同位素水文地質(zhì)概論

內(nèi)容概要

內(nèi) 容 提 要
本書(shū)闡述了有關(guān)同位素的基本知識(shí)，同位素分餾基本理論，放射性同位素衰變理論，天然水中同位素組
成、分餾機(jī)理及其時(shí)空演化規(guī)律，環(huán)境同位素方法和人工同位素示蹤方法的原理及其在水文地質(zhì)中的應(yīng)用等。
本書(shū)內(nèi)容簡(jiǎn)要，概念明確，重點(diǎn)突出，理論結(jié)合實(shí)際。除作為高等地質(zhì)院校教材外，還可供水利、礦業(yè)、
環(huán)境、地理等專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)之用，也可供地質(zhì)、水利、礦業(yè)等各部門(mén)從事水文地質(zhì)工作的專(zhuān)業(yè)人員參考。

書(shū)籍目錄

目 錄
緒論
一、同位素水文地質(zhì)學(xué)的任務(wù)和內(nèi)容
二、同位素水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展概況
第一篇 同位素的基本概念及理論基礎(chǔ)
第一章 同位素的基本概念
第一節(jié) 同位素
第二節(jié) 同位素分類(lèi)
一、穩(wěn)定同位素與放射性同位素
二、天然同位素與人工同位素
三、環(huán)境同位素與人工施放同位素
第三節(jié) 同位素組成及表示方法
一、同位素豐度
二、R值
三、δ值
第四節(jié) 同位素效應(yīng)
一、同位素分子
二、同位素分子的物理－化學(xué)性質(zhì)
三、同位素效應(yīng)
第二章 同位素分餾的基本原理
第一節(jié) 同位素分餾的概念
第二節(jié) 同位素交換反應(yīng)
一、同位素交換反應(yīng)平衡常數(shù)（K）與分餾系數(shù)（α）的關(guān)系
二、分餾系數(shù)（α）與δ值及ε值的關(guān)系
三、分餾系數(shù)（α）與溫度（T）的關(guān)系
四、分餾系數(shù)（α）與含鹽度的關(guān)系
第三節(jié) 蒸發(fā)凝結(jié)過(guò)程中的氫氧同位素分餾
一、封閉系統(tǒng)的平衡蒸發(fā)過(guò)程
二、瑞利條件下的平衡蒸發(fā)
三、瑞利條件下的凝結(jié)過(guò)程
四、不平衡開(kāi)啟蒸發(fā)
第四節(jié) 同位素動(dòng)力分餾
第三章 放射性衰變基本原理
第一節(jié) 放射性衰變
一、放射性
二、放射性衰變
第二節(jié) 放射性衰變類(lèi)型
一、α衰變
二、β衰變
三、γ衰變
四、電子俘獲
五、核裂變
第三節(jié) 放射性衰變規(guī)律
一、放射性衰變基本定律
二、單衰變穩(wěn)定子核的增長(zhǎng)
三、連續(xù)衰變規(guī)律及放射性平衡
第四節(jié) 放射性系列
第五節(jié) 放射性單位
一、放射性活度單位
二、放射性濃度單位
第二篇 環(huán)境同位素水文地球化學(xué)
第四章 氫氧穩(wěn)定同位素
第一節(jié) 概述
一、氫氧的主要地球化學(xué)性質(zhì)
二、物質(zhì)中氫氧同位素組成表示方法和標(biāo)準(zhǔn)
第二節(jié) 氫氧同位素分餾
一、蒸發(fā)凝結(jié)過(guò)程中的氫氧同位素分餾
二、同位素交換反應(yīng)
第三節(jié) 天然水的氫氧同位素組成及分布特征
一、海洋水
二、大氣降水
三、河水及湖泊水
四、地下水
第五章 碳硫穩(wěn)定同位素
第一節(jié) 概述
一、碳硫的主要地球化學(xué)性質(zhì)
二、物質(zhì)中碳硫同位素組成表示方法和標(biāo)準(zhǔn)
第二節(jié) 碳硫同位素分餾
一、碳硫同位素的動(dòng)力分餾
二、碳硫同位素的平衡分餾
第三節(jié) 天然水中碳硫同位素組成及分布特征
一、天然水中碳同位素組成及分布特征
二、天然水中硫同位素組成及分布特征
第六章 氚和碳－14放射性同位素
第一節(jié) 概述
一、氚和碳－14的起源
二、物質(zhì)中氚和碳－14同位素組成的表示方法
第二節(jié) 大氣圈中的氚和碳－14
一、大氣圈中氚的分布
二、大氣圈中的碳－14和碳－14的交換循環(huán)
第三節(jié) 天然水中氚的分布特征
一、大氣降水
二、湖泊水和海洋水
三、河水
四、地下水
第四節(jié) 地下水中溶解無(wú)機(jī)碳的來(lái)源及其碳－14濃度
一、地下水中溶解無(wú)機(jī)碳的來(lái)源
二、影響地下水碳－14濃度的同位素地球化學(xué)過(guò)程
第三篇 環(huán)境同位素方法在水文地質(zhì)中的應(yīng)用
第七章 測(cè)定地下水年齡的同位素?cái)?shù)學(xué)物理模型
第一節(jié) 基本概念
一、同位素測(cè)年數(shù)學(xué)物理模型
二、地下水系統(tǒng)的信息傳輸
三、線性系統(tǒng)和集中參數(shù)系統(tǒng)
四、某些數(shù)學(xué)名詞的基本概念
第二節(jié) 同位素?cái)?shù)學(xué)物理模型（褶積法）
一、基本數(shù)學(xué)模型
二、同位素?cái)?shù)學(xué)物理模型類(lèi)型
三、同位素?cái)?shù)學(xué)物理模型解法
第三節(jié) 有限態(tài)混合單元模型（FSM）
一、基本模型
二、地下水平均滯留時(shí)間計(jì)算方法
第八章 氚法測(cè)定地下水年齡
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 大氣降水氚濃度的恢復(fù)
第三節(jié) 經(jīng)驗(yàn)法估算地下水年齡
第四節(jié) 數(shù)學(xué)物理模型法計(jì)算地下水年齡
一、山西龍子祠泉巖溶水系統(tǒng)EPM法地下水平均滯留時(shí)間的估算（據(jù)張人權(quán)等，
1988）
二、山東淄河流域巖溶水系統(tǒng)FSM法單元地下水平均傳輸時(shí)間及儲(chǔ)存量估算（據(jù)
賈學(xué)民，1989）
三、美國(guó)黃石公園水中的氚（據(jù)F.J.Jr.Pearson等，1978）
四、捷克斯洛伐克莫德里杜爾（ModryDul）盆地應(yīng)用兩種極端α值計(jì)算大氣降水
氚輸入函數(shù)和應(yīng)用不同模型計(jì)算氚輸出濃度實(shí)例（據(jù)Maloszewski和Zuber，
1982）
五、南朝鮮濟(jì)州島EPM法和BINOMIALM法計(jì)算地下水平均滯留時(shí)間實(shí)例（據(jù)
Maloszews ki和Zuber，1982）
六、法國(guó)Thonon地區(qū)Versoie含水層EM法地下水平均滯留時(shí)間計(jì)算（據(jù)B.Blavo－
ux，1978）
七、H－h(huán)e法測(cè)定地下水年齡問(wèn)題（Maloszewski和Zuber，1983）
第九章 碳－14法測(cè)定地下水年齡
第一節(jié) 碳－14法測(cè)定地下水年齡基本原理
一、14C法測(cè)年基本原理
二、14C法測(cè)定地下水年齡基本原理
第二節(jié) 確定地下水初始14C濃度的方法
一、經(jīng)驗(yàn)法
二、封閉溶解系統(tǒng)化學(xué)稀釋校正模型（Tamers）法
三、封閉溶解系統(tǒng)同位素混合――13C校正模型（Pearson法）
四、開(kāi)放溶解系統(tǒng)同位素混合――交換校正模型（Gonfiantinie法）
五、開(kāi)放系統(tǒng)化學(xué)溶解――同位素交換校正模型（Mook法）
六、開(kāi)放溶解系統(tǒng)化學(xué)稀釋――同位素交換綜合校正模型（Fontes法）
七、開(kāi)放－封閉溶解系統(tǒng)校正模型（Wigley法）
八、溶解－沉淀校正模型（Wigley法）
九、異元溶解校正模型（Evans法）
第三節(jié) 地下水相對(duì)年齡的測(cè)定
第四節(jié)　14C測(cè)年應(yīng)用實(shí)例
一、法國(guó)某些含水層地下水14C年齡計(jì)算及校正模型的應(yīng)用（據(jù)J.ch.Fontes，1976）
二、匈牙利布達(dá)佩斯溫?zé)崴?4C年齡（據(jù)J.Dacre）
三、夏威夷瓦胡島主要含水層水樣中的14C、13C及3H（據(jù)T.H.Helfen等）
四、碳酸鹽巖地區(qū)地下水年齡的同位素研究（據(jù)石慧馨、蔡祖煌等，1988）
五、南北半球短周轉(zhuǎn)時(shí)間地下水系統(tǒng)的彌散模型的14C輸出濃度（據(jù)A.Zuber
1986）
第十章 同位素測(cè)溫法
第一節(jié) 測(cè)定礦物形成和水熱系統(tǒng)的溫度
第二節(jié) 測(cè)定地?zé)崃黧w的溫度
一、地?zé)嵫芯恐谐Ｓ玫耐凰氐刭|(zhì)溫度計(jì)
二、氧同位素地質(zhì)溫度計(jì)
三、氫同位素地質(zhì)溫度計(jì)
四、碳同位素地質(zhì)溫度計(jì)
五、硫同位素地質(zhì)溫度計(jì)
第十一章 環(huán)境同位素示蹤地下水活動(dòng)
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 利用氫氧同位素組成研究地下水成因
一、應(yīng)用實(shí)例1
二、應(yīng)用實(shí)例2
第三節(jié) 利用氫氧同位素確定含水層補(bǔ)給帶（區(qū)）或補(bǔ)給高度
第四節(jié) 應(yīng)用氚測(cè)定地下水補(bǔ)給（據(jù)J C.Vogel，L.Thilo等）
一、方法的基礎(chǔ)
二、土壤水分中的氚
三、應(yīng)用實(shí)例
第五節(jié) 利用氫氧穩(wěn)定同位素計(jì)算地下水在含水層中的滯留時(shí)間
一、方法原理
二、應(yīng)用實(shí)例
第六節(jié) 成巖成礦過(guò)程中水的來(lái)源的研究
第七節(jié) 研究包氣帶水的運(yùn)動(dòng)
一、應(yīng)用實(shí)例1
二、應(yīng)用實(shí)例2
第八節(jié) 研究地下熱水的成因
第十二章 同位素測(cè)試技術(shù)及取樣方法
第一節(jié) 質(zhì)譜分析法基本原理
第二節(jié) 液體閃爍計(jì)數(shù)法基本原理
第三節(jié) 同位素取樣方法
一、測(cè)氚水樣
二、測(cè)14C水樣
三、測(cè)18O和D水樣
四、測(cè)SO42－中18O水樣
五、測(cè)34S水樣
第四篇 人工放射性同位素示蹤技術(shù)
第十三章 人工放射性同位素示蹤技術(shù)及應(yīng)用實(shí)例
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 單井法
一、測(cè)定地下水流向
二、稀釋法測(cè)定地下水滲透流速
第三節(jié) 多孔法
一、試驗(yàn)孔的布置
二、示蹤劑的投放
三、示蹤劑的檢測(cè)
四、應(yīng)用實(shí)例
五、雙孔法測(cè)定含水層的有效孔隙度和導(dǎo)水系數(shù)
第四節(jié) 包氣帶水分運(yùn)移的研究
第五節(jié) 核輻射防護(hù)基本知識(shí)
一、常用的輻射劑量單位
二、最大允許劑量和最大允許濃度
三、放射性廢水及廢物排放標(biāo)準(zhǔn)
四、輻射防護(hù)基本原則
主要參考文獻(xiàn)

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