普通高等院校环境科学与工程类系列规划教材 水环境化学PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 水环境 1

1.1.1 环境与地球环境 1

1.1.2 水环境 2

1.2 水环境问题 4

1.2.1 河流 4

1.2.2 湖泊水库 4

1.2.3 海水 6

1.2.4 地下水 8

1.3 水的循环 8

1.3.1 成因与分类 8

1.3.2 水量平衡 10

1.3.3 滞留时间 10

1.3.4 影响水循环的因素 12

1.3.5 作用与意义 13

1.4 水环境污染物 14

1.4.1 来源 14

1.4.2 无机污染物 15

1.4.3 有机污染物 15

1.4.4 重金属污染物 17

习题 18

第2章 天然水体系的组成与性质 19

2.1 水分子结构和水的特性 19

2.1.1 水分子结构 19

2.1.2 水的基本性质 20

2.1.3 水的分子结构与性质的关系 23

2.2 天然水体系的组成与性质 24

2.2.1 天然水的组成 24

2.2.2 天然水体中化学物质的存在形态 29

2.2.3 天然水的分类 30

2.3 天然水的水质 31

2.3.1 水质指标 31

2.3.2 水质标准和水质分析 33

2.3.3 水质类别和水质指数 35

习题 35

第3章 水体污染 36

3.1 天然水的污染 36

3.1.1 概述 36

3.1.2 水体的污染源 36

3.1.3 地表水污染的现状 39

3.2 水体中的主要污染物及迁移转化 41

3.2.1 水体中的主要污染物种类和来源 41

3.2.2 主要污染物及其迁移转化 42

3.3 水中的营养元素和水体富营养化 52

3.3.1 水中的营养元素 52

3.3.2 水体富营养化 52

3.3.3 典型的富营养化现象 53

3.4 水处理方法概述 59

3.4.1 水处理程度分级 59

3.4.2 水处理方法 59

习题 68

第4章 水中无机污染物的迁移转化 69

4.1 水中颗粒物的聚集 69

4.1.1 水中颗粒物的类别 69

4.1.2 固液界面的吸附过程 70

4.1.3 水环境中颗粒物的吸附作用 75

4.1.4 氧化物表面吸附的配合模式 78

4.2 气体溶解 81

4.2.1 气液分配作用——亨利定律 81

4.2.2 氧气在水中的溶解 83

4.2.3 二氧化碳在水中的溶解 84

4.2.4 二氧化硫在水中的溶解 85

4.2.5 一氧化氮和二氧化氮在水中的溶解 88

4.3 酸碱平衡 89

4.3.1 酸与碱的性质 90

4.3.2 酸和碱的强度 91

4.3.3 亨德森-哈塞尔巴尔赫方程与缓冲剂 94

4.3.4 酸、碱、电解质的电离作用 94

4.3.5 碳酸平衡 95

4.3.6 酸度和碱度 98

4.4 溶解和沉淀作用 101

4.4.1 溶解-沉淀动力学过程 101

4.4.2 各类无机物的溶解度 102

4.4.3 水溶液中不同固相的分级沉淀 107

4.4.4 影响溶解度的因素 109

4.4.5 水环境中物质的沉积过程 109

4.5 氧化还原 109

4.5.1 电子活度和氧化还原电位 109

4.5.2 氧化还原图示法 112

4.6 配合作用 122

4.6.1 络合类型与结构 122

4.6.2 金属离子的水解 125

4.6.3 金属与配体作用的影响因素 133

4.6.4 腐殖质的配合作用 136

4.6.5 有机配位体对重金属迁移的影响 141

习题 142

第5章 水中有机污染物的迁移转化 146

5.1 分配作用 146

5.1.1 分配作用 146

5.1.2 分配定律 147

5.1.3 分配系数及标化分配系数 148

5.1.4 辛醇-水分配系数 149

5.1.5 生物浓缩因子 151

5.2 挥发作用 152

5.2.1 Henry定律 153

5.2.2 挥发作用的双膜理论 154

5.3 水解作用 157

5.4 光解作用 160

5.4.1 直接光解 160

5.4.2 敏化光解（间接光解） 163

5.4.3 氧化反应 164

5.4.4 光催化剂 165

5.4.5 光催化氧化的原理 167

5.4.6 光催化氧化的应用 168

5.4.7 光电耦合作用 170

5.5 典型有机污染物的去除 171

5.5.1 酚类污染物 171

5.5.2 芳烃类污染物 174

5.5.3 三卤代甲烷类污染物 178

5.5.4 合成洗涤剂类污染物 180

5.5.5 石油类污染物 181

5.5.6 持久性有机污染物 183

习题 187

第6章 水中重金属的迁移转化 188

6.1 水中重金属 188

6.2 典型重金属在水中的积累和迁移转化 188

6.2.1 重金属 188

6.2.2 重金属的存在形态 189

6.2.3 典型重金属在水中的转化规律 190

6.3 重金属在水体中的迁移转化规律 201

6.3.1 重金属的吸附过程 202

6.3.2 水体中重金属的释放过程 204

6.3.3 影响重金属迁移转化的主要因素 205

习题 206

第7章 水中营养物质的迁移转化 207

7.1 氮元素的迁移和转化 207

7.1.1 背景 207

7.1.2 氮循环 207

7.1.3 氨/铵盐 208

7.1.4 亚硝酸盐与硝酸盐 210

7.1.5 凯氏氮 210

7.1.6 废水脱氮工艺 210

7.2 磷元素的迁移和转化 214

7.2.1 背景 214

7.2.2 磷的主要用途 214

7.2.3 磷循环 215

7.2.4 磷化物的命名 216

7.2.5 磷在环境中的迁移 218

7.2.6 溶解磷酸盐的去除方法 220

7.2.7 不同环境中的磷循环 223

7.3 同步脱氮除磷工艺 225

7.3.1 A2/O法同步脱氮除磷工艺 225

7.3.2 生物转盘同步脱氮除磷工艺 226

7.3.3 人工湿地与生物浮岛 227

习题 229

第8章 水中污染物的生物化学过程 230

8.1 天然水体中的生物自净过程 230

8.1.1 天然水体中的生物降解作用 230

8.1.2 污染物通过生物膜的方式 233

8.1.3 污染物质的生物富集、放大和积累 235

8.2 有机污染物的生物降解 239

8.2.1 有机污染物的生物降解 239

8.2.2 微生物降解污染物的方式 243

8.2.3 典型有机污染物的生化降解途径 245

8.2.4 水体中耗氧有机物分解与溶解氧平衡 246

8.3 氮、磷及硫的生物转化 250

8.3.1 无机氮污染物的生物转化 250

8.3.2 硫的微生物转化 251

8.3.3 含磷化合物 253

8.4 重金属的生物转化 254

8.4.1 铁的氧化和还原 255

8.4.2 锰的氧化与还原 256

8.4.3 汞的氧化、还原和甲基化 256

8.4.4 砷的氧化、还原和甲基化 257

8.4.5 硒的氧化和还原 258

8.4.6 其他重金属的微生物转化 259

习题 259

第9章 水环境修复化学 260

9.1 化学氧化技术 260

9.1.1 概述 260

9.1.2 高锰酸钾氧化法 261

9.1.3 臭氧氧化技术 262

9.1.4 过氧化氢及Fenton氧化技术 264

9.2 植物修复技术 266

9.2.1 概述 266

9.2.2 植物修复污染水源机理 267

9.2.3 水生植物的净化作用 268

9.2.4 植物修复技术方法 270

9.2.5 水生植物的资源化利用 272

9.3 微生物修复技术 273

9.3.1 概述 273

9.3.2 水体微生物生态 273

9.3.3 微生物修复的主要类型 274

9.3.4 影响微生物修复效率的因素 275

9.3.5 微生物修复技术的优缺点 275

习题 276

参考文献 277