顶部
收藏

有机污染化学(第二版)

战略性新兴领域-十四五 高等教育教材

作者:
于红霞 王连生 史薇 张效伟 主编
定价:
61.00 元
版面字数:
710.00千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
版次:
2
最新版次
印刷时间:
暂无
ISBN:
978-7-04-063130-2
物料号:
63130-00
出版时间:
2025-01-17
读者对象:
高等教育
一级分类:
环境科学与工程类
二级分类:
环境科学专业课
三级分类:
环境化学及实验

本书是《有机污染化学》的修订版,定位为本科-研究生贯通教学用书,全书在介绍较成熟理论的基础上,着重介绍了国内外有机污染化学领域的最新进展。

本书共十四章,首先系统阐述了有机污染物的环境行为,这是有机污染物的基础部分,主要内容包括有机污染物的环境迁移、环境转化和生态毒理效应;其次主要介绍了有机污染化学理论计算的理论、实践与最新进展,内容包括有机污染物的分子结构表征方法、结构-性质/活性关系构建、量子化学计算方法、分子力学方法、机器学习方法、计算毒理学,以及理论计算化学中常用的软件和数据库;再次系统总结了有机污染物风险评价的国内外发展历程,并结合我国实际情况,介绍了以“新污染物治理”为代表的我国有机污染物风险管控的重要政策,此外,还详细介绍了有机污染物的健康风险评价和生态风险评价方法。

本书可作为高等学校环境化学、环境生物学、环境工程、生物、化学等学科的本科-研究生贯通教材,也可作为相关专业科学研究人员和工程技术人员的参考书,还可作为政府管理部门人员在开展新污染物治理过程中的参考书。

  • 目录
    • 前辅文
      • 第一章 有机污染物的环境行为概述
        • 第一节 有机污染物
          • 第二节 有机污染物的分子结构
            • 一、有机污染物分子结构的表示方法
              • 二、有机污染物分子结构的文本描述
              • 第三节 有机污染物的环境迁移
                • 第四节 有机污染物的环境转化
                  • 第五节 有机污染物的生物富集与生态效应
                    • 习题与思考题
                      • 参考文献
                      • 第二章 有机污染物的环境迁移行为
                        • 第一节 分子热力学的分配平衡
                          • 一、液体和固体的逸度与化学势
                            • 二、活度系数和化学势
                              • 三、超额自由能、超额焓和超额熵
                              • 第二节 有机污染物的溶解
                                • 一、有机污染物的溶解度和水活度系数
                                  • 二、温度、电解质和pH对水活度系数和溶解度的影响
                                  • 第三节 有机污染物的分配
                                    • 一、有机污染物在正辛醇-水相之间的分配
                                      • 二、有机污染物的干湿沉降
                                      • 第四节 有机污染物的吸附与解吸
                                        • 一、吸附过程概述
                                          • 二、有机污染物的吸附/解吸机理
                                            • 三、土壤和沉积物的吸附系数
                                              • 四、有机酸和碱在土壤和沉积物中的吸附
                                              • 第五节 有机污染物的扩散行为
                                                • 一、平流、扩散和其他随机迁移过程
                                                  • 二、平流与扩散的数学描述
                                                    • 三、物质的质量守恒方程(高斯定理和Fick第二定律)
                                                      • 四、一维扩散模型
                                                        • 五、一维水平对流/扩散/反应公式
                                                          • 六、模型的数值解
                                                          • 第六节 有机污染物逸度模型
                                                            • 一、逸度模型的基本原理
                                                              • 二、逸度模型的分级
                                                                • 三、逸度模型构建框架
                                                                  • 四、典型逸度模型简介
                                                                  • 习题与思考题
                                                                    • 参考文献
                                                                    • 第三章 有机污染物的转化行为
                                                                      • 第一节 光化学转化
                                                                        • 一、光化学基础
                                                                          • 二、有机污染物的光吸收
                                                                            • 三、有机污染物的直接光解
                                                                              • 四、有机污染物的间接光解
                                                                                • 五、有机污染物的光解研究方法
                                                                                • 第二节 水解反应
                                                                                  • 一、水解特性
                                                                                    • 二、部分有机污染物的水解反应
                                                                                      • 三、水解速率常数的估算——定量结构-反应活性相关
                                                                                      • 第三节 酸碱解离反应
                                                                                        • 一、酸碱强度
                                                                                          • 二、离解常数的估算方法
                                                                                          • 第四节 氧化与还原反应
                                                                                            • 一、环境中的氧化反应
                                                                                              • 二、环境中的还原反应
                                                                                              • 第五节 微生物降解
                                                                                                • 一、微生物降解的重要概念
                                                                                                  • 二、生物降解原理
                                                                                                    • 三、微生物降解速率常数
                                                                                                      • 四、微生物降解速率常数的测定
                                                                                                      • 习题与思考题
                                                                                                        • 参考文献
                                                                                                        • 第四章 有机污染物的生物富集与生态毒性效应
                                                                                                          • 第一节 生物富集、生物浓缩与生物放大
                                                                                                            • 一、生物富集
                                                                                                              • 二、生物浓缩
                                                                                                                • 三、生物放大
                                                                                                                • 第二节 生物有效性
                                                                                                                  • 一、定义
                                                                                                                    • 二、测试方法
                                                                                                                      • 三、影响因素
                                                                                                                      • 第三节 生物转化
                                                                                                                        • 一、定义
                                                                                                                          • 二、影响因素
                                                                                                                            • 三、过程及反应类型
                                                                                                                              • 四、典型有机污染物的P450酶代谢转化模拟
                                                                                                                                • 五、生物活化与生物解毒
                                                                                                                                • 第四节 生态毒性效应
                                                                                                                                  • 一、致毒机制
                                                                                                                                    • 二、毒性测试方法
                                                                                                                                      • 三、定性/定量毒性表征
                                                                                                                                        • 四、复合污染物联合作用
                                                                                                                                        • 习题与思考题
                                                                                                                                          • 参考文献
                                                                                                                                          • 第五章 有机污染物的分子结构表征
                                                                                                                                            • 第一节 常用分子结构描述符
                                                                                                                                              • 一、经典分子描述符
                                                                                                                                                • 二、分子拓扑描述符
                                                                                                                                                  • 三、量子化学描述符
                                                                                                                                                  • 第二节 分子指纹
                                                                                                                                                    • 一、Hash指纹(RDKit指纹)
                                                                                                                                                      • 二、ECFP(Morgan指纹)
                                                                                                                                                        • 三、PubChem指纹
                                                                                                                                                        • 第三节 图形描述
                                                                                                                                                          • 一、分子图形学基本方法
                                                                                                                                                            • 二、分子图形学相关软件
                                                                                                                                                              • 三、分子结构的图表示
                                                                                                                                                                • 四、分子骨架
                                                                                                                                                                  • 五、图神经网络
                                                                                                                                                                  • 习题与思考题
                                                                                                                                                                    • 参考文献
                                                                                                                                                                    • 第六章 有机污染物的结构-性质/活性关系
                                                                                                                                                                      • 第一节 结构-性质/活性关系的基本原理
                                                                                                                                                                        • 一、结构-性质/活性关系的含义
                                                                                                                                                                          • 二、线性自由能关系
                                                                                                                                                                          • 第二节 定量结构-活性关系(QSAR)方法
                                                                                                                                                                            • 一、QSAR模型的构建
                                                                                                                                                                              • 二、定量结构-活性关系的研究方法
                                                                                                                                                                              • 第三节 多元统计分析在QSAR中应用
                                                                                                                                                                                • 一、QSAR模型的矩阵表示
                                                                                                                                                                                  • 二、MLR法构建QSAR模型
                                                                                                                                                                                    • 三、多?淞糠治龇椒?
                                                                                                                                                                                      • 四、聚类分析-系统聚类方法
                                                                                                                                                                                      • 第四节 三维定量结构-活性(3D-QSAR)相关方法
                                                                                                                                                                                        • 一、引言
                                                                                                                                                                                          • 二、3D-QSAR相关方法
                                                                                                                                                                                          • 第五节 典型QSAR模型示例
                                                                                                                                                                                            • 一、QSAR模型预测化学物质的(过冷)液体蒸气压
                                                                                                                                                                                              • 二、QSAR模型预测生物富集因子(BCF)
                                                                                                                                                                                                • 三、QSAR模型预测水中污染物羟基自由基(·OH)氧化降解动力学参数
                                                                                                                                                                                                  • 四、QSAR模型预测水生生物急性毒性
                                                                                                                                                                                                    • 五、QSAR模型预测环境化学物质的内分泌干扰效应
                                                                                                                                                                                                      • 六、硝基芳香族化合物对斜生栅列藻急性毒性的3D-QSAR研究
                                                                                                                                                                                                      • 习题与思考题
                                                                                                                                                                                                        • 参考文献
                                                                                                                                                                                                        • 第七章 有机污染化学中的量子化学
                                                                                                                                                                                                          • 第一节 量子化学分子描述符
                                                                                                                                                                                                            • 一、量子化学原理与方法
                                                                                                                                                                                                              • 二、量子化学描述符类型及计算方法
                                                                                                                                                                                                              • 第二节 环境分配和转化行为参数的QSAR模型
                                                                                                                                                                                                                • 一、环境分配行为参数的QSAR预测模型
                                                                                                                                                                                                                  • 二、环境降解转化动力学参数的QSAR模型
                                                                                                                                                                                                                    • 三、毒性效应参数的QSAR模型
                                                                                                                                                                                                                    • 第三节 量子化学在QSAR研究中的应用展望
                                                                                                                                                                                                                      • 习题与思考题
                                                                                                                                                                                                                        • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                        • 第八章 有机污染化学中的分子力学方法
                                                                                                                                                                                                                          • 第一节 分子力学基本理论与主要技术
                                                                                                                                                                                                                            • 一、分子对接方法
                                                                                                                                                                                                                              • 二、分子动力学(MD)模拟方法
                                                                                                                                                                                                                                • 三、耦合量子力学/分子力学(QM/MM)模拟方法
                                                                                                                                                                                                                                • 第二节 分子力学方法与有机污染物的环境行为
                                                                                                                                                                                                                                  • 一、分子力学在有机污染物于大气中的环境行为研究中的应用
                                                                                                                                                                                                                                    • 二、分子力学在有机污染物于水体中的环境行为研究中的应用
                                                                                                                                                                                                                                      • 三、分子力学在有机污染物于土壤中的环境行为研究中的应用
                                                                                                                                                                                                                                        • 四、实例介绍
                                                                                                                                                                                                                                        • 第三节 分子力学方法与有机污染物的毒理效应
                                                                                                                                                                                                                                          • 一、分子力学在有机污染物与NR的相互作用中的应用
                                                                                                                                                                                                                                            • 二、分子力学在有机污染物与人血清蛋白相互作用中的应用
                                                                                                                                                                                                                                              • 三、实例介绍
                                                                                                                                                                                                                                              • 习题与思考题
                                                                                                                                                                                                                                                • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                • 第九章 有机污染化学中的机器学习
                                                                                                                                                                                                                                                  • 第一节 机器学习/人工智能基本理论
                                                                                                                                                                                                                                                    • 一、人工智能、机器学习与深度学习
                                                                                                                                                                                                                                                      • 二、机器学习的概念与方法
                                                                                                                                                                                                                                                        • 三、深度学习的理论与算法
                                                                                                                                                                                                                                                        • 第二节 机器学习/人工智能在有机污染化学中的应用
                                                                                                                                                                                                                                                          • 一、吸附性预测
                                                                                                                                                                                                                                                            • 二、毒性评估
                                                                                                                                                                                                                                                              • 三、基于有害结局路径的预测
                                                                                                                                                                                                                                                              • 第三节 大数据时代的机遇和挑战
                                                                                                                                                                                                                                                                • 一、机遇
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 二、挑战
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 习题与思考题
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 第十章 有机污染化学中的计算毒理学
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 第一节 计算毒理学
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 一、计算毒理学概念
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 二、计算毒理学发展历程
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 三、计算毒理学基本框架与研究内容
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 第二节 毒代/毒效理论与模型
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 一、毒代-毒效动力学概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 二、毒代动力学模型
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 三、毒效动力学模型
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 第三节 生物靶点作用的理论与模型开发
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 一、生物靶点基本概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 二、生物靶点类型
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 三、生物靶点模型开发
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 第四节 有害结局路径与毒性预测模型
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 一、有害结局路径基本概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 二、有害结局路径类型及知识库
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 三、有害结局路径在发展预测模型方面的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第五节 大数据在计算毒理学研究中的机遇与挑战
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 一、认识大数据
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 二、应用案例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 三、大数据在计算毒理学研究中的机遇与挑战
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 习题与思考题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 第十一章 有机污染化学理论计算中的软件和数据库
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 第一节 分子结构表征软件
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 一、ChemDes
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 二、PaDEL-Descriptor
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 三、Mordred
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 四、BioTrianlge
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 五、Dragon
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 六、alvaDesc
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 第二节 理化性质预测软件
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 一、ALOGPs
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 二、OPERA
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 三、SPARC
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 四、EPI Suite
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 五、ADMEWORKS
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第三节 毒性预测软件
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 一、VEGAHUB
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 二、OCHEM
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 三、QSAR TOOLBOX
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 四、QSAR-Co
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 五、T.E.S.T.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 六、ICE
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 七、Toxtree
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 八、VERMEER Cosmolife
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 九、CORAL
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 十、TerraQSAR
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 第四节 毒理学数据库
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 一、ChemIDplus
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 二、ACToR
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 三、ECOTOX
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 四、IRIS
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 五、CompTox Chemicals Dashboard
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 六、NITE-CHRIP
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 七、eChemPortal
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 八、PubChem
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 九、DrugBank
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 十、ToxCast
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 习题与思考题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 第十二章 有机污染物风险评估发展历程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 第一节 风险评估概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 一、基本概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 二、学科领域与应用范围
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第二节 国外风险评估发展历程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 一、健康风险评估发展历程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 二、生态风险评估发展历程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 第三节 中国风险评估发展历程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 一、中国风险评估体系发展历程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 二、中国风险评估相关法律法规与技术标准
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 三、风险评估框架下的新污染物管控
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 习题与思考题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 第十三章 有机污染物的健康风险评估
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 第一节 健康风险评估的基本程序
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第二节 危害识别
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 一、数据收集
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 二、危害识别方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 第三节 剂量-效应评估
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 一、剂量-效应关系
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 二、剂量-效应评估方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 第四节 暴露评估
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 一、职业暴露
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 二、消费者暴露
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 三、环境间接暴露
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 四、暴露评估常用软件及模型
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第五节 风险表征
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 一、风险表征方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 二、不确定性分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 第六节 典型有机污染物的健康风险评估案例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 一、数据收集
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 二、危害识别
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 三、剂量-效应评估
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 四、暴露评估
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 五、风险表征
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 六、总结分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 习题与思考题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 第十四章 有机污染物的生态风险评估
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 第一节 生态风险评估的效应终点
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 第二节 个体水平单一有机污染物生态风险评估
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 一、危害识别
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 二、暴露评估
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 三、风险计算
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 第三节 个体水平区域污染物复合生态风险评估
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 一、危害识别
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 二、暴露评估
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 三、风险计算
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 第四节 种群水平的生态风险评估
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 一、危害识别
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 二、暴露评估
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 三、风险计算
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 四、不确定性分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 第五节 典型有机污染物的生态风险评估案例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 案例分析:我国地表水中新烟碱类杀虫剂对水生生物安全的威胁
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 习题与思考题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 参考文献

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          相关图书