Geology, Hydrogeology, and Environmental Remediation, Idaho National Engin Eering and Environmental pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Geological Society of Amer

作者:Link, Paul Karl (EDT)/ Mink, Leland L. (EDT)

出品人:

页数:311

译者:

出版时间:

价格:60

装帧:Pap

isbn号码:9780813723532

丛书系列:

图书标签:

• Geology
• Hydrogeology
• Environmental Remediation
• Idaho National Laboratory
• Eastern Snake River Plain
• Idaho
• Groundwater
• Contamination
• Site Investigation
• Environmental Science

岩石圈、水圈与环境修复：理论基础与实践探索 本书深入探讨了地球科学、水文地质学以及环境修复领域的核心理论、前沿技术与实际案例，旨在为研究人员、工程师、环境顾问以及政策制定者提供一份全面且具有实践指导意义的参考资料。全书内容架构清晰，由基础理论层层递进至复杂的应用研究，覆盖了从地质构造的形成机制到地下水污染的迁移规律，再到创新修复技术的设计与实施等多个关键环节。 第一部分：岩石圈基础与地球动力学 本部分聚焦于岩石圈的物质构成、结构演化及其对地表过程的影响。我们将首先从矿物学和岩石学的角度，解析构成地壳和上地幔的主要岩石类型，包括火成岩、沉积岩和变质岩的形成过程、矿物组成特征及其地球化学指纹。详细讨论了岩石圈的物理性质，如孔隙度、渗透性、强度和热力学行为，这些参数是理解地下水流动和地质灾害的基础。 随后，内容转向地球动力学。我们考察了板块构造理论的最新进展，分析了地壳运动（如造山运动、裂谷形成）如何塑造区域地貌和控制深部流体的运移路径。特别关注了与能源勘探和地质灾害（如地震、火山活动）相关的应力场分析和构造变形建模技术。对地质年代学的精确测定方法，包括放射性同位素定年技术，进行了详尽的阐述，确保对地球历史事件的理解建立在可靠的时间框架之上。此外，本书还探讨了岩石圈在碳循环和地球生物化学过程中的作用，强调了岩石圈作为地球系统关键缓冲器的功能。 第二部分：水文地质学：地下水系统的解析与建模 水文地质学构成了本书的核心支柱之一。本部分系统地梳理了地下水在岩石圈中的赋存状态、运动规律以及水文地球化学特征。首先，详细阐述了含水层系统的分类、水力学参数（如导水系数、储水系数）的确定方法，并引入了非均质性和各向异性在实际地下水流动中的复杂影响。 我们深入探讨了地下水流动的物理基础，包括达西定律的适用范围、修正模型以及在复杂地质构造（如断层、节理带）中的流场模拟。针对不同尺度的水文地质问题，本书介绍了从解析解到数值模拟的建模工具箱。重点介绍了有限元法（FEM）和有限差分法（FDM）在求解二维/三维地下水流动方程中的应用，并讨论了模型校准、不确定性分析和敏感性评估的关键技术。 水文地球化学方面，内容涵盖了地下水与围岩的相互作用机制。从水岩反应动力学到溶解-沉淀过程，解释了地下水化学成分的来源和演变路径。特别是对自然背景下的水质评估、同位素水文学在示踪地下水补给来源、年龄测定和流速估算中的应用进行了深入剖析。同时，探讨了地下水资源的可持续管理问题，包括地下水资源评估方法、过度开采的影响以及人工回灌技术的原理。 第三部分：环境修复：污染过程、风险评估与工程技术 本部分聚焦于现代环境工程领域的热点——污染场地修复。内容首先建立在对污染物质在地下环境中的迁移、转化和归趋的深刻理解之上。详细分析了污染物（包括有机物、无机污染物和新兴污染物）在地下水中的物理过程（吸附、解吸、稀释、对流、弥散）和化学/生物过程（降解、氧化还原反应）。这些过程的速率和结果直接决定了修复策略的选择。 风险评估是制定有效修复方案的前提。本书阐述了系统的环境风险评估框架，包括危害识别、剂量-效应关系评估、暴露评估和风险表征。特别强调了在水文地质不确定性下的定量风险评估方法（如蒙特卡洛模拟），以提供更稳健的决策支持。 修复技术是本部分的核心内容。我们全面回顾了地下污染修复的四大类主流技术： 1. 原地物理修复技术： 详述了气相抽提（SVE）、土壤蒸汽汽提（AS/SVE联用）、地下水关井抽提（P&T）系统的设计参数、操作流程以及在不同介质中的效率评估。 2. 原地化学修复技术： 重点介绍了氧化还原技术（如原位化学氧化ISCO）中常用氧化剂（过硫酸盐、芬顿试剂）的作用机理、反应条件的优化控制，以及还原技术在DNAPL（致密非水相液体）场地中的应用潜力。 3. 生物修复技术： 阐述了生物刺激（添加电子供体/受体）和生物强化（接种微生物）在促进污染物生物降解中的策略。讨论了微生物群落结构与修复效率之间的关联性研究方法。 4. 稳定化/固化技术： 介绍了用于限制污染物迁移的工程屏障技术，如反应性墙体（Permeable Reactive Barriers, PRBs）的设计原理、材料选择（如零价铁、活性炭）及其长期性能衰减评估。 最后，本书展望了集成化修复策略的未来发展方向，强调了多技术联用、长期监测和修复效果验证在实现环境可持续性目标中的重要性。 第四部分：区域地质背景与环境挑战的交叉研究 虽然本书不聚焦于任何特定区域的案例研究，但本部分旨在提供一个框架，用以分析特定地质背景对水文地质和修复工作带来的系统性挑战。讨论了构造活动、岩性复杂性（如喀斯特地貌、冰碛层）如何显著影响地下水流场的复杂性和污染物的快速迁移路径。 同时，探讨了气候变化对区域水文地质系统的长期影响，包括降水模式变化、极端天气事件频率增加如何改变地下水补给率和污染物的分布。这部分内容强调了在进行任何地质或环境工程项目时，必须将区域性的、长期的地球系统变化纳入考虑范围，确保所采取的解决方案具有韧性和适应性。 本书的最终目标是建立一个跨学科的知识体系，使读者能够将坚实的地球科学原理与前沿的环境工程实践相结合，以应对复杂多变的地球环境挑战。

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