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內容簡介：
随着我国城市发展和产业结构调整，工业企业遗留场地地下水污染问题逐渐暴露。由于其对人类健康的危害和水资源安全的威胁，其引起了政府的高度重视和民众的广泛关注。原位化学氧化技术具有修复效率高、反应速度快、操作简便等优点，已成为污染场地地下水修复的重要工程技术之一，在国际上广泛应用于有机污染地下水修复。国内也开始有部分工程案例尝试采用化学氧化修复方案，但技术水平有较大的发展空间。本书系统阐述了地下水原位化学氧化修复这一新兴技术，提供了全面的关于地下水原位化学氧化修复原理和应用，可作为地下水原位化学氧化修复的技术实践手册供环境修复技术人员使用。
關於作者：
Robert L. SiegristSiegrist博士是科罗拉多矿业大学环境科学与工程学院教授和前任院长，毕业于威斯康星大学，于该校土木工程系获得学士和硕士学位，环境工程系获得博士学位。在1995年进入科罗拉多矿业大学之前，Siegrist博士在威斯康星大学、挪威地理资源与污染研究所和橡树岭国家实验室担任学术研究职位。Siegrist博士是一位国际公认的污染土壤和地下水原位修复专家，已发表300篇技术论文，是第一篇关于原位化学氧化修复文献——“使用高锰酸钾进行原位化学氧化修复的原理与实践（2001）”的主要作者。Siegrist博士在世界各地举办的讲习班和会议上做过100多场特邀报告，这些国家包括美国、澳大利亚、挪威、丹麦、西班牙、希腊、罗马尼亚、尼泊尔、泰国和越南。他还担任美国环保署（USEPA）、能源部（DOE）、国防部（DOD）、国家科学研究委员会、美国政府问责局的科学和工程顾问，也曾是北大西洋公约组织委员会会员，负责研究当代社会面临的挑战问题。Siegrist博士的专业知识和研究成果得到广泛认可，包括北大西洋公约组委会对其在1986至2002年的任职颁发的嘉奖，美国环境工程学会的环境工程师资格认证，以及2005年作为战略环境研究发展计划（SERDP）项目的主要负责人而得到的优秀项目奖。Michelle CrimiCrimi博士是克拉克森大学可持续发展学院的助理教授，他的研究主要集中在污染土壤和地下水的原位修复、有机物的化学氧化和降解、原位修复对含水层质量的影响以及人体健康风险评估方面。Crimi博士在该领域发表了大量的研究论文，并在世界各地举办的讲习班和会议上做过许多特邀报告。他是第一篇关于原位化学氧化修复文献——“使用高锰酸钾进行原位化学氧化修复的原理与实践（2001）”的共同作者。Crimi博士在克拉克森大学工业卫生和环境毒理系获得学士学位，在科罗拉多州立大学环境健康系获得硕士学位，在科罗拉多矿业大学环境科学与工程系获得博士学位。Thomas J. SimpkinSimpkin博士是美国科罗拉多州恩格尔伍德市美国西图公司的修复实施主管，负责协调整个公司的技术转让和污染场地特征描述及修复实施方面的发展，他还带领公司在新的工具和技术研发方面开拓创新。Simpkin博士在威斯康星大学土木工程系获得学士和硕士学位，在环境工程系获得博士学位，他在污染场地调查、可行性分析、修复方案设计、修复实施等领域有24年从业经历，对于多项修复技术拥有丰富的经验，包括原位化学氧化、客土法、生物修复等。廖晓勇，中国科学院地理科学与资源研究所研究员（二级），国家杰出青年科学基金获得者，国家“万人计划”科技创新领军人才。多年来专门从事污染土壤修复研究工作，是我国土壤环境保护领域较早且较有影响力的学者之一。先后承担国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目等重要项目60余项。廖晓勇研究员带领团队围绕污染土壤修复的“方法机理→技术研发→装备研制→工程应用”主体科研思路开展原创性研究工作，自主研发土壤修复装备5台套。发表学术论文160余篇，授权国家发明专利29项，出版著/译作3部，主持或参与编制标准规范9项。研究成果获北京市科学技术奖一等奖（排名第一）、中国科学院科技促进发展奖（排名第一）等省部级重要科技奖励11项。廖晓勇研究员在土壤污染防治领域不断耕耘、开拓创新，多年来致力于受污染耕地与工业场地安全再利用研究，以实际问题为导向，让污染治理效果落到实处，为打赢污染防治攻坚战提供科技支撑。
目錄
第1章?原位化学氧化：技术描述和现状11.1?污染场地和原位修复21.1.1?引言21.1.2?污染场地刻画21.1.3?场地修复方法41.1.4?本书结构61.2?ISCO修复技术71.3?ISCO的发展101.3.1?研究和发展101.3.2?场地应用131.4?系统选择、设计和实施141.5?项目实施和成本171.6?总结18参考文献20第2章?过氧化氢原位化学氧化的基础292.1?简介302.2?化学原理312.2.1?物理化学特性312.2.2?氧化反应312.2.3?过氧化氢的催化352.2.4?过氧化氢催化反应动力学412.2.5?影响氧化剂效率和有效性的因素462.3?地下的氧化剂交互反应522.3.1?氧化剂持久性对氧化剂传输的影响532.3.2?对金属移动性的影响552.4?污染物可处理性562.4.1?卤代脂肪族化合物562.4.2?氯代芳香族化合物602.4.3?碳氢化合物燃料632.4.4?多环芳烃652.4.5?烈性炸药、硝基和氨基有机化合物662.4.6?农药662.4.7?吸附性或非水相液体污染物672.5?总结69参考文献70第3章?高锰酸盐原位化学氧化的基础793.1?前言803.2?化学原理803.2.1?物理和化学性质813.2.2?氧化反应823.2.3?反应机制和途径833.2.4?高锰酸盐反应动力学843.2.5?二氧化锰的生成873.2.6?二氧化碳气体的产生913.2.7?天然有机质的氧化913.3?地下环境中氧化剂的交互作用923.3.1?天然氧化剂需要量923.3.2?高锰酸盐对地下传输过程的影响993.4?污染物可处理性1113.4.1?氯乙烯1113.4.2?氯乙烷和氯甲烷1143.4.3?BTEX、MTBE和饱和脂肪族化合物1153.4.4?苯酚1163.4.5?多环芳烃1163.4.6?爆炸物及相关的化合物1193.4.7?农药1203.5?总结120参考文献121第4章?过硫酸盐原位化学氧化的基础1294.1 引言1314.2 化学原理1314.2.1 物理化学特性1314.2.2 氧化反应1324.2.3 过硫酸盐的活化和传播反应1354.2.4 过硫酸盐反应动力学1424.2.5 影响氧化效率和有效性的因素1454.3 过硫酸盐在地下的交互作用1494.3.1 对地下传输过程的影响1494.3.2 对金属移动性的影响1534.4 污染物的可处理性1534.4.1 卤代脂肪族化合物1544.4.2 氯代芳香族化合物1574.4.3 碳氢燃料1584.4.4 多环芳烃1594.4.5 硝基芳香族化合物1604.4.6 农药1614.5 总结162参考文献162第5章?臭氧原位化学氧化的基础1695.1 简介1705.2 化学原理1715.2.1 物理化学特性1715.2.2 氧化反应1725.2.3 臭氧反应动力学1785.3 臭氧在地下的交互作用1795.3.1 影响臭氧化学反应的交互作用1795.3.2 影响臭氧传输的交互作用1805.3.3 臭氧传输过程1835.3.4 臭氧原位化学氧化建模1865.3.5 臭氧对金属移动性的影响1875.4 污染物的可处理性1885.4.1 氯代脂肪族化合物1895.4.2 氯代芳香族化合物1905.4.3 燃料烃和总石油烃1915.4.4 煤焦油、杂酚油和碳氢废物1935.4.5 硝基芳香化合物和硝酸铵爆炸物1955.4.6 农药1965.5 总结196参考文献197第6章?原位化学氧化相关的地下传输原理和模型2056.1?简介2066.2?源区架构2066.3?污染物的传质过程2086.3.1?NAPL的溶解2086.3.2?污染物的吸附/解吸2116.4?主要的试剂传输过程2126.4.1?平流2126.4.2?分散过程2136.4.3?扩散过程2146.4.4?密度驱动流2156.4.5?吸附2156.4.6?注气法2156.5?影响水力条件的过程2166.5.1?稳定组分引起的渗透减弱2166.5.2 气体产物2196.6 氧化剂/污染物的动力学反应公式2196.6.1 高锰酸盐反应2206.6.2 臭氧反应2216.6.3 过氧化氢反应2216.6.4 过硫酸盐反应2216.7 非生产性反应的氧化剂用量2226.7.1 高锰酸盐非生产性氧化剂需求2236.7.2 臭氧非生产性氧化剂需求2236.7.3 过氧化氢非生产性氧化剂需求2236.7.4 过硫酸盐非生产性氧化剂需求2246.8 已发表的ISCO模型研究2246.8.1 臭氧模型2246.8.2 高锰酸盐模型2256.9 ISCO建模工具的实用性2296.9.1 模型维度（一维、二维、三维）2296.9.2 解析解2296.9.3 ISCO的概念设计2316.9.4 三维化学氧化反应运移2346.10 总结240参考文献240第7章?原位化学氧化与其他原位修复方法结合原理2517.1?简介2527.2?原位生物方法2537.2.1?氧化剂对地球化学和生物过程的影响2547.2.2?预氧化强化污染物的生物降解2567.2.3?监测自然衰减2607.2.4?强化原位生物修复技术（EISB）2647.3?表面活性剂/助溶剂淋洗方法2677.3.1?表面活性剂/助溶剂存在时的氧化作用2677.3.2?助溶剂对氧化机制的影响2687.3.3?表面活性剂和助溶剂与氧化剂的兼容性2697.3.4?氧化反应产生的表面活性剂2707.4?非生物还原方法2707.4.1?零价铁2707.4.2?其他原位化学还原技术2717.5?空气喷射方法2727.6?热修复方法2727.7?联合方法的现场应用2737.8?总结 274参考文献274第8章?原位化学氧化现场应用与性能评估2818.1?简介2828.2?以往案例研究综述2828.3?ISCO案例研究数据库的发展历程2838.3.1?关键数据库参数的定义2838.3.2?案例研究数据库的开发建设2898.3.3?潜在局限性2908.4?ISCO案例研究数据库内容的概况2918.5?影响原位化学氧化设计的条件分析2958.5.1?处理的COCs2958.5.2?水文地质条件2968.5.3?氧化剂2988.6?影响ISCO修复效果的场地因素分析3008.6.1?修复性能标准3008.6.2?设计条件和环境条件的性能经验和影响3018.7?原位化学氧化的二次影响3048.8?关键发现的总结3048.9?总结306参考文献307第9章?特定场地原位化学氧化工程的系统方法3099.1?引言3109.2?筛选ISCO适用性3119.2.1?简介3119.2.2?场地概念模型（CSM）所需的数据及ISCO的开发和筛选3139.2.3?筛选特定场地ISCO污染物、场地条件和治理目标3139.2.4?ISCO筛选的场地概念模型3199.2.5?前ISCO修复的思考3199.2.6?ISCO技术的详细筛选3219.2.7?原位化学氧化方法耦合3279.2.8?原位化学氧化方法的筛选结果3299.3?原位化学氧化系统的概念设计3309.3.1?简介3309.3.2?目标修复区3319.3.3?一级概念设计3319.3.4?概念设计方案的可行性3359.3.5?氧化剂和传递方法选择的排序3369.3.6?二级概念设计3379.4?ISCO系统的具体设计及规划3419.4.1?引言3419.4.2?初级设计阶段3429.4.3?最终设计阶段3449.4.4?计划阶段3469.5?安装启用和性能监测3499.5.1?简介3499.5.2?实施监测阶段3509.5.3?传输性能监测阶段3529.5.4?修复性能监测阶段3539.6?总结353参考文献354第10章?场地特征描述和ISCO处理目标35510.1?简介35610.2?场地概念模型35610.2.1?一般描述35610.2.2?构建ISCO所需的场地概念模型35810.3?场地特征描述的策略和方法35910.3.1?介绍35910.3.2?三维一体法概述35910.4?场地特征描述的方法和技术36110.4.1?场地特征和土地使用属性36110.4.2?污染物的性质和范围36210.4.3?水文地质条件36810.4.4?地球化学条件36910.4.5?归趋和传输过程37010.4.6?场地特征描述数据的分析和可视化37110.5?ISCO需要的场地特征数据37310.6?ISCO处理的目标37510.7?场地特征描述和ISCO37610.8?总结380参考文献380第11章?氧化剂传输方法和应急计划38511.1?引言38611.2?液态氧化剂的传输机制38611.2.1?液态氧化剂注入过程中的平流38611.2.2?液态氧化剂注入后的平流38711.2.3?通过平流进入地下后氧化剂的扩散38811.3?氧化剂传输方法38811.3.1?直推探针法的液态氧化剂注入39011.3.2?建井式液体注入39311.3.3?建井式气体喷射39511.3.4?液体的再循环39511.3.5?利用沟或渠投加氧化剂39611.3.6?氧化剂和土壤机械混合39611.3.7?用于氧化剂投加的压裂技术39711.3.8?地表应用或渗透廊方法39811.4?氧化剂传输的一般考虑39911.4.1?含水层非均质性39911.4.2?污染物分布40011.4.3?地下设施及其他优先通道40111.4.4?污染物迁移40111.4.5?氧化剂活化的需要40211.5?氧化剂的地上处理和混合40211.6?观察法和应急计划40511.6.1?观察法40511.6.2?应急计划40611.7?总结407参考文献408第12章?原位化学氧化性能监测41112.1?引言41212.2?一般考虑41312.2.1?目标的建立41312.2.2?地下ISCO交互作用的解释41412.2.3?特定场地条件下的性能监测41512.3?基线条件的监测41712.3.1?目的和范围41712.3.2?方式与方法41812.4?氧化剂传输过程中的监测42212.4.1?目的和范围42212.4.2?方式与方法42312.5?处理性能的监测42712.5.1?目的和范围42712.5.2?方式与方法42812.5.3?数据评价43212.6?总结4
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