Ein schneller Einstieg in die Umweltchemie, fachlich fundiert und mit Praxisbezug? Die vorliegende Übersetzung des amerikanischen Bestsellers Elements of Environmental Chemistry macht es möglich.
Hier werden die Schwerpunkte der Umweltchemie auf den Punkt gebracht: Welche Faktoren verursachen die Klimaerwärmung? Wo nützt Ozon und wo schadet es? Wie verhalten sich schwer abbaubare Substanzen, wenn sie in die Umwelt gelangen?
Ergänzt um aktuelle Beispiele aus Deutschland und Europa vermittelt das einführende Lehrbuch Grundlagen und Anwendungen des chemischen Verhaltens von Stoffen in der Umwelt. Zahlreiche Beispielrechnungen trainieren den Umgang mit chemischen Größen. Den Bezug zur Praxis stellen die über 120 Übungsaufgaben her, und der Lernerfolg kann gleich im Lösungsteil überprüft werden.
Ein Grundlagenbuch und ein Werkzeugkasten, der Bachelor-Studenten mit dem notwendigen Wissen ausrüstet.
Das ideale Einsteigerbuch für Studierende aller Fachrichtungen.
Ronald Hites ist Professor fur Umweltchemie an der Indiana University in Bloomington (USA), wo er sich unter anderem mit der Spurenanlyse von Schadstoffen in Seeokosystemen befasst. Er gibt seit 1990 die international bekannte Zeitschrift "Environmental Science and Technology" heraus.
Jonathan Raff ist Professor fur Chemie an der Indiana University in Bloomington (USA), wo er den photochemischen Abbau von Schadstoffen in der Luft und am Boden erforscht.
Peter Wiesen ist Professor fur Physikalische Chemie an der Bergischen Universitat Wuppertal. Seine Forschungsschwerpunkte liegen im Bereich der Atmospharenchemie sowie in der Analyse von Schadstoffen aus Verbrennungsprozessen in Haushalt, Verkehr und Industrie.
Vorwort zur englischen Originalausgabe ix
Vorwort zur deutschen Ausgabe xi
1 Einfache Werkzeuge oder: Was man weiß was man wissen sollte 1
1.1 Umrechnung von Einheiten 1
1.2 Schätzung 3
1.3 Das ideale Gasgesetz 5
1.4 Stöchiometrie 9
1.5 Übungsaufgaben 10
2 Massebilanz und chemische Kinetik 13
2.1 Quasistationäre Massebilanz 13
2.1.1 Durchsatz, Beladung und Verweilzeiten 13
2.1.2 Die Berücksichtigung mehrerer Flüsse 19
2.1.3 Fluss und Flussdichte 21
2.2 Massebilanz im nicht stationären Zustand 24
2.2.1 Die Produktbildung 25
2.2.2 Verbrauch der Edukte 28
2.2.3 Arbeiten mit realen Messdaten 30
2.3 Chemische Kinetik 35
2.3.1 Reaktionen erster Ordnung 35
2.3.2 Reaktionen zweiter Ordnung 36
2.3.3 Michaelis-Menten-Kinetik 38
2.4 Übungsaufgaben 41
Literatur 45
3 Chemie der Atmosphäre 47
3.1 Struktur und Aufbau der Atmosphäre 47
3.2 Licht und Fotochemie 49
3.3 Oxidantien in der Atmosphäre 53
3.4 Kinetik der Reaktionen in der Atmosphäre 54
3.4.1 Das Quasistationaritätsprinzip 54
3.4.2 Die Arrhenius-Gleichung 56
3.5 Ozon in der Stratosphäre 56
3.5.1 Bildung und Abbau von Ozon in der Atmosphäre 56
3.5.2 Der NO/NO2 -Zyklus 57
3.5.3 Der OH/OOH-Zyklus 58
3.5.4 Der Cl/OCl-Zyklus 58
3.5.5 Die Kinetik der Chapman-Reaktionen 61
3.6 Smog 64
3.7 Übungsaufgaben 69
Literatur 74
4 DerKlimawandel 75
4.1 Historischer Zusammenhang 75
4.2 Strahlung eines schwarzen Körpers und die Oberflächentemperatur der Erde 77
4.3 Absorption von Infrarotstrahlung 80
4.4 Treibhauseffekt 81
4.5 Strahlungsbilanz der Erde 82
4.5.1 Treibhausgase 82
4.5.2 Albedo 84
4.5.3 Solarkonstante 84
4.5.4 Kombinierte Wirkung 85
4.6 Aerosole und Wolken 85
4.7 Strahlungsantrieb 87
4.8 Treibhauspotenzial 88
4.9 Schlussbemerkung 90
4.10 Übungsaufgaben 91
Literatur 95
5 CO2 Gleichgewichte 97
5.1 Reiner Regen 98
5.2 Verschmutzter Regen 101
5.3 Oberflächengewässer 106
5.4 Die Versauerung der Meere 109
5.5 Übungsaufgaben 113
Literatur 117
6 Pestizide, Quecksilber und Blei 119
6.1 Pestizide 120
6.1.1 Diphenylmethananaloga 121
6.1.2 Hexachlorcyclohexan 122
6.1.3 Hexachlorcyclopentadien (HCCPD) 123
6.1.4 Phosphorbasierte Insektizide 126
6.1.5 Carbamate 128
6.1.6 Analoga natürlicher Substanzen 129
6.1.7 Phenoxyessigsäuren 130
6.1.8 Nitroaniline 131
6.1.9 Triazine 132
6.1.10 Chloracetamide 133
6.1.11 Fungizide 134
6.2 Quecksilber 135
6.3 Blei 138
6.4 Übungsaufgaben 140
Literatur 144
7 Organische Verbindungen und ihr Abbau in der Umwelt 145
7.1 Dampfdruck 146
7.2 Wasserlöslichkeit 147
7.3 Henry-Konstante 148
7.4 Verteilungskoeffizienten 148
7.5 Lipophilie 149
7.6 Bioakkumulation 150
7.7 Adsorption 151
7.8 Phasenübergang Wasser-Luft 152
7.9 Reaktiver Abbau organischer Substanzen 156
7.10 Verteilung und Persistenz 157
7.11 Übungsaufgaben 160
Literatur 166
8 PCB, Dioxine und Flammschutzmittel 167
8.1 Polychlorierte Biphenyle (PCB) 167
8.1.1 Nomenklatur der PCBs 168
8.1.2 Herstellung und Verwendung 169
8.1.3 PCBs im Hudson River 170
8.1.4 PCBs in Bloomington, Indiana 173
8.1.5 Die Yush- und Yu-Cheng-Krankheit 175
8.1.6 Der Envio-PCB-Skandal 177
8.1.7 Schlussfolgerungen 178
8.2 Polychlorierte Dibenzo-p-Dioxine und Dibenzofurane 179
8.2.1 Nomenklatur der Dioxine 179
8.2.2 Die Ödemkrankheit bei Hühnerküken 180
8.2.3 Agent Orange 181
8.2.4 Der Times Beach-Skandal in Missouri 183
8.2.5 Der Störfall von Seveso, Italien 185
8.2.6 Kieselrot 188
8.2.7 Verbrennungsprozesse als Quelle von Dioxinen 189
8.2.8 Dioxin Neubeurteilung 191
8.2.9 Dioxin Schlussfolgerungen 191
8.3 Bromierte Flammschutzmittel 192
8.3.1 Polybromierte Biphenyle 192
8.3.2 Polybromierte Diphenylether 194
8.4 Lehren 196
Literatur 197
Anhang A Eine kurze Einführung in die Struktur und Nomenklatur organischer Verbindungen 199
Anhang B Lösungen zu den Übungsaufgaben 213
Anhang C Periodensystem der Elemente 217
Stichwortverzeichnis 221
