1原理 1
1.1平衡反应 1
1.1.1绪论 1
1.1.2热力学基础 5
1.1.2.1质量作用定律 5
1.1.2.2吉布斯（Gibbs）自由能 7
1.1.2.3吉布斯（Gibbs）相律 8
1.1.2.4活度 9
1.1.2.6.1离子离解理论 11
1.1.2.6活度系数的计算 11
1.1.2.5离子强度 11
1.1.2.6.2离子相互作用理论 14
1.1.2.7离子离解与离子相互作用理论的比较 16
1.1.3气相与液相界面上的相互作用 19
1.1.3.1亨利（Henry）定律 19
1.1.4固相与液相界面上的相互作用 21
1.1.4.1溶解与沉淀 21
1.1.4.1.1溶度积 21
1.1.4.1.2饱和指数 23
1.1.4.1.3边界矿物相 25
1.1.4.2吸附作用 27
1.1.4.2.1疏水／亲水物质 28
1.1.4.2.2离子交换 28
1.1.4.2.3吸附作用的数学表达方式 34
1.1.5液相中的相互作用 38
1.1.5.1络合作用 38
1.1.5.2氧化还原作用 41
1.1.5.2.1氧化还原电位的测定 41
1.1.5.2.2氧化还原电位的计算 42
1.1.5.2.3氧化还原平衡的优势场图解表示 46
1.1.5.2.4氧化还原的缓冲剂 51
1.1.5.2.5氧化还原反应的意义 52
1.2反应动力学 55
1.2.1不同化学过程的反应动力学 55
1.2.1.1半衰期 55
1.2.1.2矿物溶解的动力学 56
1.2.2反应速度的计算 57
1.2.2.1连续反应 58
1.2.2.2平行反应 59
1.2.3影响反应速度的因素 60
1.2.4研究动力学控制反应的经验方法 61
1.3.1绪论 64
1.3.2流动模型 64
1.3物质的反应迁移 64
1.3.3迁移模型 65
1.3.3.1基本概念 65
1.3.3.2理想的迁移关系 67
1.3.3.3实际的迁移关系 67
1.3.3.3.1双孔隙度含水层中的交换作用 69
1.3.3.4迁移模拟的数值方法 71
1.3.3.4.1有限差分／有限单元法 71
1.3.3.4.2耦合的方法 73
2.1.1地球化学运算法则 75
2.1概述 75
2水文地球化学模拟程序 75
2.1.2基于最小自由生成焓方法的程序 78
2.1.3基于平衡常数方法的程序 78
2.1.3.1 PHREEQC 79
2.1.3.2 EQ3/6 80
2.1.3.3 PHREEQC与EQ3/6的比较 81
2.1.4热力学数据库 84
2.1.4.1概述 84
2.1.4.2热力学数据库的构成 87
2.1.5模拟过程中的问题和误差来源 89
2.2.1.1输入（Input） 94
2.2.1 PHREEQC的视窗界面结构 94
2.2 PHREEQC的应用 94
2.2.1.2数据库（Database） 103
2.2.1.3输出（Output） 104
2.2.1.4网格（Grid） 105
2.2.1.5曲线图（Chart） 106
2.2.2 PHREEQC模拟的入门实例 106
2.2.2.1平衡反应 106
2.2.2.1.1例1：标准输出——海水分析 106
2.2.2.1.2例2：平衡反应——石膏溶解 109
2.2.2.2动力学模拟的入门实例 111
2.2.2.2.1动力学批次反应（Batch Reaction） 112
2.2.2.2.2 PHREEQC中的Basic 115
2.2.2.3物质反应——迁移模拟的入门实例 119
3作业 125
3.1平衡反应 126
3.1.1地下水－岩石圈 126
3.1.1.1标准输出－井水分析 126
3.1.1.2石膏溶解的平衡反应 127
3.1.1.3石膏溶解的不平衡反应 127
3.1.1.4石膏在井水中溶解与温度的关系 127
3.1.1.5石膏在蒸馏水中溶解与温度的关系 127
3.1.1.8方解石在开放和封闭体系中溶解的比较 128
3.1.1.6方解石溶解与温度和CO2分压的关系 128
3.1.1.7方解石与白云石的溶解 128
3.1.1.9黄铁矿的风化 129
3.1.2大气－地下水－岩石圈 131
3.1.2.1土壤CO2影响下的雨水 131
3.1.2.2土壤中的缓冲体系 131
3.1.2.3含硫热泉水的沉淀析出 131
3.1.2.4岩溶溶洞中钟乳石的形成 132
3.1.2.5蒸发作用 133
3.1.3地下水 135
3.1.3.1铁体系的pe-pH图 135
3.1.3.3铀存在形态随pH值的变化 138
3.1.3.2在C或S存在条件下铁体系的Fe-pe-pH图的变化 138
3.1.4地下水的来源 139
3.1.4.1泉水的来源 140
3.1.4.2干旱地区古地下水的开采 141
3.1.4.3盐水－／淡水－界面 143
3.1.5人类对地下水的利用 144
3.1.5.1取样：EDTA滴定测定Ca 144
3.1.5.2碳酸侵蚀 144
3.1.5.3水的曝气处理——井水 145
3.1.5.4水的曝气处理——含硫泉水 145
3.1.5.5水的混合 146
3.1.6地下水修复 147
3.1.6.1甲醇对硝酸盐的还原 147
3.1.6.2 Fe（0）－墙（障） 147
3.1.6.3用石灰石来升高pH值 147
3.2反应动力学 148
3.2.1黄铁矿的风化 148
3.2.2石英－长石的溶解 148
3.2.3在氧化还原敏感元素（Fe、As、U、Cu、Mn、S）的还原作用下，地下含水层中有机物的降解 149
3.2.4非饱和带中氚的衰减 150
3.3.2岩溶泉水的出露 155
3.3.1测渗计 155
3.3物质的反应迁移 155
3.3.3岩溶作用（裂隙侵蚀） 156
3.3.4酸性矿坑水pH值的升高 157
3.3.5原地浸取（In situ leaching） 158
4解答 161
4.1平衡反应 161
4.1.1地下水－岩石圈 161
4.1.1.1标准输出－井水分析 161
4.1.1.2石膏溶解的平衡反应 163
4.1.1.4石膏在井水中溶解与温度的关系 164
4.1.1.3石膏溶解的不平衡反应 164
4.1.1.5石膏在蒸馏水中溶解与温度的关系 165
4.1.1.6方解石溶解与温度和CO2分压的关系 165
4.1.1.7方解石与白云石的溶解 166
4.1.1.8方解石在开放和封闭体系中溶解的比较 167
4.1.1.9黄铁矿的风化 168
4.1.2大气－地下水－岩石圈 170
4.1.2.1土壤CO2影响下的雨水 170
4.1.2.2土壤中的缓冲体系 170
4.1.2.3含硫热泉水的沉淀析出 170
4.1.2.4岩溶溶洞中钟乳石的形成 171
4.1.2.5蒸发作用 172
4.1.3地下水 174
4.1.3.1铁体系的pe-pH图 174
4.1.3.2在C或S存在条件下铁体系的Fe-pe-pH图的变化 175
4.1.3.3铀存在形态随pH值的变化 177
4.1.4地下水的来源 179
4.1.4.1泉水的来源 179
4.1.4.2干旱地区古地下水的开采 179
4.1.4.3盐水－／淡水－界面 181
4.1.5.1取样：EDTA滴定测定Ca 182
4.1.5人类对地下水的利用 182
4.1.5.2碳酸侵蚀 183
4.1.5.3水的曝气处理——井水 183
4.1.5.4水的曝气处理——含硫泉水 183
4.1.5.5水的混合 185
4.1.6地下水修复 187
4.1.6.1甲醇对硝酸盐的还原 187
4.1.6.2 Fe（0）－墙（障） 188
4.1.6.3用石灰石来升高pH值 189
4.2.1黄铁矿的风化 190
4.2反应动力学 190
4.2.2石英－长石的溶解 192
4.2.3在氧化还原敏感元素（Fe、As、U、Cu、Mn、S）的还原作用下，地下含水层中有机物的降解 194
4.2.4非饱和带中氚的衰减 197
4.3物质的反应迁移 199
4.3.1测渗计 199
4.3.2岩溶泉水的出露 200
4.3.3岩溶作用（裂隙侵蚀） 201
4.3.4酸性矿坑水pH值的升高 202
4.3.5原地浸取（In situ leaching） 204
参考文献 207
关键词索引（德中文对照） 211