿着环境优化、生态和谐的方向持续发展。实际上，在20世纪下半叶人们逐渐从对环境监测和环境影响评估的描述性工作中走了出来，在控制论、系统论的前提下，应用基础工程学、物理学及化学等学科研究的进展为环境工程提供了基本概念和原理；面对环境变化对生态系统的负面影响，同样利用控制论、系统论等理论对基础生态学和应用生态学进行了拓展，形成了生态工程。时至今日，环境污染物的散布已在大尺度空间上深刻影响着生态系统平衡和安全；另一方面，人们加强了对生物在群体上与污染物的转化、消失的关系的认识，从而利用生物多样性及生物措施来减少污染物在环境中的传递，这一工作综合了环境工程和生态工程的作用，形成了环境生态工程基本理论和方法。部分高等院校开设环境工程专业的时钟随着21世纪的到来才被敲响。此时，环境工程的理论和方法都已成熟，而这一专业培养的学生在实践中将更多遇到大尺度空间上环境问题的挑战。他们在面对农村环境问题和农业面源污染时要有所作为，发挥生物学特色的优势来解决实际问题，创新解决问题的方式与方法。我们编写《环境生态工程》（Eco-Environmental Engineering）教材，希望通过本课程的学习，环境生态工程、环境工程等专业的学生能够掌握本书介绍的方法和原理，在此基础上通过阅读案例和进行相关实验，能更好地理解环境生态工程的作用，为将来解决广大城乡、江河湖库面源污染问题打下坚实的基础。本书第1章及第9章实验3由朱端卫编写；第2章2.1~2.4节、第5章由万小琼编写；第3章由华玉妹、崔理华编写；第9章实验1由华玉妹编写；第2章2.5节、第4章4.1~4.3节及第9章实验5由赵建伟编写；第4章4.4、4.5节由蔡建波编写；第6章及第9章实验2由王砚编写；第7章及第9章实验4由周文兵编写；第8章由向荣彪、杨钙仁编写；第9章实验6由向荣彪编写。全书由朱端卫汇总、修定，蔡建波对部分图表进行了重新编辑，刘广龙提供了部分资料，石巍方对第9章实验3的部分概念进行了完善，北京师范大学的刘静玲教授对第5章进行了审定，东北师范大学的盛连喜教授对全书进行了审定，在此一并致谢。由于我们水平有限，而本书内容涉及的领域广泛且又是一门交叉的新兴学科，其中有些论点并非完全成熟、方法并非完善、内容取舍并非完全恰当，编写过程难免有疏漏之处，敬请本书读者批评指正。朱端卫2017年4月
朱端卫，华中农业大学资源与环境学院，教授。先后参加和主持5项国家自然科学基金课题、1项国家科技支撑计划，2项国家水专项；1项水利部创新基金课题、参加2项湖北省重点科技攻关项目。分获湖北省人民政府科技进步一、三等奖各1项，湖北省重大科技成果1项；获授权国家发明专利7项；参编专著和教材8部。曾经编写过哪些教材（教材名称、出版时间、字数、出版社、获奖情况等）
第1章概论1
1.1环境生态工程的产生背景及其相关理念1
1.2环境生态工程的学科任务2
1.2.1环境生态工程的定义2
1.2.2环境生态工程的课程任务3
1.3环境生态工程的研究进展4
1.3.1国内外环境生态工程概述4
1.3.2环境生态工程在我国的发展前景5
思考题6
参考文献6
第2章环境生态工程基本原理及设计基础7
2.1环境生态工程的核心原理7
2.1.1整体性原理7
2.1.2协调与平衡原理9
2.1.3自生原理11
2.1.4循环再生原理13
2.2环境生态工程的生态学原理14
2.2.1层次性原理14
2.2.2生物多样性原理15
2.2.3限制因子原理16
2.2.4边缘效应原理16
2.2.5景观生态原理17
2.3环境生态工程的工程学原理17
2.3.1太阳能充分利用原理18
2.3.2水资源循环利用原理18
2.3.3绿色工艺原理18
2.3.4生物有效配置原理19
2.4环境生态工程的经济学原理19
2.4.1生态经济平衡原理19
2.4.2生态经济价值原理19
2.4.3生态经济效益原理20
2.5环境生态工程设计基础21
2.5.1环境生态工程设计原则21
2.5.2环境生态工程设计路线24
2.5.3设计技术路线26
思考题28
参考文献28
第3章湿地环境生态工程29
3.1湿地环境29
3.1.1湿地概念与类型29
3.1.2湿地生态系统功能30
3.2人工湿地对污染物处理的强化功能34
3.2.1悬浮物的去除机理35
3.2.2有机物的去除机理36
3.2.3氮的去除机理37
3.2.4磷的去除机理37
3.2.5重金属离子的去除机理38
3.2.6病原微生物的去除机理39
3.3人工湿地的设计与施工39
3.3.1基本概念39
3.3.2人工湿地的工艺组合、设计程序及其参数40
3.3.3面积设计44
3.3.4填料与防渗设计46
3.3.5集配水与通气的设计47
3.3.6湿地植物的选择48
3.3.7施工50
3.4人工湿地运行与管理50
3.4.1运行调试50
3.4.2特殊控制51
3.4.3系统监测51
3.4.4故障处理52
3.4.5冬季管理54
3.5人工湿地生态工程实例54
3.5.1国外人工湿地污水处理技术应用54
3.5.2人工湿地在国内的发展和应用55
3.5.3水平潜流人工湿地工程案例55
3.5.4垂直潜流人工湿地工程案例57
3.5.5复合垂直潜流人工湿地工程案例57
思考题58
参考文献59
第4章水环境生态工程61
4.1水环境类型及污染特征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河流生态工程63
4.2.1生态河道构建63
4.2.2生态河道护岸66
4.2.3河流水体修复技术68
4.3湖泊生态工程69
4.3.1底泥疏浚与治理69
4.3.2湖滨带修复69
4.3.3污染湖泊水体治理技术71
4.4地下水修复工程72
4.4.1硝酸盐反硝化脱氮原理73
4.4.2脱氮墙的结构设计73
4.4.3反应介质的选择74
4.4.4影响硝酸盐去除效果的主要因素75
4.5脱氮沟案例76
4.5.1脱氮沟设计76
4.5.2土壤填料特性76
4.5.3脱氮沟对硝酸盐的去除率分析77
思考题79
参考文献79
第5章流域环境生态工程81
5.1流域及其环境问题81
5.1.1流域的功能81
5.1.2流域的特点82
5.1.3流域环境问题83
5.2流域环境生态工程设计84
5.2.1流域环境生态工程设计的关键要素84
5.2.2计算机支持下的协同设计85
5.3流域环境生态工程的技术91
5.3.1生态基流保障技术92
5.3.2闸门调控技术95
5.3.3联合调度技术99
思考题102
参考文献103
第6章固体废物的环境生态工程104
6.1概述104
6.1.1固体废物的来源与分类105
6.1.2固体废物的特征106
6.1.3固体废物的污染与处理方法106
6.2好氧堆肥108
6.2.1好氧堆肥的基本原理108
6.2.2堆肥工艺过程及影响因素109
6.2.3堆肥的方法112
6.3厌氧消化114
6.3.1厌氧消化的基本原理116
6.3.2厌氧消化运行的影响因素119
6.3.3厌氧消化工艺分类124
6.3.4厌氧消化系统128
6.3.5沼气工程的工艺设计132
6.3.6厌氧消化技术140
思考题142
参考文献143
第7章生物质处理及利用工程144
7.1生物质处理及利用概述144
7.1.1生物质的定义、特点和分类144
7.1.2生物质的化学组成144
7.1.3生物质处理及利用的内涵和特点147
7.2生物质的化学处理及生物化学处理147
7.2.1化学脱胶技术147
7.2.2生物脱胶技术148
7.3生物质吸附剂应用149
7.3.1生物质吸附剂分类150
7.3.2纤维素的化学改性150
7.4生物质能源化应用155
7.4.1生物质能的定义及特点155
7.4.2生物质能源化利用的途径155
7.4.3我国生物质能的发展概况169
思考题169
参考文献170
第8章大气环境生态工程171
8.1大气污染概述171
8.1.1大气组成171
8.1.2大气污染172
8.1.3大气污染物172
8.1.4大气污染物对植物的危害175
8.2植物对大气污染的抗性177
8.2.1抗性类型178
8.2.2抗性等级178
8.2.3影响抗性的因素179
8.3植物对大气污染的净化180
8.3.1大气污染的植物修复过程与机理180
8.3.2植物的滞尘效应181
8.3.3植物对SO2的净化181
8.3.4植物对氟的吸收182
8.3.5植物对NO2的净化183
8.4城市热岛效应184
8.4.1城市热岛效应对植物的影响185
8.4.2植物对热岛效应的影响185
8.5防污绿化生态工程185
8.5.1防污绿化生态工程设计的基本原理与原则185
8.5.2防污植物的筛选186
8.5.3防污绿化生态工程的植物配置187
思考题187
参考文献188
第9章环境生态工程综合设计与实验190
实验1小型人工湿地系统设计190
一、设计目的190
二、设计任务190
三、设计要求190
四、思考题191
实验2土地渗滤技术处理地表径流191
一、实验目的191
二、实验原理191
三、实验装置191
四、实验材料191
五、实验步骤191
六、计算192
七、思考题192
实验3脱氮床的构建及运行测试192
一、实验目的192
二、实验原理192
三、实验设计192
四、结果分析194
五、数据处理195
六、思考题195
实验4纤维素基黄原酸钙盐的制备及其对镉离子的吸附195
一、实验目的195
二、实验原理196
三、试剂196
四、材料与仪器196
五、实验步骤196
六、思考题197
实验5园林植物叶片滞尘量的比较分析197
一、实验目的197
二、实验原理198
三、材料和试剂198
四、实验步骤198
五、数据分析198
六、思考题199
实验6浮水植物凤眼莲对污水的修复199
一、实验目的199
二、实验原理199
三、实验步骤199
四、结果分析199
五、思考题199
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