第1章 地下水及其分布 1
1.1 地球上的水 1
1.2 自然界的水循环 2
1.2.1 水文循环 2
1.2.2 地质循环 3
1.3 中国水资源 4
1.3.1 中国水资源概况 4
1.3.2 中国地下水资源 5
1.4 地下水的赋存 10
1.4.1 岩土的空隙和水分 10
1.4.2 非饱和带 25
1.4.3 饱和带 26
1.5 地下水含水系统与地下水流动系统 33
1.5.1 地下水含水系统 33
1.5.2 地下水流动系统 34
1.6 地下水资源特点 35
1.6.1 系统性和整体性 35
1.6.2 流动性 36
1.6.3 循环再生性 36
1.7 地下水环境 36
1.7.1 地下水环境因子 36
1.7.2 地下水环境定义 38
1.7.3 地下水环境效应 38
参考文献 39
第2章 地下水的化学成分及其演变 41
2.1 地下水的化学成分 41
2.1.1 无机物 41
2.1.2 有机物 44
2.1.3 气体 45
2.1.4 微生物 46
2.2 地下水化学成分形成作用 47
2.2.1 溶滤作用 47
2.2.2 浓缩作用 50
2.2.3 脱碳酸作用 50
2.2.4 脱硫酸作用 50
2.2.5 阳离子交替吸附作用 51
2.2.6 混合作用 51
2.2.7 人类活动对地下水化学成分的影响 52
2.3 地下水基本成因类型及其化学特征 52
2.3.1 溶滤水 52
2.3.2 沉积水 53
2.3.3 内生水 54
2.4 地下水化学成分分析及其图示 55
2.4.1 地下水化学分析内容 55
2.4.2 地下水化学成分的库尔洛夫表示式 56
2.4.3 地下水化学特征分类与图示 56
参考文献 58
第3章 地下水污染及其主要污染物 60
3.1 地下水污染及来源 60
3.1.1 地下水污染的概念 60
3.1.2 地下水污染源 60
3.2 地下水主要污染物 66
3.2.1 化学污染物 66
3.2.2 生物污染物 77
3.2.3 放射性污染物 77
3.3 地下水污染的特点与途径 78
3.3.1 地下水污染的特点 78
3.3.2 地下水污染的途径 78
参考文献 81
第4章 地下水化学基础 84
4.1 化学热力学基础 84
4.1.1 基本概念 84
4.1.2 化学热力学定律 85
4.2 化学平衡 89
4.2.1 质量作用定律 89
4.2.2 自由能与化学平衡 90
4.2.3 范托夫式 91
4.2.4 活度及活度系数 91
4.3 碳酸平衡 94
4.3.1 气体在水中的溶解性 94
4.3.2 地下水中的碳酸平衡 97
4.4 水的碱度和酸度 102
4.4.1 碱度 102
4.4.2 酸度 103
参考文献 105
第5章 地下水污染物的主要化学过程 106
5.1 溶解和沉淀作用 106
5.1.1 各类无机物的溶解度 106
5.1.2 水溶液的稳定性 114
5.2 配合作用 117
5.2.1 配合物在溶液中的稳定性 118
5.2.2 羟基对重金属离子的配合作用 120
5.2.3 腐殖质的配合作用 122
5.3 氧化-还原作用 124
5.3.1 基本原理 125
5.3.2 氧化还原平衡图示法 131
5.3.3 地下水中污染物的氧化还原转化 135
5.3.4 地下水系统的氧化还原条件及其影响因素 140
5.4 吸附作用 143
5.4.1 固体表面的电荷 143
5.4.2 固体表面的吸附作用 145
5.4.3 吸附等温线和等温式 146
5.5 水解作用 147
5.6 微生物降解作用 150
5.6.1 生长代谢 150
5.6.2 共代谢 151
5.6.3 影响生物降解的因素 152
参考文献 154
第6章 地下水污染物迁移 155
6.1 地下水运动基本原理 155
6.1.1 地下水运动特征 155
6.1.2 地下水流模型 165
6.2 地下水中的溶质运移 180
6.2.1 溶质运移机理 181
6.2.2 弥散通量、扩散通量和水动力弥散系数 184
6.2.3 对流-弥散方程及其定解条件 187
6.3 溶质运移过程中的反应动力学 192
6.3.1 平衡吸附 193
6.3.2 吸附动力学 198
6.3.3 一级不可逆反应 199
6.3.4 莫诺动力学反应 201
6.3.5 多组分动力学反应 202
6.4 多相流 205
6.4.1 基本概念 205
6.4.2 LNAPLs的迁移 207
6.4.3 DNAPLs的迁移 211
参考文献 214
第7章 地下水污染修复技术 216
7.1 概述 216
7.1.1 地下水污染修复技术分类 217
7.1.2 地下水污染修复技术发展趋势 219
7.2 原位曝气技术 220
7.2.1 概述 220
7.2.2 原位曝气修复影响因素 221
7.3 原位生物修复技术 226
7.3.1 概述 226
7.3.2 生物修复技术影响因素 227
7.4 可渗透反应格栅技术 230
7.4.1 概述 230
7.4.2 PRB的安装形式 231
7.4.3 PRB的结构类型 231
7.4.4 PRB的修复机理 232
7.4.5 PRB修复效果影响因素 236
7.5 原位化学氧化技术 238
7.5.1 Fenton高级氧化技术 238
7.5.2 臭氧处理技术 240
7.5.3 高锰酸钾氧化技术 241
7.5.4 过硫酸盐高级氧化技术 242
7.6 表面活性剂增效修复技术 243
7.6.1 概述 243
7.6.2 表面活性剂的选择依据 248
7.7 电动力修复技术 249
7.7.1 概述 249
7.7.2 修复机理 250
7.7.3 电动力修复技术应用 253
7.8 抽出-处理技术 255
7.8.1 概述 255
7.8.2 P＆T技术修复系统构成 256
7.9 监测自然衰减修复技术 257
7.9.1 概述 257
7.9.2 NA技术应用 258
参考文献 260
第8章 地下水环境化学的主要研究方法 267
8.1 野外调查 267
8.1.1 调查阶段 267
8.1.2 调查方法 270
8.2 实验模拟 274
8.2.1 光透法原理 276
8.2.2 定量多相流饱和度的模型 278
8.2.3 模拟实验结果 278
8.3 数值模拟 280
8.3.1 概述 280
8.3.2 地下水数值模拟流程 282
8.4 地球物理方法 284
8.4.1 概述 284
8.4.2 探地雷达 286
8.4.3 电阻率法 289
8.4.4 自然电位法 291
8.4.5 激发极化法 292
参考文献 294