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第1章 城市与区域大气复合污染&朱彤 1

1.1引言 1

1.2大气复合污染的特征 2

1.2.1大气氧化性与氧化剂 3

1.2.2大气细颗粒物 4

1.2.3大气污染的非线性特征及数值模拟 5

1.2.4大气复合污染的特征观测 6

1.3表面多相反应与大气复合污染的形成机制 7

1.3.1气态物种向细颗粒物的转化 7

1.3.2细颗粒物作为大气的氧化剂 7

1.3.3小分子气态物种在颗粒物表面的反应 8

1.3.4细颗粒物与大气氧化剂的协同效应 9

1.3.5大气复合污染形成机制研究的实验室手段 9

1.3.6大气多相复合化学反应的发展方向 10

1.4大气复合污染的健康效应 12

1.5大气复合污染的调控原理 14

1.6城市群大气污染 16

参考文献 17

第2章 环境空气气溶胶化学&白志鹏 18

2.1引言 18

2.2基于组成特征的大气颗粒物排放源分类方法 20

2.2.1建立污染源化学成分谱的方法 21

2.2.2大气颗粒物排放源分类 21

2.3样品的采集及处理 22

2.3.1源样品采集原则 22

2.3.2代表性源样品采集技术的新进展 23

2.4源与受体样品化学组分的分析技术 24

2.4.1热解电化学测碳法 25

2.4.2热光反射测碳法 25

2.5气溶胶的化学成分谱 27

2.5.1污染源排放的气溶胶与环境空气中的气溶胶成分表示方法 27

2.5.2颗粒物源成分谱的实例 28

2.5.3源与受体颗粒物成分谱的数据 32

2.6颗粒物来源解析技术的发展 32

2.6.1我国大气颗粒物污染状况及治理中存在的问题 32

2.6.2大气颗粒物源解析技术的提出及发展过程 33

2.6.3化学质量平衡（CMB）受体模型 34

2.6.4二重源解析技术 36

2.6.5二次颗粒物的浓度及来源解析 37

2.6.6源贡献值分析 39

2.7我国空气颗粒物中烃类物质的来源解析研究进展 43

2.7.1空气颗粒物中饱和烃的来源研究 43

2.7.2空气颗粒物中多环芳烃的来源研究 44

2.7.3小结 45

2.8稳定同位素在大气颗粒物载带的污染物来源分析中的应用进展 45

2.8.1稳定同位素及同位素比值的概念 45

2.8.2稳定同位素的分析技术 46

2.8.3稳定同位素技术在大气污染物来源分析中的应用 46

2.8.4应用实例——运用稳定碳同位素技术推测大气颗粒物中的多环芳烃的来源 46

2.8.5小结 47

2.9室内颗粒物暴露的来源解析 48

2.10颗粒物与能见度 50

2.10.1霾及其重要性 50

2.10.2霾（能见度）的单位 50

2.10.3霾的测量 51

2.10.4美国的立法 52

2.10.5改善能见度的措施 52

2.10.6结论 53

2.11结束语 54

参考文献 54

第3章 可吸入颗粒物毒性与Fenton反应&王玉秋，马永民，戴树桂 57

3.1问题的提出 57

3.2Fenton反应机理的研究 60

3.2.1回顾历史 61

3.2.2实验分析 62

3.2.3高价铁化合物的实验考察 65

3.2.4理论研究结果 65

3.3金属介导DNA氧化损伤机制 68

3.4金属介导蛋白质氧化损伤机制 71

3.5金属介导脂质过氧化 72

3.6结束语 73

参考文献 74

第4章 化学生态物质与环境保护和污染修复&庄源益，钟远 77

4.1引言 77

4.2植物化感作用 78

4.2.1概述 78

4.2.2化感物质 79

4.2.3化感作用的应用 81

4.3信息素 85

4.3.1昆虫信息素研究的发展过程 85

4.3.2信息素的分类 86

4.3.3信息素产生与释放的影响因素 88

4.3.4昆虫信息素的应用 89

4.3.5昆虫信息素应用存在的问题与展望 91

4.4诱导型污染修复 92

4.4.1植物的根分泌物及其作用 92

4.4.2次生代谢物与诱导物 94

4.4.3诱导物与污染修复 95

4.4.4展望 97

参考文献 98

第5章 饮用源水中砷的去除技术进展&陈甫华 100

5.1引言 100

5.2As（Ⅲ）的氧化技术 101

5.2.1必要性 101

5.2.2化学氧化剂氧化 101

5.2.3阳光催化氧化 101

5.3砷的去除技术 102

5.3.1混凝技术 102

5.3.2吸附技术 105

5.3.3离子交换技术 111

5.3.4膜技术 112

5.4小结 115

参考文献 116

第6章 有机污染土壤修复新技术与土壤-污染物不可逆作用过程&孙红文，李阳 119

6.1有机污染土壤修复新技术 119

6.1.1引言 119

6.1.2植物修复 120

6.1.3深度氧化 125

6.1.4湿式氧化 130

6.2土壤-污染物不可逆作用过程 134

6.2.1引言 134

6.2.2污染物在土壤中的锁定现象 136

6.2.3污染物在土壤中的吸附/脱附行为 139

6.2.4影响土壤中有机污染物环境有效性的因素 140

6.2.5土壤中有机污染物环境有效性的研究手段 142

参考文献 144

第7章 有机膨润土及其在环境污染控制和修复中的应用&朱利中，陈宝梁 148

7.1膨润土和有机膨润土 149

7.1.1膨润土 149

7.1.2有机膨润土 150

7.2膨润土和改性膨润土在废水处理中的应用 157

7.3有机膨润土吸附处理有机废水的机理及应用 159

7.3.1单阳离子有机膨润土 159

7.3.2双阳离子有机膨润土 163

7.3.3阴-阳离子有机膨润土 166

7.4有机膨润土吸附处理有机废气的机理和应用 169

7.4.1有机膨润土对苯蒸气的吸附去除作用 169

7.4.2CPC-有机膨润土对VOCs的吸附作用 172

7.5有机黏土在污染环境修复中的应用 175

7.5.1固定-微生物降解相结合的方法 175

7.5.2固定-洗脱相结合的方法 176

7.5.3土地填埋防渗材料添加剂 177

7.6有机膨润土回收利用的方法 177

7.6.1回收利用 177

7.6.2联合使用 177

7.6.3多次重复吸附 178

7.6.4化学与生物回收 178

参考文献 178

第8章 形态分析、分级分析和土壤中重金属元素的生物可给性研究&单孝全，张淑贞 181

8.1形态分析与分级分析 181

8.1.1形态分析与分级分析的定义 181

8.1.2形态分析的分类 181

8.1.3实验操作定义的分级提取（或萃取） 182

8.1.4金属有机化合物分析 184

8.1.5自由金属离子的分析测定 185

8.1.6生物体中的金属有机化合物、植物螯合肽和金属硫蛋白的分析 186

8.1.7土壤表面的形态分析 187

8.1.8植物根表面的形态分析 190

8.1.9超积累植物中元素的存在形态 191

8.2生物可给性 192

8.2.1自由离子活性模型 192

8.2.2同位素稀释交换 194

8.2.3薄层梯度扩散 195

8.2.4相关性分析 196

8.2.5基于植物根际过程的生物可给性方法 197

参考文献 206

第9章 砷和汞的生物地球化学循环&蔡勇，刘广良 209

9.1引言 209

9.1.1概述 209

9.1.2砷 210

9.1.3汞 212

9.2形态和转化 214

9.2.1砷 214

9.2.2汞 220

9.3归趋和迁移 232

9.3.1砷 232

9.3.2汞 236

参考文献 238

第10章 环境中的有机锡化合物研究进展&孙红文，戴树桂，黄国兰 247

10.1引言 247

10.2人体暴露途径 248

10.3环境样品中有机锡化合物的分析方法 250

10.4有机锡化合物在水环境中的多介质行为研究 253

10.4.1有机锡化合物在水环境中的精细形态及理化性质 253

10.4.2有机锡化合物在水-沉积物分配行为的研究 253

10.4.3有机锡化合物的生物积累 256

10.4.4有机锡化合物在水环境多介质中的降解 258

10.4.5无机锡的甲基化 259

10.4.6在水环境多介质中的其他研究 259

10.5有机锡化合物对水生生物的毒理学研究 260

10.5.1有机锡化合物对水生生物的毒性 260

10.5.2有机锡化合物对水生生物的内分泌干扰性 261

10.5.3有机锡化合物的定量结构-毒性相关关系（QSAR）研究 263

10.5.4有机锡污染的环境生物标志物研究 263

参考文献 264

第11章 稀土元素的环境化学行为及生态效应研究进展&王晓蓉 268

11.1稀土元素存在形态与生物可利用性研究 268

11.1.1土壤稀土元素存在形态的方法研究 268

11.1.2稀土元素在植物体内的存在形态 270

11.2稀土元素在土壤界面的传输过程和迁移转化模型 271

11.2.1稀土元素在土壤界面的传输过程 271

11.2.2稀土元素在土壤中的迁移、转化模型 272

11.3土壤腐殖质与稀土元素的配合作用及对生物可利用性的影响 273

11.3.1腐殖酸与稀土的配合作用 273

11.3.2腐殖酸对土壤中稀土元素形态的影响 275

11.3.3富里酸与稀土元素的配位作用 276

11.4环境条件对稀土元素迁移及生物可利用性的影响 277

11.4.1添加配体对稀土生物可利用性的影响 278

11.4.2pH和Eh对土壤中稀土形态和稀土迁移转化的影响 280

11.5稀土元素的分馏作用 281

11.5.1表征稀土分馏作用的指标 281

11.5.2土壤中稀土的分馏作用 282

11.5.3稀土元素在红壤-小麦生态系统中的分馏作用及影响因素 282

11.6稀土元素在水生生态系统中的迁移及生态效应 283

11.6.1小球藻对稀土元素的富集作用 283

11.6.2稀土元素在鱼体中的生物富集作用 284

11.6.3稀土元素在水体食物链生物中迁移的模拟研究 285

11.6.4稀土元素在富营养化水体中的归趋 286

11.7稀土的生物学效应与生态安全研究 286

11.7.1稀土的生物学效应研究 286

11.7.2稀土对土壤微生物及其生态功能的影响 287

11.7.3稀土农用的生态安全研究 287

参考文献 288

第12章 环境中的持久性有机污染物&余刚，周霞，黄俊，张祖麟 291

12.1水环境中的POPs 292

12.1.1水相中的POPs 292

12.1.2沉积物中的POPs 301

12.2大气环境中的POPs 309

12.2.1气相中的POPs 309

12.2.2颗粒物中的POPs 317

12.3土壤环境中的POPs 319

12.3.1有机氯农药 319

12.3.2PCBs 322

12.3.3PCDD/Fs 323

12.4生物体内的POPs 325

12.4.1水生生物体内的POPs 326

12.4.2陆生生物体内的POPs 330

12.5人体中的POPs 333

12.5.1有机氯农药 333

12.5.2PCBs 336

12.5.3PCDD/Fs 337

参考文献 339

第13章 环境内分泌干扰物&时国庆，江桂斌 346

13.1环境内分泌干扰物的概念 346

13.2环境内分泌干扰物对人类及野生动物的影响 348

13.2.1环境内分泌干扰物对人类健康的影响 348

13.2.2环境内分泌干扰物对野生动物的影响 350

13.3环境内分泌干扰物的作用机制 353

13.3.1与核受体的相互作用 353

13.3.2对激素代谢的影响 354

13.3.3对激素受体数量的影响 354

13.3.4对激素的合成、储存、释放、运输、清除的影响 354

13.4内分泌干扰效应的研究方法 355

13.4.1体内实验 355

13.4.2体外实验 357

13.4.3EDSTAC内分泌干扰活性筛选研究方案 361

13.5环境内分泌干扰物研究展望 361

参考文献 363

第14章 手性物质对映选择性环境行为的实验室研究&张智超，李朝阳 367

14.1在对映体水平上研究手性污染物环境问题的必要性 367

14.2手性物质对映选择性降解的动力学模型 368

14.3实验控制条件下手性物质在环境介质中对映选择性降解和手性构型稳定性的研究 370

14.3.1土壤、活性污泥和底泥 370

14.3.2植物 373

14.3.3水体 374

14.3.4动物 375

14.4展望 376

参考文献 377

第15章 复合污染问题与多介质多界面环境行为&戴树桂 380

15.1复合污染与多介质多界面环境行为研究的重要意义 380

15.1.1复合污染问题的提出 380

15.1.2复合污染物的多介质多界面环境行为研究的意义 381

15.2复合污染与多介质多界面环境行为涉及的一些基础理论问题 383

15.2.1环境中污染物的平衡分配 384

15.2.2污染物在土壤、沉积物中的不可逆吸附及其生物可利用性 389

15.3国内外研究现状和最新进展 392

15.3.1关于复合污染的研究 392

15.3.2污染物多介质多界面环境行为 393

15.3.3典型研究举例 396

15.4复合污染物多介质多界面环境行为研究中的挑战性问题 400

参考文献 401

第16章 环境界面化学进展&潘纲 403

16.1环境污染物在界面上的形态、活性和移动性 404

16.1.1分子环境科学与同步辐射测定技术 404

16.1.2环境界面吸附微观机理研究的若干进展 405

16.2有机污染物在环境界面上的吸附-解吸机理 414

16.2.1线性分配吸附作用 415

16.2.2非线性表面吸附与分配吸附联合作用 415

16.2.3有机物的不可逆吸附 417

16.2.4有机物吸附动力学模型 419

16.2.5固体浓度效应 421

16.3亚稳平衡态吸附（MEA）理论的发展 422

16.3.1MEA理论的基本原理 422

16.3.2MEA吸附等温式 424

16.3.3固体浓度效应吸附等温式 424

16.3.4亚稳平衡态系数Kme与两种MEA状态之间的热力学关系式 425

16.3.5MEA理论的宏观实验验证：固体浓度效应的物理化学根源 426

16.3.6MEA状态和吸附可逆性的分子水平直接测定：MEA不等式的微观验证 427

16.3.7表面吸附中的初始溶质浓度效应 429

16.3.8循环温度扫描吸附-解吸技术研究MEA吸附状态的宏观可逆性 430

16.3.9量子化学计算定量预测MEA吸附状态 431

16.3.10MEA吸附对有机污染物光催化降解的影响 432

16.3.11MEA理论在宏观环境中的应用：颗粒物在磷循环中的两性作用原理 433

参考文献 435

第17章 有机污染物定量结构-活性关系研究进展&王连生，王晓栋 440

17.1概述 440

17.2结构-活性关系研究中的量子化学方法 441

17.2.1量子化学参数在结构-活性关系中的应用 441

17.2.2前线轨道理论在QSAR中的应用 445

17.2.3理论线性溶剂化能模型的应用 447

17.3三维定量结构-活性关系（3D-QSAR） 450

17.3.1基于分子全息的结构-活性关系（HQSAR）技术 451

17.3.2比较分子力场分析（CoMFA）理论及应用 453

17.4混合有机污染物的定量结构-活性关系 459

17.4.1有机复合污染的分配规律与混合分配系数 459

17.4.2碎片常数法估算有机污染物的混合分配系数 460

17.4.3有机污染物的联合毒性效应预测 461

参考文献 463

第18章 绿色化学的进展与挑战&戴树桂 464

18.1绿色化学的诞生和发展简史 464

18.1.1可持续发展战略催生绿色化学 464

18.1.2绿色化学的定义、挑战性和发展简史 466

18.2绿色化学的理论基础 469

18.2.1绿色化学的12条原理 469

18.2.2绿色化学的一些主要内容 470

18.3绿色化学的进展 472

18.3.1绿色化学的主要研究方向和成果 472

18.3.2绿色化学与绿色工程 478

18.4绿色化学的前景展望 480

参考文献 486

第19章 难分解有机污染物的光催化降解&赵进才，陈春城，马万红 487

19.1有机污染物半导体光催化降解 488

19.1.1可见光半导体光催化降解有毒有机污染物的研究进展 490

19.1.2可见光半导体TiO2光催化降解有机染料污染物及其机理 495

19.1.3有机染料可见光半导体TiO2光敏化降解其他有机污染物的研究 501

19.2难分解有机污染物的photo-Fenton降解 502

19.2.1紫外光照射下的均相体系中photo-Fenton反应降解有机污染物 503

19.2.2可见光照射下的均相体系中photo-Fenton反应降解有机染料污染物 504

19.2.3异相体系中photo-Fenton反应降解有机污染物 505

19.3金属配合物活化过氧化氢和分子氧光降解有机污染物 507

19.3.1金属配合物活化过氧化氢光降解有机污染物 507

19.3.2金属配合物活化分子氧光降解有机污染物 509

19.4无机杂多酸光催化降解有机污染物的研究 510

19.4.1均相体系中多酸光催化降解有机污染物 511

19.4.2负载的多酸光催化降解有机污染物 512

参考文献 513

第20章 催化超临界水氧化研究进展&庄源益，漆新华 516

20.1超临界水的特性 516

20.1.1密度 516

20.1.2介电常数 517

20.1.3离子积 517

20.1.4黏度 518

20.1.5溶解度 518

20.2超临界水氧化原理 519

20.3（催化）超临界水氧化技术 520

20.3.1催化超临界水氧化去除有机废物的效率 521

20.3.2影响CSCWO催化效果的主要因素 522

20.4（催化）超临界水氧化反应动力学 525

20.4.1幂指数方程法 525

20.4.2反应网络法 526

20.4.3催化超临界水氧化动力学 528

20.4.4一些化合物的超临界水氧化反应动力学 529

20.5（催化）超临界水氧化反应机理研究 531

20.6超临界水氧化技术应用中的问题和解决方案 534

20.6.1设备腐蚀问题 534

20.6.2盐堵塞问题 535

20.6.3热量传递问题 536

参考文献 536

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