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出版者:科学出版社

作者:熊厚金

出品人:

页数:677

译者:

出版时间:2009-6

价格:91.00元

装帧:

isbn号码:9787030090669

丛书系列:

图书标签:

• 岩土工程
• 土力学
• 化学工程
• 地质工程
• 土体化学
• 工程地质
• 环境工程
• 岩石力学
• 地基处理
• 材料科学

《大地之韵：岩土环境下的化学奇旅》 本书并非一本枯燥的技术手册，而是一场探索地球深处化学奥秘的旅程。我们将目光从宏观的工程地质层面，深入到微观的岩石、土壤与水中错综复杂的化学反应。从古老的地壳运动到现代的地下水保护，化学始终是理解和改造我们脚下这片土地的关键。 第一篇：岩石与土壤的化学语言 矿物的组成与结构： 我们将从最基本的矿物单元开始，揭示它们的化学成分、晶体结构如何决定了岩石的物理性质。例如，石英（SiO₂）的坚硬与石膏（CaSO₄·2H₂O）的相对软弱，在化学键的强度上有着天壤之别。我们会探讨硅酸盐矿物、碳酸盐矿物等在地球化学中的重要性，了解它们在地壳形成和演变中的角色。 风化与侵蚀的化学动力： 宏伟的山脉并非永恒不变，化学风化是塑造地貌的幕后推手。本书将详细阐述水解、氧化还原、碳酸化等化学反应如何分解岩石。例如，雨水中的二氧化碳与岩石中的矿物发生反应，形成可溶性物质，久而久之，便能将坚硬的岩石“溶解”。我们也会探讨生物活动带来的化学影响，如植物根系分泌的有机酸对岩石的侵蚀。 土壤的化学组成与肥力： 土壤不仅仅是破碎的岩石，更是有机质、水分、空气和微生物相互作用的复杂生态系统。我们将深入研究土壤中各种元素的含量，特别是对植物生长至关重要的氮、磷、钾以及微量元素。了解腐殖质的化学结构，以及它如何影响土壤的保水保肥能力，对农业和生态恢复都至关重要。 第二篇：地下水的化学世界 地下水的形成与循环： 地下水，被誉为“液体宝石”，其形成与化学过程息息相关。本书将追溯雨水、地表水渗入地下，并与围岩发生一系列化学交换的过程。我们将探讨溶解度、矿化度等概念，理解地下水为何会携带不同的矿物质。 地下水污染的化学根源： 随着人类活动的加剧，地下水污染已成为严峻的环境问题。本书将剖析工业废水、农业径流、固体废弃物渗滤液等污染源如何向地下水中释放有害化学物质。我们将重点关注重金属、有机污染物（如农药、石油烃）的化学形态、迁移转化过程以及它们对地下水生态系统的影响。 地下水修复的化学策略： 面对被污染的地下水，化学修复技术提供了多种解决方案。本书将介绍物理化学吸附、化学氧化还原、生物降解等方法的原理，以及它们在实际工程中的应用。例如，利用活性炭吸附有机污染物，或通过注入氧化剂加速污染物分解。 第三篇：工程活动中的化学考量 水泥与混凝土的化学反应： 建筑工程中不可或缺的水泥和混凝土，其性能的发挥离不开复杂的化学反应。本书将深入讲解水泥水化过程中的一系列化学反应，如硅酸三钙、硅酸二钙的水合反应，以及这些反应如何影响混凝土的强度、耐久性和抗渗透性。我们还会探讨混凝土的后期化学侵蚀，如硫酸盐侵蚀、氯离子侵蚀等，以及如何通过调整配合比或添加剂来提高其抵抗能力。 膨胀土与盐渍土的化学致灾机理： 在某些地区，土壤的化学性质会带来严重的工程隐患。例如，膨胀土中的黏土矿物，在吸水时会发生化学膨胀，导致路基、建筑物变形；盐渍土中的可溶性盐，会在蒸发时析出，破坏建筑物基础。本书将从矿物学和化学平衡的角度，深入剖析这些土壤的致灾机理，并探讨相应的改良方法。 化学加固技术的原理与应用： 为了改善岩土体的工程性质，化学加固技术应运而生。本书将介绍注浆加固、化学固化等技术。例如，注入硅酸钠溶液与钙离子反应形成凝胶，提高土壤的强度和稳定性；或利用水泥、石灰等无机化学物质与土壤发生反应，将其转化为稳定的固化物。 第四篇：岩土环境监测的化学手段 水化学分析技术： 准确的水化学分析是评估地下水质量、揭示污染来源和研究水岩相互作用的基础。本书将介绍常用的水样采集、保存方法，以及滴定、分光光度法、原子吸收光谱法等多种定量分析技术。 土壤化学分析方法： 了解土壤的化学性质，对于农业生产、环境保护和工程建设都至关重要。本书将介绍土壤pH值、阳离子交换量（CEC）、有机质含量、重金属含量等的测定方法。 同位素示踪技术： 利用水体中稳定同位素（如¹⁸O, ²H）和放射性同位素（如³H, ¹⁴C）的分布特征，可以追溯地下水的来源、年龄和运移路径。本书将阐述同位素示踪的基本原理及其在地下水研究中的应用。 《大地之韵：岩土环境下的化学奇旅》将带领读者拨开岩土工程表面的迷雾，深入洞察支配我们脚下世界的化学力量。这是一本献给所有对地球科学、环境科学以及工程技术怀有好奇心的读者的读物。无论您是专业的工程师、科研人员，还是对此领域感兴趣的普通读者，本书都将为您打开一扇全新的认知之门。

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从结构上看，这本书似乎被强行拉长来达到一定的字数要求。例如，关于“岩石力学”的部分，竟然占据了全书近三分之一的篇幅，这对于一本主打“化学”的书来说，显得非常失衡。岩石力学的描述，也仅仅停留在经典结构地质学的层面，对于花岗岩、玄武岩等岩石在高温高压下矿物晶格结构的化学变化、变质过程中的流体活动，几乎没有触及。我本来非常期待看到火山岩和沉积岩在化学风化作用下的微观结构演变过程，但这部分内容被简化为简单的“溶解速率”和“孔隙率变化”的宏观描述。这种对化学过程的“去化学化”处理，使得全书的理论框架显得松散而缺乏内在的逻辑一致性。如果作者的目标是将化学原理应用于岩石的稳定性和耐久性分析，那么对矿物学和晶体化学的深入讨论是必不可少的，然而，这些内容在本书中几乎找不到痕迹，让人感觉作者对岩土工程中的“岩”和“土”的化学属性理解存在严重的知识断层。

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我不得不说，这本书的编辑排版和图表质量令人印象深刻，视觉效果上确实是专业水准，但内容上的“注水”现象也相当明显。某些章节的过渡极其生硬，仿佛是从不同作者的讲义中强行拼凑起来的。例如，在描述土体冻融循环的影响时，前面还在讨论水在孔隙中的相变热力学，紧接着下一页就开始详细描述如何设计保温层来防止冻胀，中间缺乏关键的化学动力学联系。更让人费解的是，书中对有机污染物的处理部分，内容显得极其单薄和过时。我们现在都知道，生物降解在有机污染处理中占据重要地位，这本书却似乎完全忽略了微生物与土壤基质的复杂化学交互作用，没有提及生物刺激、生物强化等现代生物化学修复手段。如果这是一本面向大学本科生的入门教材尚可理解，但作为一本面向专业人士的参考书，这种对新兴交叉学科的漠视是不可接受的。它更像是一本为通过等级考试而编写的复习材料，而不是一本能启发研究的学术专著。

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这本号称“岩土工程化学”的书，我满怀期待地翻开，结果发现它似乎更像是一本关于建筑材料性能的百科全书，而非我所期望的那种深入剖析土壤与化学反应的专业著作。书中花了大量的篇幅去描述混凝土的强度、钢筋的锈蚀机理，还有一些关于高分子材料在基础工程中应用的描述。我特别留意了关于土体固结理论的部分，期待看到一些关于化学添加剂如何影响土体孔隙结构和渗透性的讨论，然而，这些内容却被一笔带过，更多地是以经验公式和宏观现象的罗列为主。整本书的叙述风格偏向于工程应用手册，缺乏理论深度，很多化学反应的微观机制没有得到充分的解释。比如，当讨论到土体膨胀和收缩时，书中仅仅提到了蒙脱土的存在，但对于水分子如何与粘土矿物晶格层间作用，导致体积变化的详细化学过程，却语焉不详，这让一个追求原理的读者感到非常失望。感觉作者更像是一个项目经理，关注的是“如何做”，而不是“为什么会这样”。对于想深入了解土壤化学本质的专业人士来说，这本书可能只能作为辅助参考资料，其价值远低于其厚度所暗示的深度。我希望看到的是分子层面的互动，而不是仅仅停留在工程力学的层面。

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坦率地说，这本书的价值定位非常模糊，它试图面面俱到，结果却是样样稀松。对于那些已经掌握了基础岩土力学知识的工程师而言，这本书提供的增值信息极少。它更像是将几十年来不同实验室报告中的通用数据和标准流程简单地汇编在一起，缺乏一个统一的、有力的化学视角来串联这些现象。例如，在讨论土体膨胀压形成机制时，书中只是简单提到了渗透压，却没有深入阐述双电层理论中电势梯度如何与外部水势相互作用，以及具体阳离子种类（如Na+与Ca2+）如何影响电扩散的速率和程度。这种停留在表层的解释，完全无法满足一个想深入理解地质材料界面行为的读者。如果说岩土工程化学的精髓在于揭示材料在水、离子和有机物作用下的多相反应，那么这本书更像是一本关于“如何测量这些反应结果”的操作指南，而不是一本关于“这些反应机理是什么”的理论探索。我希望看到的是对化学热力学和动力学的严谨应用，而不是一堆成熟的经验公式的堆砌。

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读完这本大部头，我最大的感受是，它像是一份覆盖面极广但深度不足的“土木工程大杂烩”，与书名“岩土工程化学”所承诺的精准聚焦相去甚远。书中对于现代地球化学方法在岩土工程中的应用几乎没有着墨，比如如何利用稳定同位素示踪地下水化学演化路径，或者先进的扫描电镜（SEM）结合能谱分析（EDS）来解析颗粒间的胶结物成分。相反，我发现里面充满了大量的规范引用和传统测试方法的介绍，比如阿特伯格界限（Atterberg Limits）的测定，这在任何一本基础岩土力学教材中都能找到，并且讲解得更清晰。这种对基础和“老派”技术的过度强调，使得本书在介绍前沿化学概念时显得力不从心。例如，在涉及污染场地修复的章节，书中仅仅简单提到了化学固化/稳定化的概念，但对于各种新型螯合剂或纳米材料在吸附重金属方面的最新研究进展，完全是空白。这让我质疑作者对“化学”一词的理解是否停在了上个世纪。对于渴望学习如何运用化学工具解决复杂岩土问题的工程师来说，这本书提供的工具箱里装的恐怕都是些老旧甚至生锈的扳手。

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