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出版者:科学出版社

作者:叶常明等编

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2004年09月

价格:60.0

装帧:精装

isbn号码:9787030137067

丛书系列:

图书标签:

• 环境化学
• 化学
• 环境科学
• 21世纪
• 污染
• 生态学
• 分析化学
• 环境监测
• 可持续发展
• 化学研究

《21世纪的环境化学》—— 洞察当下，预见未来：一门关于我们星球生命线的学科 《21世纪的环境化学》并非一本单纯的教科书，它是一扇窗，让我们得以窥探构成我们生存环境的无形世界，更是一份沉甸甸的责任感，提醒着我们在这个日新月异的时代，与环境的关系正面临着前所未有的挑战与机遇。本书将带领读者深入理解那些塑造我们呼吸的空气、饮用的水、以及所依赖的土壤的化学过程，并着眼于21世纪特有的环境议题，探寻可持续发展的科学路径。 第一部分：基石——理解环境的化学语言 本书的开篇，旨在为读者构建一个扎实的环境化学基础。我们并非简单罗列化学反应式，而是以生动形象的方式，揭示化学在环境系统中的核心作用。 大气化学：呼吸之链的奥秘 地球大气圈的组成与分层： 从氮气、氧气的主体，到微量却至关重要的温室气体，我们细致解析大气各层的化学特征及其对气候的影响。臭氧层为何是生命的保护伞？紫外线如何与其相互作用？平流层和对流层中的化学反应又为何截然不同？ 空气污染的化学根源： 汽车尾气、工业排放，这些“看不见的杀手”究竟释放了哪些化学物质？氮氧化物、硫氧化物如何催生酸雨？挥发性有机化合物（VOCs）如何参与光化学烟雾的形成？我们将深入剖析这些污染物在空气中的转化路径、反应机理以及它们对人体健康和生态系统的危害。 气候变化与温室效应： 二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等温室气体，它们是如何捕获太阳辐射，导致全球气温升高的？我们将从分子层面解释温室效应的化学原理，并探讨当前气候变化研究的前沿进展，如碳循环、海洋酸化等。 大气颗粒物：潜伏的威胁： PM2.5、PM10等细小颗粒物，其化学成分复杂多样，对健康影响巨大。本书将详细介绍这些颗粒物的来源、化学组成，以及它们在大气中的迁移、转化和沉降过程。 水体化学：生命之源的脉动 水的基本性质与环境意义： 水，作为一种独特的溶剂，其极性、氢键等性质如何决定了它在环境中的运输、转化和稀释作用？ 地表水与地下水的化学特征： 河流、湖泊、海洋，以及渗透到地下的水体，它们的化学组成有何差异？溶解性有机物、无机离子、营养盐等如何影响水体生态？ 水污染的化学攻防： 工业废水、生活污水、农业径流，它们携带的化学物质如何污染水体？重金属、有机污染物、农药残留等，我们将深入研究其在水环境中的赋存形态、迁移转化规律以及降解途径。 水体富营养化与藻华： 过量的氮、磷等营养盐如何导致水体富营养化？蓝藻、绿藻的爆发性增长，其背后的化学机制是什么？我们将探讨其对水生态系统的连锁反应。 饮用水处理的化学原理： 从混凝沉淀到消毒灭菌，传统的净水工艺背后蕴含着哪些重要的化学反应？我们也将触及新兴的饮用水处理技术，如高级氧化、膜分离等。 土壤化学：大地脉络的交织 土壤的组成与化学性质： 土壤不仅仅是矿物质颗粒的堆积，有机质、微生物、水分、气体等元素的复杂集合。我们将从化学角度解析土壤的质地、结构、阳离子交换量（CEC）等关键指标。 土壤中的化学过程： 养分的循环、矿物质的风化、有机物的分解，这些贯穿土壤生命周期的化学反应如何进行？金属离子的吸附与解吸、土壤 pH 值的影响，都将是重点探讨的内容。 土壤污染的化学挑战： 农药、化肥的过量使用，工业废弃物的堆积，重金属、持久性有机污染物（POPs）如何进入土壤，并长期滞留？我们将分析它们在土壤中的迁移、转化和生物累积。 土壤修复的化学思路： 如何通过化学手段，如淋洗、吸附、固化、生物修复等，来“治愈”被污染的土壤？本书将介绍不同修复技术的化学原理和应用前景。 第二部分：焦点——21世纪的环境化学议题 在牢固掌握了环境化学的基础知识后，本书将视角转向当下和未来，聚焦于21世纪最迫切、最复杂的环境化学问题。 气候变化与全球可持续发展： 碳捕获、利用与封存（CCUS）的化学前沿： 面对日益严峻的碳排放问题，CCUS技术成为研究热点。本书将深入探讨不同CCUS技术背后的化学原理，如吸附法、膜分离法、化学转化法等，并分析其面临的挑战和发展前景。 新能源与绿色化学： 太阳能电池、氢能、生物燃料等新能源的开发，离不开化学的支撑。本书将介绍这些新能源的化学转化机制，以及绿色化学原则在设计和生产过程中的应用，旨在实现化学过程的清洁化和可持续化。 气候变化监测与预测的化学方法： 通过同位素分析、遥感技术等化学手段，我们如何精确监测大气和海洋中的温室气体浓度，并预测气候变化的趋势？ 新兴污染物与环境风险评估： 微塑料与纳米塑料： 它们无处不在，对生态系统和人体健康构成潜在威胁。本书将探讨微塑料和纳米塑料的化学组成、来源、在环境中的迁移转化以及降解机制，并介绍分析检测方法。 内分泌干扰物（EDCs）： 某些化学物质能够模拟或干扰人体激素，影响生殖和发育。我们将详细介绍EDCs的化学结构、作用机理，以及其在环境中的检测与控制。 抗生素耐药性基因的传播： 抗生素在环境中的残留，可能加速细菌耐药性的产生和传播。本书将从化学角度分析抗生素在环境中的行为，以及其对公共卫生的潜在影响。 持久性有机污染物（POPs）的长期威胁： 尽管许多POPs已被禁用，但它们在环境中长期存在，并可能通过食物链传递。我们将回顾POPs的化学特性、环境归宿以及检测与修复的挑战。 环境化学与生命健康的交织： 环境暴露与生物标志物： 通过分析人体体液或组织中的特定化学物质，我们如何评估个体对环境污染物的暴露水平？本书将介绍生物标志物的概念及其在环境健康研究中的应用。 化学品安全与风险管理： 新型化学品层出不穷，如何进行全面的风险评估，确保其在生产、使用和废弃过程中的安全性？本书将探讨化学品注册、评估、许可和限制（REACH）等国际法规背后的化学原理。 环境毒理学：化学物质的“害”与“治”： 探讨不同化学物质对生物体产生的毒性效应，以及剂量-效应关系。我们将介绍化学物质在生物体内的吸收、分布、代谢和排泄（ADME）过程。 第三部分：展望——迈向绿色未来 《21世纪的环境化学》的落脚点，在于为读者指明一条通往绿色、可持续未来的道路。 绿色化学与可持续化学工程： 12项绿色化学原则的实践： 从原子经济性到使用可再生原料，本书将具体阐述这些原则如何在化学品的研发和生产中得以应用，以最大程度地减少对环境的负面影响。 生命周期评估（LCA）： 从产品原材料的获取，到最终的废弃处理，LCA提供了一个系统性的化学视角，来评估一个产品或过程对环境的整体影响。 循环经济的化学驱动力： 如何通过化学创新，实现废弃物的资源化利用，构建一个可持续的物质循环体系？ 环境监测与分析技术的创新： 高灵敏度、高选择性的检测方法： 随着对环境污染物检测精度的要求不断提高，本书将介绍先进的分析化学技术，如色谱-质谱联用、光谱技术、电化学传感器等。 现场原位监测与智慧环境感知： 如何实现对环境污染物的实时、在线监测？本书将探讨物联网、大数据等技术如何赋能环境监测。 跨学科合作与公众参与： 环境化学与其他学科的融合： 生态学、毒理学、社会学、经济学等学科如何与环境化学协同作用，共同应对复杂的环境挑战？ 公众环境意识的提升： 普及环境化学知识，提高公众对环境问题的认知，鼓励绿色生活方式，是实现可持续发展的关键。 《21世纪的环境化学》是一次深入人心的探索，它不仅仅关乎化学反应方程式，更关乎我们赖以生存的地球的健康，关乎我们子孙后代的未来。通过这本书，我们希望读者能够以更科学、更负责任的眼光审视我们与环境的关系，并成为推动绿色变革的积极力量。这本书将激发你对身边环境的兴趣，让你理解现象背后的化学逻辑，并最终为你指明如何成为一个更具洞察力、更有行动力的地球公民。

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最后，关于图表和插图的质量，这本书的表现也只能说是中规中矩，甚至略显粗糙。很多流程图使用非常基础的方框和箭头组合，缺乏专业软件绘制出的清晰度和美感。特别是涉及到化学结构式和反应机理的示意图时，经常出现标注不清、符号使用不一致的情况。比如，在描述溶液中酸碱平衡时，不同章节对 pKa 值的表达方式都有微小差异，这对于追求精确性的读者来说是极大的干扰。专业化学书籍理应在视觉传达上做到严谨无误，因为一个错误的符号或者一个模糊的箭头都可能误导读者对复杂化学平衡的理解。这本书在这方面投入的精力明显不足，使得原本复杂的化学概念，在视觉上又增加了一层理解的难度。它更像是一份内部报告的汇编，而非一本经过严格编辑和排版的专业出版物，最终给人的感觉是内容积累尚可，但在打磨和专业呈现上严重欠缺。

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从实际应用的角度来看，这本书在案例的选择上显得有些陈旧和地域化。大部分引用的污染案例集中在传统的大气颗粒物和地表水富营养化问题上，这些都是上世纪末就已经被广泛研究透彻的领域。对于21世纪的环境化学家而言，我们面对的挑战是纳米材料的潜在毒性、新兴持久性有机污染物（POPs）的替代品带来的次生风险，以及复杂的地下水化学相互作用。我翻遍了全书，并没有找到任何关于纳米二氧化钛在光催化降解抗生素残留物时的表面电荷效应的详细讨论，或者关于工业废水处理中高级氧化技术（如臭氧/Fenton体系）的反应动力学比较。如果说这本书的目标读者是希望站在行业前沿的人士，那么它提供的信息深度远远落后于当前科研和工业界正在解决的实际难题。它更像是一本为上一个十年服务的教材，而不是面向未来的参考书。

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这本书的封面设计得相当朴实，没有太多花哨的元素，封面上那句“21世纪的环境化学”赫然醒目，让人一眼就能捕捉到主题。拿到手里的时候，感觉纸张的质感不错，翻阅起来很顺滑。我最初是冲着这个标题来的，毕竟“21世纪”这个前缀，总让人联想到最新的技术、最前沿的挑战，比如气候变化、微塑料污染等等。我本以为这是一本详尽阐述当代环境污染物的化学特性、分析方法以及治理技术革新的教科书或者专业手册。比如，我期待它能深入探讨新型催化剂在水处理中的应用，或者对大气中新型有机污染物（如某些新兴的PFAS类物质）的生物地球化学循环提供细致的化学模型分析。然而，当我翻开内页，试图寻找那些关于量子化学计算在环境修复中应用的章节时，却发现内容似乎更偏向宏观的、政策导向的描述。这种落差感还是挺明显的，它更像是一本对环境科学整体面貌的综述，而非聚焦于化学核心细节的专著。如果我是一个侧重于实验室研究的化学工程师，这本书可能无法提供我急需的那些具体反应机理或实验操作细节。它更像是为初学者或者需要快速了解行业背景的跨学科人士准备的入门读物，而不是为资深研究人员准备的“干货”。

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这本书的结构组织也让我感到有些困惑。章节之间的逻辑跳跃性比较大。比如，前一章还在讨论全球水循环的宏观模型，紧接着下一章就跳跃到了某些特定地区生活垃圾填埋场渗滤液的初步成分分析，中间缺乏一个平稳的过渡段来解释如何从宏观环境系统聚焦到微观的工程问题上。我期待的理想结构是先建立环境化学的基本框架——污染物产生、迁移、归趋，然后再根据介质（水、气、土）细分，最后讨论化学修复技术。这本书虽然涵盖了这些主题，但内部的联系感不强，读起来就像是在翻阅一本不同作者、不同时间写成的论文集被强行装订在一起。特别是关于“绿色化学”的应用章节，我本来期望看到有关原子经济性评估或溶剂替代方案的案例研究，但它提供的却是对可持续发展目标（SDGs）的概述，这更多地属于政策或管理学的范畴，与“化学”二字的关联性显得非常薄弱。对于希望通过这本书学习如何“设计”更清洁的化学过程的读者来说，这个布局显得不太给力。

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阅读体验上，这本书的行文风格显得有些过于学院派，大量的长句和复杂的从句结构，使得理解某些关键概念需要反复回读。我特别留意了关于重金属在土壤中迁移转化的部分，希望能看到更精细的配位化学理论如何解释这些过程。例如，土壤有机质与特定金属离子（如镉或铅）形成络合物的稳定性常数（log K）的讨论，这本该是环境化学的核心内容。但书中对这些数值的引用非常谨慎，更多的是描述了“影响因素复杂多样”的结论性陈述，缺乏支撑性的定量数据或公式推导。这让我感觉作者似乎在刻意规避那些需要深厚数学和化学功底才能消化的内容。对于我这种习惯于通过数据验证理论的读者来说，这种“点到为止”的处理方式，无疑削弱了内容的深度和可信度。我更倾向于那些敢于展示复杂化学方程式，并解释其背后物理化学原理的书籍，因为环境问题本质上是化学问题，脱离了分子层面的理解，一切治理都显得治标不治本。这本书似乎在努力平衡科普性和专业性之间，但最终更偏向了前者。

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