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出版者:Blackwell Pub

作者:W. Mike Edmunds

出品人:

页数:488

译者:

出版时间:2008-5

价格:1993.35元

装帧:HRD

isbn号码:9781405156752

丛书系列:

图书标签:

• Groundwater Quality
• Natural Water Quality
• Hydrogeology
• Water Chemistry
• Environmental Science
• Water Resources
• Geochemistry
• Contamination
• Aquifers
• Water Pollution

综合地表水文与水化学：探究地表水系统的动态平衡与人类活动影响 图书简介 书名：综合地表水文与水化学：探究地表水系统的动态平衡与人类活动影响 作者：[请在此处填写作者姓名] 出版社：[请在此处填写出版社名称] 本书旨在为水文学、环境科学、水资源管理及相关领域的专业人士、研究人员和高级学生提供一本全面、深入且具有前瞻性的教材与参考专著。我们聚焦于地表水系统，即河流、湖泊、湿地乃至水库等水体，探究其水文过程的复杂性、水化学组分的演变规律，以及在快速变化的全球环境背景下，人类活动如何重塑这些至关重要的自然资源。 第一部分：地表水文过程的精细解析 本书的第一部分奠定了理解地表水系统的基础，侧重于水循环中与地表水体直接相关的物理过程。 第一章：地表水文系统的空间结构与功能 本章首先对全球地表水资源的空间分布进行宏观概述，随后深入剖析流域尺度上的水文响应机制。内容涵盖了降雨-产流、汇流过程的经典模型与现代改进，特别是分布式水文模型（如 SWAT、VIC 模型）在描述复杂地形和土地覆盖下的水文响应中的应用。我们详细讨论了地表水体（河流、湖泊）作为水文系统组成部分的角色，包括其对地下水和大气之间水汽交换的调节作用。 第二章：水动力学：流量、沉降物与热力学 水动力学是理解地表水系统物质和能量传输的关键。本章深入探讨了河流和湖泊中的流场特征，包括层流与湍流的判定，明渠水流的曼宁方程及其局限性。重点分析了沉积物输移机制，包括冲刷、悬移和床载输移的临界条件和模型预测。此外，我们引入了地表水体的热力学过程，如太阳辐射吸收、蒸发冷却、水体分层（温跃层）的形成与季节性变化，这些因素直接影响水体溶解氧的分布和生态系统的健康。 第三章：极端水文事件的监测与风险评估 随着气候变化，极端降雨和干旱事件的频率和强度都在增加。本章聚焦于洪涝与枯水事件的预测、监测与管理。我们回顾了设计洪水（Design Flood）的确定方法，包括频率分析（如 Gumbel 分布、Log-Pearson III 分布）的应用。同时，探讨了干旱的分类（气象干旱、水文干旱）及其对水资源供应链的连锁影响。重点介绍了遥感技术（如卫星高程、降雨反演）在实时监测和早期预警系统中的集成应用。 第二部分：地表水化学的驱动因素与组分分析 本书的第二部分将视角从水文物理过程转向水化学的复杂交互作用，探究水体化学成分的来源、转化和迁移路径。 第四章：地表水化学基础：岩石风化与大气输入 地表水化学特征的基石来源于流域内的地球化学过程。本章详细阐述了主要阳离子（Ca$^{2+}$, Mg$^{2+}$, Na$^{+}$, K$^{+}$）和阴离子（HCO$_{3}^{-}$, SO$_{4}^{2-}$, Cl$^{-}$）的来源，包括硅酸盐和碳酸盐岩石的风化速率计算方法（如溶解度平衡模型）。我们深入分析了大气沉降（干湿沉降）对水体酸度（pH 值）和营养物质（氮、硫）的贡献，特别是火山活动和人为燃烧对区域水化学的短期和长期影响。 第五章：溶解性有机质（DOM）的来源、性质与环境意义 溶解性有机质是地表水系统中最复杂的组分之一，它在物质循环、污染物传输和水处理工艺中扮演核心角色。本章系统梳理了陆地源（富里酸、腐殖酸）和水生源（内源性降解产物）DOM 的差异。我们探讨了 DOM 的分子特征（如荧光光谱分析 FDOM）如何指示其来源和成熟度，并讨论了 DOM 在重金属络合、消毒副产物前体物形成中的关键作用。 第六章：营养物质循环：氮、磷与富营养化风险 氮磷是控制河流和湖泊初级生产力的关键限制因子。本章详细描述了流域尺度上氮素（硝酸盐、铵盐）和磷素（正磷酸盐、总磷）的输入、转化和输出。内容覆盖了土壤中的硝化、反硝化过程，水体中的藻类吸收与底泥释放机制。我们运用载荷模型（Loading Model）评估了农业径流、污水排放对湖泊富营养化的贡献，并讨论了蓝藻水华的爆发阈值与生态风险管理策略。 第七章：痕量污染物与新兴污染物（CECs）的迁移 本章关注于现代社会带来的新型环境挑战。我们系统梳理了持久性有机污染物（POPs）、药物和个人护理用品（PPCPs）、微塑料等新兴污染物在地表水中的赋存状态、传输途径及潜在生态毒性。重点分析了微量污染物在沉积物/水界面上的吸附/解吸平衡，以及在河流中的稀释与生物富集风险。 第三部分：人类活动对地表水系统的综合影响与管理 本书的最后一部分将水文与水化学的知识融会贯通，重点分析人类工程活动对地表水系统的干扰机制，并提出可持续的水资源管理框架。 第八章：土地利用变化与水文-水化学耦合响应 城市化、森林砍伐和灌溉活动是影响地表水系统的主要驱动力。本章使用同位素示踪技术（如 $delta^{18}O$, $delta D$）来解耦地表水与地下水的补给关系，评估土地利用变化对基流贡献率的影响。同时，分析了不透水面积增加如何加速污染物快速输送（“快流”现象），从而导致河流系统水质的瞬时恶化。 第九章：水库与水闸对河流生态系统的影响 大型水利工程（水库、水坝）是地表水资源管理的核心工具，但也深刻改变了河流的自然过程。本章从水文节律（流量脉冲、季节性洪水）的阻断角度，分析了对下游河流生物多样性和生境结构的影响。在水化学方面，探讨了水库内部的营养盐梯度、沉积物淤积对下游水质的影响，以及水库运行规则对水温和溶解氧的调控作用。 第十章：综合水质模型与可持续管理策略 最后，本书介绍了用于预测和管理地表水质量的集成模型。内容涵盖了水质模型（如 QUAL2K、WASP 模型）在模拟河流中溶解氧、藻类生长和污染物衰减方面的应用。我们探讨了基于生态系统服务的流域管理方法（Ecosystem Services Approach），强调将水资源安全、生态健康和经济效益纳入统一的决策框架。本章总结了多目标优化、绿色基础设施建设（如人工湿地）在恢复和维护地表水系统健康方面的前沿实践。 本书的特色在于其跨学科的整合性，它不仅提供了坚实的理论基础，更结合了大量的实测案例和先进的遥感、模型技术，旨在培养读者从系统、动态的角度审视和解决复杂的地表水环境问题的能力。

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