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第1章 绪论 1

1.1　水化学的意义 1

1.1.1 水的含义 1

1.1.2　水化学的基本内容 1

1.1.3　水化学的意义 2

1.2　水的性质 5

1.2.1 水的性质及其意义 5

1.2.2 水的异常特性与水分子结构的关系 5

1.3　天然水 7

1.3.1 地球上水的分布 7

1.3.2 天然水的依数性 9

1.3.3　海水 10

1.3.4　雨雪水 12

1.3.5　地表水和地下水 13

1.4 污水 16

习题 18

第2章　化学动力学 20

2.1　反应速率 21

2.2　反应机理 26

2.3　阿伦尼乌斯定理 28

2.4　催化作用 30

2.4.1　催化作用概述 30

2.4.2　催化作用应用实例 31

2.4.3　沸石 35

2.5　经验速率方程 36

2.5.1 有机物生物氧化降解反应的经验速率方程 36

2.5.2　细菌增殖的经验速率方程 39

习题 39

第3章　化学平衡 42

3.1 化学平衡的动力学本质 42

3.2　热力学基础 43

3.2.1 利用吉布斯自由能判别反应方向 43

3.2.2　范特霍夫公式 47

3.3 水溶液中离子和分子的非理想行为 49

3.3.1　离子的非理想行为 49

3.3.2　分子的非理想行为 53

3.4　化学平衡计算 55

习题 58

第4章　酸碱化学 62

4.1　酸碱化学基础 62

4.2　平衡计算 65

4.2.1　质子转移关系式 65

4.2.2　酸碱平衡计算实例 66

4.3 pc～pH图和α～pH图 68

4.3.1 一元酸-共轭碱体系的pc～pH图 68

4.3.2 多元酸-共轭碱体系的pc～pH图 72

4.3.3 α～pH图 76

4.4 pH缓冲溶液和缓冲强度 81

4.4.1 pH缓冲溶液 81

4.4.2 缓冲强度 82

4.5 碳酸盐系统 85

4.5.1 碳酸盐系统的平衡关系 85

4.5.2 碳酸盐物种浓度的计算 87

4.5.3 碱度和酸度 91

4.6 酸碱化学在水处理中的应用 100

4.7　全球碳循环 103

4.7.1　概述 103

4.7.2　大气CO2含量 104

4.7.3　陆地生态系统反馈 105

4.7.4　海洋反馈 107

4.7.5 固碳对策与研究展望 108

习题 109

第5章　配位化学 111

5.1　配位化学基础 111

5.1.1　基本术语 111

5.1.2 配合物化学键理论 113

5.1.3　配合物的稳定性 115

5.1.4　反应速率 118

5.2　平衡计算 119

5.3　金属 124

5.3.1 铜在水与废水中的行为 124

5.3.2　金属的形态分析 126

5.3.3 金属离子的水解——以H2O和OH-为配位体 128

5.3.4　无机高分子絮凝剂 131

5.4　腐殖质 133

5.4.1 腐殖质成分、性质与结构 133

5.4.2　腐殖质与金属离子的螯合 135

5.4.3 富里酸与胡敏酸的分离技术 137

习题 138

第6章 氧化还原化学 141

6.1 氧化还原化学基础 141

6.1.1 氧化还原反应的化学计量关系 141

6.1.2 氧化还原平衡 143

6.2 氧化还原平衡的图解表示 156

6.2.1 pc～pε图 156

6.2.2 pε～pH图 159

6.2.3 有固体存在时的pε～pH图 162

6.2.4 天然水的pε值，决定电位 169

6.3 电化学腐蚀 170

6.3.1 腐蚀电池 171

6.3.2 浓差电池 172

6.3.3 腐蚀的控制 174

6.4 铁化学 176

6.4.1 天然水中铁的来源和存在状态 177

6.4.2 地下水中的铁 179

6.4.3 酸性矿排水 181

6.5 氯化学 183

6.5.1 概述 183

6.5.2 折点氯化 184

6.5.3 氯与有机物反应形成的有害副产物 186

6.6 氮化学 187

6.6.1 氮循环 187

6.6.2 水中含氮物种的氧化还原转化 190

6.6.3 氮的微生物转化 192

6.7 高级氧化过程 196

6.7.1 概述 196

6.7.2 臭氧高级氧化技术 197

习题 200

第7章 相间作用 203

7.1 表面张力与表面自由能 203

7.2 气体在水中的溶解与挥发 204

7.2.1　亨利定律 205

7.2.2　气体在水中的溶解速率 206

7.2.3　溶解氧 207

7.3 固体的沉淀与溶解 209

7.3.1 沉淀与溶解动力学 209

7.3.2 沉淀与溶解的平衡计算 210

7.3.3 碳酸钙的溶解度与水质稳定性 216

7.3.4　磷酸盐化学 221

7.4　固体表面吸持 227

7.4.1　吸附作用 227

7.4.2　分配作用 233

7.4.3　生物富集 233

7.5　沉积物 235

7.5.1　沉积物的形成 235

7.5.2　胶体微粒的聚沉 236

7.5.3　微生物絮凝剂 239

7.5.4　絮凝动力学 240

7.5.5 水体底泥中微量金属分析的分段提取技术及其应用 242

7.5.6 洪水对河流底泥有机污染物分布的影响 246

7.6　持久性有机污染物 250

7.6.1 持久性有机污染物的界面行为 250

7.6.2　水中有机污染物的分析方法 253

7.7　膜化学 256

7.7.1　界面膜 256

7.7.2　膜分离 257

习题 262

附录 265

附录1　地表水环境质量标准 265

附录2　地下水质量标准 273

附录3　海水水质标准 274

附录4　生活饮用水卫生标准 276

附录5　景观娱乐用水质标准 281

附录6　农田灌溉水质标准 282

附录7　渔业水质标准 284

附录8　饮用天然矿泉水标准 285

附录9　污水综合排放标准 286

参考文献 289