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第一章 环境化学和化学的公害 1

1.1 我们的脆弱世界 1

1.2 化学的公害 2

1.3 什么是环境化学 3

1.4 某些定义 4

1.5 水、空气、土壤和生命 4

补充参考资料 5

第二章 天然水的性质和组成 8

2.1 水质、水量和水化学 8

2.2 水的来源和使用：水的循环 8

2.3 水的性质，一种独特的物质 10

2.4 水体特性 11

2.5 水生生物 13

2.6 天然水系的化学模式 14

2.7 水中金属离子的性质 14

2.8 作为酸的水合金属离子 15

2.9 气体在水中的溶解性 16

2.10 水中的氧 17

2.11 二氧化碳和碳酸盐类 19

2.12 碱度和碳酸盐的平衡 21

2.13 酸度 24

2.14 水中的钙 24

2.15 水中其它的化学物种 26

补充参考资料 28

问题和习题 29

第三章 天然水中的氧化还原平衡 31

3.1 氧化还原平衡在天然水和废水中的重要性 31

3.2 电子活度的表示——pE 32

3.3 电极电位、pE和能斯特方程 32

3.4 反应的相对倾向：半反应到全反应 34

3.5 能斯特方程与化学平衡 35

3.6 E和pE与自由能的关系 36

3.7 1电子－摩尔表示的反应 36

3.8 E0及pE0值的确定 37

3.9 水的pE范围 39

3.10 天然水的pE值 40

3.11 pE-pH图 40

3.12 以pE为自变量的浓度对数图：水中氮系统 43

3.13 腐蚀 45

补充参考资料 46

问题和习题 47

第四章 天然水和废水中的络合作用 48

4.1 金属形态 48

4.2 络合作用 48

4.3 水中螯合剂 50

4.6 络合物溶液中形态浓度计算 51

4.5 螯合专一性 51

4.4 金属络合物的键及结构 51

4.7 去质子化配体的络合作用 52

4.8 质子化配体的络合作用 53

4.9 NTA对铅的络合 55

4.10 条件生成常数 56

4.11 螯合剂同金属氢氧化物的反应 57

4.12 螯合剂同金属碳酸盐的反应 58

4.13 钙离子对螯合剂与难溶盐反应的影响 59

4.14 理论计算的局限 61

4.15 水环境中的NTA 61

4.16 水中的聚磷酸盐 62

4.17 聚磷酸盐的水解 63

4.18 聚磷酸盐的络合作用 64

4.19 腐殖质络合剂 64

4.20 氨基酸络合剂 66

4.21 络合和氧化还原平衡 66

补充参考资料 67

问题和习题 67

第五章 微生物：水生化学反应的催化剂 69

5.1 微生物和病毒 69

5.2 水中微生物的类型 69

5.3 细菌 69

5.5 藻类 71

5.4 真菌 71

5.6 自养和异养生物体 72

5.7 需氧和厌氧细菌 72

5.8 细菌生长的动力学 73

5.9 微生物引起的氧化和还原反应 74

5.10 碳的微生物转化作用 74

5.11 生产甲烷的细菌 75

5.12 细菌对烃类的利用 76

5.13 细菌对一氧化碳的利用 78

5.14 转化氮的细菌 78

5.15 固氮作用 79

5.16 氮的硝化作用（硝酸化作用） 80

5.17 硝酸根的还原作用 81

5.18 脱硝作用 82

5.19 硝酸根离子和其它氧化剂对有机物质的竞争性氧化作用 82

5.20 微生物对硫的转化作用 83

5.21 细菌对硫化氢的氧化作用和对硫酸根的还原作用 83

5.22 微生物参与的有机硫化物的还原作用 84

5.23 微生物对硒的转化作用 85

5.24 铁和锰细菌 85

5.25 酸性矿山水体 86

5.26 微生物对农药的降解 87

5.27 微生物的腐蚀 91

补充参考资料 92

问题和习题 93

第六章 水化学中液－固－气间相互作用 96

6.1 固、气、水间的相互作用 96

6.2 沉积物的形成 97

6.3 固体的表面吸附 98

6.4 胶体粒子的性质 99

6.5 粘土的胶体性质 103

6.6 粒子的聚集 104

6.7 盐类对胶体的凝聚作用 105

6.8 三价铁对SiO2胶体的凝聚作用 105

6.10 聚合物对细菌的絮凝作用 106

6.9 聚合电解质对胶体的絮凝 106

6.11 金属在金属氧化物—MnO2上的吸附 108

6.12 底部沉积物的阳离子交换 109

8.13 底部沉积物与磷的交换 110

6.14 沉积物和悬浮物中的痕量金属 111

6.15 悬浮物、沉积物、土壤对有机物的吸附 113

6.16 间隙水中气－气吸附 115

补充参考资料 116

问题和习题 117

7.1 水质 119

7.2 水污染物的分类 119

第七章 水污染 119

7.3 水中痕量元素污染物 120

7.4 砷 124

7.5 镉 125

7.6 铅 126

7.7 汞 126

7.8 水中金属－有机物的结合 127

7.9 水中的氰化物和其它无机化合物 128

7.10 水中的石棉 129

7.11 藻类营养物和富营养化 129

7.12 水环境中的放射性核素 130

7.13 酸度、碱度和盐度 134

7.14 污水和水污染 135

7.15 水中的需氧物质 136

7.16 肥皂、洗涤剂和洗涤剂助剂 137

7.17 水中痕量有机污染物和难生物降解化合物 139

7.18 水中的农药 141

7.19 多氯联苯类化合物和多溴联苯类化合物 148

补充参考资料 149

问题和习题 151

第八章 水处理 153

8.1 水处理和水利用 153

8.2 水处理厂 153

8.3 固体的去除 154

8.4 水硬度的去除 155

8.6 饮用水中有机物的去除 159

8.5 铁和锰的去除 159

8.7 水的消毒 160

8.8 污水处理 161

8.10 废水的二级生物处理 162

8.11 三级水处理 165

8.12 废水中悬浮固体的去除 166

8.13 废水中溶解有机物的去除 166

8.14 可溶性无机物的去除 167

8.15 电渗析 168

8.17 反渗透 169

8.16 离子交换 169

8.18 磷的去除 170

8.19 氮的去除 171

8.20 废水中重金属的去除 173

8.21 总体的废水处理系统 174

8.22 废水的物理－化学处理 174

8.23 污泥 177

8.24 利用土壤改善水质 180

补充参考资料 181

问题和习题 182

9.1 环境化学分析的重要性及其作用 184

9.2 滴定方法 184

第九章 环境化学分析 184

9.3 吸收分光光度测定法 186

9.4 原子吸收分析 191

9.5 原子发射技术 193

9.6 X射线荧光 194

9.7 中子活化分析法 195

9.8 电化学分析方法 196

9.9 气相色谱 199

9.10 高效液相色谱 201

9.11 水污染物的色谱分析 201

9.12 质谱分析 202

9.13 水分析的自动化方法 203

9.14 简易水质测定盒 204

9.15 水的物理性质的测量 204

9.16 水样的采集 205

9.17 水样的保存 207

9.18 水中的总有机碳 207

9.19 测量水中的放射性 208

9.20 水分析方法的总结 209

补充参考资料 210

问题和习题 211

第十章 陆圈和土壤的环境化学 213

10.1 陆圈 213

10.2 土壤的性质 214

10.3 土壤中的水和空气 215

10.4 土壤的无机成分 216

10.5 土壤中的有机质 217

10.6 土壤中酸－碱和离子交换反应 219

10.7 土壤中常量营养素 221

10.8 土壤中的氮 222

10.9 土壤中的磷 224

10.10 土壤中的钾 224

10.11 土壤中微量营养素 224

10.12 肥料 225

10.13 土壤中的废物和污染物 226

10.14 土壤侵蚀 227

10.15 遗传工程和农业 229

10.16 农业和健康 229

补充参考资料 230

问题和习题 232

第十一章 大气的性质和组成 234

11.1 大气的重要性 234

11.2 大气的组成 234

11.3 大气的主要区域 235

11.4 地球的热平衡 238

11.5 气象学 241

11.6 大气的演变 243

11.7 大气中的化学反应和光化学反应 244

11.8 大气中的离子和自由基 246

11.9 大气层中氧的反应 248

11.10 大气层中氮的反应 251

11.11 大气中的羟基自由基和氢过氧化自由基 252

11.12 大气层中的二氧化碳 253

11.13 大气中的水 257

11.14 大气中的颗粒物 257

11.15 人类活动正改变着地球上的气候吗？ 258

11.16 清洁空气法 260

补充参考资料 260

问题和习题 263

12.1 无机污染气体 264

第十二章 大气中气态无机污染物和氧化物 264

12.2 一氧化碳的产生 265

12.3 一氧化碳对人类健康的影响 265

12.4 大气中一氧化碳的归宿 266

12.5 一氧化碳排放的控制 267

12.6 二氧化硫来源和硫循环 267

12.7 二氧化硫对人类健康的影响 268

12.8 二氧化硫对植物的影响 268

12.9 大气中二氧化硫的反应 269

12.10 硫的去除 271

12.11 大气中的氮氧化合物 273

12.12 NOx在大气中的反应 275

12.13 氮氧化物的有害影响 276

12.14 氮氧化物的控制 278

12.15 酸雨 279

12.16 大气中的氨 281

12.17 氯、氟及其气态化合物 282

12.18 硫化氢、碳酰硫和二硫化碳 284

补充参考资料 285

问题和习题 287

第十三章 大气中的颗粒状物质 289

13.1 大气中的微粒 289

13.2 大气微粒的大小和沉降 290

13.4 微粒形成的化学过程 292

13.3 微粒形成的物理过程 292

13.5 表面性质、电荷和微粒的反应 293

13.6 颗粒物浓度和大小 294

13.7 无机颗粒物的组成 294

13.8 大气中的有毒金属 297

13.9 大气中的汞 298

13.10 大气中的铅 298

13.11 大气中的铍 298

13.12 大气中的石棉 299

13.13 来自燃烧的矿质颗粒物：飞灰 299

13.14 大气中的放射性核素 300

13.15 有机颗粒物 301

13.16 多环芳烃 303

13.17 颗粒物对健康的影响 305

13.18 颗粒物的去除 305

补充参考资料 306

问题和习题 307

第十四章 光化学烟雾 309

14.1 烟雾是什么？ 309

14.2 汽车烃类污染物的生成和控制 309

14.3 大气中有机化合物的反应 313

14.4 光化学烟雾形成概况 314

14.5 光化学烟雾形成机理 316

14.6 烟雾形成中烃的反应性 321

14.7 光化学烟雾的影响 322

15.2 天然来源的有机化合物 323

14.8 光化学烟雾中的硫酸盐和硝酸盐 325

补充参考资料 325

问题和习题 326

第十五章 大气中的有机污染物 328

15.1 大气中的有机化合物 328

15.3 大气中的烃类污染物 330

15.4 大气中的芳香烃 335

15.5 大气中的醛和酮 338

15.6 大气中其它含氧化合物 339

15.7 大气中的有机卤化物 341

15.8 大气中的有机硫化合物 343

15.9 大气中的有机氮化合物 344

补充参考资料 346

问题和习题 346

第十六章 大气监测 347

16.1 大气监测的重要性 347

16.2 测量的空气污染物 347

16.3 采样 349

16.4 分析方法 351

16.5 二氧化硫的分析 352

16.6 氮氧化物 353

16.7 氧化剂的分析 356

16.8 一氧化碳的分析 356

16.9 烃类的分析 357

16.10 空气污染物标准的渗透管 358

16.11 气态空气污染物的直接分光光度法分析 359

16.12 颗粒物的分析 361

16.13 指纹污染物 363

补充参考资料 363

问题和习题 364

17.1 天然资源－能－环境的三角关系 365

17.2 金属 365

第十七章 天然资源和能 365

17.3 非金属资源 369

17.4 主要再生资源—木材 372

17.5 能源问题 373

17.6 全球能资源 374

17.7 节能 376

17.8 能的转换过程 377

17.9 石油和天然气 378

17.1 煤 382

17.11 煤的转换 385

17.12 核裂变发电 389

17.13 核聚变发电 391

17.14 地热能 392

17.15 理想能源—太阳 392

17.16 生物量能 393

17.17 汽油醇 394

17.18 未来能源 395

补充参考资料 395

问题和习题 400

第十八章 环境生物化学与化学毒理学 401

18.1 污染和生物圈 401

18.2 生物化学基础 401

18.3 有毒物质 404

18.4 毒性物质经历人体的途径 405

18.5 毒性物质的代谢 406

18.6 干扰酶的作用 408

18.7 砷的生化效应 410

18.8 铅的生化效应 411

18.9 汞的生化效应 412

18.10 氰化物的生化效应 412

18.11 亚硝酸根离子的生化效应 414

18.12 一氧化碳的生化效应 415

18.13 二氧化硫的生化效应 415

18.14 臭氧和PAN的生化效应 416

18.16 农药的生化效应 417

18.15 氮氧化物的生化效应 417

18.17 诱变 420

18.18 畸胎生成 422

18.19 致癌作用 423

18.20 人类与大气中的毒性和危险物质的接触 427

补充参考资料 431

问题和习题 434

第十九章 有害废弃物的性质和来源 435

19.1 洛夫运河 435

19.2 有害废弃物的威胁 437

19.3 什么是有害废弃物？ 441

19.4 可燃性 442

19.6 反应生 443

19.5 腐蚀性 443

19.7 毒性 444

19.8 有害物组成和分类 446

19.9 有害废弃物的化学分类 449

19.10 有害废弃物农药 455

19.11 工业生产产生的有害废弃物 456

19.12 城市固体废弃物 459

19.13 非城市来源的固体废弃物 461

补充参考资料 461

问题和习题 463

20.1 有害废弃物的分离和回收 465

第二十章 有害废弃物的环境化学 465

20.2 对未分离废弃物的处理过程 467

20.3 处理前有害固体废弃物的固定 468

20.4 填坑里的有害废弃物 470

20.5 水圈里的有害废弃物 473

20.6 陆圈中的有害废弃物 476

20.7 大气中的有害废弃物 479

20.8 生物降解作用 484

20.9 有害废弃物对健康的影响 485

补充参考资料 485

问题和习题 485

奇数问题和习题的答案 486

附表 494

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