環境泥沙的表面特性與模型

環境泥沙的表面特性與模型

《環境泥沙的表面特性與模型》是;200年科學出版社出版的圖書,作者是方紅衛。

《環境泥沙的表面特性與模型》以泥沙顆粒為主要研究對象,從微觀角度出發,對泥沙吸附磷和重金屬的遷移規律及其形貌變化進行了研究和闡述。隨著社會經濟的快速發展,我國的水環境污染問題日益突出。天然水體中存在的泥沙顆粒在污染物的遷移和轉化過程中擔任著非常重要的角色。

研究中採用了先進的掃描電鏡對乾淨泥沙及完成了磷和重金屬吸附實驗的泥沙進行觀測,測量了泥沙顆粒表面形貌起伏和空隙的變化規律。

在電鏡實驗觀測的基礎上,用數學方法描述了泥沙顆粒的形狀和表面結構,並用機率統計的方法構建了數學泥沙的研究平台。該平台可以表征泥沙顆粒的三維微觀形貌,同時也能反映泥沙顆粒表面上每個微區的污染物吸附過程。用該平台結合吸附動力學方程開發和完善了一維水沙和水質數學模型,完善後的模型已經套用到實際工程計算之中,並取得了滿意的計算效果。

基本介紹

  • 書名:環境泥沙的表面特性與模型
  • ISBN:9787030227096
  • 頁數:164頁
  • 出版社:科學出版社
  • 出版時間:;第1版 (2009年1月1日) 
  • 裝幀:精裝
  • 開本: 16
  • 叢書名:當代傑出青年科學文庫
內容簡介,編輯推薦,作者簡介,目錄,序言,

內容簡介

《環境泥沙的表面特性與模型》可供水利、環境、地理、農業、林業、水土保持等有關專業的工程技術人員和研究生參考。

編輯推薦

《環境泥沙的表面特性與模型》是作者與兩位博士研究生陳明洪、陳志和近五年工作的積累與總結。《環境泥沙的表面特性與模型》受國家自然科學基金委員會傑出青年科學基金和創新群體基金資助, 部分出版費用受水沙科學與水利水電工程國家重點實驗室資助。

作者簡介

方紅衛,1988年、l990年、l993年分別獲武漢水利電力大學工學學士、碩士和博士學位,現為清華大學教授,博士生導師。教育部跨世紀優秀人才,優秀青年教師,國家傑出青年基金獲得者。曾到美國Florida State University、日本Kyoto University作訪問學者、到德國University of Karlsruhe作洪堡研究員。目前擔任International Journal of Sediment Research編委、American Association of Civil Engineering,Turbulence Committee理事等學術兼職。研究方向包括河流及河口海岸動力學、水環境與水生態、水利數位化等。研究成果獲教育部中國高校自然科學一等獎和科技進步二等獎等。發表各種學術論文五十多篇,國外刊物包括ASCE、NHT,國內包括中國科學、科學通報等。

目錄

前言
第1章 緒論
1.1 問題的提出
1.2 顆粒物的形貌及表面性質
1.2.1 顆粒物表面形貌
1.2.2 顆粒物表面物理化學性質
1.3 泥沙對污染物的吸附
1.3.1 吸附模式
1.3.2 吸附影響因子
1.3.3 磷的賦存形態和時空分布
1.4 污染物遷移轉化模型
1.4.1 磷污染物遷移轉化
1.4.2 重金屬污染物遷移轉化
第2章 基本實驗儀器及原理
2.1 電子顯微鏡
2.1.1 表面形貌觀測
2.1.2 表面元素探測
2.1.3 樣品製備
2.1.4 圖像採集
2.2 物理化學吸附分析儀
2.3 離子濃度測定
2.3.1 分光光度計
2.3.2 離子色譜儀
第3章 泥沙顆粒形貌定性描述
3.1 樣品採集與製備
3.1.1 樣品採集
3.1.2 天然沙樣品清洗
3.2 天然沙和清洗沙表面形貌
3.2.1 天然沙形貌
3.2.2 清洗沙形貌
3.3 泥沙表面孔隙
3.3.1 鑲嵌實驗
3.3.2 孔隙圖像
第4章 泥沙顆粒形貌定量描述
4.1 圖像數位化
4.1.1 圖像提取
4.1.2 圖像處理基礎
4.2 顆粒投影形狀
4.2.1 泥沙顆粒的形狀
4.2.2 顆粒投影形狀的統計分析
4.2.3 傅立葉級數分析方法
4.3 顆粒表面結構
4.3.1 顆粒的表面導數
4.3.2 形貌的表達
4.4 泥沙顆粒圖像灰度值統計
4.4.1 研究方法
4.4.2 重構泥沙顆粒的表面形貌
第5章 泥沙吸附磷和重金屬實驗
5.1 實驗準備
5.1.1 實驗用沙和用水
5.1.2 標準溶液配製
5.2 泥沙吸附磷的實驗
5.2.1 實驗設計
5.2.2 實驗結果與分析
5.3 泥沙吸附重金屬的實驗
5.3.1 實驗設計
5.3.2 實驗結果
第6章 環境泥沙表面的物理特性
第7章 環境泥沙表面的化學特性
第8章 數學泥沙研究平台及其套用
第9章 一維數學模型及套用
第10章 結論與展望
參考文獻

序言

一直希望找到一句成語或者諺語表達一個意思——泥沙顆粒雖然細小,但作為自然界的一部分同樣蘊藏著十分豐富和完美的自然法則。
我接觸泥沙研究的工作始於1984年,隨後經歷了不同階段學位的學習,工作後又一直從事泥沙及其相關學科領域的研究,自然而然地喜歡上泥沙顆粒的複雜與奇妙。對它的接觸越多,未知的東西也越多,就越是有興趣琢磨它,這也許正是科學的魅力吧。
泥沙運動力學已形成了一套較為完整的理論體系。近年來,隨著社會經濟的快速發展,水體受到了污染,水體中被污染的泥沙日益受到人們的重視,本書所研究的泥沙是受到污染物質作用後的泥沙,為與乾淨的泥沙相區別,特將其稱為環境泥沙。泥沙與各種污染物質相互作用的界面是泥沙顆粒的表面,正確認識泥沙顆粒表面的形貌和結構是研究泥沙與污染物質相互作用關係的基礎。通過觀測泥沙顆粒表面的形貌與結構,從而建立乾淨泥沙與環境泥沙的表面形貌與結構的模型是本書的基本研究思路和研究目標。

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