《地下水污染與防治》從污染水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ),污染場地調(diào)查,地下水污染的評(píng)價(jià)、模擬與預(yù)測(cè),地下水污染防治四個(gè)方面,試圖循著地下水污染研究的主線,較全面、系統(tǒng)地反映該學(xué)科領(lǐng)域的基本概念、基本理論、基本模型和技術(shù)方法。各部分內(nèi)容既避免重復(fù),又相互呼應(yīng),力求形成完整的學(xué)術(shù)構(gòu)架。
地下水污染與防治是在社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展需求的驅(qū)動(dòng)下,水文地質(zhì)學(xué)與環(huán)境科學(xué)交叉形成的新的學(xué)科分支,并逐漸成為水資源一環(huán)境保護(hù)基礎(chǔ)研究和高新技術(shù)開發(fā)的重要領(lǐng)域。《地下水污染與防治》在系統(tǒng)總結(jié)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,綜合《地下水污染與防治》創(chuàng)作集體多年的教學(xué)、科研實(shí)踐,從污染物水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ),污染場地調(diào)查,地下水污染的評(píng)價(jià)、模擬與預(yù)測(cè)和地下水污染防治四個(gè)方面較全面、系統(tǒng)地闡述了該學(xué)科領(lǐng)域的基本概念、基本理論、基本模型和技術(shù)方法。
地下水污染與防治屬跨學(xué)科研究領(lǐng)域,其主體學(xué)科是水文地質(zhì)學(xué),即研究地下水的科學(xué)。近30年來,水文地質(zhì)研究與人類日益關(guān)注的水污染和生態(tài)環(huán)境問題緊密結(jié)合,使水文地質(zhì)學(xué)獲得了更大、更持續(xù)的發(fā)展空間,因此在環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科體系中也贏得了基礎(chǔ)、骨干學(xué)科的地位,在地球科學(xué)服務(wù)社會(huì)方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。 本書從污染水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ),污染場地調(diào)查,地下水污染的評(píng)價(jià)、模擬與預(yù)測(cè),地下水污染防治四個(gè)方面,試圖循著地下水污染研究的主線,較全面、系統(tǒng)地反映該學(xué)科領(lǐng)域的基本概念、基本理論、基本模型和技術(shù)方法。各部分內(nèi)容既避免重復(fù),又相互呼應(yīng),力求形成完整的學(xué)術(shù)構(gòu)架。
地下水污染與防治屬跨學(xué)科研究領(lǐng)域,其主體學(xué)科是水文地質(zhì)學(xué),即研究地下水的科學(xué)。自其誕生以來,水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展目標(biāo)始終定位于為人類社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù),同時(shí)為理解地球內(nèi)部及其外層空間水的循環(huán)、形成、演化和與此相關(guān)的各種地質(zhì)作用提供科學(xué)數(shù)據(jù)、理論模型和模擬技術(shù),因此,水文地質(zhì)學(xué)逐漸成為地球科學(xué)的基礎(chǔ)、骨干學(xué)科,在地球科學(xué)服務(wù)社會(huì)方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。近30年來,水文地質(zhì)研究與人類日益關(guān)注的水污染和生態(tài)環(huán)境問題緊密結(jié)合,使水文地質(zhì)學(xué)獲得了更大、更持續(xù)的發(fā)展空間,因此在環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科體系中也贏得了基礎(chǔ)、骨干學(xué)科的地位。
地下水是地球內(nèi)部及其外層空間水循環(huán)的產(chǎn)物,同時(shí),地下水又直接參與地球內(nèi)部及其外層空間物質(zhì)循環(huán)和能量循環(huán),是地球系統(tǒng)中最活躍的因子。地下水是重要的環(huán)境要素,具有資源功能、供水功能和維護(hù)生態(tài)功能。地下水的溫度較高時(shí),可作為地?zé)豳Y源開發(fā),如我國的羊八井高溫地?zé)崽;含有有益人體健康的組分時(shí),可作為礦泉水資源開發(fā),如我國的五大連池碳酸泉;含有工業(yè)元素時(shí),則可作為工業(yè)礦水開發(fā),如四川盆地的地下鹵水。地下水污染問題主要與地下水的供水功能有關(guān)。地下水是彌足珍貴的淡水資源,地下水資源量約占全球淡水資源量的30%。我國地下水資源量僅占全國水資源總量的31%,卻維持全國近70%的人口飲用和40%的農(nóng)田灌溉,可見其在保證居民生活用水、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境平衡等方面所起到的不可替代的作用。地下水維護(hù)生態(tài)的功能是近年來才引起高度關(guān)注的。地下水是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,是維持水系統(tǒng)良性循環(huán)的重要保證。由于過度開采地下水,已經(jīng)引發(fā)了一系列環(huán)境問題,如我國河北、天津、上海、蘇南、太原、西安等地出現(xiàn)的地面沉降問題;分布在我國近20個(gè)省、市、自治區(qū)的地面塌陷問題;沿海城市出現(xiàn)的海水入侵問題;西北和華北地區(qū)出現(xiàn)的河水?dāng)嗔、土地沙化、植被退化、湖泊萎縮等問題。
近幾十年來,工業(yè)化和都市化進(jìn)程帶來了世界范圍內(nèi)的地下水水量衰竭和水質(zhì)惡化,從中檢測(cè)出的不同元素及其化合物的濃度,對(duì)于天然條件下形成的地下水而言是罕見的。地下水污染對(duì)于人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的危害已經(jīng)引起各國政府和公眾的廣泛關(guān)注。
王焰新,43歲,教授, 環(huán)境工程專業(yè)博士生導(dǎo)師。1984年本科畢業(yè)于南京大學(xué),1990年博士研究生畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)。1998年9月-1999年9月在加拿大滑鐵盧大學(xué)作高級(jí)訪問學(xué)者,F(xiàn)任中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)副校長。2004年國家杰出青年科學(xué)基金獲得者, 湖北省新世紀(jì)高層次人才工程(第一層次)人選,國務(wù)院政府特殊津貼獲得者,全國高校青年教師獎(jiǎng)獲得者。主要學(xué)術(shù)兼職:國家863計(jì)劃資源環(huán)境領(lǐng)域?qū)<,環(huán)境地球化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室兼職研究員,武漢市環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)副理事長,全國環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員,國家“水污染控制技術(shù)與治理工程”重大科技專項(xiàng)《武漢市漢陽地區(qū)水環(huán)境質(zhì)量改善技術(shù)與綜合示范》技術(shù)專家組成員,國際著名學(xué)術(shù)期刊ENVIRONMENTAL SCIENCE AND TECHNOLOGY, APPLIED GEOCHEMISTRY等期刊審稿人。
第一篇 污染水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)
第一章 基本概念
第一節(jié) 地下水污染的概念
第二節(jié) 地下水污染源特征
第三節(jié) 地下水中的重要污染物
第四節(jié) 地下水污染的特點(diǎn)與途徑
思考題
主要參考文獻(xiàn)
第二章 污染物在地下水系統(tǒng)中的運(yùn)移
第一節(jié) 地下水系統(tǒng)的基本特征
第二節(jié) 污染物在地下水系統(tǒng)中運(yùn)移的物理動(dòng)力作用
第三節(jié) 污染物在地下水系統(tǒng)中運(yùn)移的其他作用
思考題
主要參考文獻(xiàn)
第三章 污染物經(jīng)歷的水文地球化學(xué)作用
第一節(jié) 溶解與沉淀作用
第二節(jié) 氧化還原作用
第三節(jié) 吸附作用
思考題
主要參考文獻(xiàn)
第二篇 污染場地調(diào)查
第四章 污染場地水文地質(zhì)調(diào)查
第一節(jié) 初步場地勘察及初始評(píng)估
第二節(jié) 初步野外調(diào)查
第三節(jié) 詳細(xì)場地調(diào)查
第四節(jié) 野外試驗(yàn)與室內(nèi)實(shí)驗(yàn)
第五節(jié) 調(diào)查工作的總結(jié)及報(bào)告的編寫
思考題
主要參考文獻(xiàn)
第五章 地球物理調(diào)查
第一節(jié) 概論
第二節(jié) 探地雷達(dá)
第三節(jié) 電法和電磁法
第四節(jié) 地震法
第五節(jié) 測(cè)井和井中物探
第六節(jié) 實(shí)例——San Manuel斑巖銅礦銅提取液監(jiān)測(cè)
思考題
主要參考文獻(xiàn)
第六章 水化學(xué)調(diào)查
第一節(jié) 污染源與污染途徑的調(diào)查
第二節(jié) 調(diào)查范圍與水化學(xué)監(jiān)測(cè)網(wǎng)設(shè)計(jì)
第三節(jié) 地下水樣采集與保存
第四節(jié) 現(xiàn)場分析與監(jiān)測(cè)
第五節(jié) 地下水化學(xué)數(shù)據(jù)分析
思考題
主要參考文獻(xiàn)
第三篇 地下水污染的評(píng)價(jià)、模擬與預(yù)測(cè)
第七章 地下水污染評(píng)價(jià)方法
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 確定權(quán)重的方法
第三節(jié) 評(píng)價(jià)方法
第四節(jié) 應(yīng)用實(shí)例——黃石市地下水污染評(píng)價(jià)
思考題
主要參考文獻(xiàn)
第八章 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)
第一節(jié) 人類健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的基本要素
第二節(jié) 危害識(shí)別
第三節(jié) 接觸方式評(píng)價(jià)
第四節(jié) 毒性評(píng)價(jià)
第五節(jié) 風(fēng)險(xiǎn)定量綜合評(píng)價(jià)
思考題
主要參考文獻(xiàn)
第九章 水文地球化學(xué)模擬
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 模擬基本概念
第三節(jié) 地球化學(xué)源程序
第四節(jié) PHREEQC
思考題
主要參考文獻(xiàn)
第十章 污染物運(yùn)移數(shù)值模擬與預(yù)測(cè)
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 水動(dòng)力彌散系統(tǒng)及其定解條件
第三節(jié) 污染物運(yùn)移模型的離散化方法
第四節(jié) 線性代數(shù)方程組的解法
思考題
主要參考文獻(xiàn)
第四篇 地下水污染防治
第十一章 地下水脆弱性評(píng)價(jià)與地下水保護(hù)
第一節(jié) 基本概念
第二節(jié) DRASTIC模型
第三節(jié) 基于GIS的脆弱性分區(qū)
第四節(jié) 地下水污染防治區(qū)劃與環(huán)境影響評(píng)價(jià)
思考題
主要參考文獻(xiàn)
第十二章 污染物自然衰減作用
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 自然衰減作用的非生物過程
第三節(jié) 內(nèi)在生物修復(fù)
思考題
主要參考文獻(xiàn)
第十三章 地下水環(huán)境修復(fù)技術(shù)
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 水力學(xué)方法
第三節(jié) 污染地下水的抽出—處理技術(shù)
第四節(jié) 反應(yīng)性滲透墻技術(shù)
第五節(jié) 原位化學(xué)氧化技術(shù)
第六節(jié) 電動(dòng)力學(xué)修復(fù)技術(shù)
第七節(jié) 真空增強(qiáng)回收技術(shù)
第八節(jié) 表面活性劑增溶DNAPL污染含水層修復(fù)技術(shù)
思考題
主要參考文獻(xiàn)