地球化学模拟理论及其应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 环境问题与地球化学模拟的必要性 1

1.2 环境监管框架 8

1.3 地球化学模拟的作用 10

1.4 当前地球化学模拟在环境问题方面应用的情况介绍 12

1.5 地球化学模拟在CO2的地质封存中的应用 13

1.6 地球化学模拟在石油地质中的应用 15

1.7 本章小结 20

第2章 模型概念 21

2.1 模型定义 21

2.2 地球化学模型的整体认识 22

2.3 地球化学模型的分类 24

2.4 模型验证及确认 29

2.5 模型实用性和局限性 30

第3章 热力学背景 32

3.1 系统与平衡 32

3.2 化学反应 34

3.3 吉布斯自由能 34

3.4 活度、逸度和化学势 36

3.5 平衡常数 41

3.6 组分与物种 44

3.7 相律 49

3.8 氧化还原反应 52

3.9 碱度 55

3.10 酸度 60

3.11 局部平衡假设 63

3.12 本章小结 67

第4章 地球化学模拟软件 68

4.1 计算机程序、数据库和模型 68

4.2 常用模拟软件简介 69

4.3 数据库 71

4.4 化学浓度单位 75

4.5 输入／输出示例 75

第5章 建立地球化学模型 84

5.1 引言 84

5.2 确定目标 84

5.3 认识地下水流系统 84

5.4 野外和实验室数据采集 84

5.5 确定建立何种模型 89

5.6 化学特征数据收集 91

5.7 选择计算机程序 91

5.8 模型建立 92

5.9 模拟结果阐释 93

5.10 模拟结果的报告和展示 94

第6章 化学形态和溶解度模拟 95

6.1 引言 95

6.2 Bear Creek铀矿尾矿库区的模拟计算结果 95

6.3 在生物可利用性和风险评估研究中的应用 112

6.4 反应柱实验的解释 114

第7章 表面吸附模拟 118

7.1 引言 118

7.2 离子交换 119

7.3 表面络合 122

7.4 吸附反应的计算机程序 125

7.5 Oak Ridge放射性核素的阻滞实验 130

7.6 铀矿尾矿库区放射性核素的迁移性 132

7.7 砷在冶炼厂烟道灰中的吸附作用 136

第8章 反应路径模拟 137

8.1 引言 137

8.2 碱度滴定 139

8.3 酸性矿山废水的酸度 140

8.4 pH缓冲 143

8.5 有害废弃物的深井灌注 145

8.6 矿坑湖化学特征 150

8.7 人工回灌 153

8.8 自然背景值研究的应用 153

8.9 古海水主要化学成分的计算 154

第9章 逆向质量守恒模拟 159

9.1 引言 159

9.2 模型假设 159

9.3 亚利桑那州Black Mesa地下水成因 161

9.4 亚利桑那州Pinal Creek盆地的酸性矿山废水 166

9.5 亚利桑那州Black Mesa地区14C定年 168

9.6 评估深层含水层微生物代谢率 171

第10章 耦合反应溶质迁移模型 175

10.1 前言 175

10.2 多组分反应溶质迁移模型 175

10.3 基于等温式的反应迁移模型 176

10.4 简单示例 180

10.5 反应迁移中的缓冲作用 184

10.6 铀矿尾矿酸性污染羽的迁移 189

10.7 铀矿尾矿储存库的修复设计 196

10.8 总结与评述 199

第11章 化学反应动力学模拟 201

11.1 引言 201

11.2 基本理论 201

11.3 沉淀-溶解反应的动力学过程 206

11.4 醋酸盐分解动力学 210

11.5 溶液物种形态和生物过程 215

11.6 垃圾填埋场渗滤液进入含水层过程中的应用 217

11.7 总结 219

第12章 地球化学模拟在CO2地质封存中的应用 220

12.1 背景 220

12.2 CO2的封存机制 220

12.3 地球化学模拟的应用 221

12.4 矿物反应动力力学对CO2迁移转化的作用 226

12.5 本章小结 248

第13章 地球化学模拟共沉淀 250

13.1 引言 250

13.2 铁纳米颗粒对Pb2＋的吸附和Pb与Fe的共沉淀实验的模拟 250

13.3 镭和重晶石的共沉淀 262

13.4 本章小结 264

第14章 地球化学模拟在碎屑岩成岩作用方面的应用实例 265

14.1 引言 265

14.2 德国北部Rotliegendes油气聚集带的伊利石化 267

14.3 钾长石溶解的动力学反应路径模拟 269

14.4 本章小结 295

第15章 地球化学模拟在碳酸盐岩成岩作用中的应用 296

15.1 引言 296

15.2 沙特加瓦尔油田白云石化的反应溶质运移模拟 297

15.3 哈萨克斯坦Tengiz油田热对流引起的成岩作用及其对储层质量的影响 312

15.4 本章小结 314

参考文献 316

附录 数据库的修改 339

中英文对照 345

索引 349