水文地球化學(xué)熱力學(xué)

目錄

第一章 緒 論

第二章 一些常用概念

2.1體系與環(huán)境

2.2相、組分

2.3狀態(tài)、狀態(tài)變量、狀態(tài)方程

2.4化學(xué)位（μ）

2.5 自由能

一、自由能概念

二、吉布斯（Gibbs）自由能（G）

三、亥姆霍茲（Helmholtz）自由能

四、自由能的特性

2.6化學(xué)位與自由能的關(guān)系

2.7焓和熱容

2.8熵（S）

2.9吉布斯－亥姆霍茲方程式

2.10標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)及數(shù)據(jù)表

2.11H、S和G與溫度的關(guān)系

一、焓與溫度的關(guān)系

二、熵與溫度的關(guān)系

三、自由能與溫度的關(guān)系

2.12自由能與壓力和溫度的關(guān)系

一、ΔG與壓力的關(guān)系

二、ΔG與壓力和溫度的關(guān)系

2.13自由能函數(shù)應(yīng)用――計算反應(yīng)的邊界

一、I－I價電解質(zhì)

二、多價電解質(zhì)

三、混合電解質(zhì)

四、混合電解質(zhì)的離子強度

3.10確定電解質(zhì)活度系數(shù)的方法

一、實驗值

二、理論計算

第四章 電動勢與化學(xué)平衡

4.1自由能與電動勢的關(guān)系

4.2電動勢方程式

4.3電動勢加和規(guī)則及電極電位

4.4標(biāo)準(zhǔn)電極電位序表及其應(yīng)用

4.5電動勢與化學(xué)平衡

第五章 水－巖溶解平衡原理

5.1化學(xué)平衡與質(zhì)量作用定律

5.2溶解度及溶度積常數(shù)

一、溶解度原理

二、溶度積常數(shù)

5.3影響礦物溶解度的因素

一、溶液離子強度的影響

二、鹽效應(yīng)

三、同離子效應(yīng)

四、溫度的影響

5.4氣體的溶解度方程式

5.6飽和度

第六章 水化學(xué)平衡模式

6.1元素的化學(xué)形態(tài)

6.2平衡模式原理

一、平衡模式概念

二、模擬原理及平衡計算原則

6.3模式舉例

一、碳酸水溶液平衡模式

二、碳酸水溶液－大氣平衡體系

三、液相－固相體系

四、氣－液－固三相體系

五、體系

六、鈾礦水化學(xué)模式應(yīng)用

6.4水溶質(zhì)數(shù)值模擬通論

一、導(dǎo)言

二、化學(xué)熱力學(xué)平衡模擬歸納

三、溶質(zhì)遷移動力學(xué)模擬概念

四、平衡模式與動力學(xué)模式的區(qū)別

五、速度、平衡及反應(yīng)類型

第七章 Eh和pH 理論與應(yīng)用

7.1pH

一、酸和堿的本性

二、酸或堿的強度――pHe標(biāo)度

三、形成天然水pH值的物質(zhì)來源

四、pH測量

7.2Eh

一、天然水是一種氧化還原體系

二、再談天然水的Eh概念

三、電子遷移的自由能（ΔGe）級圖

7.3氧化還原平衡計算

7.4氧化還原平衡組成圖解

一、平衡組成的計算

二、編制Fe3 －Fe2 體系的pC－pE圖

三、天然水的氧化還原穩(wěn)定場

四、硫體系的氧化還原平衡圖

7.5PE（Eh）－pH圖

7.6Eh－pH圖的應(yīng)用――研究礦物的溶解與生成條件

7.7Eh－pH－pco2立體圖

7.8溫度對H2O的pH、Eh的影響

一、溫度對HzO的pH值的影響

二、溫度對Eh（或pE）值的影響

7.9Eh測井原理及要點

第八章 地下水成礦研究中的熱力學(xué)分析（以鈾為例）

8.1引言

8.2概述

8.3確定含鈾水組成的簡化模式

8.4溫度對鈾氧化程度的影響

一、UO2－O2－U3O3體系的溫度效應(yīng)

二、對于UO2－O2－UO3體系

三、溶解態(tài)鈾的氧化程度與溫度的關(guān)系

四、UO2－O2－CO2體系的溫度效應(yīng)

8.5溫度對UO3－H2O體系的影響

8.6溫度對UO2（OH）2－H2O體系的影響

8.7溫度對UO3，UO2（OH）2－CO2－H2O體系的影響

一、UO3CO2－H2O體系

二、UO2（OH）2－CO2－H2O體系

8.8壓力對鈾礦物可溶性的影響

8.9鈾在地下熱水中的搬運問題

一、遷移的可能性

二、U（IV）氟化物遷移形式討論

8.10熱水中U（Iv）硫酸鹽、氫氧化物的遷移形式討論

一、與溫度的關(guān)系

二、U（IV）氫氧化物形式

8.11鈾礦化類型分析

一、瀝青鈾礦－赤鐵礦

二、瀝青鈾礦－黃鐵礦

三、瀝青鈾礦－硅化－螢石

四、粉末狀晶質(zhì)鈾礦化

五、單一鈾礦化

8.12某些圍巖蝕變礦物的成因分析

一、硅化

二、螢石化

三、黃鐵礦化

四、赤鐵礦化與褐鐵礦化

五、高嶺土化

六、碳酸鹽化

8.13 簡要歸納

第九章 喀斯特水化學(xué)中的熱力學(xué)分析

9.1喀斯特水化學(xué)作用原理

9.2鈣、鎂碳酸鹽的水溶態(tài)

9.3鈣、鎂碳酸鹽的可溶性分析

9.4CO2（g）的溶解度方程式

9.5方解石在天然水中的飽和度

9.6水質(zhì)分析檢驗

第十章 熱力學(xué)分析在環(huán)境水化學(xué)中的應(yīng)用

10.1環(huán)境元素化學(xué)形態(tài)研究的某些成果

一、汞的平衡模式

二、鎘、銅等多金屬－多配位體平衡模式

三、缺氧水中微量金屬的化學(xué)形態(tài)

10.2水文地球化學(xué)實驗條件的確定

結(jié)束語

參考文獻(xiàn)

附錄I：SI制單位，某些換算系數(shù)及物理常數(shù)

附錄Ⅱ：某些化合物的溶度積（25℃）

附錄Ⅲ：某些溶解平衡常數(shù)（25℃）

附錄Ⅳ：化學(xué)熱力學(xué)數(shù)據(jù)表

內(nèi)容簡介

本書概括了國外輻射事故的最新資料，結(jié)合國內(nèi)輻射事故醫(yī)學(xué)救治經(jīng)驗和

有關(guān)的科研成果，著重介紹了核輻射事故的醫(yī)學(xué)處理和防治知識。全書共分十六

章，簡明系統(tǒng)地介紹了國內(nèi)外輻射事故概況及其基本特點和防護措施；闡述了核

輻射事故醫(yī)學(xué)應(yīng)急的管理與分級救治、核輻射事故時的輻射監(jiān)測和對人員受照

劑量的估算以及電離輻射損傷作用的基本原理和某些因素的影響；論述了急性

放射病的臨床經(jīng)過、診斷和治療、輻射防護劑、核事故時主要放射性核素的毒理

學(xué)及體內(nèi)污染的醫(yī)學(xué)處理、皮膚放射損傷的臨床特點和治療、放射性物質(zhì)污染皮

膚及傷口的處理、放射復(fù)合傷的特點和診斷治療、小劑量電離輻射的生物效應(yīng)與

處理原則以及電離輻射的遠(yuǎn)后效應(yīng)。

本書系教學(xué)參考書。全書注意理論聯(lián)系實際，既敘述了基本理論，又介紹了

實際應(yīng)用中的一些具體經(jīng)驗。本書可供高等醫(yī)學(xué)院校的放射醫(yī)學(xué)、放射衛(wèi)生學(xué)等

有關(guān)專業(yè)的師生參考，也可供參加核輻射事故醫(yī)學(xué)應(yīng)急救援的醫(yī)務(wù)工作者、輻射

防護工作人員參考。對制定核事故醫(yī)學(xué)應(yīng)急計劃或?qū)姴扇「深A(yù)措施時也可

作為參考。

水文地球化學(xué)異?？煞譃閱我划惓：途C合異常。單一異常是只有一種水文地球化學(xué)找礦標(biāo)志出現(xiàn)異常,綜合異常則是幾種找礦標(biāo)志出現(xiàn)異常。水文地球化學(xué)異常的強度取決于異常系數(shù)的大小,即取決于水文地球化學(xué)找礦標(biāo)志的異常值同背景值之比。2100433B

目 錄

緒 論

一、水文地球化學(xué)的含義及研究內(nèi)容

二、水文地球化學(xué)與其它學(xué)科的關(guān)系

三、水文地球化學(xué)在國民經(jīng)濟建設(shè)中的意義

四、水文地球化學(xué)的發(fā)展概況

第一章 水溶液的物理化學(xué)基本知識

第一節(jié) 水的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

一、水分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

二、水分子間的聯(lián)結(jié)與排布

三、水的特異性質(zhì)

第二節(jié) 物理化學(xué)的基本知識

一、熱力學(xué)中的幾個概念

二、焓、熵和自由能

三、平衡常數(shù)與自由能的關(guān)系

四、濃度與活度

第二章 熱力學(xué)法在水文地球化學(xué)中的應(yīng)用

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 地下水的酸、堿度

一、酸和堿

二、pH值與自由能的關(guān)系

三、弱酸的存在形式與pH值的關(guān)系

第三節(jié) 地下水中的氧化還原反應(yīng)

一、概述

二、電子活度方程

三、水的穩(wěn)定場

四、氧化還原強度的應(yīng)用

五、pE（Eh）－pH圖

第四節(jié) 地下水中的配合作用

一、配合物的形成

二、配離子的穩(wěn)定性

三、影響配合物穩(wěn)定性的因素

第三章 地下水中元素（組份）的遷移

第一節(jié) 地殼中化學(xué)元素的分布與分配

一、化學(xué)元素在地殼中的豐度

二、元素在巖石和礦物中的分配

第二節(jié) 地下水中元素（組份）的遷移

一、不同相間元素的轉(zhuǎn)移

二、元素（組份）進入地下水后的遷移

三、元素在地下水中遷移的基本微分方程

第三節(jié) 化學(xué)元素的移動性

一、化學(xué)元素在水－巖體系中的遷移強度

二、元素的水遷移強度

第四節(jié) 影響元素遷移的因素

一、影響元素遷移的內(nèi)在因素

二、影響元素遷移的外部條件

第五節(jié) 地球化學(xué)壘

第四章 地下水化學(xué)成分特征及基本成因類型

第一節(jié) 天然水的化學(xué)成分特征

一、大氣降水的化學(xué)成分特征

二、河水的化學(xué)成分特征

三、湖泊及水庫水的化學(xué)成分特征

四、海水的化學(xué)成分特征

第二節(jié)地下水化學(xué)成分特征

一、重碳酸鹽類地下水的形成

二、硫酸鹽類地下水的形成

三、氯化物鹽類地下水的形成

四、硅酸鹽類地下水的形成

第三節(jié) 地下水基本成因類型

一、溶濾水

二、沉積水

三、內(nèi)生水

第四節(jié) 地下水化學(xué)成分的分帶性

一、水平分帶

二、垂直分帶

第五章 水文地球化學(xué)的研究方法

第一節(jié) 地質(zhì)－水文地質(zhì)學(xué)方法

一、野外調(diào)查方法

二、室內(nèi)工作方法

第二節(jié) 同位素方法的應(yīng)用

一、同位素的基本概念

二、同位素的分餾作用

三、放射性同位素氚（T）和14C在水文地質(zhì)中的應(yīng)用

四、氫、氧穩(wěn)定同位素在水文地質(zhì)中的應(yīng)用

第六章 水文地球化學(xué)的應(yīng)用

第一節(jié) 地下熱水

一、地下熱水的形成

二、地下熱水的化學(xué)成分特征

第二節(jié) 礦水

一、礦水的形成條件

二、礦水的水化學(xué)特征

第三節(jié) 水文地球化學(xué)找礦的一般原理

一、水文地球化學(xué)找礦一般原理及異常水暈

二、找礦標(biāo)志

附錄I 在25℃與101325Pa下，某些物質(zhì)的△H°f、S°與△G°f值

附錄Ⅱ 地殼元素豐度表

主要參考文獻(xiàn)

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水文地球化學(xué)理論意義

地下水的形成與起源是水文地質(zhì)學(xué)基本理論課題之一。水文地球化學(xué)研究對這個課題的解決，應(yīng)該起著重大的促進作用。水是整個水圈的一個組成部分。水是人們賴以生活的重要物質(zhì)，沒有水便沒有生命。水又是自然界中物理、化學(xué)及生物等性質(zhì)非常獨特的物質(zhì)。它的很多特性遠(yuǎn)非均已得到科學(xué)論證。它既平凡而又奇特。例如，有的天然水是優(yōu)質(zhì)的飲用水，它們的成分早已研究得很全面，然而要人工制備它們卻是很困難的事。正如B．H．維爾納茨基指出的： “天然水與實驗室人工取得的水極不相同。”人所共知，不少礦泉能治病，而人們很多次嘗試人造礦水均以失敗告終。礦物學(xué)者B．M．費道洛夫斯基不得不承認(rèn)：天然水中還包含著某些《未知數(shù)》，他設(shè)想，這些未知數(shù)可能是天然水的分子與同位素的獨特結(jié)構(gòu)，或者還有某些人所未知的東西。總之，水是自然界中極為復(fù)雜的物質(zhì)。無怪美國物理學(xué)者約翰·但及化學(xué)家克·臺維斯把水稱為科學(xué)的鏡子。

水文地球化學(xué)實踐意義

運用水文地球化學(xué)基本理論，研究了地下水的形成問題。隨著地質(zhì)勘探事業(yè)的發(fā)展，水文地球化學(xué)找礦方法得到了廣泛的應(yīng)用，特別是放射性水文地球化學(xué)找礦法取得了優(yōu)異的成果。熱水、礦水、油田水等方面的水文地球化學(xué)研究亦取得了可喜的進展。近年來，環(huán)境水文地質(zhì)方面的研究突飛猛進，可以期望，在今后的生產(chǎn)實踐及科學(xué)技術(shù)發(fā)展中，水文地球化學(xué)的研究成果將更顯示出它的作用，并作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。2100433B