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第一章 从分子与溶液的角度看水与天然水1

一、作为分子的水的组成、结构和特性1

(一)水的同位素组成1

(二)水的异常特性5

(三)水分子的结构6

(四)水的异常特性与结构的关系8

二、作为溶液的天然水的某些物理和化学性质8

(一)天然水的依数性质9

(二)与输送现象有关的性质10

(三)电解质水溶液中的离子12

(四)离子活度和离子强度14

(五)天然水中物质的溶存状态16

第二章 水圈的结构、溶质成分的形成及影响因素21

一、水圈的结构21

二、海洋水溶质成分的形成过程24

(一)海洋水原始溶质组成设想24

(二)决定海洋水现代溶质组成的机理27

(一)岩石的化学风化作用与陆地水溶质成分的形成28

三、陆地水溶质成分的形成过程及影响因素28

(二)影响陆地水溶质成分的其他主要化学与物理过程35

(三)地质、地理条件对陆地水溶质成分的影响40

第三章 天然水主要离子化学45

一、天然水中的主要离子45

(一)硅(Si)46

(二)钙(Ca2+)47

(三)镁(Mg2+)50

(四)天然水的硬度50

(五)钠(Na+)52

(六)钾(K+)53

(七)碳酸氢根(HCO3-)与碳酸根(CO32+)53

(八)氯(Cl-)55

(九)硫酸根(SO2-4)56

(十)主要离子缔合体57

二、天然水按主要离子总量和成分的分类59

(一)天然水按离子总量(又称矿化度)的分类59

(二)天然水按主要离子成分的分类60

三、天然水中离子总量增长与水化学类型的关系及地理分布的规律性61

(一)天然水中离子总量增长与水化学类型的关系61

四、天然水的pH值、酸度及碱度62

(二)水化学类型的地理区域分布规律62

(一)天然水的pH值63

(二)天然水的酸度与碱度65

第四章 主要类型陆地水与大气降水化学67

一、河水化学67

(一)河水化学特征概述67

(二)我国河流水化学特征69

二、湖水化学77

(一)概述82

三、潜水(浅层地下水)化学82

(二)我国潜水化学85

(三)我国华北城市地区潜水硬度升高的问题86

四、大气降水化学90

(一)大气降水的化学成分90

(二)大气降水的酸度92

(三)酸雨化学过程94

(四)我国的酸雨问题97

第五章 重金属在水环境中的迁移转化(一)99

(一)氢氧化物100

一、重金属化合物的沉淀--溶解作用100

(二)硫化物101

(三)碳酸盐103

二、重金属离子的水解作用105

(一)基本概念105

(二)常见重金属的水解特征107

(三)氢氧化物沉淀生成与羟基络离子生成之间的关系109

三、水环境中配位体对重金属的络合作用111

(一)概述111

(二)水环境中的无机配位对重金属的络合作用112

(三)水环境中的有机配位体对重金属络合作用117

第六章 重金属在水环境中的迁移转化(二)129

四、水环境中的胶体对重金属离子的吸附作用129

(一)水环境中胶体的种类129

(二)吸附机理134

(三)吸附等温式143

(四)水体中的悬浮物和底泥对重金属离子的吸附作用146

五、重金属在水环境中的氧化还原作用148

(一)环境物质的氧化态与还原态149

(二)自然环境的氧化还原电位150

(三)氧化还原条件对水环境中重金属迁移的影响154

(一)汞的甲基化反应160

六、某些重金属的生物甲基化作用160

(二)影响无机汞甲基化的因素161

(三)汞的甲基化速率162

(四)甲基汞与二甲基汞之间的转化162

(五)其他重金属的甲基化问题163

第七章 重金属水环境化学研究中几个较被关注的问题165

一、水环境中重金属形态问题概述165

二、水环境中溶解态金属的分布规则及研究意义165

(二)水中溶解态金属形态对水生生物的毒性效应167

(一)海水与淡水中金属形态分布的差别167

(三)水中溶解态金属形态与水生生物积累金属的关系169

(四)水中金属形态与水质标准的关系169

三、水环境中颗粒态金属的分布规则及研究意义170

(一)概述170

(二)沉积物金属形态分布规则172

(三)沉积物中金属的形态与底栖生物浓集金属的关系174

(四)沉积物金属形态在研究水体污染历史中的应用175

四、水体沉积物金属化学若干问题176

(一)在金属水环境化学研究中研究沉积物的重要性176

(二)水体沉积物金属的背景值179

(三)沉积物金属浓度测定值的校正问题181

五、沉积物中金属的释放问题189

(一)盐水对沉积物的作用189

(二)氧化还原条件改变与金属释放189

(三)有机络合剂的使用与金属释放191

第八章 耗氧有机物在水环境中的降解作用192

一、概述192

二、微生物在有机物的生物化学氧化中的作用195

(一)生化反应中的细菌195

(二)生化反应中的酶196

(三)生化反应中的辅酶197

三、有机物生物化学分解基本反应199

四、有机物生化降解经路200

五、代表性耗氧有机物的生化降解过程205

(一)碳水化合物的降解206

(二)脂肪和油类的降解207

(三)蛋白质的降解208

第九章 持久性有机物在水环境中的迁移转化212

一、环境中的持久性有机物及其迁移的一般模式212

(一)持久性有机物在水/气两相间的平衡213

二、持久性有机物在水/气两相间的迁移213

(二)持久性有机物从水中向大气挥发的速度216

三、持久性有机物在水/固两相间的迁移220

(一)持久性有机物在固相表面的吸附机理221

(二)各类持久性有机物在环境胶体上的吸附222

(三)持久性有机物在固相表面的吸附平衡226

四、持久性有机物在水/生物两相间的迁移229

(一)生物富集作用229

(二)分配系数和富集因素231

(三)水生生物积累持久性有机物的速度239

(四)影响持久性有机物生物富集的因素242

五、持久性有机物在水环境中的转化243

(一)持久性有机物在水环境中的化学降解243

(二)持久性有机物的光化学降解244

(三)持久性有机物生化降解的基本反应248

(四)持久性有机物的生化降解途径253

(五)持久性有机物的生化降解速度257

第十章 水环境化学研究的若干方法261

一、水环境化学野外现场调查研究261

(一)概述261

(二)采样点布设原则262

(三)水样的采集与保存265

二、水环境化学研究中的实验模拟269

(一)概述269

(二)实验模拟的重要意义270

(三)模拟实验研究的设计271

(四)模拟实验研究的条件控制272

(五)同位素示踪技术在模拟研究中的应用273

三、水环境化学研究中的数值模拟274

(一)化学热力学平稳模拟274

(二)化学反应动力学及迁移动力学模拟问题说明277

四、水环境化学研究中常用的水质模型简介278

(一)概述278

(二)河流系统常用数学模型的基本方程279

(三)河流降解性物质的水质模型285

(四)重金属污染物在河流中迁移模式287

(五)湖泊水质预测模型291

五、遥感技术在水环境化学研究某些领域中的应用292

(一)海洋石油污染遥感测定293

(二)湖泊类水体的BOD遥感测定296

(三)水体富营养化的遥感测定298