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第一章 水化学基础 1

第一节 水的结构、特性及环境效应 1

一、水的结构 1

二、水的特异性质及同位素组成 2

三、水的环境效应 6

第二节 溶解平衡 15

一、化学平衡定律 15

二、焓、自由能与化学反应 16

三、活度及活度系数 19

四、气体在水中的溶解平衡 20

五、天然水中的溶解一沉淀 24

第三节 酸碱平衡 28

一、水的酸碱性 28

二、酸碱质子理论及酸碱强度 29

三、碳酸平衡 32

第四节 氧化还原作用 35

一、氧化还原平衡基本原理 35

二、氧化还原平衡图示法 38

三、水环境中的氧化还原反应 44

第五节 配合平衡 47

一、水环境中的配合物 47

二、配合物的离解平衡及稳定性 52

第六节 吸附作用 54

一、吸附种类及吸附机理 55

二、离子交换吸附 56

三、等温吸附方程 58

四、溶质迁移迟后方程 59

本章小结 60

复习思考题与习题 60

技能训练1-1碳酸种类与pH关系测定实验 63

技能训练1-2建立等温吸附方程的实验方法 64

第二章 天然水的化学成分 67

第一节 天然水成分的一般组成 67

一、天然水的组成分类 67

二、天然水的一般成分 68

一、大气降水的成分特征 72

第二节 天然水的化学特性 72

二、海水的成分特征 73

三、河水的成分特征 74

四、湖泊及水库水的成分特征 76

五、地下水的成分特征 77

第三节 水化学成分的资料分析与整理 78

一、水化学成分的综合指标 78

二、水化学成分的数据审查与分析 81

三、水化学分类 82

四、水化学成分的图示法 83

本章小结 85

复习思考题与习题 85

技能训练水化学资料的分析整理 86

第三章 天然水化学成分的形成与特征 88

第一节 地表水化学成分的形成与特征 88

一、河水化学成分的形成与分带特征 88

二、湖水化学成分的形成与变化特征 91

三、海水溶质成分的形成与特征 93

一、地下水主要化学成分的形成 96

第二节 地下水化学成分的形成与特征 96

二、地下水化学成分的形成作用 99

三、地下水化学成分的基本成因类型 102

四、表生带渗入成因地下水成分的形成与特征 104

五、地下热水化学成分的形成与特征 107

本章小结 110

复习思考题与习题 110

阅读材料我们究竟该喝什么水？ 110

第四章 水环境污染 113

第一节 水污染的形成原因 113

一、污染源 113

二、水中的污染物 117

三、水污染方式及污染途径 119

第二节 典型水污染的特征 121

一、无机无毒物污染 121

二、需氧有机物污染 125

三、毒污染 128

四、油污染 132

五、富营养化污染 134

六、病原微生物污染 137

七、固体污染物及地面径流 138

八、感官性污染物和热污染 139

九、放射性污染 140

本章小结 141

复习思考题与习题 141

阅读材料近半数世界人口缺乏洁净水，我国水污染也较为严重 142

第五章 重金属污染物在水环境中的迁移转化规律 144

第一节 重金属化合物的沉淀一溶解作用 145

一、氢氧化物 145

二、硫化物 146

三、碳酸盐 147

第二节 重金属离子的水解作用 149

一、金属离子的分级水解 149

二、常见重金属的水解特征 151

三、氢氧化物沉淀生成与羟基配离子生成之间的关系 152

一、水环境中的无机配位体对重金属的配合作用 154

第三节 水环境中配位体对重金属的配合作用 154

二、水环境中的有机配位体对重金属的配合作用 156

第四节 水环境中的胶体对重金属离子的吸附作用 158

一、水环境中胶体的种类 158

二、吸附作用对水体中金属离子浓度的控制作用 159

第五节 几种重金属污染物在水中的行为 160

一、汞 161

二、镉 166

三、铅 169

四、铬 172

五、砷 173

本章小结 175

复习思考题与习题 175

阅读材料日本水俣病事件 176

第六章 有机物在水环境中的降解和迁移转化 177

第一节 概述 177

一、水环境中有机物种类及主要物理、化学和生物反应 177

二、有机物的氧化性及氧化还原反应 178

第二节 河流中需氧有机污染物质的自净 179

一、耗氧作用与复氧作用 179

二、影响需氧有机物自净的因素 181

第三节 代表性需氧有机物的生化降解过程 182

一、碳水化合物的降解 182

二、脂肪和油类的降解 183

三、蛋白质降解 183

一、水体中的芳烃类污染物 186

第四节 有毒有机污染物 186

二、水体中的酚类污染物 190

三、水体中的合成洗涤剂污染物 192

四、有机农药和多氯联苯 193

本章小结 194

复习思考题与习题 194

选做实验6-1天然水的净化 195

选做实验6-2污水简易处理趣味实验 195

一、概述 197

第一节 环境水化学野外现场调查研究 197

第七章 环境水化学的研究方法 197

二、采样点布设原则 198

三、水样的采集与保存 202

第二节 环境水化学研究中的实验室方法 206

一、水化学分析实验 206

二、实验模拟 207

本章小结 211

技能训练需氧有机物降解的水槽模拟实验 212

复习思考题与习题 212

现场教学参观实习 213

附录1 标准状态下（25℃，101325Pa）某些物质的标准生成自由能（AGf）及标准生成焓（△Hf） 214

附录2 某些物质在水中的溶度积常数（25℃,101325Pa） 218

附录3 某些弱酸弱碱的电离常数、配合物的稳定常数和标准电极电位 220

附录4 地表水环境质量标准（GB3838—2002） 224

附录5 地下水质量标准（GB/T14848—1993） 228

附录6 海水水质标准（GB3097—1997） 229

附录7 生活饮用水卫生标准（GB5749—85） 230

参考文献 231