当今生态学已经发展到大科学、大数据、大理论时代，生态大数据的集成分析与信息挖掘逐渐成为地球系统科学研究的重要手段。本书以生态大数据为研究对象，介绍了生态大数据的概念与特征、主要来源与技术方法、重点关注方向，以及海量异构数据存储管理的基本思路、技术特点与应用模式，阐述了基于GEE云计算平台、基于机器学习的人工智能算法等大数据分析技术在生态学研究中的应用，在此基础上结合具体案例，介绍当前生态大数据在生态工程成效评估、生态系统健康评价、生态安全诊断、生境适宜性评价、旱涝灾情监测与损失评估等领域的多学科应用，相关研究可为区域、国家乃至全球尺度生态环境监测、保护与治理现代化提供参考。

《村镇环境居民健康风险评价与预警研究》首先梳理了村镇环境的特点及其存在的问题，针对村镇风险源，提出了“源一环境受体”及“环境受体一源”的双向识别模式。以乡镇企业工业风险源及畜禽养殖污染源为例，详细探讨了风险源判别、污染物排放量推算及风险源等级划分的方法。针对村镇重点污染物进行环境监测，分析污染物时空分布，采用比率法、主成分分析法及正定矩阵因子分解法等源解析方法，识别排放源并确定各排放源对环境污染的贡献率。提出了基于区域内多站点多变量模态模拟的方法，生成某种极端气象情景（如春季持续干旱而夏季集中降水的情景），以分布式流域水文模型SWAT为框架，自主开发了以不同形态重金属相互转化为核心的模型，实现不同背景污染强度和气象水文情境下流域重金属的行为模拟。在全国范围进行了城镇居民生活模式调查，对居民生活模式参数进行了结构和数据库化。基于信息论AIC准则构建生活时空模式参数模型，应用于环境污染暴露评估及健康风险评估，以及灾害情境下的人群分布仿真及死亡人口快速评估。梳理了主要国际组织多化学物质联合暴露风险评估框架，介绍了基于剂量相加和效应相加，考虑物质间交互作用的联合暴露风险评估方法。通过毒物代谢动力学模型及其动物毒性试验，研究了村镇环境常见的5种重金属在吸收、分配、代谢、排泄方面的交互作用及其毒理作用方面的交互作用。介绍了多途径暴露评价及风险评价方法，对村镇居民在日常生活及农事活动中多途径暴露于当地水体及土壤中重金属的健康风险进行了评估，并对农村畜禽养殖的恶臭风险进行了评价。最后，在污染源排放、环境介质浓度及居民健康风险三个层次上构建了环境污染综合预警体系，并对预警发布下的公众响应行为进行了调查分析。

恶臭是一种感官公害，环境空气中的异味也是一种恶臭。作为扰民的公共污染，恶臭已被列为世界七大公害之一，其危害正日益受到世界各国的重视。食品加工业是恶臭（异味）的主要来源之一，其产生的恶臭不仅污染周边环境，而且还会交叉污染产品，使产品严重超标，不仅产生极大浪费，而且还有引起人类疾病的风险。目前，在国外一些国家，环境中的恶臭公害已受到本地政府的监管。但国内对环境中异味的研究主要集中在垃圾处理场、污水处理厂、石油炼化厂及制药厂等行业，恶臭污染物优先控制的筛选研究也多集中在上述行业，关于食品加工业产生的异味研究相对较少。此外，国内外对食品本身的气味（食品风味）物质研究较多，对食品生产时所排放的、对周边环境有影响的恶臭污染物研究却很少。迄今，国内对食品加工业产生的异味污染的排放特征、标志性化合物及来源的研究十分有限。虽然有些异味引起公众反感，但食品企业认为自己生产、排放的物质并不是有毒物质，也不承认有异味污染，这导致政府管理部门无法进行有针对性的污染控制，直接影响对此类异味污染的环境监管。

为研究区域污染输送对城市环境空气质量的影响，《大气污染物区域间输送研究-以京津冀和珠三角为例》分别以京津冀地区和珠江三角洲地区为研究区域，以北京市和广州市为目标城市，结合观测数据与模拟结果，运用轨迹聚类分析、天气型识别、输送通量识别、颗粒物来源识别等技术，研究跨区域输送对目标城市的颗粒物浓度影响。利用追踪气团轨迹的方法识别影响目标城市的区域PM10输送路径，利用聚类分析将输送类型分为若干类，并基于常规污染物监测和气象观测数据，计算了每类区域输送对应的目标城市颗粒物平均浓度及风速、温度、湿度等气象特征，分析跨区域输送及气象因素对目标城市颗粒物污染的影响，确定导致目标城市空气污染的主要输送路径。同时，基于模糊聚类识别技术的后向输送轨迹聚类结果，以PM10浓度和通量梯度为判断依据，初步确定了影响目标区域的典型输送路径的空间分布，并完成了模式通量识别软件模块的开发，实现了基于模式结果的输送路径分布的自动诊断。在此基础上，运用颗粒物来源识别技术计算周边区域对目标城市的空气质量浓度贡献，分析不同区域污染输送对目标城市空气质量影响的敏感程度。

土壤腐蚀是国际公认的复杂的电化学腐蚀系统，具有危害严重、难以控制和机理复杂的特点。本书汇总了作者研究团队四十年来取得的土壤腐蚀研究的重要成果和认识，旨在推动和延续对土壤腐蚀的基础研究，为土壤腐蚀防护工程提供**的理论基础。本书首先在介绍材料腐蚀与防护学科和土壤发生分类学说的基础上，重点讨论了土壤腐蚀电化学，介绍了整个土壤腐蚀理论研究的基础；然后系统讨论了土壤腐蚀演化的环境影响因素、土壤腐蚀演化的材料组织结构影响因素、土壤缝隙腐蚀及其影响因素、土壤应力腐蚀及其影响因素、土壤杂散电流腐蚀及其影响因素；后讨论了土壤腐蚀野外试验与评价、土壤腐蚀室内试验与评价、土壤腐蚀室内外相关性和土壤腐蚀大数据监测与评估等内容，以及在此基础上形成的新版土壤腐蚀试验标准。其中，前两部分内容是土壤腐蚀理论研究的主体，与工程应用密不可分；第三部分则是土壤腐蚀研究成果工程应用的转化途径和方法。

本书系统研究了新媒体生态文明教育问题。首先，阐述了“新媒体生态文明教育”提出的背景，表明该问题提出的理论和现实必要性和重要性；研究了新媒体生态文明教育的基本概念。其次，梳理和阐释了生态文明教育的思想渊源及其对新媒体生态文明教育的启示。第三，构建了新媒体生态文明教育的理论体系，包括理念、主体、内容、环境和评价。第四，对新媒体生态文明教育进行了案例研究和调查研究，分析新媒体生态文明教育的现状和问题，并结合理论研究提出相应的建议。本书既有对新媒体生态文明教育所处的时代背景、社会环境和未来发展的关注，又有对中外生态文明教育思想的梳理；既有对新媒体生态文明教育理论的建构，又有对新媒体生态文明教育实践的调研。

编制实施重点流域水污染防治专项规划是以法律形式确定的科学治水方略。《中华人民共和国水污染防治法》1996年第1次修正时，即在“第三章水污染防治的监督管理”中增加了关于水污染防治规划体系及其制定修订程序的内容，明确了“防治水污染应当按流域或者按区域进行统一规划”“经批准的水污染防治规划是防治水污染的基本依据”；2008年修订时将此条内容调整至“第1章总则”之后，与标准并列，构成“第二章水污染防治的标准和规划”；2017年第二次修正时，为保障水污染防治规划得到贯彻落实，增加了要求有关市（县）人民政府制定限期达标规划并每年报告和公开执行情况的内容。重点流域规划编制是一项系统工程，相关理论、技术、方法、实践也在以往各期规划中不断发展。同时，“十四五”时期是我国在全面建成小康社会、实现第1个百年奋斗目标之后，乘势而上开启全面建设社会主义现代化国家新征程、向第二个百年奋斗目标进军的第1个五年。就水生态环境保护领域而言，重点流域规划也将由“水污染防治”向“水环境、水生态、水资源统筹保护”转变，从主要追求水质改善向推进美丽河湖建设转变，协同推进美丽中国建设和高质量发展，规划理念和技术方法等也将有新的发展。为此，迫切需要一本较为系统全面的著作，为从事重点流域规划与管理工作的科研和管理人员提供参考。遗憾的是，相关知识散见于各期规划编制阶段相继出台的大纲、指南等文件，迄今为止尚未有这样一本著作。生态环境部环境规划院作为支撑历期重点流域规划编制的技术牵头单位，完成这本著作责无旁贷，具有很好的研究和实践基础。

《城市群生态安全保障关键技术研究与集成示范：以长三角城市群为例》针对我国典型城市群——长三角城市群城镇化的现实背景和生态安全保障的重大科学问题与技术需求，通过多学科融合与产学研协作，应用空间信息技术、野外调查与勘测、仪器测试、实验室模拟、模型推演和大数据分析，开展六大方面的创新研究，主要内容包括：①长三角区域生态系统评价、健康诊断与监管技术；②长三角城市群生态安全评估与风险预测预警技术；③长三角城市群关键生态景观重建修复技术与示范；④长三角城市群典型受损生态空间修复保育及功能提升技术与示范；⑤长三角城市群生态安全格局网络设计与综合保障技术；⑥长三角城市群生态安全协同联动决策支持系统和平台构建与集成示范。

《建设用地土壤环境调查质量保证与控制技术——以粤港澳大湾区为例》以粤港澳大湾区为例，在全国土壤污染状况详查的工作背景下，对建设用地土壤环境调查的技术规范和工作程序进行了阐述；重点构建了切实有效的建设用地土壤环境调查质量保证与质量控制管理体系。该体系覆盖了基础信息调查，布点采样方案编制，样品采集、样品流转、保存和制备，样品分析测试等全过程的质量监督管理，归纳了各专项技术要求，完善了调查质量溯源机制，确保调查过程有迹可循、有源可溯、有证可查，确保调查数据真实、准确、全面。

《受污染耕地安全利用：理论、技术与实践》是在总结我国受污染耕地安全利用领域研究进展的基础上，结合各项目团队在“十三五”期间研究所得的新成果撰写而成的。《受污染耕地安全利用：理论、技术与实践》将受污染耕地安全利用相关理论技术与实践案例有机结合，着重围绕“调查监测一风险评价一安全利用一效果评价”全链条、全环节进行了系统介绍，为构建受污染耕地安全利用全套体系提供了理论与方法借鉴，为保障国家粮食安全和人体健康提供了强有力的科技支撑。