Contaminant Transport Through Acquitards pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Hart, D. J.

出品人:

页数:172

译者:

出版时间:

价格:$ 337.87

装帧:

isbn号码:9781583214992

丛书系列:

图书标签:

• Contaminant Transport
• Acquitards
• Hydrogeology
• Groundwater
• Geochemistry
• Modeling
• Environmental Science
• Water Quality
• Subsurface Flow
• Soil Science

沉积物中的污染物质迁移：从理论到实践的深度探索 本书聚焦于一个至关重要的环境工程领域：地下水系统中的污染物质在低渗透性地层（如粘土层、粉砂层，通常被称为隔水层或弱透水层）中的迁移过程。 尽管书名本身指向了一个特定的技术焦点，本导览旨在介绍一本涵盖了地下水动力学、化学反应、微生物过程以及风险评估的综合性专著，该专著旨在为研究人员、工程师和政策制定者提供一个理解和管理地下水污染的全面框架，完全不涉及或详细阐述特定的“Contaminant Transport Through Acquitards”的专有模型或具体案例研究。 本书的广度在于其对地下水系统作为复杂多相介质的整体认识。它首先建立了一个坚实的水文地质学基础，深入探讨了地下水流动的基本原理。这部分内容详尽阐述了达西定律（Darcy's Law）在不同尺度上的适用性、渗透性的测量技术（包括室内和现场试验），以及如何构建和校正区域尺度的地下水流模型。特别地，本书用大量篇幅讨论了非均质性和各向异性对地下水路径的影响，强调了在进行任何迁移预测之前，准确刻画地层结构的重要性。作者细致地分析了孔隙介质中的水分特征曲线、土壤水势理论，以及水分在非饱和带中的重力驱动和毛管力驱动流动机制。 随后，本书将重点转向污染物质的迁移机制，将其分解为物理、化学和生物三大类过程。 物理迁移过程是探讨的核心组成部分之一。这里详细描述了对流（Advection）和弥散（Dispersion）的理论。对流部分，本书提供了多种解析解和数值解方法，用于模拟污染物在均匀流场中的传播，并深入研究了速度分布不均导致的速度偏态对迁移前沿形态的影响。在弥散部分，本书不仅介绍了经典的Fick定律及其在地下水环境中的应用，还区分了机械弥散与分子扩散的贡献。作者花费大量篇幅探讨了宏观弥散系数（Macro-dispersion Tensor）的尺度效应，即在小尺度实验中观测到的弥散系数与大尺度场地中实际观察到的差异，并提供了若干用于预测不同尺度弥散参数的经验和半经验关系，但不涉及任何特定的“Aquitard”模型来量化这些效应。 化学迁移过程是理解污染物行为的关键。本书系统地回顾了污染物在水-岩石界面上的各种作用： 1. 吸附/解吸（Sorption/Desorption）： 详细介绍了不同吸附模型，包括线性、Langmuir、Freundlich等，并讨论了有机质、粘土矿物和铁锰氧化物作为主要吸附位点的作用。本书强调了表面络合（Surface Complexation）理论在预测重金属离子行为中的应用，并提供了从实验室滴定实验中推导表面络合常数的方法，但着重于多孔介质的普遍性，而非特定低渗透层材料的独特粘土矿物学。 2. 化学反应： 探讨了水解、氧化还原反应对污染物形态和迁移速率的影响。对于氧化还原敏感污染物（如氯代溶剂、硝酸盐），本书提供了Eh-pH图解分析，并阐述了电子供体/受体在地下水介质中分布的复杂性，未将讨论限制在粘土层界面的特殊氧化还原梯度上。 3. 相态转变： 讨论了溶解度限制、共沉淀/溶解等过程，以及非水相液体（NAPLs）的渗流、溶解和缓慢释放机制，为评估挥发性和半挥发性有机物的长期风险提供了理论基础。 生物迁移过程部分则关注微生物活动对污染物的命运影响。本书详细介绍了生物降解的基本动力学模型（如Monod模型），区分了好氧与厌氧降解途径，特别是对几种重要污染物（如石油烃、三氯乙烯）的降解路径进行了案例分析（这些案例是基于高渗透性含水层环境的，旨在阐述生物过程的一般性，而非隔水层内微生物的局限性）。此外，还讨论了微生物生物膜的形成及其对迁移路径的阻滞作用。 风险评估与管理实践构成了本书的实践应用部分。这部分内容侧重于如何将上述基础理论应用于实际环境问题： 1. 监测网络设计： 讨论了如何根据水文地质特性和污染物源项特征优化监测井的位置和采样频率，以获取具有代表性的数据。 2. 污染源特征化： 介绍了几种先进的源区识别技术，包括地球化学指纹分析和地球物理方法，用于确定污染物的初始规模和边界。 3. 修复技术评估： 全面综述了地下水修复策略，涵盖了地下水抽取与处理（Pump-and-Treat）、原地化学氧化/还原（ISCO/ISCR）、生物刺激/强化（Bio-stimulation/Enhancement）以及热力修复技术。每项技术都从其作用机制、适用范围和局限性进行了客观的评价，这些评价是针对所有地下水系统通用性的，不偏向于哪一特定地层类型。 本书的结构严谨，公式推导详尽，同时辅以大量的图表和实际应用中的注意事项，旨在帮助读者从根本上掌握地下水污染迁移的驱动力、阻滞力和转化过程，从而能够独立设计和评估复杂的地下水污染治理项目，其核心价值在于对迁移理论的全面梳理，而非对特定地层类型（如“Aquitard”）迁移机理的特殊化分析。它是一本面向高级本科生、研究生及专业工程师的经典参考书，强调科学严谨性与工程实用性的结合。

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