第1章 绪论 1
1.1 环境科学的产生与发展 1
1.2 环境化学的定义 2
1.3 环境化学的研究内容 3
1.3.1 大气污染化学 3
1.3.2 水环境污染化学 4
1.3.3 土壤污染化学 4
1.3.4 环境化学动态学 4
1.4 环境化学的特点 5
思考题与习题 5
第2章 大气的组成及其重要污染物 6
2.1 大气的主要成分及其停留时间 6
2.1.1 大气的主要成分 6
2.1.2 大气组分的停留时间 7
2.1.3 大气组分的分类 8
2.2 大气层的结构 8
2.2.1 对流层 9
2.2.2 平流层 9
2.2.3 中间层 10
2.2.4 热层 10
2.3 地球的热平衡 11
2.3.1 大气成分对太阳辐射的吸收 11
2.3.2 地球与大气的能量平衡 12
2.3.3 温室气体和温室效应 12
2.4 大气中的重要污染物 15
2.4.1 含硫化合物 15
2.4.2 含氮化合物 18
2.4.3 含碳化合物 21
2.4.4 含卤素化合物 31
思考题与习题 33
第3章 气相大气化学反应 34
3.1 大气光化学作用与大气自由基的形成 34
3.1.1 光化学基本定律 34
3.1.2 光化学反应过程 35
3.1.3 大气中的自由基 36
3.2 氮氧化物的气相反应 38
3.2.1 NO的化学反应 38
3.2.2 NO2的化学反应 40
3.2.3 NO、NO2和O3的基本光化学循环 40
3.3 二氧化硫（SO2）的气相反应 41
3.3.1 SO2的直接光氧化 41
3.3.2 SO2的间接光氧化 41
3.4 有机化合物的气相反应 42
3.4.1 有机化合物与HO·的反应 42
3.4.2 烯烃与O3、O·和NO3的反应 44
3.5 光化学烟雾 46
3.5.1 光化学烟雾的形成条件 46
3.5.2 光化学烟雾的形成机理 47
3.6 臭氧层耗损 50
3.6.1 臭氧层破坏的化学机理 51
3.6.2 南极“臭氧洞”的形成机理 55
思考题与习题 58
第4章 液相大气化学反应 59
4.1 大气中二氧化硫的液相反应 59
4.1.1 SO2的溶解平衡 59
4.1.2 SO2的液相反应动力学 60
4.2 大气中含氮化合物的液相反应 62
4.2.1 NOx的液相溶解平衡 62
4.2.2 NH3和HNO3的液相溶解平衡 63
4.2.3 NOx的液相反应动力学 64
4.3 酸性降水的形成 65
4.3.1 降水的化学组成 65
4.3.2 降水化学组成的时空变化 67
4.3.3 降水的pH 70
4.3.4 酸雨 71
4.4 硫酸烟雾型污染 73
思考题与习题 74
第5章 大气颗粒物 75
5.1 大气颗粒物的来源与去除 75
5.1.1 大气颗粒物的来源 75
5.1.2 大气颗粒物的去除 76
5.2 大气颗粒物的粒径分布 77
5.2.1 大气颗粒物的粒径 77
5.2.2 大气颗粒物的分类 77
5.2.3 大气颗粒物的环境浓度 78
5.2.4 大气颗粒物的三模态 79
5.3 大气颗粒物的化学组成 80
5.3.1 大气中的无机颗粒物 80
5.3.2 大气中的有机颗粒物 82
5.4 大气颗粒物中的PM2.5 89
5.5 大气颗粒物对人体的危害 89
思考题与习题 90
第6章 天然水的组成及其重要污染物 91
6.1 地球上水的分布 91
6.2 天然水的组成 93
6.2.1 天然水中的主要离子成分 93
6.2.2 天然水中溶解的气体 98
6.3 天然水中的重要污染物 109
6.3.1 重金属 109
6.3.2 水中的氰化物和其他无机污染物 112
6.3.3 植物营养物质 112
6.3.4 水中的耗氧物质 113
6.3.5 肥皂、洗涤剂和洗涤增效剂 114
6.4 水体中污染物的自净作用 116
6.4.1 水体污染物的自净途径 116
6.4.2 影响水体自净的因素 116
6.5 污染物进入水体后的迁移转化过程 119
6.5.1 迁移过程 120
6.5.2 富集过程 120
6.5.3 转化过程 120
思考题与习题 120
第7章 天然水中的氧化还原平衡 121
7.1 电子活度和pE 121
7.2 电极电势E和pE之间的关系 122
7.3 天然水的pE 124
7.4 pE-pH图 126
7.4.1 水的氧化限度和还原限度 126
7.4.2 铁体系的pEpH图 127
7.5 以pE为独立变量的对数浓度图 130
7.5.1 Fe3+-Fe2＋体系 130
7.5.2 NH+ 4-NO- 2-NO- 3体系 131
思考题与习题 133
第8章 水环境中的沉淀溶解作用 135
8.1 金属氢氧化物的沉淀溶解平衡 135
8.2 金属硫化物的沉淀溶解平衡 137
8.3 金属碳酸盐的沉淀溶解平衡 138
思考题与习题 138
第9章 天然水中的配合作用 139
9.1 无机配位体对重金属的配合作用 139
9.1.1 Cl-对重金属的配合作用 139
9.1.2 Cl-配合作用对重金属迁移转化的影响 140
9.2 有机配位体对重金属的配合作用 141
9.2.1 天然水中的腐殖质 141
9.2.2 腐殖质与重金属离子配合反应的机理 143
9.2.3 腐殖质与重金属离子配合反应的影响因素 143
9.2.4 腐殖质的配合作用对重金属迁移转化的影响 145
9.3 人工合成配位体对重金属的配合作用 145
9.3.1 NTA对Pb2＋的配合作用 146
9.3.2 NTA与金属氢氧化物的反应 146
9.3.3 NTA与重金属碳酸盐的反应 147
9.3.4 Ca2＋的存在对NTA与难溶盐反应的影响 148
思考题与习题 148
第10章 水解作用 149
10.1 金属离子的水解作用 149
10.1.1 水解平衡 149
10.1.2 水解产物 150
10.2 有机污染物的水解作用 154
10.2.1 有机污染物的水解机理 155
10.2.2 水解速率 155
10.2.3 影响水解的主要因素 156
思考题与习题 157
第11章 天然水环境中固液界面的吸附作用 158
11.1 固-液吸附过程中的吸附等温式 158
11.1.1 溶液中的Langmuir吸附等温式 158
11.1.2 溶液中的Freundlich吸附等温式 159
11.2 天然水中的重要颗粒物 160
11.2.1 无机粒子 160
11.2.2 有机粒子 162
11.2.3 无机和有机粒子的聚集体 162
11.3 天然水中的颗粒物对重金属的吸附作用 162
11.3.1 黏土矿物微粒对重金属的吸附作用 162
11.3.2 金属水合氧化物微粒对重金属的吸附作用 163
11.3.3 腐殖质微粒对重金属的吸附作用 163
11.4 天然水中的颗粒物对有机污染物的吸附作用 165
11.4.1 有机污染物的分类 165
11.4.2 有机污染物的吸附机理 166
11.4.3 有机污染物的吸附平衡 168
11.5 吸附作用对污染物在水环境中迁移转化的影响 172
思考题与习题 174
第12章 水环境中的微生物作用 175
12.1 生物降解过程中的细菌、酶和辅酶 175
12.1.1 细菌 175
12.1.2 酶和辅酶 176
12.2 微生物在水环境中的分布 177
12.3 有机污染物的微生物转化 178
12.3.1 有机物生物降解的基本反应类型 178
12.3.2 典型有机污染物的生物降解途径 181
12.3.3 影响有机物生物可降解性的主要因素 184
12.4 环境中的金属有机化合物与金属的生物甲基化作用 188
12.4.1 金属有机化合物的形成机理 188
12.4.2 汞的环境甲基化作用 190
思考题与习题 192
第13章 水环境光化学作用 193
13.1 水环境中太阳辐射的衰减 193
13.1.1 太阳光在空气-水界面的传播 193
13.1.2 水体对光的吸收 194
13.2 水中有机污染物的光化学降解机理 195
13.2.1 直接光解 195
13.2.2 间接光解 196
13.2.3 光氧化降解 197
思考题与习题 198
第14章 土壤的组成及其重要性质 199
14.1 土壤的组成 199
14.1.1 土壤中的空气 200
14.1.2 土壤中的水 200
14.1.3 土壤中的矿物质 201
14.1.4 土壤中的有机质 203
14.1.5 土壤的粒级分组与质地分组 203
14.2 土壤的性质 207
14.2.1 土壤胶体的表面积 207
14.2.2 土壤胶体的带电性 207
14.2.3 土壤的离子吸附与交换性 209
14.2.4 土壤的酸碱度 215
14.2.5 土壤的氧化还原性 218
思考题与习题 220
第15章 土壤中的重要污染物及其迁移转化 221
15.1 土壤中的农药污染 221
15.1.1 农药的分类 221
15.1.2 农药的半衰期 222
15.1.3 农药对环境的影响 222
15.1.4 农药在土壤中的迁移转化 223
15.2 土壤中的多环芳烃（PAH） 228
15.3 土壤中的多氯联苯（PCB） 229
15.3.1 PCB 的性质 230
15.3.2 PCB的迁移转化途径 231
15.4 土壤中的重金属污染 232
15.4.1 重金属在土壤中的形态 233
15.4.2 土壤中重金属的迁移转化 235
思考题与习题 237
参考文献 238