目錄
前言
第1章 地下水及其分布 1
1.1 地球上的水 1
1.2 自然界的水循環(huán) 2
1.2.1 水文循環(huán) 2
1.2.2 地質(zhì)循環(huán) 3
1.3 中國(guó)水資源 4
1.3.1 中國(guó)水資源概況 4
1.3.2 中國(guó)地下水資源 5
1.4 地下水的賦存 10
1.4.1 巖土的空隙和水分 10
1.4.2 非飽和帶 25
1.4.3 飽和帶 26
1.5 地下水含水系統(tǒng)與地下水流動(dòng)系統(tǒng) 33
1.5.1 地下水含水系統(tǒng) 33
1.5.2 地下水流動(dòng)系統(tǒng) 34
1.6 地下水資源特點(diǎn) 35
1.6.1 系統(tǒng)性和整體性 35
1.6.2 流動(dòng)性 36
1.6.3 循環(huán)再生性 36
1.7 地下水環(huán)境 36
1.7.1 地下水環(huán)境因子 36
1.7.2 地下水環(huán)境定義 38
1.7.3 地下水環(huán)境效應(yīng) 38
參考文獻(xiàn) 39
第2章 地下水的化學(xué)成分及其演變 41
2.1 地下水的化學(xué)成分 41
2.1.1 無(wú)機(jī)物 41
2.1.2 有機(jī)物 44
2.1.3 氣體 45
2.1.4 微生物 46
2.2 地下水化學(xué)成分形成作用 47
2.2.1 溶濾作用 47
2.2.2 濃縮作用 50
2.2.3 脫碳酸作用 50
2.2.4 脫硫酸作用 50
2.2.5 陽(yáng)離子交替吸附作用 51
2.2.6 混合作用 51
2.2.7 人類活動(dòng)對(duì)地下水化學(xué)成分的影響 52
2.3 地下水基本成因類型及其化學(xué)特征 52
2.3.1 溶濾水 52
2.3.2 沉積水 53
2.3.3 內(nèi)生水 54
2.4 地下水化學(xué)成分分析及其圖示 55
2.4.1 地下水化學(xué)分析內(nèi)容 55
2.4.2 地下水化學(xué)成分的庫(kù)爾洛夫表示式 56
2.4.3 地下水化學(xué)特征分類與圖示 56
參考文獻(xiàn) 58
第3章 地下水污染及其主要污染物 60
3.1 地下水污染及來(lái)源 60
3.1.1 地下水污染的概念 60
3.1.2 地下水污染源 60
3.2 地下水主要污染物 66
3.2.1 化學(xué)污染物 66
3.2.2 生物污染物 77
3.2.3 放射性污染物 77
3.3 地下水污染的特點(diǎn)與途徑 78
3.3.1 地下水污染的特點(diǎn) 78
3.3.2 地下水污染的途徑 78
參考文獻(xiàn) 81
第4章 地下水化學(xué)基礎(chǔ) 84
4.1 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ) 84
4.1.1 基本概念 84
4.1.2 化學(xué)熱力學(xué)定律 85
4.2 化學(xué)平衡 89
4.2.1 質(zhì)量作用定律 89
4.2.2 自由能與化學(xué)平衡 90
4.2.3 范托夫式 91
4.2.4 活度及活度系數(shù) 91
4.3 碳酸平衡 94
4.3.1 氣體在水中的溶解性 94
4.3.2 地下水中的碳酸平衡 97
4.4 水的堿度和酸度 102
4.4.1 堿度 102
4.4.2 酸度 103
參考文獻(xiàn) 105
第5章 地下水污染物的主要化學(xué)過(guò)程 106
5.1 溶解和沉淀作用 106
5.1.1 各類無(wú)機(jī)物的溶解度 106
5.1.2 水溶液的穩(wěn)定性 114
5.2 配合作用 117
5.2.1 配合物在溶液中的穩(wěn)定性 118
5.2.2 羥基對(duì)重金屬離子的配合作用 120
5.2.3 腐殖質(zhì)的配合作用 122
5.3 氧化-還原作用 124
5.3.1 基本原理 125
5.3.2 氧化還原平衡圖示法 131
5.3.3 地下水中污染物的氧化還原轉(zhuǎn)化 135
5.3.4 地下水系統(tǒng)的氧化還原條件及其影響因素 140
5.4 吸附作用 143
5.4.1 固體表面的電荷 143
5.4.2 固體表面的吸附作用 145
5.4.3 吸附等溫線和等溫式 146
5.5 水解作用 147
5.6 微生物降解作用 150
5.6.1 生長(zhǎng)代謝 150
5.6.2 共代謝 151
5.6.3 影響生物降解的因素 152
參考文獻(xiàn) 154
第6章 地下水污染物遷移 155
6.1 地下水運(yùn)動(dòng)基本原理 155
6.1.1 地下水運(yùn)動(dòng)特征 155
6.1.2 地下水流模型 165
6.2 地下水中的溶質(zhì)運(yùn)移 180
6.2.1 溶質(zhì)運(yùn)移機(jī)理 181
6.2.2 彌散通量、擴(kuò)散通量和水動(dòng)力彌散系數(shù) 184
6.2.3 對(duì)流-彌散方程及其定解條件 187
6.3 溶質(zhì)運(yùn)移過(guò)程中的反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 192
6.3.1 平衡吸附 193
6.3.2 吸附動(dòng)力學(xué) 198
6.3.3 一級(jí)不可逆反應(yīng) 199
6.3.4 莫諾動(dòng)力學(xué)反應(yīng) 201
6.3.5 多組分動(dòng)力學(xué)反應(yīng) 202
6.4 多相流 205
6.4.1 基本概念 205
6.4.2 LNAPLs的遷移 207
6.4.3 DNAPLs的遷移 211
參考文獻(xiàn) 214
第7章 地下水污染修復(fù)技術(shù) 216
7.1 概述 216
7.1.1 地下水污染修復(fù)技術(shù)分類 217
7.1.2 地下水污染修復(fù)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 219
7.2 原位曝氣技術(shù) 220
7.2.1 概述 220
7.2.2 原位曝氣修復(fù)影響因素 221
7.3 原位生物修復(fù)技術(shù) 226
7.3.1 概述 226
7.3.2 生物修復(fù)技術(shù)影響因素 227
7.4 可滲透反應(yīng)格柵技術(shù) 230
7.4.1 概述 230
7.4.2 PRB的安裝形式 231
7.4.3 PRB的結(jié)構(gòu)類型 231
7.4.4 PRB的修復(fù)機(jī)理 232
7.4.5 PRB修復(fù)效果影響因素 236
7.5 原位化學(xué)氧化技術(shù) 238
7.5.1 Fenton高級(jí)氧化技術(shù) 238
7.5.2 臭氧處理技術(shù) 240
7.5.3 高錳酸鉀氧化技術(shù) 241
7.5.4 過(guò)硫酸鹽高級(jí)氧化技術(shù) 242
7.6 表面活性劑增效修復(fù)技術(shù) 243
7.6.1 概述 243
7.6.2 表面活性劑的選擇依據(jù) 248
7.7 電動(dòng)力修復(fù)技術(shù) 249
7.7.1 概述 249
7.7.2 修復(fù)機(jī)理 250
7.7.3 電動(dòng)力修復(fù)技術(shù)應(yīng)用 253
7.8 抽出-處理技術(shù) 255
7.8.1 概述 255
7.8.2 P&T技術(shù)修復(fù)系統(tǒng)構(gòu)成 256
7.9 監(jiān)測(cè)自然衰減修復(fù)技術(shù) 257
7.9.1 概述 257
7.9.2 NA技術(shù)應(yīng)用 258
參考文獻(xiàn) 260
第8章 地下水環(huán)境化學(xué)的主要研究方法 267
8.1 野外調(diào)查 267
8.1.1 調(diào)查階段 267
8.1.2 調(diào)查方法 270
8.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)�擬 274
8.2.1 光透法原理 276
8.2.2 定量多相流飽和度的模型 278
8.2.3 模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果 278
8.3 數(shù)值模擬 280
8.3.1 概述 280
8.3.2 地下水?dāng)?shù)值模擬流程 282
8.4 地球物理方法 284
8.4.1 概述 284
8.4.2 探地雷達(dá) 286
8.4.3 電阻率法 289
8.4.4 自然電位法 291
8.4.5 激發(fā)極化法 292
參考文獻(xiàn) 294