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第1章 绪论1

1.1　水化学的意义1

1.1.1 水的含义1

1.1.2　水化学的基本内容1

1.1.3　水化学的意义2

1.2　水的性质5

1.2.1 水的性质及其意义5

1.2.2 水的异常特性与水分子结构的关系5

1.3　天然水7

1.3.1 地球上水的分布7

1.3.2 天然水的依数性9

1.3.3　海水10

1.3.4　雨雪水12

1.3.5　地表水和地下水13

1.4 污水16

习题18

第2章　化学动力学20

2.1　反应速率21

2.2　反应机理26

2.3　阿伦尼乌斯定理28

2.4　催化作用30

2.4.1　催化作用概述30

2.4.2　催化作用应用实例31

2.4.3　沸石35

2.5　经验速率方程36

2.5.1 有机物生物氧化降解反应的经验速率方程36

2.5.2　细菌增殖的经验速率方程39

习题39

第3章　化学平衡42

3.1 化学平衡的动力学本质42

3.2　热力学基础43

3.2.1 利用吉布斯自由能判别反应方向43

3.2.2　范特霍夫公式47

3.3 水溶液中离子和分子的非理想行为49

3.3.1　离子的非理想行为49

3.3.2　分子的非理想行为53

3.4　化学平衡计算55

习题58

第4章　酸碱化学62

4.1　酸碱化学基础62

4.2　平衡计算65

4.2.1　质子转移关系式65

4.2.2　酸碱平衡计算实例66

4.3 pc～pH图和α～pH图68

4.3.1 一元酸-共轭碱体系的pc～pH图68

4.3.2 多元酸-共轭碱体系的pc～pH图72

4.3.3 α～pH图76

4.4 pH缓冲溶液和缓冲强度81

4.4.1 pH缓冲溶液81

4.4.2 缓冲强度82

4.5 碳酸盐系统85

4.5.1 碳酸盐系统的平衡关系85

4.5.2 碳酸盐物种浓度的计算87

4.5.3 碱度和酸度91

4.6 酸碱化学在水处理中的应用100

4.7　全球碳循环103

4.7.1　概述103

4.7.2　大气CO2含量104

4.7.3　陆地生态系统反馈105

4.7.4　海洋反馈107

4.7.5 固碳对策与研究展望108

习题109

第5章　配位化学111

5.1　配位化学基础111

5.1.1　基本术语111

5.1.2 配合物化学键理论113

5.1.3　配合物的稳定性115

5.1.4　反应速率118

5.2　平衡计算119

5.3　金属124

5.3.1 铜在水与废水中的行为124

5.3.2　金属的形态分析126

5.3.3 金属离子的水解——以H2O和OH-为配位体128

5.3.4　无机高分子絮凝剂131

5.4　腐殖质133

5.4.1 腐殖质成分、性质与结构133

5.4.2　腐殖质与金属离子的螯合135

5.4.3 富里酸与胡敏酸的分离技术137

习题138

第6章 氧化还原化学141

6.1 氧化还原化学基础141

6.1.1 氧化还原反应的化学计量关系141

6.1.2 氧化还原平衡143

6.2 氧化还原平衡的图解表示156

6.2.1 pc～pε图156

6.2.2 pε～pH图159

6.2.3 有固体存在时的pε～pH图162

6.2.4 天然水的pε值，决定电位169

6.3 电化学腐蚀170

6.3.1 腐蚀电池171

6.3.2 浓差电池172

6.3.3 腐蚀的控制174

6.4 铁化学176

6.4.1 天然水中铁的来源和存在状态177

6.4.2 地下水中的铁179

6.4.3 酸性矿排水181

6.5 氯化学183

6.5.1 概述183

6.5.2 折点氯化184

6.5.3 氯与有机物反应形成的有害副产物186

6.6 氮化学187

6.6.1 氮循环187

6.6.2 水中含氮物种的氧化还原转化190

6.6.3 氮的微生物转化192

6.7 高级氧化过程196

6.7.1 概述196

6.7.2 臭氧高级氧化技术197

习题200

第7章 相间作用203

7.1 表面张力与表面自由能203

7.2 气体在水中的溶解与挥发204

7.2.1　亨利定律205

7.2.2　气体在水中的溶解速率206

7.2.3　溶解氧207

7.3 固体的沉淀与溶解209

7.3.1 沉淀与溶解动力学209

7.3.2 沉淀与溶解的平衡计算210

7.3.3 碳酸钙的溶解度与水质稳定性216

7.3.4　磷酸盐化学221

7.4　固体表面吸持227

7.4.1　吸附作用227

7.4.2　分配作用233

7.4.3　生物富集233

7.5　沉积物235

7.5.1　沉积物的形成235

7.5.2　胶体微粒的聚沉236

7.5.3　微生物絮凝剂239

7.5.4　絮凝动力学240

7.5.5 水体底泥中微量金属分析的分段提取技术及其应用242

7.5.6 洪水对河流底泥有机污染物分布的影响246

7.6　持久性有机污染物250

7.6.1 持久性有机污染物的界面行为250

7.6.2　水中有机污染物的分析方法253

7.7　膜化学256

7.7.1　界面膜256

7.7.2　膜分离257

习题262

附录265

附录1　地表水环境质量标准265

附录2　地下水质量标准273

附录3　海水水质标准274

附录4　生活饮用水卫生标准276

附录5　景观娱乐用水质标准281

附录6　农田灌溉水质标准282

附录7　渔业水质标准284

附录8　饮用天然矿泉水标准285

附录9　污水综合排放标准286

参考文献289