第1章 绪论 1
1.1环境问题 1
1.1.1人类活动和环境问题 1
1.1.2环境问题的产生与发展 3
1.1.3环境意识 5
1.2环境科学 6
1.2.1相关的概念 6
1.2.2环境科学的发展 7
1.2.3环境科学的作用和内容 7
1.3环境化学 8
1.3.1环境化学的发展 8
1.3.2环境化学的研究内容 9
1.3.3环境化学的特点和研究方法 11
参考文献 11
习题 12
第一部分 大气环境化学 13
第2章 大气圈和大气化学 13
2.1大气圈 14
2.1.1大气圈层结构 14
2.1.2大气的组分 16
2.2大气能量传输 18
2.2.1太阳辐射光谱和太阳常数 18
2.2.2大气对太阳辐射的削弱作用 19
2.2.3地面辐射和大气逆辐射 20
2.2.4大气能量传输、气象学和气候 20
2.2.5逆温和空气污染 22
2.3大气污染物 23
2.3.1大气污染物组成分类 23
2.3.2大气污染物浓度表示法 24
2.4大气圈主要物质循环 25
2.4.1含硫化合物 25
2.4.2含氮化合物 26
2.4.3碳氧化物 27
2.4.4碳氢化合物 29
2.4.5卤素化合物 29
2.4.6光化学氧化剂（Ox） 30
参考文献 32
习题 32
第3章 对流层化学 33
3.1基本光化学反应 33
3.2重要的自由基来源及转化 34
3.2.1 OH自由基的来源 34
3.2.2 HO2自由基的来源 34
3.2.3 OH和HO2之间的转化和汇 35
3.3氮氧化合物的转化 35
3.3.1 NO向NO2的转化——自由基反应 35
3.3.2 NO2在空气中的光分解过程 35
3.3.3 NOx向HNO3和HNO2的转化——汇 36
3.4碳氢化合物的转化 37
3.4.1烷烃 37
3.4.2烯烃 37
3.4.3炔烃 38
3.4.4含氧碳氢化合物 38
3.5光化学烟雾 38
3.5.1光化学烟雾的产生 38
3.5.2形成机理（Seinfeld链反应机理） 39
3.5.3光化学烟雾的危害 40
3.5.4光化学烟雾的主要污染源 40
3.5.5光化学烟雾的防治对策 41
3.6硫氧化合物的转化 41
3.6.1 SO2的气相氧化 41
3.6.2 SO2的液相氧化 42
3.6.3在固体表面的催化氧化 44
3.6.4硫酸型烟雾 44
参考文献 45
习题 45
第4章 酸沉降 46
4.1酸雨发展及其研究 46
4.2降水的化学性质 47
4.2.1降水的pH值 47
4.2.2降水的化学组成 49
4.2.3影响降水酸度的因素 49
4.3降水的酸化过程 50
4.3.1云内清除过程（雨除） 51
4.3.2云下清除过程（冲刷） 52
4.4酸雨的环境影响及对策 53
4.4.1酸雨的危害 53
4.4.2控制酸雨对策 54
参考文献 55
习题 56
第5章 大气颗粒物 57
5.1大气颗粒物概述 57
5.2大气颗粒物的粒径分布 57
5.2.1大气颗粒物的粒径 57
5.2.2大气颗粒物粒径分布 58
5.2.3大气颗粒物的三模态理论 61
5.3颗粒物的源和汇 64
5.3.1颗粒物的源 64
5.3.2颗粒物的汇 65
5.4颗粒物的化学组成 66
5.4.1无机颗粒物 66
5.4.2有机颗粒物 67
5.4.3生物颗粒物 69
5.5颗粒物的环境健康效应 71
5.5.1颗粒物对人体健康的危害 71
5.5.2颗粒物对大气能见度的影响 73
5.5.3颗粒物对植被影响 74
参考文献 74
习题 75
第6章 平流层臭氧 76
6.1平流层臭氧 76
6.2平流层臭氧的形成和破坏 76
6.2.1平流层臭氧化学 76
6.2.2极地臭氧“空洞”及其形成机制 78
6.2.3臭氧耗损的后果 80
6.3臭氧层耗损物质 81
6.3.1氯氟烃类化合物 81
6.3.2哈龙类化合物 82
6.3.3其他化合物 82
6.4保护臭氧层国际公约 82
6.5替代化合物 83
6.5.1替代物的种类 83
6.5.2替代物对平流层臭氧的影响 84
参考文献 86
习题 87
第7章 温室效应 88
7.1地球热平衡 88
7.2温室效应 89
7.3全球变暖 89
7.4辐射强迫 90
7.5温室气体 92
7.5.1二氧化碳 93
7.5.2甲烷 93
7.5.3氧化亚氮 93
7.5.4卤烃 93
7.5.5对流层臭氧 94
7.6全球变暖潜势（GWP） 94
参考文献 95
习题 95
第8章 微环境空气污染 96
8.1微环境空气质量 96
8.2室内气态污染物 97
8.2.1二氧化碳 97
8.2.2一氧化碳 97
8.2.3氮氧化物 98
8.2.4二氧化硫 99
8.2.5臭氧 99
8.2.6多环芳烃 99
8.2.7苯并［α］芘 100
8.2.8甲醛 100
8.2.9挥发性有机化合物 101
8.3室内颗粒态污染物 102
8.3.1石棉 102
8.3.2尘和尘螨 102
8.3.3铅 103
8.3.4微生物 103
8.3.5霉菌 103
8.3.6总悬浮颗粒物 104
8.4室内放射性污染物 104
8.5室内空气质量控制 106
8.5.1室内空气质量控制途径 106
8.5.2室内空气质量控制模式 107
8.6绿色建筑和室内环境 108
参考文献 109
习题 110
第二部分 水环境化学 111
第9章 水环境 111
9.1天然水系的组成和性质 111
9.1.1水分子的结构和化学特性 111
9.1.2海洋 112
9.1.3河流 113
9.1.4湖泊 113
9.1.5降水 113
9.1.6地面水的循环与水体污染 114
9.1.7地下水 114
9.1.8天然水体中的异相物质 115
9.2水体中主要离子成分的形成 117
9.3水体中的溶解氧等溶解性气体 118
9.3.1溶解氧 118
9.3.2二氧化碳 121
9.4天然水的水质指标 121
9.4.1水的纯净度 121
9.4.2水质指标 122
9.4.3水质标准 122
参考文献 125
习题 126
第10章 水化学 127
10.1天然水中的酸碱化学平衡 127
10.1.1酸碱质子理论 127
10.1.2酸和碱的种类 128
10.1.3酸和碱的强度 128
10.1.4平衡计算 129
10.1.5酸碱缓冲容量 130
10.1.6碳酸平衡 130
10.1.7碱度和碳酸盐碱度 132
10.1.8酸碱化学原理在水处理技术中的应用 134
10.2水体中的沉淀和溶解基本原理 134
10.2.1溶解和沉淀的基本概念 135
10.2.2水体中物质的沉积过程 135
10.3络合平衡 141
10.3.1天然水体的鳌合作用 141
10.3.2水体中常见的络合体和络合物类型 141
10.3.3羟基络合物与水处理过程中的混凝剂 144
10.3.4混凝沉淀应用实例 144
10.3.5天然鳌合剂 145
10.4吸附平衡 145
参考文献 146
习题 146
第11章 水污染及防治 147
11.1地表水体污染概述 147
11.2地表水体中有机污染物 149
11.2.1地表水体中天然有机物 149
11.2.2地表水体中需氧有机污染物 149
11.2.3地表水体中石油类污染物 151
11.2.4地表水体中内分泌干扰物 152
11.2.5地表水体中酚类污染物 153
11.2.6地表水体中持久性有机污染物 154
11.3地表水体中富营养污染物 155
11.4地表水体中合成洗涤剂污染物 157
11.5地表水体中放射性污染 158
11.6地表水污染防治技术 158
11.6.1污水处理及其再生利用 158
11.6.2受污染地表水体修复原理与技术 163
11.6.3受污染地表水源水净化原理与技术 168
11.7地下水污染及治理 170
11.7.1地下水中的有机污染及治理 170
11.7.2地下水中的氟污染及治理 172
11.7.3地下水中的砷污染及治理 174
11.7.4地下水中的铁、锰污染及净化 176
11.7.5地下水中的硝酸盐氮污染及净化 177
参考文献 181
习题 183
第12章 膜化学原理在水处理中的应用 185
12.1概述 185
12.2反渗透和纳滤 185
12.2.1反渗透膜的主要特性参数 186
12.2.2主要的反渗透膜及其分离性能 187
12.2.3反渗透膜组件及反渗透系统流程 187
12.2.4反渗透系统的应用 192
12.3超滤 193
12.3.1超滤的基本理论 193
12.3.2超滤系统的设计 193
12.4微滤 195
12.4.1微滤系统的设计 195
12.4.2微滤系统膜组件的应用 197
12.5电渗析 197
参考文献 197
习题 198
第13章 水处理中化学氧化技术原理及应用 199
13.1概述 199
13.2常规化学氧化技术 199
13.2.1氯化 199
13.2.2过氧化氢氧化 200
13.2.3二氧化氯氧化 201
13.2.4臭氧氧化 202
13.2.5高锰酸钾氧化 203
13.2.6高铁酸钾氧化 204
13.3高级氧化技术 204
13.3.1光催化氧化 204
13.3.2催化湿式氧化 206
13.3.3超临界水氧化 206
13.3.4超声 207
13.3.5其他高级氧化技术 209
参考文献 209
习题 211
第14章 水体中污染物的迁移转化 212
14.1水体中主要有机污染物的迁移转化 212
14.1.1有机污染物的迁移转化 212
14.1.2有机物的水解作用 212
14.1.3有机物生物氧化分解作用 213
14.1.4挥发 213
14.2天然水体中无机物的迁移转化 213
14.2.1水体中常见可溶性无机物在好氧条件下的基本存在形态 213
14.2.2水体中重金属污染物——镉的迁移转化 214
14.2.3水体中铅污染物的迁移转化 214
14.2.4汞的迁移转化 215
14.3重金属迁移转化原理 215
14.3.1配合作用与重金属的迁移 216
14.3.2其他化学作用对重金属迁移的影响 217
14.4污染物在水环境系统中的综合迁移转化 217
14.4.1污染物在水环境中的运动特征 217
14.4.2污染物的水体推流迁移过程 217
14.4.3分散作用 218
14.4.4污染物的衰减和转化 218
参考文献 219
习题 220
第三部分 土壤环境化学 221
第15章 土壤的组成和性质 221
15.1土壤的组成 222
15.1.1土壤矿物质 222
15.1.2土壤有机质 224
15.1.3土壤生物 224
15.1.4土壤溶液 225
15.1.5土壤空气 225
15.2土壤的剖面构型 226
15.3土壤的粒级与质地 226
15.3.1土壤的粒级 226
15.3.2土壤的质地 227
15.4土壤的基本性质 228
15.4.1土壤的吸附性 228
15.4.2土壤的酸碱性 230
15.4.3土壤的氧化还原性 231
参考文献 232
习题 232
第16章 土壤环境的污染及防治 233
16.1土壤污染的概念 233
16.2土壤的污染源 234
16.2.1天然源 234
16.2.2人为源 234
16.3土壤污染物 234
16.4固体废物 235
16.4.1固体废物的分类、来源及主要组成 235
16.4.2固体废物的排放状况及特点 236
16.4.3固体废物的处理、处置方法 236
16.4.4固体废物对土壤环境的影响 237
16.5土壤污染的防治 238
16.5.1弄清和控制土壤的污染源和污染途径 238
16.5.2污染土壤的治理 239
参考文献 241
习题 241
第17章 土壤重金属污染化学 242
17.1土壤中重金属的存在形态 242
17.2土壤中重金属的迁移转化 243
17.2.1土壤胶体对重金属的吸附作用 243
17.2.2土壤中重金属的配合作用 244
17.2.3土壤中重金属的沉淀和溶解作用 245
17.2.4土壤中重金属的生物转化 245
17.3主要重金属在土壤中的行为 246
17.3.1汞（Hg） 246
17.3.2镉（Cd） 247
17.3.3铅（Pb） 248
17.3.4铬（Cr） 249
17.3.5砷（As） 250
参考文献 251
习题 251
第18章 化学农药在土壤中的迁移转化 252
18.1化学农药在土壤中的行为及其影响因素 253
18.2化学农药在土壤中的吸附作用 254
18.2.1土壤中农药吸附作用的机理 254
18.2.2土壤中农药吸附作用的影响因素 254
18.2.3土壤中农药的吸附等温式 255
18.3化学农药在土壤中的迁移 256
18.4化学农药在土壤中的降解 258
18.4.1光化学降解 258
18.4.2化学降解 259
18.4.3微生物降解 260
18.5化学农药在土壤中的残留性及危害 262
参考文献 263
习题 264
第19章 化学肥料在土壤环境中的行为 265
19.1化学肥料在土壤环境中的迁移转化 266
19.1.1土壤中氮肥的迁移转化 266
19.1.2土壤中磷肥的转化 269
19.2化学肥料对环境的影响 270
19.2.1对土壤环境的影响 270
19.2.2对水环境的影响 270
19.2.3对大气环境的影响 271
19.2.4对生物的危害 271
参考文献 271
习题 272
第四部分 环境化学其他专题 273
第20章 资源与能源 273
20.1能源 273
20.1.1能量和能量循环 273
20.1.2能源和能量转化 274
20.1.3能源利用及其问题 275
20.2常规能源 277
20.2.1煤炭 277
20.2.2石油 278
20.2.3天然气 279
20.3希望能源 280
20.3.1水能 280
20.3.2核能 281
20.3.3太阳能 283
20.3.4地热能 283
20.3.5风能 284
20.3.6生物能 285
20.3.7海洋能 285
20.3.8氢能 286
20.4资源 287
20.4.1物质和物质循环 287
20.4.2资源：利用和危机 288
20.5矿产资源 288
20.5.1金属矿产 289
20.5.2非金属矿产 290
20.6工业废物 291
20.6.1工业废物 291
20.6.2工业废物处理 292
参考文献 294
习题 295
第21章 环境生物化学 296
21.1生物化学 296
21.2生物分子 296
21.2.1蛋白质 296
21.2.2糖类 298
21.2.3脂类 299
21.2.4核酸 300
21.2.5酶 301
21.3细胞 302
21.3.1细胞的主要特征 302
21.3.2细胞的组成 302
21.4代谢过程 304
21.5有毒物代谢 305
21.5.1有毒物 305
21.5.2有毒物代谢 305
21.6有毒物干扰酶功能的机制 306
21.7有毒物进入人体的途径 308
参考文献 309
习题 309
第22章 有毒物化学 310
22.1有毒物剂量和相对毒性 310
22.1.1有毒物剂量 310
22.1.2相对毒性 310
22.2有毒物联合作用 311
22.2.1协同作用 311
22.2.2相加作用 311
22.2.3对抗作用 311
22.3严重毒作用机制 312
22.3.1致突变作用 312
22.3.2致癌作用 313
22.3.3致畸作用 314
22.4元素有毒物 315
22.4.1非金属有毒物 315
22.4.2金属有毒物 315
22.5有毒无机化合物 316
22.5.1氰化物 316
22.5.2一氧化碳 316
22.5.3氮氧化物 316
22.5.4卤代氢 316
22.5.5无机硅化合物 317
22.5.6石棉 317
22.5.7无机磷化合物 317
22.5.8无机硫化合物 317
22.5.9有机金属化合物 318
22.6有机化合物毒性 318
22.6.1烷烃 318
22.6.2烯烃和炔烃 319
22.6.3苯和芳香族碳氢 319
22.6.4含氧有机化合物 320
22.6.5有机氮化合物 321
22.6.6有机卤代化合物 322
22.6.7有机硫化合物 323
22.6.8有机磷化合物 323
22.6.9有机农药 323
22.6.10军事毒气 325
参考文献 325
习题 325