目录

●1绪论001 1.1水和水的循环001 1.1.1水的物理性质和化学性质001 1.1.2水循环004 1.2水环境与水环境问题005 1.2.1水环境的定义006 1.2.2水环境问题006 1.3水污染及其控制007 1.3.1水中传统污染物007 1.3.2新污染物011 1.3.3水中污染物的行为018 1.3.4水污染控制方法023 参考文献035 课后习题038 2水化学反应的基本原理040 2.1化学反应热力学040 2.1.1化学热力学基本定律041 2.1.2化学反应方向的判断042 2.1.3化学平衡045 2.1.4热力学在水处理中的应用047 2.2溶液热力学048 2.2.1溶液的基本概念和基本定律048 2.2.2活度概念050 2.2.3水溶液中离子和分子的非理想行为050 2.2.4溶液热力学在水处理中的应用051 2.3化学反应动力学053 2.3.1化学反应速率的定义054 2.3.2化学反应速率方程055 2.3.3温度对化学反应速率的影响和阿伦尼乌斯方程056 2.3.4催化反应动力学057 2.3.5经验速率方程060 2.4热力学和动力学的应用案例061 2.4.1热力学061 2.4.2动力学064 参考文献065 课后习题067 3酸碱化学069 3.1酸碱基本理论070 3.1.1酸碱电离理论070 3.1.2酸碱质子理论071 3.1.3酸碱电子理论075 3.2酸碱电离的基本概念075 3.2.1水的电离平衡和水的离子积075 3.2.2溶液的酸碱性与pH076 3.2.3酸碱电离常数077 3.2.4离子的活度080 3.3酸碱平衡计算080 3.3.1质子平衡方程080 3.3.2酸碱平衡计算方法082 3.4pc-pH图087 3.4.1一元酸-共轭碱体系的pc-pH图088 3.4.2二元酸-共轭碱体系的pc-pH图089 3.4.3多元酸-共轭碱体系的pc-pH图091 3.4.4α-pH图的应用092 参考文献094 课后习题095 4配位化学096 4.1配位化学基础096 4.1.1配位化学基本概念096 4.1.2配位化学键理论097 4.1.3配合物的稳定性及平衡计算100 4.1.4配合物的反应104 4.2无机配体配合物108 4.2.1金属羟基配合物108 4.2.2其他无机配体配合物111 4.3有机配体配合物112 4.3.1低分子量有机酸112 4.3.2氨基多羧酸114 4.3.3腐殖质116 4.4配位化学在水处理中的应用119 4.4.1在水环境分析中的应用119 4.4.2无机高分子絮凝剂在吸附工艺中的应用121 4.4.3阻垢剂在水处理中的应用123 4.4.4在水处理催化降解工艺中的应用124 4.4.5在重金属-有机物复合污染处理中的应用127 参考文献133 课后习题134 5氧化还原化学136 5.1氧化还原化学基础136 5.1.1氧化还原基本概念137 5.1.2氧化还原平衡138 5.2氧化还原图解143 5.2.1氧化还原pc-pε图143 5.2.2氧化还原pε-pH图144 5.3典型元素的氧化还原化学146 5.3.1铁化学146 5.3.2氯化学149 5.3.3氮化学151 5.3.4碳化学153 5.3.5铜化学155 5.3.6锰化学157 5.4氧化还原在水处理中的应用159 5.4.1高级氧化技术159 5.4.2高级还原技术162 5.4.3折点加氯164 参考文献165 课后习题167 6光化学169 6.1光化学基础169 6.1.1光谱类型170 6.1.2吸收光谱产生的原因171 6.2光化学反应基本定律173 6.2.1光化学第一定律173 6.2.2光化学第二定律174 6.2.3朗伯-比尔定律174 6.2.4量子产率174 6.2.5光化学实验方法175 6.3光化学反应类型176 6.3.1直接光解176 6.3.2间接光解178 6.4水环境中典型光化学过程179 6.4.1有机污染物的光化学180 6.4.2腐殖酸的光化学181 6.5光化学在水处理中的应用182 6.5.1新型光催化体系182 6.5.2光致水合电子体系189 参考文献198 课后习题201 7相间作用202 7.1表面张力和表面自由能203 7.2气体在水中的溶解与挥发204 7.2.1亨利定律与气体在水中的溶解度204 7.2.2双膜理论与水中气体的挥发206 7.3固体的沉淀与溶解207 7.3.1沉淀与溶解动力学207 7.3.2沉淀与溶解平衡及其计算208 7.3.3固体溶解度的影响因素209 7.3.4Fe(OH)3和FePO4在水中的平衡转化213 7.3.5几种典型固体物质的溶解-沉淀平衡214 7.4吸附作用216 7.4.1吸附作用相关基本概念217 7.4.2吸附作用相关理论与模型220 7.4.3水中有机污染物的吸附223 7.4.4水中金属污染物的吸附224 7.5应用案例226 7.5.1表面张力和表面自由能226 7.5.2气液相互作用226 7.5.3固体的沉淀与溶解227 7.5.4吸附作用227 参考文献230 课后习题233 附录235 附录1一些物质的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯函数和标准摩尔熵的数据235 附录2一些水合离子的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯函数和标准摩尔熵的数据238