Plans And Practices For Groundwater Protection At The Los Alamos National Laboratory pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9780309106191

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• Groundwater Protection
• Los Alamos National Laboratory
• Environmental Science
• Hydrology
• Water Resources
• Contamination Control
• Remediation
• Nuclear Facilities
• Environmental Management
• Geochemistry

《地下水保护：理论、技术与案例研究》 本书导论：复杂水文地质环境下的可持续地下水管理 地下水是全球淡水资源的重要组成部分，其质量和储量直接关系到人类社会、生态系统的健康与可持续发展。然而，工业化、城市化以及特定地质活动（如矿产开采、核设施运营等）对地下水系统构成了日益严峻的挑战。本书旨在系统梳理和深入探讨在复杂水文地质条件下实现地下水保护的理论框架、前沿技术以及具有借鉴意义的实践案例。我们摒弃对单一、特定场域（如特定国家实验室）的关注，转而聚焦于跨学科、跨尺度的地下水管理共性问题，为环境工程师、水文学家、政策制定者以及相关研究人员提供一个全面的技术与管理参考。 本书的结构设计旨在从基础理论构建到高级应用实践层层递进，确保读者能够全面理解现代地下水保护工作的复杂性与精细化要求。 第一部分：地下水系统基础与污染过程 本部分着重于重建读者对地下水环境的认知基础，特别是针对非均质、多孔介质中的水流与溶质迁移规律。 第一章：水文地质基础与参数表征 本章将详细阐述多孔介质中的达西定律、质量守恒原理及其在复杂地质构造（如断层带、裂隙岩体）中的适用性限制。重点讨论如何通过地球物理勘探（如电阻率层析成像、瞬态电磁法）和钻井试验（如抽水试验、定水头试验）来准确获取渗透系数、储水层厚度及各向异性参数。我们将探讨在缺乏完整地质信息的情况下，如何利用统计水文地质学方法（如Kriging、条件模拟）进行不确定性评估。 第二章：污染物在地下水中的迁移与转化 本章深入剖析有机污染物（如挥发性有机化合物、石油烃）和无机污染物（如重金属、放射性核素）在地下水系统中的主要迁移机制，包括对流、弥散、吸附/解吸、生物降解和化学反应。特别是，我们将分析界面处的质量交换过程，如气-水交换、土-水分配系数的温度和pH依赖性。对于持久性污染物，本章将强调“慢释放源”（Slow-Release Sources）的识别与长期风险评估方法。 第二部分：地下水污染风险评估与监测技术 有效的保护策略必须建立在准确的风险评估之上。本部分聚焦于如何系统地量化污染风险，并部署先进的监测网络。 第三章：定量风险评估模型与不确定性分析 本章介绍主流的地下水污染传输模型（如MODFLOW系列、MT3D/SEAWAT）的应用范围和局限性。我们不会局限于简单的稳态模型，而是侧重于瞬态模拟、多尺度耦合模型的建立，特别是如何将地表水文过程（如强降雨入渗）与地下水流动耦合。风险评估部分将详细阐述基于概率的风险表征方法（如蒙特卡罗模拟），以及如何将暴露评估（Exposure Assessment）与毒理学数据相结合，计算过量风险值（Excess Lifetime Cancer Risk）。 第四章：高精度地下水监测网络设计与原位表征 本章探讨了下一代地下水监测技术。内容包括：实时监测技术的部署，如光纤分布式温度感测（DTS）在识别水力梯度变化中的应用；多参数探针阵列在水化学动态监测中的作用。此外，重点讨论了原位化学分析（In-Situ Chemical Sensing）技术，用于实时测量氧化还原电位（Eh）、溶解氧（DO）和特定污染物浓度，以指导污染羽的边界追踪和源区定位。 第三部分：综合性的地下水保护与修复策略 本部分是本书的核心，展示了预防为主和末端治理相结合的综合保护方法。 第五章：源头控制与预防性保护措施 预防胜于治理。本章详述了预防性地下水保护的工程措施。内容涵盖：含水层补给区的土地利用分区规划（Land Use Zoning）、防渗结构的设计与维护（如防渗墙、粘土衬垫的完整性监测），以及对潜在污染源（如储罐、废弃物填埋场）的生命周期风险管理。我们还将探讨雨水管理策略对地下水质量的影响，特别是城市低影响开发（LID）措施如何辅助地下水涵养。 第六章：高效的地下水修复技术前沿 针对已发生的污染，本章提供了一系列基于污染性质和水文地质条件的修复技术选择。 1. 物理化学修复技术： 重点介绍多相抽提（MPI）的优化设计、活性炭吸附的再生技术，以及电动力学修复（Electrokinetic Remediation）在低渗透性粘土层中的应用潜力。 2. 生物修复技术： 深入分析生物刺激（Biostimulation）和生物强化（Bioaugmentation）在还原环境下降解氯代烃的应用，以及微生物源的筛选与优化。特别关注现场可行性研究（Pilot Testing）的设计标准。 3. 原位化学氧化/还原（ISCO/ISCR）： 探讨过硫酸盐、Fenton试剂的反应机理、注入策略（如多点脉冲注入）以及反应副产物（如二次污染风险）的控制。 4. 多技术耦合策略： 强调在复杂场地中，单一技术难以奏效，必须采用“源区稳定化 + 污染羽控制”的耦合修复路径。 第七章：长期地下水管理与监管框架 成功的地下水保护是一个持续的管理过程，而非一次性工程。本章探讨了长期监测、风险再评估和监管体系的构建。内容包括：根据修复进展制定的“退出标准”（Exit Criteria）的科学依据、维护与再激活（M&R）阶段的成本效益分析，以及不同司法管辖区在地下水风险沟通和公众参与方面的最佳实践。 结论：迈向韧性的地下水资源未来 本书的最终目标是倡导一种前瞻性、适应性的地下水管理范式。我们总结了技术集成的重要性，强调了在气候变化背景下，水资源短缺与污染叠加对水文地质模型提出更高精度要求。通过对不同技术组合的深入分析，我们希望为全球范围内的地下水资源可持续利用提供坚实的理论与实践支撑。 --- 目标读者： 环境科学与工程专业研究生、水资源规划师、环境咨询顾问、环保机构技术人员。

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