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第1章 绪论 1

1.1环境科学的产生与发展 1

1.2环境化学的定义 2

1.3环境化学的研究内容 3

1.3.1大气污染化学 3

1.3.2水环境污染化学 4

1.3.3土壤污染化学 4

1.3.4环境化学动态学 4

1.4环境化学的特点 5

思考题与习题 5

第2章 大气的组成及其重要污染物 6

2.1大气的主要成分及其停留时间 6

2.1.1大气的主要成分 6

2.1.2大气组分的停留时间 7

2.1.3大气组分的分类 8

2.2大气层的结构 8

2.2.1对流层 9

2.2.2平流层 9

2.2.3中间层 10

2.2.4热层 10

2.3地球的热平衡 11

2.3.1大气成分对太阳辐射的吸收 11

2.3.2地球与大气的能量平衡 12

2.3.3温室气体和温室效应 12

2.4大气中的重要污染物 15

2.4.1含硫化合物 15

2.4.2含氮化合物 18

2.4.3含碳化合物 21

2.4.4含卤素化合物 31

思考题与习题 33

第3章 气相大气化学反应 34

3.1大气光化学作用与大气自由基的形成 34

3.1.1光化学基本定律 34

3.1.2光化学反应过程 35

3.1.3大气中的自由基 36

3.2氮氧化物的气相反应 38

3.2.1 NO的化学反应 38

3.2.2 NO2的化学反应 40

3.2.3 NO、NO2和O3的基本光化学循环 40

3.3二氧化硫（SO2）的气相反应 41

3.3.1 SO2的直接光氧化 41

3.3.2 SO2的间接光氧化 41

3.4有机化合物的气相反应 42

3.4.1有机化合物与HO·的反应 42

3.4.2烯烃与O3、O·和NO3的反应 44

3.5光化学烟雾 46

3.5.1光化学烟雾的形成条件 46

3.5.2光化学烟雾的形成机理 47

3.6臭氧层耗损 50

3.6.1臭氧层破坏的化学机理 51

3.6.2南极“臭氧洞”的形成机理 55

思考题与习题 58

第4章 液相大气化学反应 59

4.1大气中二氧化硫的液相反应 59

4.1.1 SO2的溶解平衡 59

4.1.2 SO2的液相反应动力学 60

4.2大气中含氮化合物的液相反应 62

4.2.1 NOx的液相溶解平衡 62

4.2.2 NH3和HNO3的液相溶解平衡 63

4.2.3 NOx的液相反应动力学 64

4.3酸性降水的形成 65

4.3.1降水的化学组成 65

4.3.2降水化学组成的时空变化 67

4.3.3降水的pH 70

4.3.4 酸雨 71

4.4硫酸烟雾型污染 73

思考题与习题 74

第5章 大气颗粒物 75

5.1大气颗粒物的来源与去除 75

5.1.1大气颗粒物的来源 75

5.1.2大气颗粒物的去除 76

5.2大气颗粒物的粒径分布 77

5.2.1大气颗粒物的粒径 77

5.2.2大气颗粒物的分类 77

5.2.3大气颗粒物的环境浓度 78

5.2.4大气颗粒物的三模态 79

5.3大气颗粒物的化学组成 80

5.3.1大气中的无机颗粒物 80

5.3.2大气中的有机颗粒物 82

5.4大气颗粒物中的PM2.5 89

5.5大气颗粒物对人体的危害 89

思考题与习题 90

第6章 天然水的组成及其重要污染物 91

6.1地球上水的分布 91

6.2天然水的组成 93

6.2.1天然水中的主要离子成分 93

6.2.2天然水中溶解的气体 98

6.3天然水中的重要污染物 109

6.3.1重金属 109

6.3.2水中的氰化物和其他无机污染物 112

6.3.3植物营养物质 112

6.3.4水中的耗氧物质 113

6.3.5肥皂、洗涤剂和洗涤增效剂 114

6.4水体中污染物的自净作用 116

6.4.1水体污染物的自净途径 116

6.4.2影响水体自净的因素 116

6.5污染物进入水体后的迁移转化过程 119

6.5.1迁移过程 120

6.5.2富集过程 120

6.5.3转化过程 120

思考题与习题 120

第7章 天然水中的氧化还原平衡 121

7.1电子活度和pE 121

7.2电极电势E和pE之间的关系 122

7.3天然水的pE 124

7.4 pE-pH图 126

7.4.1水的氧化限度和还原限度 126

7.4.2铁体系的pE-pH图 127

7.5以pE为独立变量的对数浓度图 130

7.5.1 Fe3+-Fe2+体系 130

7.5.2 NH+4-NO2-NO3体系 131

思考题与习题 133

第8章 水环境中的沉淀溶解作用 135

8.1金属氢氧化物的沉淀溶解平衡 135

8.2金属硫化物的沉淀溶解平衡 137

8.3金属碳酸盐的沉淀溶解平衡 138

思考题与习题 138

第9章 天然水中的配合作用 139

9.1无机配位体对重金属的配合作用 139

9.1.1 Cl对重金属的配合作用 139

9.1.2 Cl配合作用对重金属迁移转化的影响 140

9.2有机配位体对重金属的配合作用 141

9.2.1天然水中的腐殖质 141

9.2.2腐殖质与重金属离子配合反应的机理 143

9.2.3腐殖质与重金属离子配合反应的影响因素 143

9.2.4腐殖质的配合作用对重金属迁移转化的影响 145

9.3人工合成配位体对重金属的配合作用 145

9.3.1 NTA对Pb 2+的配合作用 146

9.3.2 NTA与金属氢氧化物的反应 146

9.3.3 NTA与重金属碳酸盐的反应 147

9.3.4 Ca 2+的存在对NTA与难溶盐反应的影响 148

思考题与习题 148

第10章 水解作用 149

10.1金属离子的水解作用 149

10.1.1水解平衡 149

10.1.2水解产物 150

10.2有机污染物的水解作用 154

10.2.1有机污染物的水解机理 155

10.2.2水解速率 155

10.2.3影响水解的主要因素 156

思考题与习题 157

第11章 天然水环境中固液界面的吸附作用 158

11.1固-液吸附过程中的吸附等温式 158

11.1.1溶液中的Langmuir吸附等温式 158

11.1.2溶液中的Freundlich吸附等温式 159

11.2天然水中的重要颗粒物 160

11.2.1无机粒子 160

11.2.2有机粒子 162

11.2.3无机和有机粒子的聚集体 162

11.3天然水中的颗粒物对重金属的吸附作用 162

11.3.1黏土矿物微粒对重金属的吸附作用 162

11.3.2金属水合氧化物微粒对重金属的吸附作用 163

11.3.3腐殖质微粒对重金属的吸附作用 163

11.4天然水中的颗粒物对有机污染物的吸附作用 165

11.4.1有机污染物的分类 165

11.4.2有机污染物的吸附机理 166

11.4.3有机污染物的吸附平衡 168

11.5吸附作用对污染物在水环境中迁移转化的影响 172

思考题与习题 174

第12章 水环境中的微生物作用 175

12.1生物降解过程中的细菌、酶和辅酶 175

12.1.1细菌 175

12.1.2酶和辅酶 176

12.2微生物在水环境中的分布 177

12.3有机污染物的微生物转化 178

12.3.1有机物生物降解的基本反应类型 178

12.3.2典型有机污染物的生物降解途径 181

12.3.3影响有机物生物可降解性的主要因素 184

12.4环境中的金属有机化合物与金属的生物甲基化作用 188

12.4.1金属有机化合物的形成机理 188

12.4.2汞的环境甲基化作用 190

思考题与习题 192

第13章 水环境光化学作用 193

13.1水环境中太阳辐射的衰减 193

13.1.1太阳光在空气-水界面的传播 193

13.1.2水体对光的吸收 194

13.2水中有机污染物的光化学降解机理 195

13.2.1直接光解 195

13.2.2间接光解 196

13.2.3光氧化降解 197

思考题与习题 198

第14章 土壤的组成及其重要性质 199

14.1土壤的组成 199

14.1.1土壤中的空气 200

14.1.2土壤中的水 200

14.1.3土壤中的矿物质 201

14.1.4土壤中的有机质 203

14.1.5土壤的粒级分组与质地分组 203

14.2土壤的性质 207

14.2.1土壤胶体的表面积 207

14.2.2土壤胶体的带电性 207

14.2.3土壤的离子吸附与交换性 209

14.2.4土壤的酸碱度 215

14.2.5土壤的氧化还原性 218

思考题与习题 220

第15章 土壤中的重要污染物及其迁移转化 221

15.1土壤中的农药污染 221

15.1.1农药的分类 221

15.1.2农药的半衰期 222

15.1.3农药对环境的影响 222

15.1.4农药在土壤中的迁移转化 223

15.2土壤中的多环芳烃（PAH） 228

15.3土壤中的多氯联苯（PCB） 229

15.3.1 PCB的性质 230

15.3.2 PCB的迁移转化途径 231

15.4土壤中的重金属污染 232

15.4.1重金属在土壤中的形态 233

15.4.2土壤中重金属的迁移转化 235

思考题与习题 237

参考文献 238