煤矸石淋溶液對地下水污染機理和數值預測（簡體書）

梁冰，女，1962年生，國務院特殊津貼獲得者。現為遼寧工程技術大學教授、博士生導師，全國滲流力學學術委員會委員。長期從事工程力學專業的教學和科研工作，將力學的基礎性理論與工程實際需求密切結合，對煤與瓦斯突出機理及預測、煤層氣賦存一運移機理及開發評價、固體廢物多組分溶質釋放一遷移規律與預測、尾礦壩失穩機理及安全性評價等方面進行了深入研究。先后主持和參加國家自然科學基金等科研項目60余項，獲18項省部級科技進步獎，出版專著4部，在國內外期刊上發表學術論文200余篇，其中多篇被SCI，EI，ISTP收錄。肖利萍，女，1970年生，現為遼寧工程技術大學教授、博士生導師，國家注冊公用設備工程師，國家注冊監理工程師，遼寧省百千萬人才工程百人層次人選。長期從事給排水與環境工程專業的教學和科研工作。主持和參加國家自然科學基金、遼寧省教育廳基金等項目18項，曾獲國家發展計劃委員會鼓勵獎1項、遼寧省科技進步二等獎1項、遼寧省自然科學三等獎1項、中國煤炭行業科技進步獎2項、阜新市科技進步獎3項，出版專著、教材4部，在國內期刊上發表學術論文50余篇，其中多篇被EI，CA，ISTP收錄。

梁冰、肖利萍編著的《煤矸石淋溶液對地下水污染機理和數值預測》深入探討了煤矸石溶解釋放污染組分的內在機制和淋溶液污染組分對地下水系統污染的機理、規律和數值預測。該成果不僅對于揭示煤矸石山對土壤—地下水系統污染的機理具有重要的科學理論意義，而且對于礦區土壤—地下水系統污染的預測、預報和管理具有重要的實際應用價值，為更科學、更有效地預防、控制和治理由礦區煤矸石排放導致的地下水系統污染問題提供科學基礎和決策依據。本書的出版必將有助于我國煤礦區地下水污染防治事業的發展。

1 緒論
1.1 煤矸石淋溶液對地下水污染機理和數值預測的研究背景、目的及意義
1.2 國內外研究現狀及存在問題
1.2.1 煤矸石對土壤一地下水系統污染的國內外研究現狀
1.2.2 煤矸石淋溶液污染組分在地下水系統中運移機理的國內外研究現狀
1.2.3 煤矸石淋溶液污染組分運移數學模型的國內外研究現狀
1.2.4 存在的問題
2 煤矸石的組成特性及其風化淋溶的環境效應
2.1 煤矸石的組成特征
2.1.1 煤矸石的成因
2.1.2 煤矸石的礦物組成
2.1.3 煤矸石的化學組成
2.2 礦物巖石的風化淋溶作用
2.3 煤矸石風化物的理化和生物性狀
2.4 煤矸石山對環境的影響
2.5 本章小結
3 煤矸石—水相瓦作用污染組分的溶解釋放
3.1 研究區域煤矸石山堆積現狀
3.2 煤矸石試驗樣品采集及化學成分的分析
3.2.1 試驗樣品采集
3.2.2 化學成分分析
3.3 靜態淋溶作用污染組分溶解釋放特性的試驗研究
3.3.1 靜態淋溶試驗裝置及試驗方法
3.3.2 污染組分溶解釋放特性
3.3.3 污染組分溶解釋放的內在機制
3.4 煤矸石—水相互作用污染組分溶解釋放的影響因素
3.4.1 固液比的影響
3.4.2 酸度的影響
3.4.3 粒度大小的影響
3.4.4 攪動的影響
3.5 動態淋溶作用污染組分溶解釋放規律的試驗研究
3.5.1 動態淋溶試驗裝置及試驗方法
3.5.2 動態淋溶污染組分溶解釋放的試驗研究結果
3.5.3 動態淋溶污染組分溶解釋放規律
3.6 煤矸石—水相互作用主要污染組分溶解釋放的多相反應動力學機理
3.7 本章小結
4 煤矸石山周邊地區土壤—地下水污染特征及污染來源分析
4.1 煤矸石山周邊地區土壤—地下水水質監測
4.2 研究區土壤—地下水主要污染特征及其污染來源分析
4.2.1 地下水化學成分特征
4.2.2 地下水組分的空間分布特征
4.2.3 地下水組分濃度的時間變化特征
4.2.4 土壤主要污染特征
4.3 研究區地下水污染現狀評價
4.3.1 地下水背景值和污染起始對照值
4.3.2 地下水水質污染現狀單項評價
4.3.3 地下水污染現狀綜合評價
4.3.4 地下水中主要污染因子的排序
4.4 研究區地下水水質評價
4.5 研究區地下水最大的污染來源——煤矸石山
4.6 本章小結
5 地下水污染及污染物在地下水系統中運移轉化的基本理論
5.1 地下水污染的基本概念
5.1.1 地下水污染的含義
5.1.2 地下水污染源特征
5.1.3 地下水中的主要污染物
5.1.4 地下水污染的特征與途徑
5.2 污染物在地下水系統中運移轉化的基本理論
5.2.1 多孔介質
5.2.2 溶質對流
5.2.3 水動力彌散
5.2.4 去除作用
5.3 本章小結
6 煤矸石淋溶液在地下水系統中多組分運移機理和規律
6.1 概述
6.2 煤矸石淋溶液對地下水污染的特點
6.3 室內土柱動態模擬試驗
6.3.1 土柱動態模擬試驗裝置
6.3.2 土壤樣品采集與分析
6.3.3 土壤介質滲透系數的測定
6.4 淋溶液在地下水系統中多組分運移規律的試驗研究
6.4.1 土壤介質水動力彌散系數及彌散度的測定
6.4.2 淋溶液多組分運移規律的試驗研究
6.5 淋溶液多組分的運移機理
6.6 運移模型參數的確定
6.6.1 吸附分配系數的確定
6.6.2 遲滯因子的確定
6.7 本章小結
7 煤矸石淋溶液在土壤一地下水系統中多組分運移的動力學耦合數學模型及其數值解法
7.1 淋溶液多組分運移動力學耦合數學模型的建立
7.1.1 三維地下水滲流場控制方程
7.1.2 三維污染物運移方程
7.1.3 控制方程定解條件
7.2 淋溶液多組分運移動力學耦合數學模型的數值解法
7.2.1 三維滲流場的數值求解
7.2.2 三維污染物溶質運移模型的數值求解
7.3 本章小結
8 煤矸石淋溶液在地下水系統中多組分運移規律的數值預測
8.1 研究區域的自然環境概況及水文地質條件
8.1.1 自然環境概況
8.1.2 水文及水文地質條件
8.2 地下水的預測區域和預測參數
8.3 地下水流動的主要預測結果
8.4 淋溶液多組分運移規律的數值預測
8.5 淋溶液多組分運移規律的數值預測的驗證
8.6 本章小結
9 防治煤矸石山對地下水體污染的措施
9.1 減少煤矸石山數量和體積
9.2 防治煤矸石山對地下水體污染的措施
9.2.1 加強政府行政管理力度
9.2.2 煤矸石山的堆積措施
9.2.3 煤矸石山的治理
9.3 煤矸石山淋溶液的集中處理
9.3.1 人工濕地處理法
9.3.2 物理化學處理法
9.4 污染含水層的治理
10 結論
參考文獻