第1章 环境介质及性质 1
1.1 自然环境 1
1.1.1 地球环境 1
1.1.2 环境介质 2
1.2 大气圈 3
1.2.1 大气的组成 3
1.2.2 大气的结构 5
1.2.3 大气颗粒物 7
1.2.4 臭氧层的形成与损耗 10
1.2.5 温室效应和温室气体 14
1.3 水圈 16
1.3.1 天然水的组成 17
1.3.2 天然水的性质 22
1.3.3 水体富营养化 25
1.4 土壤圈 28
1.4.1 土壤的组成 29
1.4.2 土壤的剖面结构 31
1.4.3 土壤的物理性质 32
1.4.4 土壤的化学性质 32
1.5 生物圈 38
1.5.1 概述 38
1.5.2 种群 38
1.5.3 生物群落 41
1.5.4 生态系统 43
1.6 环境问题 47
1.6.1 环境污染 47
1.6.2 全球和区域性环境问题 50
小结 53
习题 54
主要参考资料 55
第2章 化学污染物的迁移行为 57
2.1 概述 57
2.1.1 大气中污染物的迁移 57
2.1.2 水中污染物的迁移 59
2.1.3 土壤中污染物的迁移 60
2.2 挥发与沉降 65
2.2.1 挥发作用 65
2.2.2 干沉降和湿沉降 70
2.2.3 酸沉降 71
2.3 界面吸附与分配 76
2.3.1 吸附、分配作用的机理 76
2.3.2 描述吸附、分配行为的理化参数 78
小结 91
习题 92
主要参考资料 93
第3章 化学污染物的转化行为 96
3.1 光化学转化 96
3.1.1 基本概念 96
3.1.2 光吸收与光物理过程 99
3.1.3 光化学过程 103
3.1.4 光化学反应动力学 106
3.1.5 光催化降解 111
3.1.6 大气中的重要光化学过程 112
3.1.7 天然水中污染物的光化学降解 114
3.1.8 环境介质表面污染物的光化学行为 117
3.2 典型无机污染物的转化行为 118
3.2.1 空气中硫氧化物的转化及硫酸烟雾型污染 118
3.2.2 空气中氮氧化物的转化及光化学烟雾污染 123
3.2.3 水相中溶解-沉淀平衡 131
3.2.4 水相中配合平衡 134
3.2.5 氧化-还原反应 138
3.3 有机污染物的化学转化 145
3.3.1 酸碱解离反应 145
3.3.2 水解反应 148
3.3.3 自由基或活性氧所引发的氧化降解 150
3.4 有机污染物的生物降解动力学 155
3.4.1 生物降解作用 155
3.4.2 生物降解代谢模式 155
3.4.3 环境因素对生物降解速率的影响 157
小结 157
习题 158
主要参考资料 160
第4章 污染物的生态毒理 162
4.1 毒理学与生态毒理学 162
4.1.1 毒物与毒理学 162
4.1.2 生态毒理学 163
4.2 生物转运 163
4.2.1 物质通过生物膜的方式 163
4.2.2 吸收 166
4.2.3 分布与贮存 167
4.2.4 排泄 169
4.3 生物富集、放大与积累 170
4.3.1 生物富集 170
4.3.2 生物放大 174
4.3.3 生物积累 175
4.4 生物转化 176
4.4.1 生物转化中的酶 177
4.4.2 几种重要辅酶的功能 178
4.4.3 生物氧化中的氢传递反应 180
4.4.4 有毒有机污染物的生物转化类型 182
4.4.5 有毒有机污染物的微生物降解 188
4.4.6 部分非金属和金属的微生物转化 198
4.5 毒性及其机理 202
4.5.1 剂量-反应关系与剂量-效应关系 202
4.5.2 毒物的联合作用 203
4.5.3 毒性作用的生物化学机制 206
4.5.4 污染物的“三致作用” 207
4.5.5 环境内分泌干扰物 210
4.6 化学品污染的生态风险性评价 211
4.6.1 化学品污染的生态风险性 212
4.6.2 风险评价的框架 213
4.6.3 生态风险性评价案例 214
小结 216
习题 217
主要参考资料 218
第5章 典型化学污染物及来源 220
5.1 重金属、非金属及其化合物 220
5.1.1 重金属及其化合物 220
5.1.2 非金属化合物 226
5.2 有机污染物 227
5.2.1 常见有机污染物 227
5.2.2 持久性有机污染物 229
5.2.3 典型毒害有机污染物 244
5.3 化学污染物的源解析技术 252
5.3.1 源解析概述 252
5.3.2 受体模型 253
小结 257
习题 257
主要参考资料 258
第6章 有机污染物的定量结构-活性关系 260
6.1 概述 260
6.1.1 QSAR的基本概念和意义 260
6.1.2 有机污染物QSAR的原理与发展趋势 262
6.1.3 QSAR的发展和应用情况 274
6.1.4 QSAR所模拟的环境指标及活性数据的获得 276
6.2 分子结构的参数化表征 276
6.2.1 分子结构线性输入系统 277
6.2.2 经验性分子结构参数 278
6.2.3 分子拓扑学参数 279
6.2.4 量子化学参数 279
6.3 QSAR模型的建立方法及其透明性 282
6.3.1 建立QSAR模型的方法 282
6.3.2 QSAR建模算法的透明性 285
6.4 QSAR模型的验证和表征 285
6.4.1 QSAR模型的拟合效果评价 285
6.4.2 QSAR模型的稳健性及内部验证 286
6.4.3 QSAR模型的预测能力与应用域 286
6.4.4 QSAR模型的机理 288
小结 289
习题 289
主要参考资料 290
第7章 多介质环境模型 292
7.1 基本概念 293
7.1.1 多介质环境系统 293
7.1.2 稳态和平衡 293
7.1.3 逸度 296
7.2 污染物在环境中的迁移转化过程 299
7.2.1 污染物在环境中的迁移过程 299
7.2.2 污染物在环境中的降解反应 309
7.3 多介质环境逸度模型的类型及计算 311
7.3.1 多介质环境逸度模型的基本原理 311
7.3.2 多介质环境逸度模型的分级 312
7.3.3 多介质环境逸度模型的计算 313
7.4 代表性的多介质环境逸度模型 318
7.4.1 空气-水交换模型 318
7.4.2 表层土壤模型 322
7.4.3 底泥-水交换模型 324
7.4.4 QWASI模型 325
7.4.5 全球分布模型 332
习题 336
主要参考资料 338
第8章 污染控制与修复化学 340
8.1 物理化学技术 340
8.1.1 吸附法 340
8.1.2 离子交换法 345
8.1.3 混凝法 348
8.1.4 膜分离法 353
8.1.5 溶剂萃取法 356
8.2 高级氧化技术 358
8.2.1 臭氧氧化技术 358
8.2.2 过氧化氢及Fenton氧化技术 360
8.2.3 二氧化钛光催化氧化技术 363
8.2.4 电化学技术 367
8.2.5 湿式空气氧化技术 370
8.3 环境污染修复技术 373
8.3.1 概述 373
8.3.2 化学修复技术 375
小结 379
习题 380
主要参考资料 381
中英文关键词索引 383