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第1章 城市与区域大气复合污染&朱彤1

1.1引言1

1.2大气复合污染的特征2

1.2.1大气氧化性与氧化剂3

1.2.2大气细颗粒物4

1.2.3大气污染的非线性特征及数值模拟5

1.2.4大气复合污染的特征观测6

1.3表面多相反应与大气复合污染的形成机制7

1.3.1气态物种向细颗粒物的转化7

1.3.2细颗粒物作为大气的氧化剂7

1.3.3小分子气态物种在颗粒物表面的反应8

1.3.4细颗粒物与大气氧化剂的协同效应9

1.3.5大气复合污染形成机制研究的实验室手段9

1.3.6大气多相复合化学反应的发展方向10

1.4大气复合污染的健康效应12

1.5大气复合污染的调控原理14

1.6城市群大气污染16

参考文献17

第2章 环境空气气溶胶化学&白志鹏18

2.1引言18

2.2基于组成特征的大气颗粒物排放源分类方法20

2.2.1建立污染源化学成分谱的方法21

2.2.2大气颗粒物排放源分类21

2.3样品的采集及处理22

2.3.1源样品采集原则22

2.3.2代表性源样品采集技术的新进展23

2.4源与受体样品化学组分的分析技术24

2.4.1热解电化学测碳法25

2.4.2热光反射测碳法25

2.5气溶胶的化学成分谱27

2.5.1污染源排放的气溶胶与环境空气中的气溶胶成分表示方法27

2.5.2颗粒物源成分谱的实例28

2.5.3源与受体颗粒物成分谱的数据32

2.6颗粒物来源解析技术的发展32

2.6.1我国大气颗粒物污染状况及治理中存在的问题32

2.6.2大气颗粒物源解析技术的提出及发展过程33

2.6.3化学质量平衡（CMB）受体模型34

2.6.4二重源解析技术36

2.6.5二次颗粒物的浓度及来源解析37

2.6.6源贡献值分析39

2.7我国空气颗粒物中烃类物质的来源解析研究进展43

2.7.1空气颗粒物中饱和烃的来源研究43

2.7.2空气颗粒物中多环芳烃的来源研究44

2.7.3小结45

2.8稳定同位素在大气颗粒物载带的污染物来源分析中的应用进展45

2.8.1稳定同位素及同位素比值的概念45

2.8.2稳定同位素的分析技术46

2.8.3稳定同位素技术在大气污染物来源分析中的应用46

2.8.4应用实例——运用稳定碳同位素技术推测大气颗粒物中的多环芳烃的来源46

2.8.5小结47

2.9室内颗粒物暴露的来源解析48

2.10颗粒物与能见度50

2.10.1霾及其重要性50

2.10.2霾（能见度）的单位50

2.10.3霾的测量51

2.10.4美国的立法52

2.10.5改善能见度的措施52

2.10.6结论53

2.11结束语54

参考文献54

第3章 可吸入颗粒物毒性与Fenton反应&王玉秋，马永民，戴树桂57

3.1问题的提出57

3.2Fenton反应机理的研究60

3.2.1回顾历史61

3.2.2实验分析62

3.2.3高价铁化合物的实验考察65

3.2.4理论研究结果65

3.3金属介导DNA氧化损伤机制68

3.4金属介导蛋白质氧化损伤机制71

3.5金属介导脂质过氧化72

3.6结束语73

参考文献74

第4章 化学生态物质与环境保护和污染修复&庄源益，钟远77

4.1引言77

4.2植物化感作用78

4.2.1概述78

4.2.2化感物质79

4.2.3化感作用的应用81

4.3信息素85

4.3.1昆虫信息素研究的发展过程85

4.3.2信息素的分类86

4.3.3信息素产生与释放的影响因素88

4.3.4昆虫信息素的应用89

4.3.5昆虫信息素应用存在的问题与展望91

4.4诱导型污染修复92

4.4.1植物的根分泌物及其作用92

4.4.2次生代谢物与诱导物94

4.4.3诱导物与污染修复95

4.4.4展望97

参考文献98

第5章 饮用源水中砷的去除技术进展&陈甫华100

5.1引言100

5.2As（Ⅲ）的氧化技术101

5.2.1必要性101

5.2.2化学氧化剂氧化101

5.2.3阳光催化氧化101

5.3砷的去除技术102

5.3.1混凝技术102

5.3.2吸附技术105

5.3.3离子交换技术111

5.3.4膜技术112

5.4小结115

参考文献116

第6章 有机污染土壤修复新技术与土壤-污染物不可逆作用过程&孙红文，李阳119

6.1有机污染土壤修复新技术119

6.1.1引言119

6.1.2植物修复120

6.1.3深度氧化125

6.1.4湿式氧化130

6.2土壤-污染物不可逆作用过程134

6.2.1引言134

6.2.2污染物在土壤中的锁定现象136

6.2.3污染物在土壤中的吸附/脱附行为139

6.2.4影响土壤中有机污染物环境有效性的因素140

6.2.5土壤中有机污染物环境有效性的研究手段142

参考文献144

第7章 有机膨润土及其在环境污染控制和修复中的应用&朱利中，陈宝梁148

7.1膨润土和有机膨润土149

7.1.1膨润土149

7.1.2有机膨润土150

7.2膨润土和改性膨润土在废水处理中的应用157

7.3有机膨润土吸附处理有机废水的机理及应用159

7.3.1单阳离子有机膨润土159

7.3.2双阳离子有机膨润土163

7.3.3阴-阳离子有机膨润土166

7.4有机膨润土吸附处理有机废气的机理和应用169

7.4.1有机膨润土对苯蒸气的吸附去除作用169

7.4.2CPC-有机膨润土对VOCs的吸附作用172

7.5有机黏土在污染环境修复中的应用175

7.5.1固定-微生物降解相结合的方法175

7.5.2固定-洗脱相结合的方法176

7.5.3土地填埋防渗材料添加剂177

7.6有机膨润土回收利用的方法177

7.6.1回收利用177

7.6.2联合使用177

7.6.3多次重复吸附178

7.6.4化学与生物回收178

参考文献178

第8章 形态分析、分级分析和土壤中重金属元素的生物可给性研究&单孝全，张淑贞181

8.1形态分析与分级分析181

8.1.1形态分析与分级分析的定义181

8.1.2形态分析的分类181

8.1.3实验操作定义的分级提取（或萃取）182

8.1.4金属有机化合物分析184

8.1.5自由金属离子的分析测定185

8.1.6生物体中的金属有机化合物、植物螯合肽和金属硫蛋白的分析186

8.1.7土壤表面的形态分析187

8.1.8植物根表面的形态分析190

8.1.9超积累植物中元素的存在形态191

8.2生物可给性192

8.2.1自由离子活性模型192

8.2.2同位素稀释交换194

8.2.3薄层梯度扩散195

8.2.4相关性分析196

8.2.5基于植物根际过程的生物可给性方法197

参考文献206

第9章 砷和汞的生物地球化学循环&蔡勇，刘广良209

9.1引言209

9.1.1概述209

9.1.2砷210

9.1.3汞212

9.2形态和转化214

9.2.1砷214

9.2.2汞220

9.3归趋和迁移232

9.3.1砷232

9.3.2汞236

参考文献238

第10章 环境中的有机锡化合物研究进展&孙红文，戴树桂，黄国兰247

10.1引言247

10.2人体暴露途径248

10.3环境样品中有机锡化合物的分析方法250

10.4有机锡化合物在水环境中的多介质行为研究253

10.4.1有机锡化合物在水环境中的精细形态及理化性质253

10.4.2有机锡化合物在水-沉积物分配行为的研究253

10.4.3有机锡化合物的生物积累256

10.4.4有机锡化合物在水环境多介质中的降解258

10.4.5无机锡的甲基化259

10.4.6在水环境多介质中的其他研究259

10.5有机锡化合物对水生生物的毒理学研究260

10.5.1有机锡化合物对水生生物的毒性260

10.5.2有机锡化合物对水生生物的内分泌干扰性261

10.5.3有机锡化合物的定量结构-毒性相关关系（QSAR）研究263

10.5.4有机锡污染的环境生物标志物研究263

参考文献264

第11章 稀土元素的环境化学行为及生态效应研究进展&王晓蓉268

11.1稀土元素存在形态与生物可利用性研究268

11.1.1土壤稀土元素存在形态的方法研究268

11.1.2稀土元素在植物体内的存在形态270

11.2稀土元素在土壤界面的传输过程和迁移转化模型271

11.2.1稀土元素在土壤界面的传输过程271

11.2.2稀土元素在土壤中的迁移、转化模型272

11.3土壤腐殖质与稀土元素的配合作用及对生物可利用性的影响273

11.3.1腐殖酸与稀土的配合作用273

11.3.2腐殖酸对土壤中稀土元素形态的影响275

11.3.3富里酸与稀土元素的配位作用276

11.4环境条件对稀土元素迁移及生物可利用性的影响277

11.4.1添加配体对稀土生物可利用性的影响278

11.4.2pH和Eh对土壤中稀土形态和稀土迁移转化的影响280

11.5稀土元素的分馏作用281

11.5.1表征稀土分馏作用的指标281

11.5.2土壤中稀土的分馏作用282

11.5.3稀土元素在红壤-小麦生态系统中的分馏作用及影响因素282

11.6稀土元素在水生生态系统中的迁移及生态效应283

11.6.1小球藻对稀土元素的富集作用283

11.6.2稀土元素在鱼体中的生物富集作用284

11.6.3稀土元素在水体食物链生物中迁移的模拟研究285

11.6.4稀土元素在富营养化水体中的归趋286

11.7稀土的生物学效应与生态安全研究286

11.7.1稀土的生物学效应研究286

11.7.2稀土对土壤微生物及其生态功能的影响287

11.7.3稀土农用的生态安全研究287

参考文献288

第12章 环境中的持久性有机污染物&余刚，周霞，黄俊，张祖麟291

12.1水环境中的POPs292

12.1.1水相中的POPs292

12.1.2沉积物中的POPs301

12.2大气环境中的POPs309

12.2.1气相中的POPs309

12.2.2颗粒物中的POPs317

12.3土壤环境中的POPs319

12.3.1有机氯农药319

12.3.2PCBs322

12.3.3PCDD/Fs323

12.4生物体内的POPs325

12.4.1水生生物体内的POPs326

12.4.2陆生生物体内的POPs330

12.5人体中的POPs333

12.5.1有机氯农药333

12.5.2PCBs336

12.5.3PCDD/Fs337

参考文献339

第13章 环境内分泌干扰物&时国庆，江桂斌346

13.1环境内分泌干扰物的概念346

13.2环境内分泌干扰物对人类及野生动物的影响348

13.2.1环境内分泌干扰物对人类健康的影响348

13.2.2环境内分泌干扰物对野生动物的影响350

13.3环境内分泌干扰物的作用机制353

13.3.1与核受体的相互作用353

13.3.2对激素代谢的影响354

13.3.3对激素受体数量的影响354

13.3.4对激素的合成、储存、释放、运输、清除的影响354

13.4内分泌干扰效应的研究方法355

13.4.1体内实验355

13.4.2体外实验357

13.4.3EDSTAC内分泌干扰活性筛选研究方案361

13.5环境内分泌干扰物研究展望361

参考文献363

第14章 手性物质对映选择性环境行为的实验室研究&张智超，李朝阳367

14.1在对映体水平上研究手性污染物环境问题的必要性367

14.2手性物质对映选择性降解的动力学模型368

14.3实验控制条件下手性物质在环境介质中对映选择性降解和手性构型稳定性的研究370

14.3.1土壤、活性污泥和底泥370

14.3.2植物373

14.3.3水体374

14.3.4动物375

14.4展望376

参考文献377

第15章 复合污染问题与多介质多界面环境行为&戴树桂380

15.1复合污染与多介质多界面环境行为研究的重要意义380

15.1.1复合污染问题的提出380

15.1.2复合污染物的多介质多界面环境行为研究的意义381

15.2复合污染与多介质多界面环境行为涉及的一些基础理论问题383

15.2.1环境中污染物的平衡分配384

15.2.2污染物在土壤、沉积物中的不可逆吸附及其生物可利用性389

15.3国内外研究现状和最新进展392

15.3.1关于复合污染的研究392

15.3.2污染物多介质多界面环境行为393

15.3.3典型研究举例396

15.4复合污染物多介质多界面环境行为研究中的挑战性问题400

参考文献401

第16章 环境界面化学进展&潘纲403

16.1环境污染物在界面上的形态、活性和移动性404

16.1.1分子环境科学与同步辐射测定技术404

16.1.2环境界面吸附微观机理研究的若干进展405

16.2有机污染物在环境界面上的吸附-解吸机理414

16.2.1线性分配吸附作用415

16.2.2非线性表面吸附与分配吸附联合作用415

16.2.3有机物的不可逆吸附417

16.2.4有机物吸附动力学模型419

16.2.5固体浓度效应421

16.3亚稳平衡态吸附（MEA）理论的发展422

16.3.1MEA理论的基本原理422

16.3.2MEA吸附等温式424

16.3.3固体浓度效应吸附等温式424

16.3.4亚稳平衡态系数Kme与两种MEA状态之间的热力学关系式425

16.3.5MEA理论的宏观实验验证：固体浓度效应的物理化学根源426

16.3.6MEA状态和吸附可逆性的分子水平直接测定：MEA不等式的微观验证427

16.3.7表面吸附中的初始溶质浓度效应429

16.3.8循环温度扫描吸附-解吸技术研究MEA吸附状态的宏观可逆性430

16.3.9量子化学计算定量预测MEA吸附状态431

16.3.10MEA吸附对有机污染物光催化降解的影响432

16.3.11MEA理论在宏观环境中的应用：颗粒物在磷循环中的两性作用原理433

参考文献435

第17章 有机污染物定量结构-活性关系研究进展&王连生，王晓栋440

17.1概述440

17.2结构-活性关系研究中的量子化学方法441

17.2.1量子化学参数在结构-活性关系中的应用441

17.2.2前线轨道理论在QSAR中的应用445

17.2.3理论线性溶剂化能模型的应用447

17.3三维定量结构-活性关系（3D-QSAR）450

17.3.1基于分子全息的结构-活性关系（HQSAR）技术451

17.3.2比较分子力场分析（CoMFA）理论及应用453

17.4混合有机污染物的定量结构-活性关系459

17.4.1有机复合污染的分配规律与混合分配系数459

17.4.2碎片常数法估算有机污染物的混合分配系数460

17.4.3有机污染物的联合毒性效应预测461

参考文献463

第18章 绿色化学的进展与挑战&戴树桂464

18.1绿色化学的诞生和发展简史464

18.1.1可持续发展战略催生绿色化学464

18.1.2绿色化学的定义、挑战性和发展简史466

18.2绿色化学的理论基础469

18.2.1绿色化学的12条原理469

18.2.2绿色化学的一些主要内容470

18.3绿色化学的进展472

18.3.1绿色化学的主要研究方向和成果472

18.3.2绿色化学与绿色工程478

18.4绿色化学的前景展望480

参考文献486

第19章 难分解有机污染物的光催化降解&赵进才，陈春城，马万红487

19.1有机污染物半导体光催化降解488

19.1.1可见光半导体光催化降解有毒有机污染物的研究进展490

19.1.2可见光半导体TiO2光催化降解有机染料污染物及其机理495

19.1.3有机染料可见光半导体TiO2光敏化降解其他有机污染物的研究501

19.2难分解有机污染物的photo-Fenton降解502

19.2.1紫外光照射下的均相体系中photo-Fenton反应降解有机污染物503

19.2.2可见光照射下的均相体系中photo-Fenton反应降解有机染料污染物504

19.2.3异相体系中photo-Fenton反应降解有机污染物505

19.3金属配合物活化过氧化氢和分子氧光降解有机污染物507

19.3.1金属配合物活化过氧化氢光降解有机污染物507

19.3.2金属配合物活化分子氧光降解有机污染物509

19.4无机杂多酸光催化降解有机污染物的研究510

19.4.1均相体系中多酸光催化降解有机污染物511

19.4.2负载的多酸光催化降解有机污染物512

参考文献513

第20章 催化超临界水氧化研究进展&庄源益，漆新华516

20.1超临界水的特性516

20.1.1密度516

20.1.2介电常数517

20.1.3离子积517

20.1.4黏度518

20.1.5溶解度518

20.2超临界水氧化原理519

20.3（催化）超临界水氧化技术520

20.3.1催化超临界水氧化去除有机废物的效率521

20.3.2影响CSCWO催化效果的主要因素522

20.4（催化）超临界水氧化反应动力学525

20.4.1幂指数方程法525

20.4.2反应网络法526

20.4.3催化超临界水氧化动力学528

20.4.4一些化合物的超临界水氧化反应动力学529

20.5（催化）超临界水氧化反应机理研究531

20.6超临界水氧化技术应用中的问题和解决方案534

20.6.1设备腐蚀问题534

20.6.2盐堵塞问题535

20.6.3热量传递问题536

参考文献536