環境化學教程（第二版）

《環境化學教程（第二版）》是2010年8月化學工業出版社出版的圖書，圖書作者是劉兆榮、謝曙光、王雪松。

內容簡介

本教程按照圈層、專題分類敘述，內容涉及大氣環境化學、水環境化學、土壤環境化學、環境生物化學、各圈層元素循環、典型化學污染物和毒物在環境各介質中的行為和效應。以闡述化學物質在大氣、水、土壤、生物各環境介質中遷移轉化過程及其效應為主線，全面深入地論述這些過程的機制和規律，並注重反映環境化學及環境工程領域最新研究成果和進展。
本書可作為各類院校環境科學、環境工程專業本科生和研究生教材使用，也可供環境領域的研究人員選用和參考。

圖書目錄

第1章緒論1
1.1環境問題1
1.1.1人類活動和環境問題1
1.1.2環境問題的產生與發展3
1.1.3環境意識5
1.2環境科學6
1.2.1相關的概念6
1.2.2環境科學的發展7
1.2.3環境科學的作用和內容7
1.3環境化學8
1.3.1環境化學的發展8
1.3.2環境化學的研究內容9
1.3.3環境化學的特點和研究方法11
參考文獻11
習題12第一部分大氣環境化學
第2章大氣圈和大氣化學13
2.1大氣圈14
2.1.1大氣圈層結構14
2.1.2大氣的組分16
2.2大氣能量傳輸18
2.2.1太陽輻射光譜和太陽常數18
2.2.2大氣對太陽輻射的削弱作用19
2.2.3地面輻射和大氣逆輻射20
2.2.4大氣能量傳輸、氣象學和氣候20
2.2.5逆溫和空氣污染22
2.3大氣污染物23
2.3.1大氣污染物組成分類23
2.3.2大氣污染物濃度表示法24
2.4大氣圈主要物質循環25
2.4.1含硫化合物25
2.4.2含氮化合物26
2.4.3碳氧化物27
2.4.4碳氫化合物29
2.4.5鹵素化合物29
2.4.6光化學氧化劑（Ox）30
參考文獻32
習題32
第3章對流層化學33
3.1基本光化學反應33
3.2重要的自由基來源及轉化34
3.2.1OH自由基的來源34
3.2.2HO2自由基的來源34
3.2.3OH和HO2之間的轉化和匯35
3.3氮氧化合物的轉化35
3.3.1NO向NO2的轉化——自由基反應35
3.3.2NO2在空氣中的光分解過程35
3.3.3NOx向HNO3和HNO2的轉化——匯36
3.4碳氫化合物的轉化37
3.4.1烷烴37
3.4.2烯烴37
3.4.3炔烴38
3.4.4含氧碳氫化合物38
3.5光化學煙霧38
3.5.1光化學煙霧的產生38
3.5.2形成機理（Seinfeld鏈反應機理）39
3.5.3光化學煙霧的危害40
3.5.4光化學煙霧的主要污染源40
3.5.5光化學煙霧的防治對策41
3.6硫氧化合物的轉化41
3.6.1SO2的氣相氧化41
3.6.2SO2的液相氧化42
3.6.3在固體表面的催化氧化44
3.6.4硫酸型煙霧44
參考文獻45
習題45
第4章酸沉降46
4.1酸雨發展及其研究46
4.2降水的化學性質47
4.2.1降水的pH值47
4.2.2降水的化學組成49
4.2.3影響降水酸度的因素49
4.3降水的酸化過程50
4.3.1雲內清除過程（雨除）51
4.3.2雲下清除過程（沖刷）52
4.4酸雨的環境影響及對策53
4.4.1酸雨的危害53
4.4.2控制酸雨對策54
參考文獻55
習題56
第5章大氣顆粒物57
5.1大氣顆粒物概述57
5.2大氣顆粒物的粒徑分布57
5.2.1大氣顆粒物的粒徑57
5.2.2大氣顆粒物粒徑分布58
5.2.3大氣顆粒物的三模態理論61
5.3顆粒物的源和匯64
5.3.1顆粒物的源64
5.3.2顆粒物的匯65
5.4顆粒物的化學組成66
5.4.1無機顆粒物66
5.4.2有機顆粒物67
5.4.3生物顆粒物69
5.5顆粒物的環境健康效應71
5.5.1顆粒物對人體健康的危害71
5.5.2顆粒物對大氣能見度的影響73
5.5.3顆粒物對植被影響74
參考文獻74
習題75
第6章平流層臭氧76
6.1平流層臭氧76
6.2平流層臭氧的形成和破壞76
6.2.1平流層臭氧化學76
6.2.2極地臭氧“空洞”及其形成機制78
6.2.3臭氧耗損的後果80
6.3臭氧層耗損物質81
6.3.1氯氟烴類化合物81
6.3.2哈龍類化合物82
6.3.3其他化合物82
6.4保護臭氧層國際公約82
6.5替代化合物83
6.5.1替代物的種類83
6.5.2替代物對平流層臭氧的影響84
參考文獻86
習題87
第7章溫室效應88
7.1地球熱平衡88
7.2溫室效應89
7.3全球變暖89
7.4輻射強迫90
7.5溫室氣體92
7.5.1二氧化碳93
7.5.2甲烷93
7.5.3氧化亞氮93
7.5.4鹵烴93
7.5.5對流層臭氧94
7.6全球變暖潛勢（GWP）94
參考文獻95

第8章微環境空氣污染96
81微環境空氣品質96
82室內氣態污染物97
821二氧化碳97
822一氧化碳97
823氮氧化物98
824二氧化硫99
825臭氧99
826多環芳烴99
827苯並[a]芘100
828甲醛100
829揮發性有機化合物101
83室內顆粒態污染物102
831石棉102
832塵和塵蟎102
833鉛103
834微生物103
835黴菌103
836總懸浮顆粒物104
84室內放射性污染物104
85室內空氣品質控制106
851室內空氣品質控制途徑106
852室內空氣品質控制模式107
86綠色建築和室內環境108
參考文獻109
習題110第二部分水環境化學
第9章水環境111
91天然水系的組成和性質111
911水分子的結構和化學特性111
912海洋112
913河流113
914湖泊113
915降水113
916地面水的循環與水體污染114
917地下水114
918天然水體中的異相物質115
92水體中主要離子成分的形成117
93水體中的溶解氧等溶解性氣體118
931溶解氧118
932二氧化碳121
94天然水的水質指標121
941水的純淨度121
942水質指標122
943水質標準122
參考文獻125
習題126
第10章水化學127
101天然水中的酸鹼化學平衡127
1011酸鹼質子理論127
1012酸和鹼的種類128
1013酸和鹼的強度128
1014平衡計算129
1015酸鹼緩衝容量130
1016碳酸平衡130
1017鹼度和碳酸鹽鹼度132
1018酸鹼化學原理在水處理技術中的套用134
102水體中的沉澱和溶解基本原理134
1021溶解和沉澱的基本概念135
1022水體中物質的沉積過程135
103絡合平衡141
1031天然水體的螯合作用141
1032水體中常見的絡合體和絡合物類型141
1033羥基絡合物與水處理過程中的混凝劑144
1034混凝沉澱套用實例144
1035天然螯合劑145
104吸附平衡145
參考文獻146
習題146
第11章水污染及防治147
111地表水體污染概述147
112地表水體中有機污染物149
1121地表水體中天然有機物149
1122地表水體中需氧有機污染物149
1123地表水體中石油類污染物151
1124地表水體中內分泌干擾物152
1125地表水體中酚類污染物153
1126地表水體中持久性有機污染物154
113地表水體中富營養污染物155
114地表水體中合成洗滌劑污染物157
115地表水體中放射性污染158
116地表水污染防治技術158
1161污水處理及其再生利用158
1162受污染地表水體修復原理與技術163
1163受污染地表水源水淨化原理與技術168
117地下水污染及治理170
1171地下水中的有機污染及治理170
1172地下水中的氟污染及治理172

1173地下水中的砷污染及治理174

1174地下水中的鐵、錳污染及淨化176

1175地下水中的硝酸鹽氮污染及淨化177

參考文獻181

習題183

第12章膜化學原理在水處理中的套用185

121概述185

122反滲透和納濾185

1221反滲透膜的主要特性參數186

1222主要的反滲透膜及其分離性能187

1223反滲透膜組件及反滲透系統流程187

1224反滲透系統的套用192

123超濾193

1231超濾的基本理論193

1232超濾系統的設計193

124微濾195

1241微濾系統的設計195

1242微濾系統膜組件的套用197

125電滲析197

參考文獻197

習題198

第13章水處理中化學氧化技術

原理及套用199

131概述199

132常規化學氧化技術199

1321氯化199

1322過氧化氫氧化200

1323二氧化氯氧化201

1324臭氧氧化202

1325高錳酸鉀氧化203

1326高鐵酸鉀氧化204

133高級氧化技術204

1331光催化氧化204

1332催化濕式氧化206

1333超臨界水氧化206

1334超聲207

1335其他高級氧化技術209

參考文獻209

習題211

第14章水體中污染物的遷移轉化212

141水體中主要有機污染物的遷移轉化212

1411有機污染物的遷移轉化212

1412有機物的水解作用212

1413有機物生物氧化分解作用213

1414揮發213

142天然水體中無機物的遷移轉化213

1421水體中常見可溶性無機物在好氧條件下的基本存在形態213

1422水體中重金屬污染物——鎘的遷移轉化214

1423水體中鉛污染物的遷移轉化214

1424汞的遷移轉化215

143重金屬遷移轉化原理215

1431配合作用與重金屬的遷移216

1432其他化學作用對重金屬遷移的影響217

144污染物在水環境系統中的綜合遷移轉化217

1441污染物在水環境中的運動特徵217

1442污染物的水體推流遷移過程217

1443分散作用218

1444污染物的衰減和轉化218

參考文獻219

習題220第三部分土壤環境化學

第15章土壤的組成和性質221

151土壤的組成222

1511土壤礦物質222

1512土壤有機質224

1513土壤生物224

1514土壤溶液225

1515土壤空氣225

152土壤的剖面構型226

153土壤的粒級與質地226

1531土壤的粒級226

1532土壤的質地227

154土壤的基本性質228

1541土壤的吸附性228

1542土壤的酸鹼性230

1543土壤的氧化還原性231

參考文獻232

習題232

第16章土壤環境的污染及防治233

161土壤污染的概念233

162土壤的污染源234

1621天然源234

1622人為源234

163土壤污染物234

164固體廢物235

1641固體廢物的分類、來源及主要組成235

1642固體廢物的排放狀況及特點236

1643固體廢物的處理、處置方法236

1644固體廢物對土壤環境的影響237

165土壤污染的防治238

1651弄清和控制土壤的污染源和污染途徑238

1652污染土壤的治理239

參考文獻241

習題241

第17章土壤重金屬污染化學242

171土壤中重金屬的存在形態242

172土壤中重金屬的遷移轉化243

1721土壤膠體對重金屬的吸附作用243

1722土壤中重金屬的配合作用244

1723土壤中重金屬的沉澱和溶解作用245

1724土壤中重金屬的生物轉化245

173主要重金屬在土壤中的行為246

1731汞（Hg）246

1732鎘（Cd）247

1733鉛（Pb）248

1734鉻（Cr）249

1735砷（As）250

參考文獻251

習題251

第18章化學農藥在土壤中的遷移轉化252

181化學農藥在土壤中的行為及其影響因素253

182化學農藥在土壤中的吸附作用254

1821土壤中農藥吸附作用的機理254

1822土壤中農藥吸附作用的影響因素254

1823土壤中農藥的吸附等溫式255

183化學農藥在土壤中的遷移256

184化學農藥在土壤中的降解258

1841光化學降解258

1842化學降解259

1843微生物降解260

185化學農藥在土壤中的殘留性及危害262

參考文獻263

習題264

第19章化學肥料在土壤環境中的行為265

191化學肥料在土壤環境中的遷移轉化266

1911土壤中氮肥的遷移轉化266

1912土壤中磷肥的轉化269

192化學肥料對環境的影響270

1921對土壤環境的影響270

1922對水環境的影響270

1923對大氣環境的影響271

1924對生物的危害271

參考文獻271

習題272第四部分環境化學其他專題

第20章資源與能源273

201能源273

2011能量和能量循環273

2012能源和能量轉化274

2013能源利用及其問題275

202常規能源277

2021煤炭277

2022石油278

2023天然氣279

203希望能源280

2031水能280

2032核能281

2033太陽能283

2034地熱能283

2035風能284

2036生物能285

2037海洋能285

2038氫能286

204資源287

2041物質和物質循環287

2042資源：利用和危機288

205礦產資源288

2051金屬礦產289

2052非金屬礦產290

206工業廢物291

2061工業廢物291

2062工業廢物處理292

參考文獻294

習題295

第21章環境生物化學296

211生物化學296

212生物分子296

2121蛋白質296

2122糖類298

2123脂類299

2124核酸300

2125酶301

213細胞302

2131細胞的主要特徵302

2132細胞的組成302

214代謝過程304

215有毒物代謝305

2151有毒物305

2152有毒物代謝305

216有毒物干擾酶功能的機制306

217有毒物進入人體的途徑308

參考文獻309

習題309

第22章有毒物化學310

221有毒物劑量和相對毒性310

2211有毒物劑量310

2212相對毒性310

222有毒物聯合作用311

2221協同作用311

2222相加作用311

2223對抗作用311

223嚴重毒作用機制312

2231致突變作用312

2232致癌作用313

2233致畸作用314

224元素有毒物315

2241非金屬有毒物315

2242金屬有毒物315

225有毒無機化合物316

2251氰化物316

2252一氧化碳316

2253氮氧化物316

2254鹵代氫316

2255無機矽化合物317

2256石棉317

2257無機磷化合物317

2258無機硫化合物317

2259有機金屬化合物318

2261烷烴318

2262烯烴和炔烴319

2263苯和芳香族碳氫319

2264含氧有機化合物320

2265有機氮化合物321

2266有機鹵代化合物322

2267有機硫化合物323

2268有機磷化合物323

2269有機農藥323

參考文獻325

習題325