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第一章 绪论 1

第一节 环境、环境问题和环境科学 1

一、环境 1

二、环境问题 2

三、环境科学 6

第二节 环境化学的研究内容、方法和任务 6

一、什么是环境化学 6

二、环境化学的某些特点 7

三、环境化学的研究内容 7

一、水的物理性质 9

第一节 天然水的某些特性 9

第二章 环境中的水 9

二、天然水的分布和循环 10

第二节 天然水的化学组成 11

一、酸度 11

二、碱度 12

三、气体溶解度 15

四、水中的氧 16

五、二氧化碳和碳酸盐 17

六、水中的钙 20

七、水合金属离子 21

八、水中的其他化学成分 23

第三节 水中的水生生物 25

习题 26

第三章 天然水中的氧化还原反应 28

第一节 水中氧化还原反应的意义 28

第二节 电子活度及其表示形式 29

第三节 电极电势、pE和Nernst方程 29

第四节 Nernst方程与氧化还原反应平衡 34

第五节 E和pE与自由能的关系 36

第六节 水中的pE值 37

一、水中pE值的范围 37

二、天然水中的pE值 38

第七节 金属的腐蚀 39

习题 39

第四章 微生物在水化学中的催化作用 41

第一节 水中微生物的种类 41

一、细菌 41

二、真菌 42

三、藻类 43

第二节 细菌的类型与繁殖 43

一、细菌的类型 43

二、细菌的繁殖 44

二、细菌作用产生的甲烷 46

第三节 碳的微生物转化 46

一、碳的微生物催化转化与能源 46

三、细菌对碳氢化合物的利用 49

四、细菌对一氧化碳的利用 51

第四节 细菌对氮的转化作用 51

一、固氮 51

二、硝酸化作用 53

三、硝酸根还原 54

四、脱氮作用 54

五、有机物的竞争性氧化 55

一、微生物对H2S的氧化和对SO4■-的还原 56

第五节 硫的微生物转化 56

二、微生物对有机硫化物的降解 57

第六节 微生物对铁的转化 58

一、细菌对铁的利用 58

二、酸性矿水 58

第七节 微生物对农药的降解 59

第八节 微生物的其他催化作用 63

一、微生物对硒的转化作用 63

二、微生物对金属腐蚀的催化作用 63

习题 64

一、配位化合物 67

第五章 天然水中的配位化学 67

第一节 配位化学的基本概念 67

二、配位化合物的稳定性 69

三、影响配位化合物稳定性的一些因素 71

第二节 天然水中的金属元素和配位体 71

一、天然水中的重金属元素 71

二、水中的配位体 72

第三节 配位化合物的生成 73

一、去质子化配位体的络合作用 73

二、质子化配位体的络合作用 75

三、NTA对铅的螯合作用 77

第四节 螯合剂对金属盐类的作用 78

一、螯合剂与金属氢氧化物的反应 78

二、螯合剂与碳酸盐的反应 79

三、钙离子对螯合剂的竞争反应 80

第五节 天然水中几个重要螯合剂的作用 82

一、腐殖质的螯合作用 82

二、多磷酸盐 84

三、氨基酸 86

习题 87

一、固体表面的吸附性质 89

第二节 固体的表面吸附 89

第六章 水化学中的界面反应 89

第一节 天然水中的非均相反应 89

二、金属氧化物对金属的吸附 91

第三节 水－沉积物之间的反应 92

一、沉积物的形成 92

二、沉积物的阳离子交换性质 93

三、沉积物对磷的交换作用 94

第四节 胶体微粒 95

一、胶体微粒的性质 95

二、粘土的胶体性质 98

一、胶体微粒的凝聚 99

第五节 胶体的聚集 99

二、聚电解质对胶体的絮凝作用 100

三、聚合物对细菌的絮凝作用 101

第六节 固体物质对痕量金属和有机物的吸附 102

一、沉积物和悬浮物中的痕量金属 102

二、悬浮物、沉积物和土壤对有机物的吸附 103

习题 105

第七章 水污染化学 107

第一节 水质与水污染物 107

一、水质及其标准 107

二、水污染 108

第二节 重金属污染物 109

一、汞 109

二、镉 110

三、铅 111

四、砷 111

第三节 水中的痕量元素污染物 112

第四节 水中其他无机污染物 113

一、氰化物污染 113

二、硫化氢污染 114

三、酸、碱及一般无机盐类的污染 114

第五节 水中的需氧污染物 115

第六节 水的富营养化与洗涤剂的污染 117

一、水体的富营养化 117

二、水中洗涤剂的污染 118

第七节 水中的放射性核素 120

第八节 水中的有机物污染 124

一、水中的农药 124

二、多氯联苯和多？联苯 129

三、其他难降解的有机污染物 130

习题 131

第一节 饮用水的处理 133

一、自来水厂 133

第八章 水处理化学 133

二、固体物质的清除 134

三、水硬度的清除 135

四、铁和锰的净化 139

五、水的消毒 139

第二节 污水与废水处理 141

一、一级处理 141

二、二级处理 141

三、三级处理 143

四、废水的综合处理系统 150

习题 155

第九章 环境化学分析 157

第一节 环境化学分析的意义 157

第二节 容量法 157

第三节 分光光度法 159

一、基本原理 159

二、应用 160

第四节 原子吸收分光光度法 164

一、基本原理 164

二、应用 165

第五节 原子发射光谱法 165

一、电势分析法 167

第六节 电化学分析法 167

二、伏安分析法 168

第七节 色谱法 169

一、气相色谱法 169

二、高效液相色谱法 171

第八节 中子活化分析和X射线荧光分析 172

一、中子活化分析（NAA） 172

二、X射线荧光分析 174

第九节 水样的常规检测 175

一、水样的采集与保存 175

二、水样的一些常规测试项目 177

习题 181

第十章 土壤化学 182

第一节 土壤的形成 182

第二节 土壤的组成 183

一、土壤的结构 183

二、土壤中的无机成分 184

三、土壤中的有机成分 185

四、土壤中的水和空气 186

第三节 土壤的主要物理化学性质 187

第四节 土壤中的营养物质 188

一、常量营养物质 188

二、土壤中的氮 189

一、污染物质的来源和种类 191

第五节 土壤的污染 191

四、土壤中的微量营养物质 191

三、土壤中的磷和钾 191

二、农药在土壤中的迁移和转化 192

三、土壤污染的防治 193

习题 194

第十一章 大气的性质与组成 195

第一节 大气的结构和组成 195

一、大气的作用 195

二、大气的结构 195

三、大气的组成 197

四、大气的演变 198

五、人类活动对气候的影响 199

第二节 大气中的化学反应 201

一、光化学反应 201

二、大气中的离子和自由基 203

三、大气氧的化学反应 204

四、大气氮的化学反应 207

五、大气中的羟基自由基和过氧羟基自由基 208

第三节 大气中的二氧化碳、水和颗粒物质 210

一、二氧化碳 210

二、大气中的水 212

习题 213

三、大气中的颗粒物质 213

第一节 大气中的一氧化碳 215

一、来源 215

第十二章 大气中的气态污染物 215

二、归宿 216

三、大气一氧化碳污染的危害性 216

四、一氧化碳排放的控制 217

第二节 大气中的二氧化硫 217

一、来源 217

二、化学反应 218

四、二氧化硫的净化 221

三、二氧化硫污染的危害性 221

第三节 大气中的氮氧化物 224

一、来源 224

二、大气中的NOx的化学反应 225

三、氮氧化物污染的危害性 227

四、氮氧化物污染的控制 228

第四节 酸雨 229

一、酸雨现象 229

二、酸雨的成因 230

第五节 大气中的其他气态污染物 231

一、硫化氢、硫化羰和二硫化碳 231

三、酸雨的危害性 231

二、氯、氟及其气态化合物 232

三、大气中的氨 235

习题 235

第十三章 大气中的颗粒物质 237

第一节 分类、来源与性质 237

一、大气颗粒物的类别 237

二、大气颗粒物的形成过程 237

三、颗粒物在大气中的运动 238

四、颗粒物的表面特性 239

五、大气颗粒的负荷及分布 240

一、无机颗粒物质的组成 241

第二节 无机颗粒物质 241

二、大气中的有毒金属 243

第三节 有机颗粒物 247

一、概述 247

二、多核芳香烃 248

第四节 大气颗粒物的危害及其去除 250

一、颗粒污染物对健康的影响 250

二、颗粒污染物的清除 251

习题 252

二、光化学烟雾的形成 254

一、光化学烟雾的发现 254

第一节 光化学烟雾 254

第十四章 光化学烟雾 254

第二节 大气中烃类化合物反应与NO-NO2光化反应动力学 256

一、大气中烃类化合物的反应 256

二、大气中NO与NO2光解反应及其动力学 257

第三节 光化学烟雾的形成机制 259

一、烟雾形成过程中的化学反应 259

二、光化学烟雾中的硫酸盐和硝酸盐 263

第四节 光化学烟雾的危害及其控制 264

一、光化学烟雾污染的危害性 264

二、光化学烟雾污染的控制 266

习题 268

第十五章 大气中的有机污染物 270

第一节 自然源产生的有机化合物 270

第二节 大气中的碳氢化合物污染物 272

一、大气中烃类化合物的污染源 272

二、大气中的烷烃、烯烃和炔烃及其反应性 275

三、大气中的芳烃化合物 277

第三节 大气中的含氧有机化合物 279

一、大气中的醛和酮 279

二、大气中的其他含氧有机化合物 280

第四节 大气中的有机硫化物 282

第五节 大气中的有机氮化物 283

第六节 大气中的有机卤化物 284

习题 285

第十六章 大气污染的监测 287

第一节 大气污染监测的重要性 287

第二节 大气污染物的分类和监测标准 287

一、大气污染物的分类 287

二、大气质量标准和污染源排放标准 290

三、监测结果表示方法 291

第三节 大气样品的采集与标准气的配制 295

一、布点及采样的一般原则 295

二、样品收集装置 297

三、大气污染物监测中标准气的配制 300

第四节 重要大气污染物的分析方法 302

一、二氧化硫的分析 302

二、氮氧化物的分析 304

三、氧化剂的分析 306

四、一氧化碳的分析 306

五、总碳氢化合物分析 308

六、颗粒物的测定 309

七、恶臭物质的测定 311

第五节 直接光谱分析和污染源的“指纹”鉴别 313

一、气态大气污染物的直接光谱分析 313

二、污染源的“指纹”鉴别 316

习题 317

第十七章 环境生物化学和化学毒理学 318

第一节 生物化学基础与有毒物质对人体的损害作用 318

一、生物化学基础 318

二、有毒物质及其进入人体的途径与分布 322

三、有毒物质的代谢 324

四、酶功能的失调 325

第二节 某些重要有毒元素和化合物的生物化学效应 328

一、砷的生物化学效应 328

三、汞的生物化学效应 329

二、铅的生物化学效应 329

四、氰化物的生物化学效应 330

五、亚硝酸根离子的生物化学效应 331

六、农药的生物化学效应 332

第三节 某些有害气体的生物化学效应 336

一、一氧化碳的生物化学效应 336

二、二氧化硫的生物化学效应 336

三、臭氧和过氧硝酸乙酰酯的生物化学效应 337

四、氮氧化物的生物化学效应 337

第四节 有毒物质引起的人体病变及大气中有毒有害物质的人类接触标准 338

一、致诱变作用 338

三、致癌作用 341

二、致畸作用 341

四、大气中有毒有害物质的人类接触标准 345

习题 348

第十八章 有害废物的环境化学 349

第一节 有害废物污染环境的严重教训 349

第二节 有害废物的来源 351

一、有害废物的工业来源 351

二、有害废物的农业来源 354

三、城市固体废物 355

四、非城市来源的固体废物 356

一、有害废物的性质 357

第三节 有害废物的性质与分类 357

二、有害废物的化学分类 360

第四节 有害废物的处理与处置 364

一、有害废物组分的分类与回收 364

二、未分离废物的处理方法 366

三、有害固体废物处置前的固定 367

四、有害废物的填埋处置 369

第五节 有害废物在环境中的转化、迁移与归宿 370

一、水圈中有害废物的来源、转化与归宿 370

二、陆圈中有害废物的来源、迁移与归宿 373

三、大气中某些有害废物的去除机制与可能归宿 375

四、生物圈中的有害有机化合物的生物降解 380

习题 381

第十九章 自然资源、能源与环境 384

第一节 自然资源 384

一、金属矿物资源 384

二、非金属矿物资源 388

三、木材——一种主要的可再生资源 391

第二节 能源与环境 392

一、能源问题 392

二、世界能源 392

三、能源保护 394

四、能的转换过程 395

第三节 石油、煤和核能 397

一、石油和天然气 397

二、煤 398

三、煤的转化 400

四、核能 401

第四节 其他能源及展望 405

一、太阳能 405

二、地热能 407

三、未来的能源的展望 407

习题 408

主要参考书目 409