第1章 概论 1
1.1 环境与环境问题 1
1.1.1 环境概念与分类 1
1.1.2 地球环境的演化 2
1.1.3 环境问题 2
1.2 环境地球物理学的发展与任务 4
1.2.1 环境地球物理学的形成 4
1.2.2 环境地球物理学的确定内容 5
1.2.3 环境地球物理学的特点 6
1.2.4 与相关学科的关系 7
基础篇 11
第2章 太阳辐射与地球环境 11
2.1 地球的物质结构 11
2.1.1 地球在太阳系中的位置 11
2.1.2 地球的形状与重力场 12
2.1.3 地球的构造 13
2.1.4 地球的物质组成 15
2.2 太阳与地球的空间作用 16
2.2.1 太阳的结构 16
2.2.2 太阳的辐射 16
2.2.3 太阳与地球的空间作用 17
2.3 大气的成分与结构 19
2.3.1 大气的物质成分 19
2.3.2 大气的结构 20
2.4.1 太阳辐射光谱 22
2.4 太阳辐射与大气相互作用 22
2.4.2 大气的散射作用 23
2.4.3 大气的折射 24
2.4.4 大气的吸收 24
2.5 地表热平衡与地球环境 25
2.5.1 地面热能平衡 25
2.5.2 大气环流的形成 26
2.5.3 海洋与大气相互作用 28
2.6.1 水的反射光谱特性 29
2.6 地面物体的光反射——可见光遥感的物理基础 29
2.6.2 植物的反射光谱特性 30
2.6.3 土壤的反射光谱特性 31
2.6.4 岩石的光谱特性 31
2.7 地球内部热源与地热测量 32
2.7.1 地球热能的来源 33
2.7.2 地球内部热能分布与地热场 33
2.7.3 地球的热传导方式 34
第3章 地球环境污染概述 37
3.1 大气环境污染 37
3.1.1 大气污染物与污染源 37
3.1.2 大气污染的危害 39
3.2 岩石圈表生带与土壤的环境污染 44
3.2.1 板块运动与全球变化 44
3.2.2 生态破坏与物质循环失衡 45
3.2.3 城市生活与工业废弃物对土壤的污染 47
3.2.6 土壤的自净与容量 48
3.2.4 石油及其化学物质造成土壤污染 48
3.2.5 农药使用对土壤的污染 48
3.2.7 土壤环境中污染物的迁移与转化 49
3.3 水环境污染 50
3.3.1 水体污染物和污染源 51
3.3.2 地下水污染 52
3.3.3 水体的自净与转化 52
3.4 物理环境问题 53
3.4.1 环境声学 53
3.4.2 环境振动 56
3.4.3 环境电磁学 58
3.4.4 光环境学 60
第4章 环境地磁方法 62
4.1 地球磁场与磁异常 62
4.1.1 地磁要素与分布 62
4.1.2 地磁场结构和磁异常 63
4.1.4 地磁场的变化 64
4.1.3 地磁场分布 64
4.2 天然物质的磁性特征 67
4.2.1 天然物质的磁性 67
4.2.2 物质的磁化强度与磁化率 68
4.2.3 铁磁物质的磁滞特征 70
4.2.4 物质的剩余磁性 70
4.3 磁性矿物与环境系统 71
4.3.1 磁性矿物的循环 72
4.3.2 磁性物质流与环境关系 73
4.4 磁力仪与磁测方法 73
4.4.1 磁力测量仪器的基本原理 73
4.4.2 环境样品磁性测量 75
4.5 高精度磁测 76
4.5.1 高精度磁测方法 77
4.5.2 数据的处理与解释 78
4.5.3 实际应用 79
第5章 环境电法勘查方法 84
5.1 地球电场概述 85
5.1.1 天然电磁场的特点 85
5.1.2 地下局部相对稳定的电流场——自然电场 87
5.1.3 被动源人工高频电磁波场 88
5.1.4 主动源稳定电流场和交变电磁场 89
5.2 电阻率法 92
5.2.1 电阻率法的基本原理 92
5.2.3 高密度电阻率法 94
5.2.2 电阻率法的常用电极装置类型 94
5.3 自然电场法 99
5.4 激发极化法 100
5.4.1 激发极化的机理 101
5.4.2 激发极化的特性 102
5.4.3 激发极化法测量中的视参数 105
5.4.4 激发极化法的装置 107
5.5 电磁感应法 107
5.5.1 频率域电磁法 108
5.5.2 时间域电磁法 110
5.6 探地雷达 112
5.6.1 方法原理及其技术特点 112
5.6.2 仪器和野外测量方式 114
5.6.3 数据处理和解释 115
5.7 地面核磁共振方法 116
5.7.1 地面核磁共振找水方法的基本原理 117
5.7.2 NMR方法的仪器特点及找水工作 120
5.7.3 数据处理、解释及其应用 121
5.8 激光技术与激光雷达方法 122
5.8.1 激光雷达的基本原理 123
5.8.2 激光雷达的应用 125
5.8.3 激光测量方法的应用 127
第6章 弹性波及其勘查方法 131
6.1 弹性波与传播介质 131
6.1.1 弹性波在介质中的传播特征 131
6.1.2 弹性波及其特征 132
6.2.1 野外勘查数据采集 139
6.2 地震勘查方法 139
6.2.2 资料处理与地质解释 140
6.3 瑞利面波方法和层析技术 143
6.3.1 瑞利面波方法 143
6.3.2 地震波层析技术 145
6.4 声波勘测方法 147
6.4.1 声辐射监测与工作方法 148
6.4.2 数据分析技术与解释 149
应用篇 153
第7章 气候变化的地球物理研究方法 153
7.1 气候变化的地温研究方法 153
7.2 地磁场与气候变化 156
7.3 利用天然γ测井曲线反演古气候变化 157
7.4 沙尘暴的来源与监测 158
7.4.1 沙尘暴现象的演化历史及地域分布 159
7.4.2 沙尘暴的发生条件 159
7.4.3 沙尘暴的发生步骤 161
7.4.4 沙尘暴的影响因素 162
7.4.5 沙尘暴的防治 163
7.4.6 沙尘暴的监测及预报 165
7.5 大气中颗粒物危害 167
7.5.1 大气颗粒物的研究方法 168
7.5.2 大气颗粒物研究内容 170
7.5.3 大气颗粒物的来源解析 171
7.5.4 大气颗粒物的干湿沉降和环境效应 174
7.6 磁性与大气微粒污染源判断研究 175
7.7.1 基本依据 176
7.7 酸沉降污染卫星遥感调查 176
7.7.2 工作方法 177
7.7.3 四川地区酸沉降分布 177
第8章 废弃物填埋场建设与监测 179
8.1 垃圾填埋场地基及地下浅水层勘测 179
8.1.1 地基勘察的电阻率方法 180
8.1.2 地基勘察的电磁感应法 187
8.1.4 地基构造调查的浅层地震法 188
8.1.3 地基构造调查的氡气测量法 188
8.1.5 探地雷达探测地下断层和结构 190
8.2 地下固体废弃物勘察 192
8.3 垃圾填埋场渗漏液的监测 193
8.3.1 垃圾填埋场渗漏液性质 193
8.3.2 地球物理探测方法 198
8.3.3 挥发性气体（VOC）探测方法 204
8.4 核废料渗漏监测 205
8.4.1 放射性废物的分类 206
8.4.2 放射性废物的地质处置 207
8.4.3 放射性废物的渗漏监测 209
第9章 工业泄漏及废液渗漏监测 231
9.1 地下输储油气管道泄漏探测 232
9.1.1 地下管道位置探测方法 233
9.1.2 管道腐蚀检测方法 233
9.2 油、气泄漏的探测 237
9.2.1 漏油区的电阻率特征 238
9.2.2 介质特征与探地雷达测量（GPR）方法 242
9.2.3 油气污染监测的红外吸收光谱法 242
9.2.4 NDIR装置系统 246
9.2.5 挥发性气体探测方法 246
第10章 放射性辐射环境监测 250
10.1 放射性与环境辐射 250
10.1.1 放射性基础知识 250
10.1.2 环境辐射源 252
10.1.3 辐射的生物效应 256
10.1.4 放射性的物理量和单位 256
10.2 环境辐射监测方法 258
10.2.1 总放射性活度测定 258
10.2.2 低本底γ能谱分析 264
10.2.3 剂量测量的仪器及原理 270
10.2.4 土壤中氡浓度测量 271
10.2.5 室内氡测量方法 272
10.2.6 水中氡浓度测量 276
10.3 区域环境天然放射性水平测量 277
10.3.1 环境辐射剂量率测量 277
10.3.2 环境氡的测量 278
10.4 核辐射应急监测 280
10.4.1 核事故早期的场外辐射监测 281
10.4.2 核事故中期的场外辐射监测 285
10.5 建筑材料放射性测量与评价 285
10.5.1 建筑材料的分类 286
10.5.2 建筑材料中的主要放射性核素 286
10.5.3 天然石材现场快速评价方法 287
第11章 水环境污染的检测与处置 289
11.1 地表淡水污染的检测与处置 289
11.1.1 我国江河湖海污染的发展态势 289
11.1.2 水污染的探测技术 290
11.1.3 湖水酸化污染的磁化率研究 291
11.1.4 水华蓝藻的处置试验 292
11.2.1 地下水的污染状况 293
11.2 地下水污染的监测与处置 293
11.2.2 地下水污染的探测方法 294
11.2.3 地下水漏斗的监测 296
11.2.4 地下水污染源的屏障处置技术 297
11.3 海水污染的监测与处置技术 298
11.3.1 卫星遥感探测赤潮的分布 299
11.3.2 地磁异常预测赤潮的尝试 300
11.3.3 赤潮的处置技术 300
11.3.4 海洋事故溢油的监测 301
11.3.5 海洋事故溢油的应急处置方法 303
11.4 海水入侵的探测 304
11.4.1 海水入侵的探测方法 305
11.4.2 海水入侵的防治 308
第12章 自然灾害的勘查 309
12.1 滑坡勘查 309
12.1.2 滑坡形成的地球物理研究方法 310
12.1.1 滑坡勘查的物性前提 310
12.1.3 用地球物理方法确定滑坡体的边界范围及滑面深度 312
12.1.4 滑坡的预测和监测方法 316
12.1.5 滑坡的防治 320
12.2 塌陷勘查 321
12.2.1 探查塌陷形成条件 321
12.2.2 喀斯特断裂及其充填物的岩石物理特征 323
12.2.3 应用实例 324
12.3.1 用高密度电法对地裂缝进行探测 326
12.3 地裂缝勘查 326
12.3.2 用高分辨率地震技术研究地裂缝成因 328
12.4 地面沉降的勘查 328
12.5 采空区勘查 329
12.6 陷落柱勘查 330
12.6.1 放射性方法——测量218Po核素 330
12.6.2 高密度电法 332
12.6.3 瞬变电磁法 332
12.6.4 地震法 332
12.6.5 高精度磁测 333
12.7 煤层自燃勘查 334
12.7.1 氡气测量 334
12.7.2 用磁法勘查大致确定过火区范围 334
12.7.3 浅层测温法 334
12.8 土壤盐碱化调查 335
12.8.1 土壤盐碱化调查方法 336
12.9 堤坝隐患探测 338
13.1.1 预测原理 340
13.1 重大自然灾害的预测原理 340
第13章 自然灾害预测预报 340
13.1.2 预测思想和方法 341
13.2 地震的产生 344
13.2.1 早期的断层学说 344
13.2.2 断层学说的发展 345
13.2.3 组合模式 347
13.3 地震带及地震预测 348
13.3.1 全球地震带和中国地震带 348
13.3.2 地震预测 350
13.4 沙漠化研究 354
13.4.1 沙漠化的形成假说 354
13.4.2 中国的沙漠地带 355
13.4.3 为何中国沙漠位置偏北 356
13.4.4 黄土与沙漠化的关系 356
13.4.5 中国历史上的沙漠化 356
13.4.6 地形与沙漠化 357
13.4.7 大地震与沙漠化 357
13.4.8 构造稳定性与沙漠化 358
13.4.9 河流与沙漠的关系 359
13.4.10 沙漠化与沙尘暴 359
13.4.11 制止沙漠化的对策 359
13.4.12 地球熵增与沙漠化 359
13.5 空间天气 359
13.5.1 空间天气是什么？ 359
13.5.2 空间天气产生的科学背景和应用背景 360
13.5.3 空间天气研究和预报的主要内容 360