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出版者:原子能

作者:史维浚，孙占学著

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价格:78.00元

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isbn号码:9787502235390

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• 水文地球化学
• 地球化学
• 水文学
• 环境科学
• 环境地球化学
• 水资源
• 污染水文
• 同位素地球化学
• 水质
• 地球物理化学

《深邃之泉：水文地球化学的探索之旅》 本书并非《应用水文地球化学》的续篇或姊妹篇，而是对水文地球化学这一迷人学科的独立深入解读。它将带领读者穿越地球的水循环系统，探寻溶解在水中的物质如何塑造我们星球的地貌，又如何与生命息息相关。 内容梗概： 《深邃之泉》将以一种引人入胜的方式，揭示水文地球化学的核心概念与前沿进展。我们将从基础的水化学原理出发，逐层剖析水中元素的来源、迁移、转化与归宿。这不仅是对课堂知识的系统梳理，更是一场跨越地质、化学、物理、生物等多个学科的精彩对话。 第一章：水的脉络——地球水循环与物质迁移的宏观视角 本章将首先勾勒出地球水循环的壮丽画卷，从大气降水到地下水的汇聚，再到江河湖海的奔腾，我们将理解水作为万物载体的基本功能。随后，我们将深入探讨在这一宏大系统中，溶解性物质是如何随着水的流动而传播，它们在不同环境中的分布规律，以及影响其迁移的关键因素，如水流速度、介质渗透性、温度变化等。我们将审视不同水体（地表水、地下水、海洋水）的化学特征差异，并初步了解这些差异背后隐藏的地质和生物过程。 第二章：溶解的奥秘——水-岩相互作用的微观世界 本章将聚焦水与岩石及土壤之间的相互作用。我们将详细解析岩石风化过程中，矿物溶解、沉淀的化学反应动力学。读者将了解到，即使是看似坚固的岩石，在水的长期侵蚀下也会发生微妙而深刻的化学变化。我们会探讨不同岩石类型（如碳酸盐岩、硅酸盐岩、蒸发岩）与水反应的独特性质，以及由此产生的特定离子组合。此外，还将触及土壤溶液的化学组成，及其受土壤母质、生物活动和人为干扰的影响。 第三章：生命的化学——生物过程在水文地球化学中的作用 生命在地球水循环中扮演着不可或缺的角色，本章将深入探讨生物过程如何塑造水体的化学环境。我们将考察微生物在氧化还原反应中的关键作用，例如硫化物和硝酸盐的转化。同时，我们将关注植物的吸收和蒸腾作用如何影响土壤溶液和地表水的化学组成，以及它们如何参与到元素的生物地球化学循环中。有机质的分解与转化，以及它们释放的有机酸如何增强岩石的溶解度，也将是本章的重点。 第四章：溶解的足迹——指示性离子与水体性质的判读 水体中溶解的离子组合是其“身份证”，本章将教会读者如何通过分析水样的化学成分，反推出水体的来源、迁移路径和水-岩相互作用的类型。我们将重点介绍常见的指示性离子，如Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺、K⁺、Cl⁻、SO₄²⁻、HCO₃⁻等，并阐述它们在不同地质环境下的富集原因。读者将学习如何绘制水化学成分图（如三角图、Stiff图），并解读这些图所蕴含的地质信息，从而判断地下水补给区、水-岩接触历史，甚至识别潜在的污染源。 第五章：流动的遗产——地下水的形成、演化与化学特征 地下水是水文地球化学研究的重要对象，本章将详细阐述地下水的形成机制、演化过程及其复杂的化学特征。我们将探讨地下水补给、排泄的动力学过程，以及地下水流速、停留时间如何影响其化学成分。读者将深入了解不同类型的地下水（如孔隙水、裂隙水、岩溶水）的形成条件及其特有的化学特征。我们还将审视地下水中的痕量元素，以及它们在地球化学循环中的重要性，例如重金属的赋存与迁移。 第六章：边界的对话——地表水与地下水的相互作用 地表水和地下水并非孤立存在，而是通过复杂的相互作用紧密联系。本章将深入探讨河流、湖泊与地下水之间的物质交换过程，以及这种交换如何影响双方的水化学特征。我们将分析地下水补给河流、河流渗漏补给地下水等不同情境下的水文地球化学过程，并理解这种相互作用对生态系统健康和水资源可持续利用的重要性。 第七章：污染的印记——人为活动对水化学的影响与评估 随着人类活动的日益频繁，水体面临着前所未有的污染挑战。本章将系统分析农业、工业、城市化等不同人为活动对水化学成分的影响。我们将探讨农药、化肥、工业废水、生活污水等污染物进入水体后，如何发生迁移、转化，并对水体生态环境造成危害。本章将介绍常用的水质评价方法和指标，并强调水文地球化学在水污染监测、溯源和治理中的核心作用。 第八章：智慧的运用——水文地球化学在资源与环境领域的实践 本章将聚焦水文地球化学在实际应用中的价值，展示其在解决现实世界问题中的强大能力。我们将探讨其在矿产资源勘探（如寻找与地下水化学异常相关的矿床）、地下水资源评价与管理（如判断地下水可开采量、预测水质变化）、环境修复（如污染场地地下水修复方案设计）等领域的关键作用。此外，还将触及水文地球化学在气候变化研究、古环境重建等前沿领域的应用潜力。 《深邃之泉》不仅仅是一本教科书，更是一次探索之旅。 它将以生动的语言、清晰的逻辑，带领读者领略水文地球化学的魅力，理解水在地球系统中的深刻意义，并激发读者对这一学科的浓厚兴趣。无论您是地质、环境、化学、生命科学领域的学生、研究人员，还是对我们星球的地下世界充满好奇的自然爱好者，《深邃之泉》都将为您打开一扇通往奇妙世界的大门。

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读完这套书，我最大的感受是它的实用性强到令人咋舌。市面上很多水文地球化学的书籍，要么理论推导过于晦涩，要么案例分析停留在理想化的模型，让人学了不知如何在野外应用。但《应用水文地球化学》显然走出了这条老路。书中花了大量的篇幅讨论了如何利用化学指纹识别污染源，这一点对我现在从事的环境修复工作至关重要。他们提供了一套完整的决策流程图，从水样的初步筛查、离子比值分析，到最后的同位素示踪，每一步都有明确的化学依据和操作规范。特别是关于人工污染羽的监测与预测模型，引用了多个实际矿区和垃圾填埋场的数据，那些具体的计算步骤和参数取值范围，对于一线工程师来说，简直就是救命稻草。这种将理论知识迅速转化为现场解决工具的能力，是这本书最宝贵的地方。它不是让你去理解世界为什么是这样，而是告诉你，既然世界是这样，我们该怎么动手去解决问题。

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这本书的版式设计和插图质量，老实说，在学术专著里算是相当出彩的了。很少有教材能把枯燥的化学方程式和复杂的流程图排得如此赏心悦目。尤其是在介绍等效地球化学模型的章节，作者没有采用传统的文字堆砌，而是用了一系列层次分明的示意图，将输入参数、模型假设、迭代过程清晰地勾勒出来。这对于理解像PHREEQC或GWB这样的模拟软件背后的核心逻辑非常有帮助。我特别喜欢作者在章节末尾设置的“思考与挑战”部分，它通常会提出几个开放性的问题，比如在极端高盐度水体中，现有模型的局限性是什么？这促使读者不能仅仅满足于记住公式，而是要去主动思考当前地球化学研究的前沿和难点所在。这种引导式学习的结构，让阅读体验从单向灌输变成了双向的智力探索，让人爱不释手。

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坦率地说，这本书的专业门槛是存在的，尤其是涉及到高等热力学和反应速率论的部分，对于初学者来说可能需要多次回溯。但这恰恰证明了作者的严谨性——他们没有为了迎合大众而稀释核心科学的难度。我注意到，作者在引入复杂概念时，总是先用一个简单、直观的例子铺垫，然后再逐步引入数学表达。比如，在解释离子强度对活性度的影响时，他们先展示了高浓度盐溶液中离子间空间排斥的物理图像，然后才引出Debye-Hückel的修正公式。这种“形象化—量化”的教学路径，极大地降低了理解复杂数学模型的认知负荷。总而言之，这是一部需要投入时间和精力的巨著，但它所给予的回报——对地球深层化学过程的透彻理解——是无可替代的，绝对值得每一位水资源、环境科学或地质学专业人士案头常备。

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我尝试着将书中的某些高级概念与我自己的研究领域——地下水资源可持续利用——结合起来进行解读。这本书在描述水文地球化学过程时，始终没有脱离“水循环”这个宏大的背景。它巧妙地将化学反应的时空尺度拉伸，从岩石孔隙中的微观反应，一直延伸到区域地下水径流路径上的宏观影响。比如，书中关于“水文地质单元”化学特征的划分，提供了非常实用的工具，帮助我们区分不同补给源和滞留时间的地下水。以往我总觉得水化学分析就是做个报告，但读完这本书，我开始用“化学年龄”的概念去审视我的监测井数据，试图通过溶解性硅和锶的富集程度，反推出水与围岩的接触时间，这无疑极大地深化了我对水资源动态变化的理解。它提供了一种全新的“看”地下水的方式，不再是单纯的水位和流速，而是深度耦合了地球化学演化的历史。

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这本《应用水文地球化学》的厚度，拿到手上就感觉沉甸甸的，那种踏实感让人对内容充满期待。我尤其欣赏作者在基础理论构建上的细致入微，特别是关于水岩相互作用动力学部分的阐述，简直是教科书级别的清晰。他们没有止步于简单的化学平衡计算，而是深入挖掘了时间尺度、温度梯度以及不同矿物表面活性位点对方程速率的影响。比如，对于硅酸盐矿物风化速率的建模，书中不仅引用了经典的反应动力学公式，还结合了现场观测数据进行了修正和验证，这使得理论推导不再是空中楼阁。我记得其中一章专门分析了地下水中痕量元素的迁移机制，特别是铀和砷在还原性环境下的行为，图表丰富，逻辑严密，让我这个非科班出身的读者也能大致领会其复杂性。这本书更像是一位资深专家在耐心地为你拆解一个复杂的系统，每一步都走得很稳健，让人感觉学到的知识是扎实而可靠的，绝非那种浮光掠影的科普读物，更像是深水区的研究指南。

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