环境化学（第9版）

　　《环境化学》第九版保持了前八版发展的基本结构、水平和重点，并反映了环境化学的前沿与发展动态。 因此，这本书没有直接介绍特定的环境问题，如臭氧层的破坏，而是系统地介绍了环境化学的基本概念，使得读者掌握理解环境问题的背景知识。第l章和第2章与第八版比具有较大的变化，更详细地介绍了可持续发展、环境科学整体、化学品的迁移与归趋、物质循环、环境化学的本质，以及绿色化学。第八版中关于恐怖主义的一章已经被删除，但是一些具体内容，如恐怖袭击使用的毒物的效应，放到了其他章节。 因为能源对于环境和可持续发展都非常重要，因此增加了相关的章。在第七版以及之前的版本中关于化学和有机化学基础的章节不再单独出现，读者可以找出版社或作者索要相关的PDF文件。 这本书按照五个圈层介绍了环境：①水圈；②大气圈；③岩石圈；④生物圈；⑤人类活动圈。本书强调了由人类及其发展的科技形成和运作的环境，即人类活动圈。这个环境圈层对地球及其环境系统都产生很大的影响，诺贝尔奖获得者PaulCrutzen说过，人类正在离开全新世（holocene epoch），进入人类世（anthropoceneepoch），人类活动的影响将成为对人类在地球上的生存条件的主导性影响，人类排放的各种气体显著地影响了气候和大气中的保护层。既然科技发展的目标是帮助地球上的人类生存，那么促进和维持人类活动圈与其他环境圈层和谐与可持续发展是十分重要的。在这项任务中，环境化学承担着重要的角色。

　　马纳汉（Stanley E.Manahan），密苏里哥伦比亚大学化学名誉教授，他从1965年起就在那里任职。他于1960年在美国恩波利亚洲立大学获得化学学士学位，1965年在美国堪萨斯大学获得分析化学博士学位。Manahan博士曾在全美国讲授环境化学、毒理化学、废物处理以及绿色化学等相关课程，这是一个美国化学会（ACS）组织的巡回演讲计划。他还在波多黎各、委内瑞拉梅里达州（Merida）的安第斯大学、日本的北海道大学、墨西哥国立自治大学（National Autonomous University）、法国以及意大利等地就相关内容做主旨报告。他获得了2000年意大利化学会环境化学分会奖。他的研究特长为危险废物的气化处理技术。孙红文，女，1967年生，博士。南开大学环境科学与工程学院教授、副院长，环境污染过程与基准教育部重点实验室主任。1994年于南开大学获博±学位，2004年入选“教育部新世纪优秀人才支持计划”，2007年被评为“全国模范教师”，2008年“环境化学”课程入选“国家精品课程”，2009年获天津市教学成果一等奖（排名第二），2010年获得教育部自然科学二等奖（排名第一），并入选国家级优秀教学团队，2012年获得国家杰出青年科学基金项目资助。主要研究方向为环境污染化学与修复，主持或参加各类科技项目40余项。发表期刊论文180余篇，其中SCI收录论文70余篇，被SCI论文引用500余次；申报专利19项，获得授权2项。担任国内若干学术委员会委员以及若干国内外学术期刊编委。

第1章 环境与可持续性科学
1.1 太阳能与化石燃料的循环
1.1.1 短暂而辉煌的化石燃料时代
1.1.2 回到太阳能
1.2 可持续性科学
1.2.1 环境科学
1.2.2 绿色化学与技术
1.3 化学与环境
1.4 水、空气、土壤、生物和技术
1.4.1 水和水圈
1.4.2 空气与大气圈
1.4.3 土壤和岩石圈
1.4.4 生物和生物圈
1.4.5 科学技术与环境
1.5 生态学、生态毒理学和生物圈
1.5.1 生物圈
1.5.2 生态学
1.5.3 生态毒理学
1.6 能源与能源循环
1.6.1 光与电磁辐射
1.6.2 生命系统中的能量流动和光合作用
1.6.3 能源的利用
1.7 人类的影响和污染
1.7.1 有关污染的一些定义
1.7.2 环境各圈层中的污染
1.8 化学品的归趋和迁移
1.8.1 物理迁移
1.8.2 反应活性
1.8.3 质量平衡的表达
1.8.4 相间分配
1.9 大气圈、水圈和岩石圈中化学品的归趋与迁移
1.9.1 大气圈中的污染物
1.9.2 水圈中的污染物
1.9.3 岩石圈中的污染物
1.10 环境危害和恐怖主义
1.10.1 通过绿色化学与绿色工程保护环境
1.11 环境取证
参考文献
补充参考资料
思考题与习题
第2章 化学和人类活动圉——环境化学和绿色化学
2.1 环境化学
2.2 物质与物质循环
2.2.1 碳循环
2.2.2 氮循环
2.2.3 氧循环
2.2.4 磷循环
2.2.5 硫循环
2.3 人类活动圈和环境化学
2.3.1 人类活动圈的构成
2.4 技术与人类活动圈
2.4.1 工程学
2.5 基础设施
2.5.1 脆弱的基础设施
2.6 对环境产生影响的人类活动圈的组成
2.7 人类活动圈对地球的影响
2.8 人类活动圈和整体环境的融合
2.8.1 人类活动圈和工业生态学
2.9 绿色化学
2.9.1 绿色合成化学
2.9.2 降低风险
2.9.3 绿色化学的特定方面
2.9.4 化学品不被期望的三种性质：持久性、生物积累性和毒性
2.9.5 绿色化学和环境化学
参考文献
补充参考资料
思考题与习题
第3章 水化学基础
3.1 水的重要性
3.2 水：从分子到海洋
3.2.1 水的来源和利用：水循环
3.2.2 水的性质——一种独特的物质
3.2.3 水分子
3.3 水体的特性
3.4 水生生物
3.5 水化学简介
3.6 水中的气体
3.6.1 水中的氧
3.7 水的酸度和水中的二氧化碳
3.7.1 水中的二氧化碳
3.8 碱度
3.8.1 不同pH对碱度的影响
3.8.2 溶解的无机碳和碱度
3.8.3 碱度对二氧化碳溶解度的影响
3.9 水中的钙和其他金属
3.9.1 作为酸的水合金属离子
3.9.2 水中的钙
3.9.3 溶解的二氧化碳和碳酸钙矿物质
3.10 络合作用和螯合作用
3.10.1 水中螯合剂的存在和重要性
3.11 金属络合物的键及结构
3.11.1 螯合的选择性与特异性
3.12 络合物溶液中各形态浓度计算
3.13 去质子化配体的络合作用
3.14 质子化配体的络合作用
3.15 NTA对固体中铅离子的溶解作用
3.15.1 NTA与金属碳酸盐的反应
3.15.2 钙离子对螯合剂与难溶盐反应的影响
3.16 水中的聚磷酸盐和磷酸盐
3.16.1 聚磷酸盐
3.16.2 聚磷酸盐的水解
3.16.3 聚磷酸盐的络合作用
3.16.4 磷酸盐
3.17 腐殖质络合剂
3.18 络合和氧化一还原过程
参考文献
补充参考资料
思考题与习题
第4章 水化学中的氧化-还原
4.1 氧化-还原的重要性
4.2 电子和氧化-还原反应
4.3 电子活度和pE
4.4 能斯特方程
4.5 反应趋势：从半反应到全反应
4.6 能斯特方程与化学平衡
4.7 pE与自由能的关系
4.8 单电子-摩尔表示的反应
4.9 水中pE的限制范围
4.10 天然水的pE
4.11 pE-pH图
4.12 作为天然还原剂的腐殖质
4.13 氧化-还原中的光化学过程
4.14 腐蚀
参考文献
补充参考资料
思考题与习题
第5章 水化学中各相间的相互作用
第6章 水生微生物化学
第7章 水污染
第8章 水处理
第9章 大气和大气化学
第10章 大气中的颗粒物
第11章 大气中的气态无机污染物
第12章 大气中的有机污染物
第13章 光化学烟雾
第14章 濒危的全球大气
第15章 岩石圉和地球化学
第16章 土壤和农业环境化学
第17章 绿色化学和工业生态学
第19章 可持续能源：一切事物的核心
第20章 危险废物的性质、来源及其环境化学
第21章 废物最小化、利用及处理的工业生态学
第22章 环境生物化学
第23章 毒理化学
第24章 化学品的毒理化学
第25章 水和废水的化学分析
第26章 固体与废物的分析
第27章 大气与空气污染物分析
第28章 生物样品及外源物质的分析
索引