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全國高等學校環境科學與工程類專業規劃教材環境化學 版權信息
- ISBN：9787030583185
- 條形碼：9787030583185 ; 978-7-03-058318-5
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
全國高等學校環境科學與工程類專業規劃教材環境化學 內容簡介
本書共4篇16章，包括水環境化學、大氣環境化學、土壤環境化學及化學物質的生物效應和生態風險，較全面地介紹了環境化學的主要內容和**研究進展，闡述了運用化學理論和方法研究污染物在環境中遷移、轉化和歸趨規律及對生態環境的影響。對新型有機污染物的環境行為、污染物形態的生物可利用性、有機物的定量構效關系、生物標志物和生物風險早期診斷，以及全球關心的溫室效應、酸雨、臭氧層破壞、灰霾等環境問題，均在有關章節中進行詳細介紹。為使化學與環境問題緊密結合，各章還穿插了“案例分析”，并配備一定數量的“思考與練習”。
全國高等學校環境科學與工程類專業規劃教材環境化學 目錄
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 環境化學的形成 1
1.2 環境化學的特點 2
1.3 環境化學的研究對象、任務和范圍 2
1.4 環境化學發展動向 3
1.4.1 環境分析化學 3
1.4.2 水環境化學 5
1.4.3 大氣污染化學 6
1.4.4 土壤-有機污染物的界面反應及生物可利用性 7
1.4.5 有害化學物質的生態風險和早期診斷 8
本章基本要求 10
思考與練習 10
第1篇 水環境化學
第2章 天然水的組成和性質 12
2.1 水質概況 12
2.2 天然水的組成 13
2.2.1 天然水中的主要離子組成 13
2.2.2 水中的金屬離子 13
2.2.3 溶解在水中的氣體 14
2.2.4 水中的營養元素 17
2.2.5 水生生物 17
2.3 天然水的性質 18
2.3.1 碳酸平衡 18
2.3.2 天然水的堿度和酸度 21
2.3.3 天然水體的緩沖能力 26
2.3.4 天然水的硬度 27
本章基本要求 27
思考與練習 27
第3章 水環境中無機污染物遷移轉化的基本原理 29
3.1 水環境中的溶解和沉淀作用 29
3.1.1 天然水中各類固體的溶解度 29
3.1.2 水溶液的穩定性 37
3.2 水環境中的配合作用 40
3.2.1 天然水體中的配合作用 40
3.2.2 羥基對重金屬離子的配合作用 41
3.2.3 螯合劑NTA的配合作用 43
3.2.4 腐殖質的配合作用 49
3.2.5 有機配位體對重金屬遷移的影響 50
3.3 天然水中的氧化還原平衡 52
3.3.1 天然水中氧化還原平衡的意義 52
3.3.2 電子活度和氧化還原電位 53
3.3.3 天然水體的pe-pH圖 57
3.3.4 天然水中污染物的氧化還原轉化 62
3.3.5 水中有機物的氧化 68
3.4 水環境中固-液界面的相互作用 68
3.4.1 天然水體中的膠體物質 68
3.4.2 膠體顆粒的性質 70
3.4.3 顆粒物在水環境中的吸附過程 73
3.4.4 沉積物——探索天然水體重金屬污染的工具 75
本章基本要求 77
思考與練習 77
第4章 水環境中有機污染物遷移轉化的基本原理 80
4.1 分配作用 80
4.1.1 線性分配理論 80
4.1.2 標化分配系數 81
4.1.3 生物濃縮因子 83
4.2 揮發作用 85
4.2.1 亨利定律 85
4.2.2 揮發作用的雙膜理論 86
4.3 水解作用 89
4.4 光解作用 91
4.4.1 直接光解 91
4.4.2 敏化光解(間接光解) 95
4.4.3 氧化反應 96
4.5 生物降解作用 97
4.5.1 生長代謝 97
4.5.2 共代謝 98
4.5.3 影響生物降解的因素 99
本章基本要求 101
思考與練習 101
第5章 水環境中污染物環境行為和歸趨模式 102
5.1 有毒有機污染物的環境行為 103
5.1.1 農藥 103
5.1.2 多環芳烴類 104
5.1.3 多氯聯苯 104
5.1.4 鹵代脂肪烴 105
5.1.5 醚類 105
5.1.6 單環芳香族化合物 105
5.1.7 苯酚類和甲酚類 105
5.1.8 酞酸酯類 106
5.1.9 亞硝胺和其他化合物 106
5.1.10 新型有機污染物 106
5.2 有機污染物的歸趨模式 111
5.2.1 有機污染物在水環境中的遷移轉化過程 112
5.2.2 歸趨模式簡介 113
5.2.3 歸趨模式應用舉例 116
5.3 無機污染物的環境行為和歸趨模型 119
5.3.1 水環境中無機污染物的存在形態和生物可利用性 119
5.3.2 水體富營養化 122
5.3.3 水環境中重金屬的化學平衡模型 124
本章基本要求 127
思考與練習 127
第2篇 大氣環境化學
第6章 天然大氣和重要污染物 129
6.1 大氣的組成和停留時間 129
6.1.1 大氣的組成 129
6.1.2 大氣組分的停留時間 130
6.1.3 大氣組分濃度表示方法 131
6.2 大氣的主要層次 132
6.2.1 對流層 133
6.2.2 平流層 133
6.2.3 中間層 134
6.2.4 熱層 134
6.3 大氣中的離子及自由基 134
6.3.1 大氣中的離子 134
6.3.2 大氣中的自由基 135
6.4 大氣中的重要污染物 137
6.4.1 含硫化合物 138
6.4.2 含氮化合物 140
6.4.3 含碳化合物 142
6.4.4 含鹵素化合物 146
6.5 溫室氣體和溫室效應 147
6.5.1 地球的熱平衡 147
6.5.2 溫室氣體和溫室效應 148
6.5.3 輻射強迫 149
本章基本要求 151
思考與練習 151
第7章 氣相大氣化學 152
7.1 大氣光化學反應基礎 152
7.1.1 光化學反應定律 152
7.1.2 光化學反應過程 153
7.2 氮氧化物的氣相反應 153
7.2.1 氮氧化物的基本反應 153
7.2.2 NO、NO2和O3的基本光化學循環 154
7.2.3 氮氧化物氣相反應動力學 156
7.3 二氧化硫的氣相反應 156
7.3.1 SO2與氧原子的反應 157
7.3.2 SO2與其他自由基的反應 157
7.4 有機物的氣相反應 158
7.4.1 碳氫化合物的一些重要反應 159
7.4.2 HO 與烯烴類、烴類、醛類、鹵代烴、芳香烴的反應 159
7.4.3 烯烴與臭氧、原子氧和氮氧化物的反應 161
7.4.4 天然有機物的轉化 163
7.5 光化學煙霧 163
7.5.1 光化學煙霧的特征 163
7.5.2 光化學煙霧的形成機制與臭氧生成機制 165
7.5.3 光化學煙霧的化學動力學機理 169
7.6 平流層化學 170
7.6.1 平流層的化學反應 171
7.6.2 南極“臭氧洞”現象及解釋 174
7.6.3 北極上空的臭氧損耗 177
本章基本要求 178
思考與練習 178
第8章 液相大氣化學 180
8.1 二氧化硫的液相反應 180
8.1.1 SO2的液相平衡 180
8.1.2 SO2的液相反應動力學 182
8.2 氮氧化物的液相反應 185
8.2.1 NOx的液相平衡 185
8.2.2 NH3和HNO3的液相平衡 187
8.2.3 NOx的液相反應動力學 188
8.3 酸沉降化學 188
8.3.1 酸雨的形成和危害 188
8.3.2 酸雨的化學組成 190
8.3.3 酸雨中的關鍵性離子組分 191
8.3.4 影響酸雨形成的因素 192
8.3.5 酸雨的來源及近年變化趨勢 194
8.4 降水化學組分和pH的背景值 196
8.4.1 降水化學組分的背景值 196
8.4.2 降水pH的背景值 196
8.5 酸沉降臨界負荷 197
8.5.1 臨界負荷基本含義與臨界化學標準 197
8.5.2 臨界負荷計算方法 198
本章基本要求 200
思考與練習 200
第9章 大氣顆粒物 202
9.1 大氣顆粒物的分類 202
9.2 大氣顆粒物的源和匯 203
9.2.1 大氣顆粒物的來源 203
9.2.2 大氣顆粒物的匯 203
9.3 大氣顆粒物的粒度分布及表面性質 204
9.3.1 大氣顆粒物的粒度分布 204
9.3.2 大氣顆粒物的表面性質 206
9.4 大氣顆粒物中的無機物 208
9.4.1 無機顆粒物的來源 208
9.4.2 無機顆粒物的組成 209
9.5 大氣顆粒物中的有機物 211
9.5.1 大氣顆粒物中有機物的類型及來源 211
9.5.2 多環芳烴 212
9.5.3 持久性有機污染物的大氣傳輸 213
9.6 大氣顆粒物對人體健康的影響 214
9.6.1 大氣顆粒物對健康的影響 214
9.6.2 人體吸入量的估算 214
9.7 大氣顆粒物的源解析 215
9.7.1 擴散模型法 215
9.7.2 受體模型法 216
9.8 大氣顆粒物的區域污染 219
9.8.1 大氣顆粒物濃度的時空變化 219
9.8.2 大氣顆粒物污染特征 220
9.8.3 區域復合污染控制 220
9.8.4 灰霾 223
本章基本要求 225
思考與練習 225
第3篇 土壤環境化學
第10章 土壤的組成和性質 228
10.1 土壤的分層 228
10.2 土壤的組成 229
10.2.1 土壤礦物質 229
10.2.2 土壤有機質 235
10.2.3 土壤水分 238
10.2.4 土壤空氣 239
10.3 土壤的主要理化性質 240
10.3.1 土壤的質地 240
10.3.2 土壤的膠體性質 241
10.4 土壤的離子交換與吸附 245
10.4.1 離子交換與吸附反應 245
10.4.2 表面配合模型 250
10.5 土壤的酸堿度 254
10.5.1 土壤的酸度 254
10.5.2 土壤的堿度 256
10.5.3 土壤的緩沖作用 257
10.5.4 土壤酸堿性的環境意義 259
10.6 土壤的氧化還原作用 260
10.6.1 土壤的氧化還原電位 260
10.6.2 土壤中主要的氧化還原體系 260
10.6.3 土壤中氧化還原反應的環境意義 262
本章基本要求 263
思考與練習 263
第11章 氮、磷及重金屬在土壤中的遷移轉化 264
11.1 氮在土壤中的遷移 264
11.1.1 土壤中氮的來源 264
11.1.2 土壤中氮的形態 264
11.1.3 氮在土壤中轉化的重要過程 265
11.1.4 氮的流失 266
11.1.5 氮污染 267
11.2 磷在土壤中的遷移 268
11.2.1 土壤中磷的來源 268
11.2.2 土壤中磷的形態 268
11.2.3 土壤的固磷作用 270
11.2.4 磷肥的污染 270
11.3 土壤重金屬污染 272
11.3.1 土壤元素背景值和土壤環境容量 272
11.3.2 控制重金屬在土壤中歸趨的主要反應 275
11.4 土壤-植物系統中重金屬的歸趨 277
11.4.1 重金屬在土壤-植物體系中的累積和遷移 278
11.4.2 植物對重金屬污染的耐受機制 281
11
前言
第1章 緒論 1
1.1 環境化學的形成 1
1.2 環境化學的特點 2
1.3 環境化學的研究對象、任務和范圍 2
1.4 環境化學發展動向 3
1.4.1 環境分析化學 3
1.4.2 水環境化學 5
1.4.3 大氣污染化學 6
1.4.4 土壤-有機污染物的界面反應及生物可利用性 7
1.4.5 有害化學物質的生態風險和早期診斷 8
本章基本要求 10
思考與練習 10
第1篇 水環境化學
第2章 天然水的組成和性質 12
2.1 水質概況 12
2.2 天然水的組成 13
2.2.1 天然水中的主要離子組成 13
2.2.2 水中的金屬離子 13
2.2.3 溶解在水中的氣體 14
2.2.4 水中的營養元素 17
2.2.5 水生生物 17
2.3 天然水的性質 18
2.3.1 碳酸平衡 18
2.3.2 天然水的堿度和酸度 21
2.3.3 天然水體的緩沖能力 26
2.3.4 天然水的硬度 27
本章基本要求 27
思考與練習 27
第3章 水環境中無機污染物遷移轉化的基本原理 29
3.1 水環境中的溶解和沉淀作用 29
3.1.1 天然水中各類固體的溶解度 29
3.1.2 水溶液的穩定性 37
3.2 水環境中的配合作用 40
3.2.1 天然水體中的配合作用 40
3.2.2 羥基對重金屬離子的配合作用 41
3.2.3 螯合劑NTA的配合作用 43
3.2.4 腐殖質的配合作用 49
3.2.5 有機配位體對重金屬遷移的影響 50
3.3 天然水中的氧化還原平衡 52
3.3.1 天然水中氧化還原平衡的意義 52
3.3.2 電子活度和氧化還原電位 53
3.3.3 天然水體的pe-pH圖 57
3.3.4 天然水中污染物的氧化還原轉化 62
3.3.5 水中有機物的氧化 68
3.4 水環境中固-液界面的相互作用 68
3.4.1 天然水體中的膠體物質 68
3.4.2 膠體顆粒的性質 70
3.4.3 顆粒物在水環境中的吸附過程 73
3.4.4 沉積物——探索天然水體重金屬污染的工具 75
本章基本要求 77
思考與練習 77
第4章 水環境中有機污染物遷移轉化的基本原理 80
4.1 分配作用 80
4.1.1 線性分配理論 80
4.1.2 標化分配系數 81
4.1.3 生物濃縮因子 83
4.2 揮發作用 85
4.2.1 亨利定律 85
4.2.2 揮發作用的雙膜理論 86
4.3 水解作用 89
4.4 光解作用 91
4.4.1 直接光解 91
4.4.2 敏化光解(間接光解) 95
4.4.3 氧化反應 96
4.5 生物降解作用 97
4.5.1 生長代謝 97
4.5.2 共代謝 98
4.5.3 影響生物降解的因素 99
本章基本要求 101
思考與練習 101
第5章 水環境中污染物環境行為和歸趨模式 102
5.1 有毒有機污染物的環境行為 103
5.1.1 農藥 103
5.1.2 多環芳烴類 104
5.1.3 多氯聯苯 104
5.1.4 鹵代脂肪烴 105
5.1.5 醚類 105
5.1.6 單環芳香族化合物 105
5.1.7 苯酚類和甲酚類 105
5.1.8 酞酸酯類 106
5.1.9 亞硝胺和其他化合物 106
5.1.10 新型有機污染物 106
5.2 有機污染物的歸趨模式 111
5.2.1 有機污染物在水環境中的遷移轉化過程 112
5.2.2 歸趨模式簡介 113
5.2.3 歸趨模式應用舉例 116
5.3 無機污染物的環境行為和歸趨模型 119
5.3.1 水環境中無機污染物的存在形態和生物可利用性 119
5.3.2 水體富營養化 122
5.3.3 水環境中重金屬的化學平衡模型 124
本章基本要求 127
思考與練習 127
第2篇 大氣環境化學
第6章 天然大氣和重要污染物 129
6.1 大氣的組成和停留時間 129
6.1.1 大氣的組成 129
6.1.2 大氣組分的停留時間 130
6.1.3 大氣組分濃度表示方法 131
6.2 大氣的主要層次 132
6.2.1 對流層 133
6.2.2 平流層 133
6.2.3 中間層 134
6.2.4 熱層 134
6.3 大氣中的離子及自由基 134
6.3.1 大氣中的離子 134
6.3.2 大氣中的自由基 135
6.4 大氣中的重要污染物 137
6.4.1 含硫化合物 138
6.4.2 含氮化合物 140
6.4.3 含碳化合物 142
6.4.4 含鹵素化合物 146
6.5 溫室氣體和溫室效應 147
6.5.1 地球的熱平衡 147
6.5.2 溫室氣體和溫室效應 148
6.5.3 輻射強迫 149
本章基本要求 151
思考與練習 151
第7章 氣相大氣化學 152
7.1 大氣光化學反應基礎 152
7.1.1 光化學反應定律 152
7.1.2 光化學反應過程 153
7.2 氮氧化物的氣相反應 153
7.2.1 氮氧化物的基本反應 153
7.2.2 NO、NO2和O3的基本光化學循環 154
7.2.3 氮氧化物氣相反應動力學 156
7.3 二氧化硫的氣相反應 156
7.3.1 SO2與氧原子的反應 157
7.3.2 SO2與其他自由基的反應 157
7.4 有機物的氣相反應 158
7.4.1 碳氫化合物的一些重要反應 159
7.4.2 HO 與烯烴類、烴類、醛類、鹵代烴、芳香烴的反應 159
7.4.3 烯烴與臭氧、原子氧和氮氧化物的反應 161
7.4.4 天然有機物的轉化 163
7.5 光化學煙霧 163
7.5.1 光化學煙霧的特征 163
7.5.2 光化學煙霧的形成機制與臭氧生成機制 165
7.5.3 光化學煙霧的化學動力學機理 169
7.6 平流層化學 170
7.6.1 平流層的化學反應 171
7.6.2 南極“臭氧洞”現象及解釋 174
7.6.3 北極上空的臭氧損耗 177
本章基本要求 178
思考與練習 178
第8章 液相大氣化學 180
8.1 二氧化硫的液相反應 180
8.1.1 SO2的液相平衡 180
8.1.2 SO2的液相反應動力學 182
8.2 氮氧化物的液相反應 185
8.2.1 NOx的液相平衡 185
8.2.2 NH3和HNO3的液相平衡 187
8.2.3 NOx的液相反應動力學 188
8.3 酸沉降化學 188
8.3.1 酸雨的形成和危害 188
8.3.2 酸雨的化學組成 190
8.3.3 酸雨中的關鍵性離子組分 191
8.3.4 影響酸雨形成的因素 192
8.3.5 酸雨的來源及近年變化趨勢 194
8.4 降水化學組分和pH的背景值 196
8.4.1 降水化學組分的背景值 196
8.4.2 降水pH的背景值 196
8.5 酸沉降臨界負荷 197
8.5.1 臨界負荷基本含義與臨界化學標準 197
8.5.2 臨界負荷計算方法 198
本章基本要求 200
思考與練習 200
第9章 大氣顆粒物 202
9.1 大氣顆粒物的分類 202
9.2 大氣顆粒物的源和匯 203
9.2.1 大氣顆粒物的來源 203
9.2.2 大氣顆粒物的匯 203
9.3 大氣顆粒物的粒度分布及表面性質 204
9.3.1 大氣顆粒物的粒度分布 204
9.3.2 大氣顆粒物的表面性質 206
9.4 大氣顆粒物中的無機物 208
9.4.1 無機顆粒物的來源 208
9.4.2 無機顆粒物的組成 209
9.5 大氣顆粒物中的有機物 211
9.5.1 大氣顆粒物中有機物的類型及來源 211
9.5.2 多環芳烴 212
9.5.3 持久性有機污染物的大氣傳輸 213
9.6 大氣顆粒物對人體健康的影響 214
9.6.1 大氣顆粒物對健康的影響 214
9.6.2 人體吸入量的估算 214
9.7 大氣顆粒物的源解析 215
9.7.1 擴散模型法 215
9.7.2 受體模型法 216
9.8 大氣顆粒物的區域污染 219
9.8.1 大氣顆粒物濃度的時空變化 219
9.8.2 大氣顆粒物污染特征 220
9.8.3 區域復合污染控制 220
9.8.4 灰霾 223
本章基本要求 225
思考與練習 225
第3篇 土壤環境化學
第10章 土壤的組成和性質 228
10.1 土壤的分層 228
10.2 土壤的組成 229
10.2.1 土壤礦物質 229
10.2.2 土壤有機質 235
10.2.3 土壤水分 238
10.2.4 土壤空氣 239
10.3 土壤的主要理化性質 240
10.3.1 土壤的質地 240
10.3.2 土壤的膠體性質 241
10.4 土壤的離子交換與吸附 245
10.4.1 離子交換與吸附反應 245
10.4.2 表面配合模型 250
10.5 土壤的酸堿度 254
10.5.1 土壤的酸度 254
10.5.2 土壤的堿度 256
10.5.3 土壤的緩沖作用 257
10.5.4 土壤酸堿性的環境意義 259
10.6 土壤的氧化還原作用 260
10.6.1 土壤的氧化還原電位 260
10.6.2 土壤中主要的氧化還原體系 260
10.6.3 土壤中氧化還原反應的環境意義 262
本章基本要求 263
思考與練習 263
第11章 氮、磷及重金屬在土壤中的遷移轉化 264
11.1 氮在土壤中的遷移 264
11.1.1 土壤中氮的來源 264
11.1.2 土壤中氮的形態 264
11.1.3 氮在土壤中轉化的重要過程 265
11.1.4 氮的流失 266
11.1.5 氮污染 267
11.2 磷在土壤中的遷移 268
11.2.1 土壤中磷的來源 268
11.2.2 土壤中磷的形態 268
11.2.3 土壤的固磷作用 270
11.2.4 磷肥的污染 270
11.3 土壤重金屬污染 272
11.3.1 土壤元素背景值和土壤環境容量 272
11.3.2 控制重金屬在土壤中歸趨的主要反應 275
11.4 土壤-植物系統中重金屬的歸趨 277
11.4.1 重金屬在土壤-植物體系中的累積和遷移 278
11.4.2 植物對重金屬污染的耐受機制 281
11
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