隨著人類社會的快速發(fā)展，人類活動對地球環(huán)境帶來了諸多深遠影響，如環(huán)境污染物的地球化學(xué)過程和生態(tài)效應(yīng)。在雙碳戰(zhàn)略和生態(tài)文明建設(shè)戰(zhàn)略的背景下，我國的環(huán)境科學(xué)發(fā)展日新月異，環(huán)境地球化學(xué)學(xué)科也取得了很大進展。不管在教學(xué)還是科研工作中，環(huán)境地球化學(xué)都在自然學(xué)科體系中居于重要地位。
環(huán)境地球化學(xué)是環(huán)境科學(xué)與地球科學(xué)相結(jié)合而產(chǎn)生的一門邊緣交叉學(xué)科。自20世紀70年代以來，環(huán)境地球化學(xué)取得了令人矚目的研究進展，在解決人類所面臨的環(huán)境生態(tài)問題中發(fā)揮著重要的作用。環(huán)境地球化學(xué)是研究人類賴以生存的地球表層環(huán)境中化學(xué)元素、微量無機和有機化合物的含量、存在形態(tài)、分布規(guī)律、形成機制、遷移轉(zhuǎn)化機理、地球化學(xué)循環(huán)過程、生態(tài)效應(yīng)及其與人類健康關(guān)系的學(xué)科。環(huán)境地球化學(xué)需要應(yīng)用地球化學(xué)、分析化學(xué)、生態(tài)學(xué)、生命科學(xué)等多種學(xué)科的方法手段，實現(xiàn)對環(huán)境污染物遷移轉(zhuǎn)化過程的研究。
目前全國具有環(huán)境類專業(yè)的高校基本都開設(shè)了環(huán)境地球化學(xué)課程或相關(guān)課程。部分院校的大氣科學(xué)、地質(zhì)學(xué)、土壤學(xué)、海洋科學(xué)專業(yè)也將環(huán)境地球化學(xué)作為選修課程，但各高校的環(huán)境地球化學(xué)課程只有理論課，極少有實驗課，目前尚無任何環(huán)境地球化學(xué)實驗教材出版。實驗和實習課程往往由教師自編講義或采用相似課程的教材，如環(huán)境監(jiān)測實驗、環(huán)境化學(xué)實驗等。一方面，由于教師的學(xué)科背景不同、其他課程的實驗教材內(nèi)容與本課程存在差異，環(huán)境地球化學(xué)課程在實踐方面仍存在短板；另一方面，環(huán)境地球化學(xué)是一門交叉學(xué)科，學(xué)科內(nèi)容復(fù)雜、知識體系龐大、但又緊扣實際環(huán)境問題和科學(xué)前沿，對學(xué)生的知識基礎(chǔ)和理解能力要求高，學(xué)習難度較大，需要有相應(yīng)的實踐內(nèi)容來輔助學(xué)生對課程知識的掌握和理解，實現(xiàn)理論聯(lián)系實際。因此，不管從教學(xué)的實際需要還是從人才培養(yǎng)的角度出發(fā)，都急需一本環(huán)境地球化學(xué)綜合實驗教材，以實現(xiàn)課程和人才培養(yǎng)體系的規(guī)范化、標準化。
本書結(jié)合環(huán)境地球化學(xué)課程知識體系和國內(nèi)外最新研究進展，針對實驗基礎(chǔ)知識與原理、大氣地球化學(xué)、水地球化學(xué)、土壤地球化學(xué)、生物地球化學(xué)和環(huán)境健康分別設(shè)計了綜合實驗。實驗內(nèi)容注重解決實際環(huán)境問題和探索科學(xué)前沿問題，在環(huán)境介質(zhì)方面涵蓋了大氣、水、沉積物、土壤樣品的采集保存運輸及制備；在環(huán)境污染物方面包括了重金屬、揮發(fā)性有機物、水溶性有機物、持久性有機污染物、微塑料等；在研究方向上包括了環(huán)境污染物的監(jiān)測、多圈層遷移循環(huán)、生物可利用性、生物富集與生物放大、環(huán)境污染物生態(tài)風險與健康風險、環(huán)境污染物人體暴露等內(nèi)容。本書注重理論聯(lián)系實際，提高學(xué)生的學(xué)習積極性、主動性和趣味性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、動手能力、科研能力和團隊合作精神。
本書的特點如下。（1）注重對科學(xué)素養(yǎng)和科研思維的培養(yǎng)。環(huán)境監(jiān)測和環(huán)境化學(xué)實驗只訓(xùn)練具體實驗技術(shù)和實驗操作，主要偏重分析化學(xué)實驗操作，但環(huán)境地球化學(xué)綜合性強、處于科學(xué)研究前沿，本書結(jié)合實際野外環(huán)境、環(huán)境科學(xué)理論知識、化學(xué)和生命科學(xué)實驗技術(shù)，對學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科研思維進行有效鍛煉。（2）內(nèi)容范圍更廣。環(huán)境地球化學(xué)是一門前沿交叉學(xué)科，涉及地質(zhì)學(xué)、環(huán)境化學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境醫(yī)學(xué)等多學(xué)科內(nèi)容，實踐過程中也包括地質(zhì)學(xué)和生態(tài)學(xué)的野外考察和實驗設(shè)計、環(huán)境學(xué)科的實驗技術(shù)和方法等。本書作為實驗教材，是對環(huán)境地球化學(xué)復(fù)雜理論體系的重要補充部分和有效闡述，有助于學(xué)生對課程內(nèi)容的理解和掌握，進而為學(xué)科發(fā)展提供新生力量。（3）結(jié)構(gòu)體系合理。實驗教材大多只有對實驗過程的描述，學(xué)生只在實驗室內(nèi)反復(fù)訓(xùn)練實驗操作。但實際科學(xué)研究和環(huán)境保護工作中，需要進行實地考察，針對研究地的實際氣候地理人文環(huán)境做出判斷，進而采集樣品，選擇合適的技術(shù)方法進行樣品分析，解決實際環(huán)境問題。這一過程在本書中得到體現(xiàn)，書中針對水、土壤、大氣、生物、人體等多個地球圈層或研究介質(zhì)設(shè)計了不同的綜合實驗，既有簡單的環(huán)境保護與檢測類實驗，也有科研類的復(fù)雜多界面遷移循環(huán)實驗。實驗體系全面、立體、綜合性強。（4）兼顧實驗訓(xùn)練與科學(xué)前沿。本書緊扣雙碳理論、生態(tài)環(huán)境建設(shè)、新污染物治理等國家戰(zhàn)略前沿方向，并提供了詳細的實驗設(shè)計和方法，例如水、沉積物、土壤、生物等多種介質(zhì)，對應(yīng)環(huán)境地球化學(xué)中食物鏈傳輸、污染物吸附解析、多圈層循環(huán)的內(nèi)容。抗生素、多溴聯(lián)苯醚、微塑料等新污染物研究既是目前的科學(xué)前沿，也是國家戰(zhàn)略需求。
本書可作為普通高等學(xué)校環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程、地球化學(xué)等相關(guān)專業(yè)課程的實驗教材或工具書，也可供從事環(huán)境化學(xué)、農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)、自然地理學(xué)、環(huán)境醫(yī)學(xué)等相關(guān)專業(yè)的人員參考。
限于編者水平和時間，書中疏漏和不妥之處在所難免，歡迎讀者不吝指正。

編者
2022年8月