本书面向时代的需求,进一步梳理、凝练和概括相关知识点,在介绍环境化学基本内容的基础上,适当引入该领域的最新研究成果,体现课程的基础性、系统性、衔接性和高阶性,以培养学生的创新意识和创新思维。全书共9章,包括绪论、水环境化学、大气环境化学、土壤环境化学、典型污染物的环境行为、环境分析化学、环境污染物毒性与健康危害评估、环境污染修复技术和绿色化学。
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前言
第1章 绪论 1
1.1 环境及环境问题 1
1.1.1 环境 1
1.1.2 环境问题 1
1.2 环境化学概述 3
1.2.1 环境化学的发展 3
1.2.2 环境化学的研究内容 4
1.3 环境污染物 5
1.3.1 污染物来源 5
1.3.2 化学污染物分类 6
1.3.3 污染物在环境中的迁移转化过程 7
1.4 环境保护与环境伦理 8
1.4.1 环境保护 8
1.4.2 环境伦理 10
1.4.3 社会责任与环境保护的关系 12
习题 13
参考文献 13
第2章 水环境化学 15
2.1 天然水的组成和基本特征 15
2.1.1 地球上的水 15
2.1.2 水分子的特性 16
2.1.3 天然水的组成 17
2.1.4 天然水的性质 25
2.1.5 水中污染物的形态 36
2.2 无机物在水中的环境行为 39
2.2.1 吸附 39
2.2.2 聚集 43
2.2.3 溶解沉淀 48
2.2.4 氧化还原 56
2.2.5 配位作用 63
2.3 有机物在水中的环境行为 68
2.3.1 分配作用 68
2.3.2 挥发作用 70
2.3.3 水解作用 71
2.3.4 生物降解 73
2.3.5 光解作用 74
2.4 水质模型 77
习题 78
参考文献 80
第3章 大气环境化学 82
3.1 大气圈及其主要污染物 82
3.1.1 大气的组成 82
3.1.2 大气的结构 83
3.1.3 大气中的主要污染物 85
3.2 大气中污染物的迁移 101
3.2.1 辐射逆温 102
3.2.2 大气稳定度 102
3.2.3 影响大气污染物迁移的因素 103
3.3 大气中污染物的转化 106
3.3.1 光化学反应基础 106
3.3.2 大气中重要的光化学过程 110
3.3.3 大气中重要自由基及其来源 113
3.3.4 大气中碳氢化合物的转化 115
3.3.5 大气中氮氧化物的转化与光化学烟雾污染 122
3.3.6 大气中硫氧化物的转化与硫酸烟雾型污染 126
3.3.7 大气酸性沉降 131
3.3.8 臭氧的生成与耗损 135
3.3.9 全球气候变化 137
习题 140
参考文献 140
第4章 土壤环境化学 142
4.1 土壤形成与组成 142
4.1.1 土壤形成 142
4.1.2 土壤组成 146
4.2 重金属在土壤中的迁移转化 162
4.2.1 土壤中的重金属 162
4.2.2 重金属在土壤中的迁移 162
4.2.3 重金属在土壤中的转化 165
4.2.4 重金属在土壤-植物体系中的迁移及机制 169
4.3 农药在土壤中的迁移转化 173
4.3.1 土壤中的农药 173
4.3.2 农药在土壤中的环境行为与吸附作用 173
4.3.3 农药在土壤中的迁移 174
4.3.4 农药在土壤中的降解 176
4.3.5 农药在土壤中的残留 179
4.3.6 典型农药在土壤中的迁移转化 181
习题 189
参考文献 189
第5章 典型污染物的环境行为 191
5.1 无机污染物的环境行为 191
5.1.1 无机污染物概述 191
5.1.2 镉 192
5.1.3 汞 194
5.1.4 砷 201
5.1.5 铜 203
5.2 有机污染物的环境行为 205
5.2.1 有机污染物概述 205
5.2.2 二噁英 208
5.2.3 多环芳烃 211
5.3 新污染物的环境行为 216
5.3.1 新污染物概述 217
5.3.2 持久性有机污染物 219
5.3.3 内分泌干扰物 220
5.3.4 抗生素 222
5.3.5 微塑料 223
5.3.6 环境纳米污染物 225
5.4 污染物的交互作用 226
5.4.1 无机-无机污染物复合污染的交互作用 227
5.4.2 无机-有机污染物复合污染的交互作用 228
5.4.3 有机-有机污染物复合污染的交互作用 229
5.4.4 传统-新污染物复合污染的交互作用 230
5.5 污染物的生物富集与代谢 230
5.5.1 污染物的生物富集、放大和积累 230
5.5.2 污染物的生物转化 234
习题 238
参考文献 239
第6章 环境分析化学 240
6.1 环境样品的采集与前处理 240
6.1.1 环境样品的采集 241
6.1.2 环境样品的溶解和分解 245
6.1.3 环境样品前处理技术 247
6.2 化学分析方法 253
6.2.1 酸碱滴定法在环境样品分析中的应用 253
6.2.2 配位滴定法在环境样品分析中的应用 255
6.2.3 沉淀滴定法在环境样品分析中的应用 256
6.2.4 氧化还原滴定法在环境样品分析中的应用 258
6.3 仪器分析方法 261
6.3.1 光学分析法 261
6.3.2 色谱分析法 265
6.3.3 质谱分析法 268
6.4 新兴分析技术与趋势 269
6.4.1 传感器概述 269
6.4.2 传感器的特性 272
6.4.3 传感器电极的修饰方法 273
6.4.4 几种常见的新型传感器 273
6.5 环境分析数据处理与质量控制 278
6.5.1 数据处理与统计分析 278
6.5.2 质量控制方法与标准制定 281
6.6 环境监测与质量评价 287
6.6.1 环境监测体系与方法 288
6.6.2 环境质量评价指标与标准 290
习题 297
参考文献 298
第7章 环境污染物毒性与健康危害评估 299
7.1 环境污染物的毒性作用 299
7.1.1 毒物、毒性和中毒 299
7.1.2 毒作用及类型 300
7.1.3 剂量、剂量-反应和剂量-效应关系 301
7.1.4 表示毒性的常用参数 302
7.1.5 环境毒理学的基本研究方法 304
7.2 毒性作用机制及影响因素 306
7.2.1 环境污染物的“三致”作用 306
7.2.2 环境污染物的内分泌干扰效应 309
7.2.3 环境污染物的联合毒性作用 311
7.2.4 环境污染物的毒性作用机制 313
7.2.5 环境污染物的毒性作用影响因素 316
7.3 计算毒理学 317
7.3.1 计算毒理学的概念 317
7.3.2 毒代动力学 317
7.3.3 环境污染物的定量结构-活性关系 320
7.3.4 有害结局路径 324
7.4 安全性和风险评价 325
7.4.1 环境污染物的安全性 325
7.4.2 环境污染物的健康风险评价 326
7.4.3 环境污染物的生态风险评价 329
习题 331
参考文献 332
第8章 环境污染修复技术 333
8.1 环境污染修复技术基本原理 333
8.1.1 概述 333
8.1.2 典型污染环境修复技术的基本原理 334
8.2 水污染修复技术 338
8.2.1 水环境污染概述 338
8.2.2 水体中主要的污染物及来源 338
8.2.3 河流水污染存在的主要问题 345
8.2.4 水环境修复技术 346
8.3 大气污染的环境修复技术 350
8.3.1 大气污染概述 350
8.3.2 大气污染的修复净化技术 352
8.4 土壤污染治理与修复技术 355
8.4.1 土壤修复的概念与分类 356
8.4.2 土壤污染的物理修复 357
8.4.3 土壤污染的化学修复 360
8.4.4 土壤污染的微生物修复 363
8.5 生物多样性保护与生态系统修复 371
8.5.1 生物多样性 371
8.5.2 受损生态系统特征 373
8.5.3 受损生态系统的修复 376
习题 379
参考文献 379
第9章 绿色化学 381
9.1 绿色化学概述 381
9.1.1 绿色化学的概念 381
9.1.2 绿色化学的原则 382
9.1.3 原子经济性 382
9.1.4 E因子 385
9.1.5 工业生态系统 386
9.2 绿色合成和替代化学品 387
9.2.1 绿色原料 387
9.2.2 绿色反应介质和绿色溶剂 393
9.2.3 环境友好的催化剂 396
9.2.4 化学反应的能量强化 400
9.2.5 绿色能源 403
9.3 绿色化学的应用 407
9.3.1 平流层臭氧消耗问题的解决 407
9.3.2 绿色化学与农业可持续发展 409
9.3.3 废物的循环利用与绿色化处理 410
9.3.4 绿色化学和清洁生产 411
9.3.5 绿色产品及其评价 412
习题 413
参考文献 414