出版前言1

译者序3

前言5

引言7

第Ⅰ部分能量

第1章能量的流动和提供

1.1能源及可持续性

1.2自然界的能量流动

1.3人类的能量消耗

1.4人类的能源

第2章化石燃料

2.1碳循环

2.2化石燃料的来源

2.3燃料能

2.4石油

a. 合成与精炼

b. 优势

c. 不利

2.5天然气

a. 优势

b. 不利

2.6煤

a. 优势

b. 不利

2.7脱碳

a. 分离

b. 存储

第3章核能

3.1原子核、同位素和放射性

3.2自然界中的放射性同位素

3.3衰变链： 关于氡的问题

3.4放射性： 电离辐射的生物效应

a.  α射线

b.  β射线、γ射线和中子

3.5辐射暴露

3.6裂变 

a. 加压轻水反应堆

b. 同位素分离

c. 增殖反应堆

d. 后处理

3.7核动力的危害

a. 反应堆安全： 三里岛和切尔诺贝利

b. 武器扩散

c. 核废料处理

3.8核动力会成为未来世界的一部分吗？

3.9核聚变

a. 聚变反应

b. 聚变反应堆

c. 聚变反应会是未来的一种能量来源吗？

第4章可再生能源

4.1日光供暖

4.2太阳能发电

4.3光电电流

a. 光电池的原理

b. 光合作用与光电化学

4.4生物质能

a. 从生物质中提取乙醇

b. 从生物质中提取甲烷

4.5水力发电

4.6风力

4.7海洋能

4.8地热能

第5章能量的利用

5.1热机效率

5.2燃料电池

5.3空间供热、废热发电

5.4电的储存： 氢的经济价值

5.5材料间的关系

a. 材料性质： 纸张与塑料

b. 循环利用

c. 非物质化

5.6系统效率

a. 运输业  

b. 工业生态学

c. 绿色化学

5.7能源与社会

总结

习题

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第Ⅱ部分大气

第6章气候

6.1辐射平衡

6.2反射率： 粉尘和云层

a. 云层

b. 悬浮粒子

c. 硫循环 

6.3温室效应

a. 红外吸收和分子振动

b. 温室气体变化趋势

6.4气候模型

6.5温室气体的国际公约

第7章氧的化学

7.1氮的氧化物： 自由能

a. 自由能与平衡常数

b. 自由能与温度

7.2氮的氧化物： 动力学

7.3自由基链的反应

a. 氧自由基

b. 有机氧的自由基

c. 羟基自由基

d. 过渡金属对氧气的活化

第8章平流层臭氧

8.1大气构成 

8.2臭氧的紫外防护作用

8.3臭氧化学

a. 生成与破坏

b. 臭氧稳态计算

8.4催化臭氧耗损

a. 羟基自由基

b. 氯和溴

c. 一氧化氮

8.5极地臭氧耗损

8.6臭氧层的修复规划

8.7CFCs替代物

第9章大气污染

9.1污染物及其危害

a. 一氧化碳

b. 二氧化硫

c. 毒性有机物

d. 颗粒物

e. NOx和挥发性有机物

f. 臭氧和其他氧化剂

9.2光化学烟雾

9.3排放控制

a. 二氧化硫

b. 氮氧化物、一氧化碳和烃类化合物

9.4汽油重整： 充氧

a. 爆震和辛烷值

b. 柴油和十六烷值

c. 汽油中的铅

d. 重整汽油总结

习题

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第Ⅲ部分水圈/岩石圈

第10章水资源

10.1全球概览

10.2灌溉

10.3地下水

10.4美国的水资源

10.5海洋

10.6作为溶剂和生物介质的水

第11章从云到径流： 作为溶剂的水

11.1水的独特性质

a. 氢键

b. 笼状包合物和水的互溶性

11.2酸、碱和盐

a. 离子、自电离和pH

b. 弱酸和弱碱

11.3共轭酸和碱，缓冲溶液

11.4大气中的水： 酸雨

第12章水及岩石圈

12.1作为酸碱反应器的地球

12.2有机碳和无机碳的循环

a. 碳酸控制

b. 碳酸盐的吸收

c. CO2、H2O和地球的行星邻居

12.3风化和溶解作用机理

a. 离子固体和溶度积

b. 溶解度和碱度

c. 离子交换，黏土与腐殖质

12.4酸化作用的影响

a. 土壤中和作用

b. 硬度和洗涤剂

c. 酸沉降和流域的缓冲作用

d. 酸雨对生态系统的影响

e. 酸性矿井排水

f. 全球酸化

第13章氧气和生命

13.1氧化还原反应和能量

a. 生物需氧量

b. 生物还原的自然顺序

c. 生物氧化

13.2好氧的地球

13.3作为生态介质的水

a. 透光层和生物泵

b. 淡水湖泊中的富营养作用

c. 氮和磷： 限制性营养物质

d. 缺氧及其对沿岸海域的影响

e. 作为化学沉降池的湿地

f. 氧化还原反应对金属污染的影响

g. 用铁向海洋施肥

第14章水污染和水处理

14.1水利用和水质量： 点源和非点源污染

14.2水质控制

14.3水和污水处理

14.4健康危害

a. 病菌和消毒

b. 有机和无机污染物

总结

习题

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第Ⅳ部分生物圈

第15章 氮和食品生产

15.1氮循环

15.2农业

a. 肥料和绿色革命

b. 环境退化

15.3营养

a. 能量和卡

b. 蛋白质

c. 矿物质和维生素

d. 抗氧化剂

第16章害虫控制

16.1杀虫剂

a. 长效型杀虫剂： 有机氯杀虫剂

b. 生态系统影响： 生物累积

c. 短效杀虫剂： 有机磷酸酯类和氨基甲酸酯类

d. 天然杀虫剂

e. 害虫综合治理

16.2除草剂

16.3转基因生物

a. 转基因植物： 现状与潜力

b. 转基因食品的阻力

第17章有毒化学品

17.1急性毒性和慢性毒性

17.2癌

a. 机理

b. 癌的发病和测试

17.3激素效应

17.4长效有机污染物： 二英和多氯联苯(PCBs)

a. 二英和呋喃

b. 多氯联苯

c. 全球迁移

17.5有毒的金属

a. 汞

b. 镉

c. 砷

d. 铅总结

习题

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附录有机结构

烃类： 烷烃

支链： 异构体

环

不饱和烃

分子形状

碳骨架表示法

芳香化合物

杂原子，官能团

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