新書速遞 | 《水環(huán)境氧化還原化學(xué)》：構(gòu)建水環(huán)境化學(xué)的核心知識框架

物質(zhì)世界的動(dòng)態(tài)平衡維系于微觀層面的電子躍遷與能量流轉(zhuǎn)，其中氧化還原反應(yīng)作為化學(xué)轉(zhuǎn)化的核心機(jī)制，深刻影響著工業(yè)生產(chǎn)過程、污染治理效能及生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定。在水環(huán)境體系中，污染物的遷移轉(zhuǎn)化、各種元素的生物地球化學(xué)循環(huán)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)均受控于氧化還原反應(yīng)，而氧化還原反應(yīng)的路徑與速率直接決定水體的自凈能力與生態(tài)安全閾值。

氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電子(或原子)轉(zhuǎn)移。在中學(xué)和大學(xué)化學(xué)教學(xué)中，通常將氧化還原反應(yīng)得失電子的傾向與酸堿反應(yīng)得失質(zhì)子的傾向相類比，幫助學(xué)生理解其中的基本概念和相關(guān)表達(dá)。值得注意的是，氧化還原反應(yīng)與酸堿反應(yīng)具有密切的聯(lián)系，兩者共同影響著化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程和結(jié)果。一方面，電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)往往伴隨著質(zhì)子轉(zhuǎn)移；另一方面，氧化劑和還原劑也可能具有酸堿特性。因此，掌握酸堿反應(yīng)是學(xué)習(xí)氧化還原化學(xué)的必要前提。有鑒于此，本教材根據(jù)授課需要，參考水化學(xué)和環(huán)境化學(xué)領(lǐng)域的數(shù)本經(jīng)典教材，包括Mark M. Benjamin編著的

Water Chemistry

Aquatic Chemistry: Chemical Equilibria and Rates in Natural Waters

Water Chemistry: Green Science and Technology of Nature’s Most Renewable Resource

很高興看到張淑娟、潘丙才兩位教授主編的《水環(huán)境氧化還原化學(xué)》即將付梓。 該書系統(tǒng)整合了水相體系中酸堿平衡與氧化還原反應(yīng)的理論框架與計(jì)算方法，既體現(xiàn)了對環(huán)境化學(xué)經(jīng)典理論的繼承，也融入了近年來水環(huán)境化學(xué)前沿領(lǐng)域的新認(rèn)識與新實(shí)踐。書中內(nèi)容源于淑娟教授在南京大學(xué)長期主講 Aquatic Redox Chemistry 課程的教學(xué)積累與思考，凝聚了其科研團(tuán)隊(duì)多年來的研究成果，展現(xiàn)出扎實(shí)的理論功底與鮮明的應(yīng)用導(dǎo)向。

該書的一個(gè)重要特色，在于將氧化還原反應(yīng)與酸堿平衡有機(jī)聯(lián)系，突出其在水化學(xué)過程中的協(xié)同作用，并通過典型案例剖析和計(jì)算方法演示，引導(dǎo)學(xué)生從定量計(jì)算與機(jī)制解析的層面理解復(fù)雜環(huán)境問題。這樣的編寫思路，不僅有助于學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)性的知識結(jié)構(gòu)，也契合當(dāng)前環(huán)境領(lǐng)域培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新人才的需求。

中國工程院院士

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授

俞漢青

本文摘編 自 《 水環(huán)境氧化還原化學(xué) 》一 書 ， 有修改 。

《水環(huán)境氧化還原化學(xué)》

ISBN 978-7-03-083270-2
張淑娟 潘丙才 主編

責(zé)任編輯：黃 梅

本書以水環(huán)境氧化還原化學(xué)為核心，系統(tǒng)闡釋水相體系中酸堿平衡與氧化還原反應(yīng)的理論體系與計(jì)算方法，旨在構(gòu)建“基礎(chǔ)理論-計(jì)算方法-實(shí)踐應(yīng)用”三位一體的知識框架。全書共有三章：第一章主要介紹水的基本性質(zhì)、水環(huán)境化學(xué)以及基礎(chǔ)的動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)概念；第二章主要介紹酸堿平衡反應(yīng)涉及的概念以及一些常用計(jì)算方法；第三章介紹氧化還原反應(yīng)理論，結(jié)合典型環(huán)境案例剖析(自由基化學(xué)、氧氣的光化學(xué)、高級氧化還原技術(shù)等)，幫助學(xué)生理解和體會從理論認(rèn)知向工程應(yīng)用的轉(zhuǎn)化路徑。
本書主要面向環(huán)境科學(xué)與工程、環(huán)境地球化學(xué)等專業(yè)的高年級本科生及研究生， 也可供水污染控制領(lǐng)域的科研工作者和工程技術(shù)人員參考使用。

（本文編輯：洪弘）

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