地下水污染控制是水文地質學與環(huán)境工程交叉形成的一門新興分支學科，已經逐漸成為環(huán)境工程、地下水科學與技術、巖土工程和水文水資源的重要研究領域。本書在系統(tǒng)總結國內外*新研究成果的基礎上，吸收了編者多年的教學和研究成果。全書分為地下水污染概論、地下水污染場地調查、地下水污染評價、地下水污染原位修復技術4篇，具體包括地下水系統(tǒng)的基本特征、地下水污染源與途徑、污染場地水文地質調查、地下水污染調查、地下水污染現狀評價、地下水脆弱性評價、地下水環(huán)境影響評價、地下水污染的抽出處理方法、滲透性反應墻技術、氣相抽提技術、生物通風技術、原位曝氣技術、海水入侵防治技術共13章，內容上具有系統(tǒng)性、完整性和新穎性，特別是全面介紹了地下水污染原位治理的新技術和新方法。 本書可作為環(huán)境科學與工程、水文學與水資源、土木工程、地質工程、地下水科學與工程等專業(yè)的本科生教材，也可供研究生、科研人員和工程技術人員學習和參考。
隨著工業(yè)生產的高速發(fā)展，我國地下水污染的問題日益突出，地下水污染所帶來的對環(huán)境和經濟發(fā)展的影響也日趨嚴重。黨的二十大報告指出，要推進美麗中國建設，堅持山水林田湖草沙一體化保護和系統(tǒng)治理，統(tǒng)籌產業(yè)結構調整、污染治理、生態(tài)保護、應對氣候變化，協同推進降碳、減污、擴綠、增長，推進生態(tài)優(yōu)先、節(jié)約集約、綠色低碳發(fā)展。深入推進環(huán)境污染防治。堅持精準治污、科學治污、依法治污，持續(xù)深入打好藍天、碧水、凈土保衛(wèi)戰(zhàn)強污染物同控制，基本消除重污染天氣�；鞠鞘泻诔羲w。加強土壤污染源頭防控，開展新污染物治理。提升環(huán)境基礎設施建設水平，推進城鄉(xiāng)人居環(huán)境整治。 目前，我國在地下水污染調查及地下水污染物遷移轉化模式方面做了不少基礎性工作，但在具體的地下水污染治理技術方面的研究和開發(fā)與國外差距還較大。自20世紀70年代以來，國外(尤其是歐美國家)在地下水點源污染治理方面取得了很大的進展，且逐漸發(fā)展形成較為系統(tǒng)的地下水污染治理技術。在地表以下，地層巖性變化很大，地下水流動極其緩慢。因此，地下水污染具有過程緩慢、不易發(fā)現和難以治理的特點。地下水一旦受到污染，即使徹底消除其污染源，也需要幾年、幾十年，甚至上百年才能使地下水水質恢復。如果要對污染的含水層進行人工恢復，不但涉及的治理技術復雜，而且費用很高。為此，必須對地下水進行必要的長期監(jiān)測，一旦發(fā)現地下水遭受污染，就應及時采取控制措施，盡量減少污染物進入地下含水層的機會和數量。同時，必須加強對地下水污染控制和治理技術的開發(fā)，對地下水污染場地進行原位治理。對地下水污染場地進行原位治理是一個復雜系統(tǒng)的工程。如果要對一個地下水污染場地進行治理，必須首先進行水文地質調查和監(jiān)測，掌握污染場地地下水的賦存規(guī)律、地下水的水化學特征、地下水的補給-排泄-徑流、地下水動態(tài)、地下水污染源與途徑、地下水污染現狀及污染物的遷移-轉化規(guī)律，以*短時間、*低投入使地下水污染場地恢復功能。本書第一版由鄭西來主編，鄭西來編寫第1章地下水系統(tǒng)的基本特征、第2章地下水污染源與途徑、第3章污染場地水文地質調查、第4章地下水污染調查。韓志勇、鄭西來編寫第5章地下水污染現狀評價，鄭西來、李濤編寫第6章地下水脆弱性評價，韓志勇編寫第7章地下水環(huán)境影響評價，陳余道編寫第8章地下水污染的抽出處理方法，于玲紅編寫第10章竟氣相抽提技術和第11章生物通風技術，韓志勇編寫第9章滲透性反應墻技術和第12章原位曝氣技術。 隨著濱海地區(qū)社會和經濟的快速發(fā)展，海水入侵已經成為濱海地區(qū)嚴重的地質災害。在多年教學和研究工作的基礎上，鄭天元、林國慶、韓志勇、胡榮庭、鄭西來對全書進行了修訂并增加了第13章海水入侵防治技術�！兜叵滤廴究刂啤罚ǖ诙妫┑某霭娴玫街袊Ｑ蟠髮W教材出版基金（2024）的資助。這里特別要感謝中國海洋大學環(huán)境工程專業(yè)研究生高紹博、余曉萍、郝玉潔等，他們幫助清繪和修訂了書中部分圖件和表格�！ ≡诒緯木帉戇^程中，得到華中科技大學出版社的大力支持和幫助，出版社的編輯們對書稿提出了不少好的意見和建議，為保證成書質量付出了辛勤勞動。作者在此表示深切的謝意。
鄭天元，男，博士，副教授。2014.10 -17.12；德國德累斯頓工業(yè)大學環(huán)境系統(tǒng)科學博士；2018.01 2020.12德國亥姆霍茲環(huán)境研究中心和中國海洋大學博士后；2021.03 -至今中國海洋大學環(huán)境科學與工程學院副教授。先后主持國家青年基金和面上基金項目，在國際期刊發(fā)表SCI論文40余篇，現任：Journal of Hydrology副主編、Frontier sin MarineScience客座編輯、美國地球物理學會(AGU)地下水專業(yè)委員會委員和世界多孔介質聯合會會員，先后獲得2021山東省科技進步二等獎、山東省海洋科技創(chuàng)新獎二等獎。
第1篇地下水污染概論
第1章地下水系統(tǒng)的基本特征（2）
1.1地下水系統(tǒng)的組成特征（2）
1.1.1巖石中的空隙（2）
1.1.2巖石空隙中的水（4）
1.2地下水系統(tǒng)的結構特征（4）
1.2.1包氣帶水（4）
1.2.2潛水（5）
1.2.3承壓水（5）
1.3地下水運動特征（6）
1.3.1達西定律（6）
1.3.2滲透流速（7）
1.3.3滲透系數（7）
1.4地下水化學特征（7）
1.4.1地下水中主要氣體成分（8）
1.4.2地下水中主要離子成分（8）
1.4.3地下水中的其他成分（10）
1.5地下水中污染物遷移特征（11）
1.5.1水動力彌散機理（11）
1.5.2水動力彌散方程（11）
思考題（15）
主要參考文獻（15）
第2章地下水污染源與途徑（16）
2.1地下水污染源（16）
2.1.1工業(yè)污染源（17）
2.1.2農業(yè)污染源（19）
2.1.3生活污染源（19）
2.2地下水中污染物（20）
2.2.1化學污染物（20）
2.2.2生物污染物（25）
2.2.3放射性污染物（25）
2.3地下水污染途徑（26）
2.3.1間歇入滲型（26）
2.3.2連續(xù)入滲型（27）
2.3.3越流型（27）
2.3.4徑流型（27）
思考題（28）
主要參考文獻（28）
第2篇地下水污染場地調查
第3章污染場地水文地質調查（30）
3.1污染場區(qū)資料收集與踏勘（30）
3.1.1收集已有的資料（30）
3.1.2初步現場踏勘（31）
3.2初步野外調查（32）
3.3詳細場地調查（34）
3.3.1鉆進方法（35）
3.3.2監(jiān)測孔設計（36）
3.3.3監(jiān)測孔安裝技術（38）
3.3.4群井及多水平監(jiān)測孔（39）
3.4調查工作總結及報告編寫（41）
思考題（41）
主要參考文獻（41）
第4章地下水污染調查（42）
4.1污染源與途徑的調查（42）
4.1.1工業(yè)污染源調查（42）
4.1.2農業(yè)污染源調查（42）
4.1.3固體廢物調查（42）
4.1.4地表水體調查（42）
4.2調查范圍與地下水污染監(jiān)測網設計（43）
4.2.1調查范圍（43）
4.2.2地下水污染監(jiān)測網設計（43）
4.2.3監(jiān)測項目（44）
4.3地下水樣采集與保存（44）
4.3.1采樣容器的選擇與洗滌（44）
4.3.2采樣的基本要求（45）
4.3.3樣品保存技術（46）
4.4現場分析與監(jiān)測（46）
4.5地下水化學數據整理（48）
思考題（49）
主要參考文獻（49）
第3篇地下水污染評價
第5章地下水污染現狀評價（51）
5.1概述（51）
5.1.1概念（51）
5.1.2程序和內容（51）
5.2確定權重的方法（54）
5.2.1專家打分法（55）
5.2.2調查統(tǒng)計法（55）
5.2.3序列綜合法（56）
5.2.4公式法（56）
5.2.5數理統(tǒng)計法（58）
5.2.6層次分析法（58）
5.2.7復雜度分析法（59）
5.3評價方法（60）
5.3.1綜合污染指數法（60）
5.3.2系統(tǒng)聚類分析法（63）
5.3.3模糊數學法（66）
5.3.4人工神經網絡分析法（68）
5.4應用實例（71）
5.4.1原始數據的獲�。�71）
5.4.2評價標準（71）
5.4.3評價方法（71）
思考題（75）
主要參考文獻（75）
第6章地下水脆弱性評價（76）
6.1概述（76）
6.1.1地下水脆弱性的定義（76）
6.1.2地下水脆弱性評價的分類（76）
6.2DRASTIC模型（76）
6.2.1DRASTIC模型簡介（76）
6.2.2DRASTIC模型指標體系（77）
6.3基于GIS的脆弱性分區(qū)（82）
思考題（83）
主要參考文獻（83）
第7章地下水環(huán)境影響評價（84）
7.1評價的等級劃分（84）
7.2評價類型（85）
7.3評價的主要內容和程序（85）
7.3.1環(huán)境狀況調查（85）
7.3.2工程分析（86）
7.3.3污染源調查與評價（86）
7.3.4污染現狀調查與評價（86）
7.3.5水資源調查（86）
7.3.6環(huán)境影響分析（86）
7.3.7防治對策及建議（87）
7.3.8評價程序（87）
7.4地下水環(huán)境影響預測方法（88）
7.4.1類比法（88）
7.4.2數值模擬法（88）
思考題（88）
主要參考文獻（88）
第4篇地下水污染原位修復技術
第8章地下水污染的抽出處理方法（91）
8.1技術原理與適用條件（91）
8.1.1抽出處理技術的基本構成（91）
8.1.2污染物清除和控制（91）
8.1.3場地特征（93）
8.1.4抽水場地的動態(tài)管理（93）
8.1.5可實現的清除目標（93）
8.2有效水力隔離（94）
8.2.1拖尾與回彈問題（94）
8.2.2地下水流的控制（98）
8.2.3水力隔離的其他問題（100）
8.3抽出處理系統(tǒng)的設計與運行（101）
8.3.1截獲帶分析與模型優(yōu)化（101）
8.3.2抽水運行的有效性（103）
8.3.3污染地下水的處理（104）
8.4動態(tài)監(jiān)測（104）
8.4.1水頭監(jiān)測（105）
8.4.2水質監(jiān)測（105）
8.4.3含水層修復監(jiān)測（105）
8.4.4修復效果與封場的評價（106）
思考題（106）
主要參考文獻（106）
第9章滲透性反應墻技術（108）
9.1滲透性反應墻的結構、類型與反應機理（108）
9.1.1滲透性反應墻的結構（108）
9.1.2滲透性反應墻的類型與反應機理（109）
9.2反應介質的選擇（112）
9.2.1反應介質的篩選原則（112）
9.2.2金屬介質（112）
9.3反應墻的可行性實驗（115）
9.3.1批量實驗（115）
9.3.2土柱實驗（116）
9.4反應墻系統(tǒng)的安裝（120）
9.4.1反應單元的安裝（120）
9.4.2隔水墻的安裝（122）
9.5滲透性反應墻的應用與管理（124）
9.5.1滲透性反應墻的應用實例（125）
9.5.2滲透性反應墻的運行管理（125）
思考題（126）
主要參考文獻（126）
第10章氣相抽提技術（128）
10.1技術原理與適用條件（128）
10.2污染物特性與分配關系（128）
10.2.1蒸氣壓（129）
10.2.2溶解度（129）
10.2.3污染物的分配關系（130）
10.3影響因素（132）
10.3.1土壤密度和孔隙率（132）
10.3.2土壤吸附（132）
10.3.3含水量（132）
10.3.4場地地形（132）
10.3.5地下水埋深（133）
10.3.6介質均勻性（134）
10.4系統(tǒng)工藝設計（134）
10.4.1系統(tǒng)工藝設計的目的（134）
10.4.2井的設計（134）
10.4.3空氣流量（135）
10.4.4抽提速率（135）
10.4.5修復時間（136）
10.5抽提系統(tǒng)的運行與監(jiān)測（136）
10.5.1抽提系統(tǒng)的運行（136）
10.5.2抽提系統(tǒng)的監(jiān)測（137）
思考題（137）
主要參考文獻（137）
第11章生物通風技術（138）
11.1技術原理與適用條件（138）
11.1.1技術原理（138）
11.1.2適用條件（138）
11.2影響因素（139）
11.2.1土體（139）
11.2.2污染物（140）
11.2.3微生物（140）
11.3系統(tǒng)工藝設計（140）
11.3.1系統(tǒng)工藝類型（140）
11.3.2系統(tǒng)工藝設計的內容（141）
11.4模擬實驗簡介（142）
11.4.1實驗室實驗（142）
11.4.2野外呼吸實驗（142）
11.4.3氣體滲透性實驗（143）
11.5運行與監(jiān)測（144）
11.6生物通風技術的強化（144）
11.6.1熱通風（144）
11.6.2提供氧源（144）
11.6.3添加有效降解菌（145）
思考題（145）
主要參考文獻（145）
第12章原位曝氣技術（146）
12.1技術原理與適用條件（147）
12.1.1技術原理（147）
12.1.2適用條件（149）
12.2原位曝氣系統(tǒng)設計（152）
12.2.1原位曝氣過程研究（152）
12.2.2原位曝氣系統(tǒng)設計的主要參數（155）
12.3改進的曝氣方式（160）
12.3.1水平槽式曝氣（160）
12.3.2井式曝氣（161）
12.3.3生物曝氣（162）
12.3.4溝槽蒸氣（162）
12.3.5氣體致裂曝氣（162）
12.4監(jiān)測與運行（163）
12.4.1中試（163）
12.4.2現場監(jiān)測（165）
12.4.3處理效果（166）
12.5應用實例（166）
12.5.1問題（166）
12.5.2解決方法（167）
12.5.3中試計劃（167）
12.5.4中試操作（169）
12.5.5數據評估（169）
思考題（172）
主要參考文獻（172）
第13章海水入侵防治技術（173）
13.1海水入侵的概念與原理（173）
13.1.1基本概念（173）
13.1.2海水入侵的指標及監(jiān)測方法（174）
13.1.3海水入侵的成因（174）
13.1.4海水入侵的影響因素（175）
13.2濱海含水層中的咸淡水界面（175）
13.2.1作突變界面處理靜止界面的近似解（176）
13.2.2考慮過渡帶的解法（179）
13.3水力帷幕（180）
13.3.1水力帷幕防治海水入侵的原理（180）
13.3.2注水井水力帷幕的設計（182）
13.4地下截滲工程（185）
13.4.1地下截滲墻的類型（185）
13.4.2截滲墻施工工藝（187）
13.4.3工程質量檢測（189）
思考題（189）
主要參考文獻（189）
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