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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