第一章绪论 1
1.1环境化学的形成 1
目 录 1
1.2环境化学的特点 3
1.3环境化学的研究对象、任务和范围 3
1.4环境化学发展动向 4
一、环境分析化学和化学形态研究 4
二、环境胶体化学和界面化学 4
三、环境化学动态学 5
四、大气污染化学 5
五、有害环境化学物质的评价及控制 6
思考与练习 7
本章基本要求 7
阅读资料 7
第一篇 水环境化学 9
第二章天然水的性质和组成 9
2.1水质概况 9
2.2天然水的组成 9
一、天然水化学组成的形成过程 11
二、天然水中的主要离子组成 14
三、水中的金属离子 14
四、溶解在水中的气体 15
五、水生生物 17
一、碳酸平衡 18
2.3天然水的性质 18
二、天然水的碱度和酸度 21
三、天然水体的缓冲能力 23
四、水的硬度 26
2.4天然水的分类 26
本章基本要求 27
阅读材料 27
思考与练习 28
第三章水环境中的溶解和沉淀作用 29
3.1溶解和沉淀作用在水环境中的意义 29
3.2溶解和沉淀的动力学过程 29
一、沉淀过程 29
一、氧化物和氢氧化物 30
二、溶解过程 30
3.3天然水各类固体的溶解度 30
二、硫化物 32
三、碳酸盐 33
3.4水溶液中不同固相的稳定性 36
3.5水的稳定性 38
本章基本要求 39
阅读材料 40
思考与练习 40
第四章水环境中的配合作用 41
4.1天然水体中的配合作用 41
4.2配合物在溶液中的稳定性 43
4.3羟基对重金属离子的配合作用 45
一、NTA对金属的配合作用 47
4.4螯合剂NTA的配合作用 47
二、NTA与金属氢氧化物的作用 50
三、NTA与微溶盐的作用 50
四、Ca2+离子对NTA与微溶盐作用的影响 52
4.5腐殖质的配合作用 53
4.6有机配位体对重金属迁移的影响 56
一、影响颗粒物（悬浮物或沉积物）对重金属的吸附 56
二、影响重金属化合物的溶解度 57
本章基本要求 57
阅读材料 58
思考与练习 58
第五章天然水中的氧化－还原平衡 59
5.1天然水中氧化－还原平衡的意义 59
二、氧化还原电位E和pE的关系 60
5.2电子活度和氧化还原电位 60
一、电子活度的概念 60
三、相对反应趋势及氧化－还原平衡 61
四、E和pE与自由能的关系 63
5.3天然水体的pE—pH图 63
一、水的氧化还原限度 64
二、pE—pH图 64
三、天然水的pE 66
5.4天然水中污染物的氧化还原转化 68
一、重金属元素的氧化还原转化 68
二、无机氮化物的氧化还原转化 68
三、无机硫的氧化还原转化 71
五、水中有机物的氧化 72
四、无机砷的氧化还原转化 72
阅读材料 73
思考与练习 73
本章基本要求 73
第六章水环境中固－液界面的相互作用 76
6.1水体中各相间的相互作用 76
6.2天然水体中的胶体物质 76
一、矿物微粒和粘土矿物 77
二、金属水合氧化物 77
三、腐殖质 77
6.3胶体颗粒的性质 78
一、胶体的表面电荷 78
五、其它 78
四、水体悬浮沉积物 78
二、双电层模型 79
三、胶体粒子的凝聚 80
6.4颗粒物在水环境中的吸附过程 82
一、固体表面的吸附作用 82
二、吸附等温线和等温式 83
三、氧化物表面吸附的配合模式 85
6.5沉积物——探索天然水体重金属污染的工具 87
一、沉积物的来源 87
二、沉积物中金属结合类型 87
三、沉积物是人类活动及自然变迁的反映 88
四、沉积物中重金属的释放 89
思考与练习 90
本章基本要求 90
阅读材料 90
第七章有机毒物的环境行为和归趋模式 92
7.1有毒有机污染物的环境行为 92
一、农药 93
二、多氯联苯（PCBs） 94
三、卤代脂肪烃 94
四、醚类 95
八、多环芳烃类（PAHs） 96
7.2归趋模式简介 96
九、亚硝胺和其它化合物 96
七、酞酸酯类 96
六、苯酚类和甲酚类 96
五、单环芳香族化合物 96
一、有机物消失速率 99
二、吸着的影响 99
三、稳态时的浓度 100
7.3分配系数 101
一、有机物在沉积物（土壤）与水之间的分配系数Kp和标化的分配系数Koc 101
二、生物浓缩因子 102
7.4挥发速率 103
一、亨利定律 104
二、挥发作用的双膜理论 105
三、C.T.Chiou挥发速率模式 108
7.5水解速率 110
7.6光解速率 111
一、直接光解 112
二、敏化光解（间接光解） 115
三、氧化反应 115
7.7生物降解速率 116
一、生长物质的代谢 116
二、共代谢 117
三、影响生物降解的因素 118
7.8归趋模式应用举例 119
本章基本要求 123
阅读材料 123
思考与练习 124
8.1大气的组成和停留时间 126
一、大气的组成 126
第八章天然大气和重要污染物 126
第二篇大气环境化学 126
二、大气组分的停留时间 127
8.2大气的主要层次 127
一、对流层 128
二、平流层 129
三、中层 129
四、热层 129
8.3大气中的离子及自由基 130
一、大气中的离子 130
二、大气中的自由基 130
8.4大气中的重要污染物 132
一、含硫化合物 133
二、含氮化合物 134
三、含碳化合物 135
四、含卤素化台物 138
8.5温室气体和温室效应 139
一、地球的热平衡 139
二、温室气体和温室效应 140
8.8大气组分浓度表示法 143
一、混合比单位表示法（体积混合比或质量混合比） 143
二、单位体积内物质的质量数表示法 143
本章基本要求 144
阅读材料 144
思考与练习 144
9.1大气光化学反应基础 146
第九章气相大气化学 146
9.2氮氧化物的气相反应 147
一、氮氧化物的基本反应 147
二、NO、NO2和O3的基本光化学循环 148
三、氮氧化物气相反应动力学 149
9.3二氧化硫的气相反应 150
一、SO2与氧原子的反应 150
二、SO2与其它自由基的反应 150
9.4有机物的气相反应 151
一、碳氢化合物的一些重要反应 152
二、OH·与烯烃类、烃类、醛类、卤代烃、芳烃类的反应 152
三、烯烃与臭氧、原子氧和氮氧化物的反应 153
四、天然有机物的转化 155
9.5光化学烟雾 156
一、光化学烟雾的形成 156
二、光化学烟雾的形成机理 157
三、光化学烟雾的化学动力学机理 158
四、光化学烟雾及还原烟雾的区别 159
9.6平流层化学 160
一、平流层的化学反应 160
二、南极“臭氧洞”现象及解释 162
本章基本要求 164
阅读材料 164
思考与练习 164
一、SO2的液相平衡 166
10.1二氧化硫的液相反应 166
第十章液相大气化学 166
二、SO2的液相反应动力学 168
10.2氮氧化物的液相反应 171
一、NOx的液相平衡 171
二、NH3和HNO3的液相平衡 172
三、NOx的液相反应动力学 173
10.3酸沉降化学 173
一、酸雨的形成 174
二、酸雨的化学组成 175
三、酸雨中的关键性离子组分 176
四、影响酸雨形成的因素 177
六、酸雨危害 179
五、酸雨来源 179
10.4降水化学组分和pH的背景值 180
一、降水化学组分的背景值 180
二、降水pH的背景值 181
本章基本要求 181
阅读材料 181
思考与练习 181
第十一章大气颗粒物（大气气溶胶） 183
11.1大气颗粒物的分类 183
11.2大气颗粒物的源和汇 184
一、大气颗粒物的来源 184
二、大气颗粒物的汇 184
一、颗粒物的粒度分布 185
11.3大气颗粒物的粒度分布及表面性质 185
二、微粒的表面性质 187
11.4大气中的无机颗粒物 188
一、无机颗粒物的来源 188
二、无机颗粒物的组成 189
三、颗粒物来源的推断原理 191
11.5大气颗粒物中的有机化合物 193
一、大气有机颗粒物的来源及类型 193
二、多环芳烃 195
11.6大气中的放射性核素 197
一、放射性衰变 197
二、大气中放射性物质的来源 198
一、颗粒物进入人体的途径 200
11.7颗粒物对人体健康的影响 200
三、放射性核素对健康的效应 200
二、人体吸入量的估算 201
本章基本要求 202
阅读材料 202
思考与练习 202
第三篇 土壤环境化学 205
第十二章土壤的物理化学性质 205
12.1土壤的组成 205
一、土壤矿物质 206
二、土壤有机质 209
三、土壤中的水分 210
一、土壤的胶体性质 211
12.2土壤的表面性质 211
四、土壤中的空气 211
二、土壤的阳离子交换 213
三、土壤中的阴离子吸附 214
12.3土壤的酸碱度 214
一、土壤的酸度 214
二、土壤的碱度 216
三、土壤的缓冲作用 217
12.4土壤溶液中的氧化还原作用 220
本章基本要求 221
阅读材料 221
思考与练习 221
13.2土壤－植物系统中重金属的归趋 222
13.1土壤重金属污染 222
第十三章重金属在土壤环境中的迁移转化 222
一、影响重金属在土壤中归趋的主要因素 223
二、重金属在土壤－植物体系中的累积和迁移 225
13.3土壤环境容量 228
一、土壤环境容量概念 228
二、土壤环境容量的确定 229
本章基本要求 230
阅读材料 231
思考与练习 231
二、土壤中氮的形态 232
一、土壤氮素的来源 232
14.1氮素在土壤中的迁移 232
第十四章氮、磷肥料在土壤环境中的迁移 232
三、氮素的流失 233
四、氮污染 234
14.2磷素在土壤中的迁移 235
一、土壤磷素的来源 235
二、土壤中磷的形态 235
三、土壤的固磷作用 237
四、磷肥的污染 237
14.3氮、磷肥对环境的影响 238
一、水体富营养化 238
二、地下水源的污染 241
14.4化肥污染预测 241
二、磷肥污染预测 242
一、氮肥污染预测 242
本章基本要求 243
阅读材料 243
思考与练习 243
第十五章农药在土壤环境中的迁移转化 244
15.1农药在土壤中的环境行为 244
15.2土壤对农药的作用 244
一、影响农药在土壤中行为的因素 244
二、土壤对农药的吸附作用 245
15.3土壤有机质、粘土矿物及湿度在非离子性有机化合物和农药吸着中的 247
作用 247
一、分配理论的提出 247
三、土壤有机质对吸附的影响 248
二、分配作用和吸附作用的比较 248
四、粘土矿物对吸附的影响 250
15.4农药在土壤中的迁移转化 253
一、农药在土壤中的挥发、扩散和迁移 253
二、农药在土壤中的降解 254
三、农药在土壤中的残留 260
本章基本要求 260
阅读材料 260
思考与练习 261
第四篇 化学物质的生物效应和生态效应 263
第十六章天然水中金属形态及金属的生物有效性 263
16.1金属形态研究的重要性 263
一、直接法 265
16.2天然水中金属形态的划分 265
16.3溶解态金属的形态分析技术 265
二、计算法 267
16.4颗粒态金属的形态分析技术 270
一、形态的划分 270
二、形态分离技术——化学提取法 271
16.5不同金属形态的生物有效性 272
一、溶解态金属存在形态的生物有效性 273
二、颗粒物结合态的生物有效性 277
16.6形态分析技术应用及存在问题 277
一、形态分析技术的应用 277
二、形态分析中若干问题 280
阅读材料 281
本章基本要求 281
思考与练习 282
第十七章微生物对水环境中化学物质的作用 283
17.1微生物在水环境中的重要作用 283
17.2水环境中微生物的类群 284
一、微生物的类群 284
二、细菌的分类 286
三、细菌的生长动力学 286
17.3微生物媒催化的氧化还原反应 287
17.4碳的微生物转化 289
一、含碳化合物的好氧分解 289
二、含碳化合物的厌氧分解 290
一、固氮 291
17.5氮的微生物转化 291
二、硝化作用 292
三、硝酸盐还原 293
四、脱氮 293
五、NO？及其它氧化剂对有机物的竞争氧化 294
17.6硫的微生物转化 294
一、微生物对硫酸盐的还原作用 295
二、微生物对H2S的氧化作用 295
三、有机硫化物的微生物降解 295
17.7重金属及类金属的微生物转化 296
一、铁的转化 296
二、汞的转化 297
三、砷的转化 299
四、硒的转化 300
17.8烃类的微生物降解 300
17.9农药的微生物降解 302
本章基本要求 303
阅读材料 303
思考与练习 304
第十八章化学物质的生物吸收和生物浓缩机理 305
18.1生物浓缩、生物积累和生物放大作用 305
一、生物浓缩 305
二、生物积累 305
三、生物放大 306
18.2生物膜的透过机理 306
一、被动输送 307
18.3生物组织中化合物的浓缩机理 309
二、主动输送 309
18.4生物浓缩的模型 311
一、单一组合 311
二、食物链组合 313
18.5植物对非离子型有机化合物的吸收 314
一、根部吸收和输送过程 314
二、从植物地上部分摄取 317
三、化学品与植物体内物质的相互作用 318
18.6微生态系统方法在环境化学中的应用 319
一、水生实验室微生态系统 320
二、陆生实验室微生态系统 322
阅读材料 324
本章基本要求 324
思考与练习 325
第十九章化学物质与人体健康 326
19.1外来化合物在生物体内的生物转运和代谢 326
一、外来化合物在生物体内的生物转运 326
二、外来化合物的代谢 327
19.2化学物质的联合作用 329
一、协同作用 329
二、相加作用 329
三、独立作用 329
四、拮抗作用 329
二、化学致畸作用 330
19.3化学致突变作用、化学致畸作用及化学致癌作用 330
一、化学致突变作用 330
三、化学致癌作用 331
19.4有机物结构与致癌作用的关系 334
一、K区理论和湾区理论 334
二、双区理论 336
三、双区理论的定量模型 339
四、多环芳烃的分配系数与双区理论 346
五、多环芳烃的溶解度与双区理论 346
19.5元素与健康 347
一、元素的生物学分类 347
二、生物最适营养浓度定律 348
三、金属中毒与解毒 350
19.6有毒物质的生物化学效应 351
一、砷的生物化学效应 351
二、铅的生物化学效应 351
三、汞的生物化学效应 352
四、氰化物的生物化学效应 352
五、NO？离子的生物化学效应 352
六、一氧化碳的生物化学效应 353
七、二氧化硫的生物化学效应 354
19.7环境生物地球化学与地方病 354
本章基本要求 357
阅读材料 357
思考与练习 357