Determination of Metals in Natural and Treated Water pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Crompton, T. R.

出品人:

页数:1280

译者:

出版时间:2001-12

价格:$ 451.94

装帧:

isbn号码:9780415250726

丛书系列:

图书标签:

• 水质分析
• 金属检测
• 环境监测
• 分析化学
• 水处理
• 环境科学
• 化学分析
• 重金属
• 水环境
• 仪器分析

好的，这是一本关于水处理和分析化学的专著的详细简介，内容聚焦于水处理技术、分析方法和环境影响，完全不涉及“Determination of Metals in Natural and Treated Water”这一主题。 --- 《现代水处理技术：从源水到饮用水的深度净化与循环利用》 内容简介 本书是一部系统阐述当代水处理技术、工程应用与未来发展趋势的综合性专业著作。在全球水资源日益紧张、水环境污染日益复杂的背景下，确保安全、可持续的水供应已成为人类社会面临的重大挑战。本书旨在为水处理工程师、环境科学家、科研人员以及相关专业学生提供一套全面、深入的技术框架和实践指导。 全书围绕水处理的核心目标——去除污染物、保障水质安全、实现水资源高效利用——展开，内容涵盖了从原水取用到最终出水排放和回用的完整水循环链条。全书共分六大部分，逻辑清晰，层层递进。 --- 第一部分：水质基石与污染特性分析 本部分首先为读者奠定理解水处理技术的基础，重点分析了水环境中常见的非金属污染物及其迁移转化机制。 第一章：现代水环境挑战与水循环系统 本章探讨了全球水文循环在人为干扰下的变化，重点分析了城市化、工业化和气候变化对地表水和地下水水质构成的长期威胁。内容包括水资源的物理分布、水量平衡模型，以及制定可持续水资源管理策略的必要性。 第二章：有机微污染物的溯源、形态与去除机理 本章深入分析了新型有机污染物（Emerging Organic Contaminants, EOCs）的种类，包括内分泌干扰物（EDCs）、持久性有机污染物（POPs）的残留特性、水相行为（如吸附、降解）及其对传统水处理工艺的逃逸机制。详细讨论了环境样品中有机污染物（非金属类）的萃取与前处理方法，为后续分析奠定基础。 第三章：水处理中的微生物生态学与生物膜技术 本章聚焦于水处理过程中微生物的作用，特别是生物膜的形成、结构及功能。详细阐述了活性污泥法、膜生物反应器（MBR）中微生物群落的演替规律，以及微生物如何参与有机物、氮磷等非金属营养物质的去除过程。同时，探讨了生物膜在生物毒性测试和生物修复中的应用潜力。 --- 第二部分：传统与强化混凝沉淀技术 本部分是水净化过程中的关键单元操作，重点讨论了无机絮凝剂的选择、反应动力学及沉降效率的优化。 第四章：胶体化学与颗粒物稳定机制 详细介绍了水中胶体颗粒的表面电荷、双电层理论以及范德华力在颗粒聚集中的作用。阐述了影响水体稳定性的主要因素，包括pH值、离子强度和颗粒物浓度。 第五章：无机混凝剂的效能评估与投加优化 对比分析了硫酸铝、三氯化铁以及聚氯化铝（PAC）等典型无机混凝剂的性能差异。重点介绍了混凝过程中的快速混合、慢速絮凝和沉淀分离的动力学模型，并基于Jar测试数据指导最优投加量的确定，以实现最佳的非金属悬浮物和浊度去除效果。 第六章：新型复合絮凝剂与助凝技术 探讨了高分子聚合物絮凝剂（如聚丙烯酰胺PAM）的分子结构与絮凝效率的关系。研究了复合混凝体系（如PAC与PAM的协同作用）在处理高浊度、低碱度原水时的优势，以及如何通过调整剂量的配比来控制剩余化学药剂对下游工艺的影响。 --- 第三部分：深度吸附与高级氧化过程（AOPs） 针对难降解的有机污染物和微量痕量污染物，本部分详细介绍了吸附分离技术和新兴的化学氧化技术。 第七章：活性炭吸附理论与工程应用 系统阐述了活性炭的孔隙结构、表面化学性质及其对不同类型有机分子的选择性吸附机理（如孔径填充、表面络合）。深入分析了颗粒活性炭（GAC）和粉末活性炭（PAC）在饮用水深度处理中的应用策略、饱和动力学模型以及再生技术。 第八章：新型吸附材料的开发与性能 关注非金属吸附剂的创新，如分子筛、功能化树脂、碳纳米材料（石墨烯氧化物）等。重点讨论了这些新型材料在去除特定有机污染物（如药物残留、农药）方面展现出的高容量和高选择性。 第九章：高级氧化过程（AOPs）的原理与操作 本章是本书的重点之一，全面解析了以羟基自由基 ($cdot ext{OH}$) 为核心的氧化技术。详细介绍了臭氧氧化、紫外/过氧化氢($ ext{UV}/ ext{H}_2 ext{O}_2$)、芬顿反应（Fe/$ ext{H}_2 ext{O}_2$）以及光催化氧化（如$ ext{TiO}_2$）的反应路径、自由基的生成效率与寿命。讨论了如何通过控制反应参数（如pH、氧化剂配比）来最大化对目标有机物的矿化率，并评估了潜在的副产物风险。 --- 第四部分：膜分离技术在水净化中的革新 膜技术是现代水处理的核心驱动力，本部分详细描述了不同类型膜的分离特性、抗污染策略及能耗优化。 第十章：微滤、超滤与纳滤的性能边界 详细对比了MF、UF、NF三种膜的孔径分布、操作压力与截留机理。重点分析了这些膜在去除微生物、胶体物质以及多价阴离子方面的效能，并介绍了膜污染的类型（可逆性与不可逆性污染）及清洗方案。 第十一章：反渗透（RO）技术在水资源回收中的作用 深入探讨了RO膜对小分子有机物和溶解性盐类的脱除机制，以及高回收率操作下的浓差极化与膜污染控制。特别关注了耐污染RO膜的开发及其在海水淡化和苦咸水处理中的应用案例。 第十二章：膜生物反应器（MBR）系统的集成设计 本书将MBR视为生物处理与膜分离的有效结合。阐述了膜组件（尤其是浸没式MBR）的运行模式、污泥特性调控以及如何通过优化曝气量和跨膜压差（TMP）来维持系统的长期稳定运行。 --- 第五部分：消毒、脱色与深度水质调控 本部分关注出水水质的最终保障环节，包括病原体灭活、色度控制及水质的稳定化处理。 第十三章：水处理中的消毒化学与抗性微生物控制 全面分析了氯消毒（余氯的形成与持久性）、氯胺消毒以及臭氧消毒在杀灭细菌、病毒方面的机理差异。重点研究了抗性病原体（如隐孢子虫、贾第鞭毛虫）的控制策略，以及如何平衡消毒效果与消毒副产物（DBPs）的生成风险。 第十四章：水体脱色与天然有机物（NOM）的去除 水体色度主要来源于天然有机物（NOM）。本章细致分析了腐殖酸、富里酸等大分子有机物的紫外吸收特性和颜色贡献。阐述了通过优化混凝沉淀、结合活性炭或膜分离技术，实现对色度和溶解性有机碳（DOC）的有效削减方案。 第十五章：出水pH调节与腐蚀/结垢控制 讨论了饮用水处理终点的化学平衡，包括石灰法、纯碱法对水体碱度和硬度的调节。基于Langelier饱和指数（LSI）和相对腐蚀指数（RSI），指导工程师如何设计管网水质，以最小化管道腐蚀和水垢沉积的风险。 --- 第六部分：非常规水源的利用与系统优化 面对非常规水源的开发，本部分提供了技术路线图和可持续性评估方法。 第十六章：市政污水再生利用的技术集成 聚焦于城市污水处理厂出水的深度净化路径，涵盖了“预处理-AOPs-膜过滤-深度消毒”的全流程集成设计。讨论了再生水在市政杂用、景观用水及地下水回灌中的水质标准与风险管理。 第十七章：雨水收集与分散式水处理系统 分析了雨水径流过程中的污染物特性，并介绍了截流、初期雨水弃流及后续的生物/过滤处理技术。探讨了分散式和社区级水处理系统的设计原则，以实现就地消纳和利用。 第十八章：水处理厂的能耗分析与可持续性评估 本章将工程实践提升到可持续发展的层面。引入了生命周期评估（LCA）工具，用于量化不同水处理方案（如RO与蒸馏、AOPs与生物法）的能耗、化学品使用和碳足迹。提出通过优化泵送、曝气及污泥处理环节来降低整体运营成本和环境负荷的策略。 --- 本书特色： 1. 技术深度与广度兼顾： 覆盖了从基础化学原理到前沿工程应用的全部流程。 2. 聚焦非金属污染： 对有机物、微生物、胶体与溶解性无机盐（如氮、磷）的去除技术进行了详尽论述。 3. 工程导向： 包含大量工程实例、案例分析和参数优化指导，具有极强的实践指导价值。 本书是水环境领域专业人士案头必备的参考手册，有助于推动我国水处理技术向更高效、更绿色、更智能化的方向发展。

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在阅读《天然与处理水体中金属的测定》的过程中，我对书中关于质量控制（QC）和质量保证（QA）部分的讲解感到有些意犹未尽。诚然，书中列举了各种用于监控分析过程准确性和精密度的方法，例如加入标准溶液（spiked sample）、平行样（replicate sample）、空白样（blank sample）的检测等，并且对这些方法的意义进行了简要说明。然而，在实际应用中，如何根据不同的分析目标和水体特点，制定一套系统性的、具有前瞻性的QC/QA计划，对于确保数据的可靠性和可比性至关重要。我期待能看到更多关于统计学在QC/QA中的应用，比如如何计算和评估不同QC样本的系统误差和随机误差，如何设定合理的控制限（control limits），以及如何处理超出控制限的数据。此外，书中对于一些非常规的、但可能在特定监测项目中出现的质量问题，例如仪器漂移的长期监测和校正，以及如何评估和报告“定性”或“半定量”的金属含量，也缺乏更具体的指导。总而言之，在如何将理论上的QC/QA要求转化为一套严谨、高效、可执行的实践操作流程方面，本书还有提升的空间。

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这本书的标题——《天然与处理水体中金属的测定》——本身就勾勒出了一幅清晰的研究蓝图，然而，在翻阅它的过程中，我发现了一些意料之外的“留白”，或者说，是作者似乎刻意回避了某些读者可能高度关注的议题。比如，在对各种测定方法的详尽阐述之后，我期待能看到对这些方法在实际应用中的成本效益进行更深入的比较。原文中虽然提到了不同方法的灵敏度和精度，但对于一个需要在预算内进行大规模水质监测的实验室，或者一个需要为社区选择最经济有效的检测方案的决策者而言，这些信息是远远不够的。书中对仪器设备的购置和维护成本、试剂消耗、以及操作人员的培训需求等实际操作层面的成本考量，几乎是只字未提。我猜想，或许作者认为这些是“外部因素”，不属于“测定方法本身”的范畴，但这恰恰是决定一个技术能否被广泛推广和应用的决定性因素。此外，书中在讨论一些痕量金属的检测时，虽然提到了基质效应和潜在的干扰物，但对于如何系统性地识别、量化和克服这些干扰，尤其是在成分极其复杂、变化多端的天然水体（例如，某些地下水或富营养化的地表水）中，提供的指导显得有些蜻蜓点水。我希望能够看到更具体的案例研究，展示在不同复杂水质条件下，某些方法的局限性以及应对策略的有效性，而不仅仅是理论上的方法论述。

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这本书对于元素分析的各个环节都有相当详尽的介绍，特别是关于仪器设备的使用和校准部分，可以说为初学者提供了一个坚实的理论基础。但令我略感遗憾的是，在处理复杂水样基质的问题上，书中的篇幅似乎分配得不够均衡。例如，在检测含有高有机物或悬浮物的水样时，预处理步骤的优化至关重要，往往会极大地影响最终的测定结果。书中虽然列举了几种常见的预处理方法，如过滤、消解等，但对于如何根据水样的具体成分选择最合适的预处理技术，以及如何评估不同预处理方法对金属迁移和转化的影响，并没有给出足够深入的探讨。更进一步说，对于一些溶解度较低的金属形态，如何在预处理过程中避免其沉淀或溶解，以准确反映其在水体中的真实存在状态，这一点也显得不够突出。对于一位希望在实际工作中应对各种疑难水样的分析人员来说，这部分内容的不足，可能会成为实际操作中的一个瓶颈。我个人更希望看到一些关于“样品前处理的艺术”，如何通过精妙的预处理手段，化繁为简，直达问题的核心。

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这本书的作者在介绍各种金属的化学特性和它们在水体中的形态变化方面，展现了深厚的学术功底。然而，当涉及到这些金属的生物地球化学过程及其对生态系统的潜在影响时，我感觉这本书似乎有意避开了更广阔的视野。书中虽然提及了金属的毒性，但对于不同金属形态（例如，二价铜与络合铜）在水生生物体内的生物有效性（bioavailability）和生物累积性（bioaccumulation）的差异，以及这些差异如何影响食物链中的金属传递，却没有深入探讨。我希望看到更多关于金属在水体中生态毒理学（ecotoxicology）的讨论，例如，如何通过特定的形态分析来预测金属对藻类、浮游生物、底栖生物甚至鱼类可能造成的危害。此外，书中也未过多涉及水体中金属迁移和转化的环境因素，如氧化还原电位、pH、有机物的含量以及微生物活动等，如何对其进行系统性的量化和模型预测。对于那些致力于评估水体健康和制定生态修复策略的研究人员而言，这些生态层面的考量，是理解金属行为和制定有效应对措施的关键，而这部分内容的缺失，使得这本书的价值在生态环境科学的应用领域，未能得到充分的发挥。

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我必须说，这本《天然与处理水体中金属的测定》在理论深度上无疑是令人印象深刻的，对各种分析化学原理的讲解细致入微，仿佛带领读者进入了一个精密的实验室。然而，当我试图将书中的知识转化为实际的采样策略时，我感到有些力不从心。书中对样品采集的描述，虽然提到了防止污染和保持样品代表性，但对于如何针对不同类型的金属、不同水体环境（例如，流速、pH、温度的季节性变化）制定最优化的采样频率和采样点位布局，却显得过于笼统。尤其是在评估长期的水质趋势和识别潜在的污染源时，一个科学的采样设计至关重要。我期待能看到更多关于空间取样和时间取样的统计学方法论述，例如如何运用克里金法（Kriging）来估算未采样点的金属浓度，或者如何通过时间序列分析来判断水体金属含量的周期性波动。此外，书中在提及“处理水”时，似乎更多地聚焦于饮用水的处理过程，对于工业废水、农业退水或其他非常规水体处理后的金属检测，其特异性挑战和相应的测定策略，则鲜有涉及。这让我感觉这本书的适用范围，虽然标题囊括甚广，但在实际应用场景的细化上，还有待拓展。

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