環(huán)境化學(xué)

前言

　　為適應(yīng)科教事業(yè)發(fā)展的需要，2004年8月參編作者于南開(kāi)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院舉行了該教材修訂的研討會(huì)。通過(guò)認(rèn)真討論明確了修訂的指導(dǎo)思想為：“既要保持原書(shū)結(jié)構(gòu)體系的特色，又要面對(duì)國(guó)內(nèi)外環(huán)境化學(xué)內(nèi)容的發(fā)展推陳出新；既要吸取國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)又要結(jié)合我國(guó)國(guó)情”?！　榇?，對(duì)第一版教材的修改意見(jiàn)如下：　　1.去掉第一版的第七章有害廢物及放射性固體廢物。新增兩章，即第七章受污染環(huán)境的修復(fù)和第八章綠色化學(xué)的基本原理與應(yīng)用?！　?.對(duì)第一版其他六章，采取補(bǔ)空、補(bǔ)新、補(bǔ)量化的原則加以修改補(bǔ)充，并適當(dāng)體現(xiàn)推陳出新?！　〉谝徽戮w論：適當(dāng)反映人為活動(dòng)與各自然圈層間的交叉聯(lián)系，簡(jiǎn)介主要營(yíng)養(yǎng)元素循環(huán)?！　〉诙麓髿猸h(huán)境化學(xué)：對(duì)原內(nèi)容編排做些調(diào)整；關(guān)于臭氧層的形成與耗損，要結(jié)合討論自由基反應(yīng)；對(duì)大氣顆粒物單獨(dú)另寫(xiě)一節(jié)，要適當(dāng)介紹氣溶膠的界面效應(yīng)，：PM2.5 可吸入塵與能見(jiàn)度和全球氣候變暖的影響等?！　〉谌滤h(huán)境化學(xué)：在原第一節(jié)中適當(dāng)介紹“水體富營(yíng)養(yǎng)化”問(wèn)題；在原第四節(jié)水質(zhì)模型增添多介質(zhì)環(huán)境數(shù)學(xué)模型簡(jiǎn)介?！　〉谒恼峦寥拉h(huán)境化學(xué)：增加討論土壤孔隙水、土壤溶液、土壤中腐殖質(zhì)和有機(jī)質(zhì)內(nèi)容?！　〉谖逭律矬w內(nèi)污染物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程及毒性：增添第六節(jié)有機(jī)物的定量結(jié)構(gòu)與活性關(guān)系簡(jiǎn)介?！　〉诹碌湫臀廴疚镌诃h(huán)境各圈層中的轉(zhuǎn)歸與效應(yīng)：增加第一節(jié)污染物在多介質(zhì)多界面環(huán)境中的傳輸；原第一節(jié)重金屬元素改為第二節(jié)；原第二節(jié)有機(jī)污染物改為第三節(jié)，其中要添加典型持久性有機(jī)污染物的介紹。

內(nèi)容概要

本書(shū)為普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。全書(shū)共八章，包括緒論、大氣環(huán)境化學(xué)、水環(huán)境化學(xué)、土壤環(huán)境化學(xué)、生物體內(nèi)污染物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程及毒性、典型污染物在環(huán)境各圈層中的轉(zhuǎn)歸與效應(yīng)、受污染環(huán)境的修復(fù)和綠色化學(xué)的基本原理與應(yīng)用。以闡述污染物在大氣、水、巖石、生物各圈層環(huán)境介質(zhì)中遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程所涉及的污染化學(xué)問(wèn)題及其效應(yīng)為主線，較全面深入地闡明基本原理、環(huán)境化學(xué)相關(guān)交叉學(xué)科的知識(shí)。為進(jìn)一步貫徹可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想和方針，增添了反映近年環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域新發(fā)展且應(yīng)用性較強(qiáng)的兩個(gè)重要研究方向，即“受污染環(huán)境的修復(fù)”和“綠色化學(xué)”內(nèi)容的介紹和討論。本書(shū)密切結(jié)合我國(guó)乃至全球關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題，在介紹基本和主要內(nèi)容的基礎(chǔ)上，注意適當(dāng)反映本領(lǐng)域的最新研究成果和進(jìn)展。　　為便于閱讀，本書(shū)每章均設(shè)有“內(nèi)容提要及重點(diǎn)要求”，并列出一定數(shù)量的“思考題與習(xí)題”及“主要參考文獻(xiàn)”，在書(shū)后特編有中英文關(guān)鍵詞對(duì)照索引。    本書(shū)可作為高等院校環(huán)境科學(xué)及相關(guān)專業(yè)的教材或參考書(shū)，也適于從事環(huán)境保護(hù)和環(huán)境科學(xué)研究工作的專業(yè)人員閱讀。

書(shū)籍目錄

第一章 緒論　第一節(jié) 環(huán)境化學(xué)　　一、環(huán)境問(wèn)題　　二、環(huán)境化學(xué)　第二節(jié) 環(huán)境污染物　　一、環(huán)境污染物的類別　　二、環(huán)境效應(yīng)及其影響因素　　三、環(huán)境污染物在環(huán)境各圈的遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程簡(jiǎn)介　思考題與習(xí)題　主要參考文獻(xiàn)第二章 大氣環(huán)境化學(xué)　第一節(jié) 大氣的組成及其主要污染物　　一、大氣的主要成分　　二、大氣層的結(jié)構(gòu)　　三、大氣中的主要污染物　第二節(jié) 大氣中污染物的遷移　　一、輻射逆溫層　　二、大氣穩(wěn)定度　　三、大氣污染數(shù)學(xué)模式　　四、影響大氣污染物遷移的因素　第三節(jié) 大氣中污染物的轉(zhuǎn)化　　一、自由基化學(xué)基礎(chǔ)　　二、光化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)　　三、大氣中重要自由基的來(lái)源　　四、氮氧化物的轉(zhuǎn)化　　五、碳?xì)浠衔锏霓D(zhuǎn)化　　六、光化學(xué)煙霧　　七、硫氧化物的轉(zhuǎn)化及硫酸煙霧型污染　　八、酸性降水　　九、溫室氣體和溫室效應(yīng)　　十、臭氧層的形成與耗損　第四節(jié) 大氣顆粒物　　一、大氣顆粒物的來(lái)源與消除　　二、大氣顆粒物的粒徑分布　　三、大氣顆粒物的化學(xué)組成　　四、大氣顆粒物來(lái)源的識(shí)別　　五、大氣顆粒物中的PM2.5　　思考題與習(xí)題　　主要參考文獻(xiàn)第三章 水環(huán)境化學(xué)　第一節(jié) 天然水的基本特征及污染物的存在形態(tài)　　一、天然水的基本特征　　二、水中污染物的分布和存在形態(tài)　　三、水中營(yíng)養(yǎng)元素及水體富營(yíng)養(yǎng)化　第二節(jié) 水中無(wú)機(jī)污染物的遷移轉(zhuǎn)化　　一、顆粒物與水之間的遷移　　二、水中顆粒物的聚集　　三、溶解和沉淀　　四、氧化還原　　五、配合作用　第三節(jié) 水中有機(jī)污染物的遷移轉(zhuǎn)化　　一、分配作用　　二、揮發(fā)作用　　三、水解作用　　四、光解作用　　五、生物降解作用　第四節(jié) 水質(zhì)模型　　一、氧平衡模型　　二、湖泊富營(yíng)養(yǎng)化預(yù)測(cè)模型　　三、有毒有機(jī)污染物的歸趨模型　　四、多介質(zhì)環(huán)境數(shù)學(xué)模型　　思考題與習(xí)題　　主要參考文獻(xiàn)第四章 土壤環(huán)境化學(xué)　第一節(jié) 土壤的組成與性質(zhì)　　一、土壤組成　　二、土壤的粒級(jí)分組與質(zhì)地分組　　三、土壤吸附性　　四、土壤酸堿性　　五、土壤的氧化還原性　第二節(jié) 重金屬在土壤一植物體系中的遷移及其機(jī)制　　一、影響重金屬在土壤一植物體系中遷移的因素　　二、重金屬在土壤一植物體系中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律　　三、主要重金屬在土壤中的積累和遷移轉(zhuǎn)化　　四、植物對(duì)重金屬污染產(chǎn)生耐性的幾種機(jī)制　第三節(jié) 土壤中農(nóng)藥的遷移轉(zhuǎn)化　　一、土壤中農(nóng)藥的遷移　　二、非離子型農(nóng)藥與土壤有機(jī)質(zhì)的作用　　三、典型農(nóng)藥在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化　　思考題與習(xí)題　　主要參考文獻(xiàn)第五章 生物體內(nèi)污染物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程及毒性　第一節(jié) 物質(zhì)通過(guò)生物膜的方式　　一、生物膜的結(jié)構(gòu)　　二、物質(zhì)通過(guò)生物膜的方式　第二節(jié) 污染物質(zhì)在機(jī)體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)　　一、吸收　　二、分布　　三、排泄　　四、蓄積　第三節(jié) 污染物質(zhì)的生物富集、放大和積累　　一、生物富集　　二、生物放大　　三、生物積累　第四節(jié) 污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化　　一、生物轉(zhuǎn)化中的酶　　二、若干重要輔酶的功能　　三、生物氧化中的氫傳遞過(guò)程　　四、耗氧有機(jī)污染物質(zhì)的微生物降解　　五、有毒有機(jī)污染物質(zhì)生物轉(zhuǎn)化類型　　六、有毒有機(jī)污染物質(zhì)的微生物降解　　七、氮及硫的微生物轉(zhuǎn)化　　八、重金屬元素的微生物轉(zhuǎn)化　　九、污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化速率　第五節(jié) 污染物質(zhì)的毒性　　一、毒物　　二、毒物的毒性　　三、毒物的聯(lián)合作用　　四、毒作用的過(guò)程　　五、毒作用的生物化學(xué)機(jī)制　第六節(jié) 有機(jī)物的定量結(jié)構(gòu)與活性關(guān)系　　一、概述　　二、Hansch分析法　　三、分子連接性指數(shù)法　　四、量化參數(shù)在QSAR研究中的應(yīng)用　　五、比較分子力場(chǎng)分析方法　　思考題與習(xí)題　　主要參考文獻(xiàn)第六章 典型污染物在環(huán)境各圈層中的轉(zhuǎn)歸與效應(yīng)　第一節(jié) 污染物在多介質(zhì)多界面環(huán)境中的傳輸　第二節(jié) 重金屬元素　　一、汞　　二、鎘　　三、鉻　　四、砷　第三節(jié) 有機(jī)污染物　　一、持久性有機(jī)污染物　　二、有機(jī)鹵代物　　三、多環(huán)芳烴　　四、表面活性劑　　思考題與習(xí)題　　主要參考文獻(xiàn)第七章 受污染環(huán)境的修復(fù)　第一節(jié) 微生物修復(fù)技術(shù)　　一、概述　　二、影響微生物修復(fù)效率的因素　　三、強(qiáng)化生物修復(fù)的主要類型　　四、生物修復(fù)的優(yōu)缺點(diǎn)　第二節(jié) 植物修復(fù)技術(shù)　　一、概述　　二、植物修復(fù)重金屬污染的過(guò)程和機(jī)理　　三、植物修復(fù)有機(jī)污染物的過(guò)程和機(jī)理　第三節(jié) 化學(xué)氧化技術(shù)　　一、概述　　二、高錳酸鉀氧化法　　三、臭氧氧化技術(shù)　　四、過(guò)氧化氫及Fenton氧化技術(shù)　第四節(jié) 電動(dòng)力學(xué)修復(fù)　　一、基本原理　　二、影響因素　　三、聯(lián)用技術(shù)　第五節(jié) 地下水修復(fù)的可滲透反應(yīng)格柵技術(shù)　　一、概述　　二、Fe—PRB　第六節(jié) 表面活性劑及共溶劑淋洗技術(shù)　　一、基本原理　　二、影響因素　　思考題與習(xí)題　　主要參考文獻(xiàn)第八章 綠色化學(xué)的基本原理與應(yīng)用　第一節(jié) 綠色化學(xué)的誕生和發(fā)展簡(jiǎn)史　　一、綠色化學(xué)的誕生　　二、綠色化學(xué)的定義和發(fā)展簡(jiǎn)史　第二節(jié) 綠色化學(xué)的基本原理　　一、綠色化學(xué)的12條原理及特點(diǎn)　　二、綠色化學(xué)與綠色工程　　三、工業(yè)生態(tài)學(xué)原理　第三節(jié) 綠色化學(xué)的應(yīng)用　　一、綠色化學(xué)的主要研究方向　　二、綠色化學(xué)的應(yīng)用　　思考題與習(xí)題　　主要參著文獻(xiàn)中英文關(guān)鍵詞對(duì)照索引

章節(jié)摘錄

　　從20世紀(jì)50年代開(kāi)始，經(jīng)60年代的醞釀和準(zhǔn)備，到70年代初期，有較多不同學(xué)科的科學(xué)工作者投人防治環(huán)境污染的研究領(lǐng)域，經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的孕育和發(fā)展過(guò)程，在原有各相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)上產(chǎn)生了一門(mén)以研究環(huán)境質(zhì)量及其控制和改善為目的的綜合性新學(xué)科——環(huán)境科學(xué)。　　環(huán)境科學(xué)主要是運(yùn)用自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)有關(guān)學(xué)科的理論、技術(shù)和方法來(lái)研究環(huán)境問(wèn)題。在宏觀上研究人類同環(huán)境之間的相互作用、相互促進(jìn)、相互制約的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系，揭示社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展的基本規(guī)律；在微觀上研究環(huán)境中的物質(zhì)，尤其是人類活動(dòng)排放的不同種類和形態(tài)的污染物在生態(tài)系統(tǒng)或有機(jī)體內(nèi)遷移、轉(zhuǎn)化和蓄積的過(guò)程及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，探索它們對(duì)生命的影響及其作用機(jī)理，并綜合運(yùn)用多種工程技術(shù)措施，利用系統(tǒng)分析和系統(tǒng)工程的方法尋找解決環(huán)境問(wèn)題的最佳方案?！　∮捎谙嚓P(guān)學(xué)科的相互滲透和交叉，現(xiàn)階段在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)已形成許多分支學(xué)科。屬于自然科學(xué)方面的主要有環(huán)境地學(xué)、環(huán)境生物學(xué)、環(huán)境化學(xué)、環(huán)境物理學(xué)、環(huán)境工程學(xué)、環(huán)境醫(yī)學(xué)等；屬于社會(huì)科學(xué)方面的主要有環(huán)境管理學(xué)、環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境法學(xué)等；還有自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)交叉結(jié)合的如環(huán)境評(píng)價(jià)學(xué)、環(huán)境規(guī)劃學(xué)等?！　≡诮F(xiàn)代工農(nóng)業(yè)發(fā)展和科技進(jìn)步過(guò)程中，“化學(xué)”為人類提供了品種繁多、琳瑯滿目的生產(chǎn)和生活用品，化學(xué)科學(xué)和化學(xué)工業(yè)為現(xiàn)代社會(huì)做出了重要貢獻(xiàn)。然而與此同時(shí)，大量的有害化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入地球的各個(gè)圈層后，大大降低了環(huán)境質(zhì)量，直接或間接地?fù)p害人類的健康，影響生物的繁衍和生態(tài)的平衡?！　　?/pre>




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