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绪论1

1．水化学基础知识4

学习指南4

1.1　水的分子结构4

1.1.1　水的分子结构特征和特异性质4

［知识窗］水爬高的本领6

［知识窗］水组成的发现史7

1.1.2　水的同位素组成8

［知识窗］海水——新能源原料的源泉9

1.1.3　水的环境效应9

1.2.1　化学反应速率11

1.2　水体中的化学平衡11

1.2.2　化学平衡13

1.2.3　气体在水中的溶解平衡20

1.2.4　天然水体中的溶解-沉淀平衡21

1.2.5　酸碱平衡28

［知识窗］什么是pH？为什么规定pH小于5.6为酸雨？33

1.2.6　氧化还原平衡40

1.2.7　配位平衡53

1.2.8　吸附作用57

练习与实训61

本章小结61

2．天然水的化学成分63

学习指南63

2.1　天然水成分的一般组成63

［知识窗］关于水的知识64

2.1.1　天然水的组成成分65

2.1.2　天然水的化学成分66

2.2　天然水的化学特征71

2.2.1　大气降水的成分特征71

2.2.2　海水的成分特征72

［知识窗］赤潮之谜73

2.2.3　河水的成分特征74

2.2.4　湖泊和水库水的成分特征75

2.2.5　地下水的成分特征76

2.3　天然水化学成分的综合指标、分类及表示方法77

2.3.1　天然水化学成分的综合指标77

2.3.2　天然水化学成分分类82

2.3.3　天然水化学成分表示方法84

本章小结85

练习与实训85

3.1.1　天然水的矿化途径87

3.1　天然水的矿化途径及主要离子累积规律87

3．天然水化学成分的形成与特征87

学习指南87

3.1.2　天然水中主要离子成分累积的基本规律88

［知识窗］奇妙的钟乳石和石笋90

［知识窗］饮用水并非越纯越好92

3.2　地表水化学成分的形成机理92

3.2.1　河水化学成分的形成与分带特征92

3.2.2　湖水化学成分的形成与变化特征94

3.2.3　海水溶质成分的形成过程95

3.3.1　地下水化学成分的形成与特征97

［知识窗］中国，也是个海洋大国97

3.3　地下水化学成分的形成97

3.3.2　地下热水化学成分的形成与特征100

本章小结101

练习与实训101

4．水环境的污染102

学习指南102

4.1　水环境污染的形成原因102

4.1.1　水环境污染的基本概念102

［知识窗］DDT在湖水中的富集实例104

4.1.2　水污染的方式及污染途径105

［知识窗］人体也是个污染源105

4.2　典型水污染的特征108

4.2.1　病原微生物污染108

［知识窗］古罗马瘟疫为何如此猖獗109

4.2.2　需氧有机物污染109

4.2.3　富营养化污染111

［知识窗］触目惊心的赤潮中毒事件112

4.2.4　感官性污染物（含恶臭污染）113

4.2.5　酸、碱、盐污染113

4.2.6　硬度的变化114

4.2.7　毒污染114

［知识窗］关于镉的污染问题115

4.2.8　油污染117

［知识窗］谁是海湾战争的赢家？118

4.2.9　放射性污染物118

4.2.10　地面径流污染119

4.2.11　固体污染物119

4.2.12　热污染119

4.2.13　酸雨120

［知识窗］首创“酸雨”一词的R.A．史密斯121

本章小结122

练习与实训122

5.1.1　氢氧化物沉淀-溶解作用125

5.1　重金属化合物的沉淀-溶解作用125

5．重金属污染物在水环境中的迁移转化规律125

学习指南125

5.1.2　硫化物沉淀-溶解作用126

5.1.3　碳酸盐的沉淀-溶解作用127

5.2　重金属离子的水解作用127

5.2.1　金属离子的分级水解127

5.2.2　常见重金属离子的水解特征127

5.3.1　无机配离子对重金属离子的配合作用129

5.3.2　有机配体对重金属离子的配合作用129

5.3　水环境中配位体对重金属的配合作用129

5.2.3　氢氧化物沉淀生成与羟基配离子生成129

5.4　水环境中胶体对金属离子的吸附作用130

5.4.1　水环境中胶体的种类130

5.4.2　胶体吸附作用对金属离子浓度的影响130

5.5　几种有毒重金属污染物在水体中的行为131

5.5.1　汞（Hg）131

［知识窗］汞与水俣病134

5.5.2　铬（Cr）134

5.5.3　镉（Cd）135

5.5.4　铅（Pb）136

5.5.5　砷（As）138

［知识窗］拿破仑死亡之谜140

练习与实训141

本章小结141

6．有机物在水环境中的降解和迁移转化143

学习指南143

6.1　概述143

6.1.1　有机物在水环境中的主要迁移转化过程143

6.1.2　有机物氧化性质的分类146

［知识窗］美国洛夫运河事件147

6.2　河流中需氧有机物的自净作用147

6.2.1　水体自净作用的分类147

6.2.3　河流自净过程中需氧有机物的转归149

6.2.2　水体自净的场所149

［知识窗］日本米糠油事件150

6.3　典型有机物的生化降解过程151

6.3.1　碳水化合物的降解151

6.3.2　脂肪和油类的降解152

6.3.3　蛋白质的降解153

6.4　持久性有机物与有毒污染物及其迁移变化154

6.4.1　芳烃类污染物的迁移变化154

6.4.2　酚类污染物的迁移变化155

［知识窗］酚污染实例156

6.4.4　有机农药污染物的迁移变化157

6.4.3　合成洗涤剂污染物的迁移变化157

本章小结159

练习与实训159

7．环境水化学的研究方法160

学习指南160

7.1　环境水化学野外现场调查160

7.1.1　水样采样点的布置原则161

［知识窗］流水为什么不腐？163

7.1.2　水样的采集与保存164

7.2.1　化学分析原则168

7.2　环境水化学研究中的实验室方法168

［知识窗］中国长江洪水168

7.2.2　实验模拟的意义与设计170

［知识窗］世界水日171

7.2.3　同位素示踪技术在实验模拟中的应用171

本章小结172

练习与实训172

8．实践性教学环节研究课题174

学习指南174

8.1　碳酸种类与pH关系测定实验174

8.1.1　碳酸在水中的存在形式分析174

8.1.2　天然水中的碱度及其组成174

8.1.3　碱度的测定及其表示方法175

［知识窗］废干电池为什么会引起死亡悲剧？177

8.2　环境水化学研究中的实验模拟178

8.2.1　实验的目的及实验装置178

8.2.2　实验程序的编排178

8.2.3　实验结果和结论的推断178

8.3　水化学成分的表示方法（图示法）179

8.3.1　天然水化学成分的调查179

8.3.2　天然水化学成分的表示方法179

［知识窗］世界环境日180

8.4.1　简化的野外测定操作181

8.4　简化野外水质半微量分析181

8.4.2　水样的过滤方法183

8.4.3　野外水质半微量分析中总硬度的操作流程183

本章小结184

练习与实训184

附录187

附录1　地表水环境质量标准（GHZB 1—1999）187

附录2　地下水质量标准（GB/T 14848—93）189

附录3　海水水质标准（GB 3097—1997）191

附录4　生活饮用水卫生标准（GB 5749—85）192

附录5　污水综合排放标准（GB 8978—1996）193

参考文献195