环境化学 （第二版）PDF电子书下载

第Ⅰ部分 能量 3

第1章 能量的流动和提供 3

1.1 能源及可持续性 3

1.2 自然界的能量流动 4

1.3 人类的能量消耗 8

1.4 人类的能源 13

第2章 化石燃料 18

2.1 碳循环 18

2.2 化石燃料的来源 20

2.3 燃料能 23

2.4 石油 27

a．合成与精炼 27

b．优势 29

c．不利 29

2.5 天然气 34

a．优势 34

b．不利 34

2.6 煤 35

a．优势 36

b．不利 36

2.7 脱碳 38

a．分离 38

b．存储 38

第3章 核能 41

3.1 原子核、同位素和放射性 42

3.2 自然界中的放射性同位素 44

3.3 衰变链：关于氡的问题 45

3.4 放射性：电离辐射的生物效应 47

a．α射线 48

b．β射线、γ射线和中子 48

3.5 辐射暴露 49

3.6 裂变 50

a．加压轻水反应堆 52

b．同位素分离 53

c．增殖反应堆 54

d．后处理 55

3.7 核动力的危害 56

a．反应堆安全：三里岛和切尔诺贝利 56

b．武器扩散 58

c．核废料处理 60

3.8 核动力会成为未来世界的一部分吗？ 61

3.9 核聚变 62

a．聚变反应 62

b．聚变反应堆 64

c．聚变反应会是未来的一种能量来源吗？ 66

第4章 可再生能源 67

4.1 日光供暖 69

4.2 太阳能发电 71

4.3 光电电流 72

a．光电池的原理 73

b．光合作用与光电化学 76

4.4 生物质能 78

a．从生物质中提取乙醇 79

b．从生物质中提取甲烷 81

4.5 水力发电 82

4.6 风力 83

4.7 海洋能 86

4.8 地热能 86

第5章 能量的利用 88

5.1 热机效率 90

5.2 燃料电池 92

5.3 空间供热、废热发电 97

5.4 电的储存：氢的经济价值 97

5.5 材料间的关系 100

a．材料性质：纸张与塑料 100

b．循环利用 102

c．非物质化 104

5.6 系统效率 106

a．运输业 107

b．工业生态学 112

c．绿色化学 114

5.7 能源与社会 115

总结 118

习题 119

推荐读物 124

第Ⅱ部分 大气 129

第6章 气候 129

6.1 辐射平衡 129

6.2 反射率：粉尘和云层 133

a．云层 134

b．悬浮粒子 136

c．硫循环 138

6.3 温室效应 142

a．红外吸收和分子振动 142

b．温室气体变化趋势 147

6.4 气候模型 153

6.5 温室气体的国际公约 159

第7章 氧的化学 161

7.1 氮的氧化物：自由能 161

a．自由能与平衡常数 162

b．自由能与温度 164

7.2 氮的氧化物：动力学 165

7.3 自由基链的反应 166

a．氧自由基 167

b．有机氧的自由基 170

c．羟基自由基 170

d．过渡金属对氧气的活化 171

第8章 平流层臭氧 173

8.1 大气构成 175

8.2 臭氧的紫外防护作用 177

8.3 臭氧化学 180

a．生成与破坏 180

b．臭氧稳态计算 181

8.4 催化臭氧耗损 183

a．羟基自由基 183

b．氯和溴 184

c．一氧化氮 184

8.5 极地臭氧耗损 185

8.6 臭氧层的修复规划 189

8.7 CFCs替代物 189

第9章 大气污染 192

9.1 污染物及其危害 192

a．一氧化碳 192

b．二氧化硫 194

c．毒性有机物 195

d．颗粒物 197

e．NOx和挥发性有机物 199

f．臭氧和其他氧化剂 201

9.2 光化学烟雾 202

9.3 排放控制 206

a．二氧化硫 206

b．氮氧化物、一氧化碳和烃类化合物 207

9.4 汽油重整：充氧 210

a．爆震和辛烷值 210

b．柴油和十六烷值 210

c．汽油中的铅 211

d．重整汽油 212

总结 214

习题 215

推荐读物 219

第Ⅲ部分 水圈／岩石圈第10章 水资源 225

10.1 全球概览 225

10.2 灌溉 228

10.3 地下水 230

10.4 美国的水资源 231

10.5 海洋 233

10.6 作为溶剂和生物介质的水 235

第11章 从云到径流：作为溶剂的水 237

11.1 水的独特性质 237

a．氢键 237

b．笼状包合物和水的互溶性 239

11.2 酸、碱和盐 242

a．离子、自电离和pH 242

b．弱酸和弱碱 244

11.3 共轭酸和碱，缓冲溶液 246

11.4 大气中的水：酸雨 247

第12章 水及岩石圈 251

12.1 作为酸碱反应器的地球 251

12.2 有机碳和无机碳的循环 253

a．碳酸控制 254

b．碳酸盐的吸收 256

c．CO2、H2O和地球的行星邻居 256

12.3 风化和溶解作用机理 257

a．离子固体和溶度积 257

b．溶解度和碱度 258

c．离子交换，黏土与腐殖质 260

12.4 酸化作用的影响 264

a．土壤中和作用 264

b．硬度和洗涤剂 266

c．酸沉降和流域的缓冲作用 267

d．酸雨对生态系统的影响 270

e．酸性矿井排水 271

f．全球酸化 272

第13章 氧气和生命 273

13.1 氧化还原反应和能量 273

a．生物需氧量 274

b．生物还原的自然顺序 275

c．生物氧化 281

13.2 好氧的地球 281

13.3 作为生态介质的水 284

a．透光层和生物泵 284

b．淡水湖泊中的富营养作用 285

c．氮和磷：限制性营养物质 287

d．缺氧及其对沿岸海域的影响 289

e．作为化学沉降池的湿地 292

f．氧化还原反应对金属污染的影响 294

g．用铁向海洋施肥 294

第14章 水污染和水处理 296

14.1 水利用和水质量：点源和非点源污染 296

14.2 水质控制 300

14.3 水和污水处理 301

14.4 健康危害 303

a．病菌和消毒 303

b．有机和无机污染物 304

总结 306

习题 307

推荐读物 311

第Ⅳ部分 生物圈 315

第15章 氮和食品生产 315

15.1 氮循环 315

15.2 农业 318

a．肥料和绿色革命 318

b．环境退化 324

15.3 营养 324

a．能量和卡 325

b．蛋白质 326

c．矿物质和维生素 330

d．抗氧化剂 335

第16章 害虫控制 338

16.1 杀虫剂 338

a．长效型杀虫剂：有机氯杀虫剂 338

b．生态系统影响：生物累积 342

c．短效杀虫剂：有机磷酸酯类和氨基甲酸酯类 345

d．天然杀虫剂 349

e．害虫综合治理 349

16.2 除草剂 352

16.3 转基因生物 355

a．转基因植物：现状与潜力 356

b．转基因食品的阻力 357

第17章 有毒化学品 361

17.1 急性毒性和慢性毒性 361

17.2 癌 364

a．机理 364

b．癌的发病和测试 368

17.3 激素效应 371

17.4 长效有机污染物：二噁英和多氯联苯（PCBs） 374

a．二噁英和呋喃 375

b．多氯联苯 381

c．全球迁移 382

17.5 有毒的金属 383

a．汞 387

b．镉 390

c．砷 393

d．铅 394

总结 400

习题 402

推荐读物 405

附录 有机结构 408

烃类：烷烃 408

支链：异构体 408

环 409

不饱和烃 411

分子形状 411

碳骨架表示法 411

芳香化合物 412

杂原子，官能团 413

中英词汇对照 417