Humic Substances and Chemical Contaminants pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Soil Science Society of America

作者:M.H.B. Hayes

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2001-01-01

价格:USD 54.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780891188377

丛书系列:

图书标签:

• 腐殖质
• 污染物
• 环境化学
• 土壤化学
• 水化学
• 有机物
• 吸附
• 迁移
• 降解
• 环境影响

《地球化学透视：岩石圈中的元素循环与环境过程》 一、本书核心焦点与定位 本书旨在为地球科学、环境科学、地质学以及相关领域的学者、研究人员和高级学生提供一个全面而深入的视角，聚焦于地球岩石圈、水圈与生物圈相互作用的核心机制——元素在这些系统间的迁移、转化与富集规律。不同于专注于特定有机物质（如腐殖酸类物质）的专著，本书将视角拉高至宏观的地球化学循环尺度，探讨关键元素的地球化学行为如何塑造和驱动地球系统的演化。 本书的结构严格围绕“元素循环的驱动力与记录”展开，深入剖析了驱动这些循环的物理化学过程，以及这些过程在地质记录中的化学信号体现。内容涵盖从行星形成初期的元素分配到现代地表环境中的生物地球化学反馈回路。 二、第一部分：岩石圈基础与早期地球化学 本部分奠定了理解现代地球化学过程的物质基础和历史背景。 第1章：行星分异与地幔地球化学的基石 物质起源与同位素分馏的早期记录： 详细讨论了太阳系形成早期对地球元素丰度的初始约束，以及核合成过程如何决定了地壳与地幔的初始化学组成。 同位素地球化学的基石： 深入探讨了Hf-Nd、Pb-Pb等关键放射性同位素体系在追溯地幔演化和地壳再循环中的应用。重点分析了这些体系如何揭示早期地球的熔融与分离事件，为后续的圈层分化提供了时间框架。 微量元素在岩浆过程中的行为： 分析了不相容元素（如REEs, U, Th）在地幔部分熔融和岩浆结晶过程中分配系数的差异，解释了不同岩石类型的地球化学特征（如MORB、OIB的形成机制）。 第2章：地壳的建立与长期演化 板块构造驱动下的元素迁移： 将板块构造活动视为主要的宏观物质循环引擎。探讨了俯冲带过程如何将水、挥发分和某些元素（如Sr、Ba）带回地幔，以及岩浆弧的形成如何向地表输出富集了特定元素的岩石。 变质作用与元素固化： 分析了区域变质和接触变质作用下，矿物相的重结晶如何导致元素的重新分配，特别是对高压矿物中难熔元素的捕获或释放机制。 风化作用的初始阶段： 概述了地壳暴露于大气和水圈初期，物理风化和化学风化（水解、氧化还原）对表层岩石中元素（特别是硅、铝、碱金属）的初步剥离作用。 三、第二部分：水圈与表层地球化学过程 本部分转向地球表层系统，重点关注水与固体介质的相互作用，这是塑造现代环境化学的关键。 第3章：水岩相互作用的动力学与热力学 矿物溶解与沉淀的反应动力学： 详细阐述了矿物表面反应动力学（如离子渗透、表面络合）对溶解速率的控制作用，而非仅仅依赖于热力学平衡。引入速率方程和活度系数模型来精确描述反应速率。 控岩过程与化学沉积： 聚焦于碳酸盐岩、硅酸盐岩及铁锰氧化物的形成过程。分析了pH、Eh值、温度和离子强度如何协同控制碳酸钙、铁氧化物等重要矿物的成核与生长，以及这些过程对海洋和湖泊化学平衡的影响。 溶液络合作用的决定性影响： 强调了无机配体（如F-, Cl-, SO4^2-）与金属离子形成络合物（如氯络合物）对金属在水中的溶解度、迁移率及吸附特性的显著影响，这在酸性或高盐度环境中尤为重要。 第4章：氧化还原敏感元素的循环 铁与锰的生物地球化学循环： 深入探讨了铁（Fe）和锰（Mn）在厌氧/好氧界面间的循环机制。重点分析了微生物介导的电子转移反应（如Fe(II)/Fe(III)和Mn(II)/Mn(IV)的转化）如何控制这些元素在沉积物和水体中的迁移路径。 硫（S）的氧化还原路径： 追踪了硫化物、硫酸盐和有机硫在沉积物中的转化。讨论了硫酸盐还原菌（SRB）的代谢活动如何导致硫化氢的生成，以及硫化物与重金属的共沉淀作用。 氮（N）的硝化、反硝化与固氮： 从地球化学角度审视了氮循环的生物地球化学控制，特别是硝酸盐和亚硝酸盐的形成与还原过程，以及这些过程如何影响水体的营养盐负荷。 四、第三部分：元素在固-液界面的吸附与迁移 本部分是连接地质学与环境过程的桥梁，关注元素在固体颗粒表面的行为。 第5章：颗粒物表面化学与吸附机理 矿物表面电荷与零点电荷（PZC）： 详细解释了粘土矿物、氧化物/氢氧化物（如石英、氧化铁）表面的表面电荷（取决于pH值）如何决定其对溶液中离子的静电吸附能力。 特定离子吸附模型： 引入并详细解析了复杂表面络合模型（如Diffuse Layer Model, Constant Capacitance Model），用于量化金属阳离子（如Pb²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺）与矿物表面官能团的内层或外层络合。 离子交换与竞争性吸附： 讨论了在复杂体系中，不同离子之间（如Ca²⁺, Mg²⁺与痕量重金属）的竞争性吸附现象，及其对污染物在土壤和沉积物中滞留时间的影响。 第6章：示踪与古环境重建 稳定同位素作为示踪剂： 聚焦于非放射性稳定同位素（如δ¹³C, δ¹⁸O, δ³⁴S）在追踪物质来源、反应路径和古环境条件中的应用。重点讨论了生物过程或化学反应对稳定同位素分馏的影响机制。 稀土元素（REEs）在水中的行为： 阐释了REEs配分模式如何受水体pH、有机质（此处仅作为背景提及，不深入腐殖酸细节）和盐度影响，并利用REEs配分模式区分水岩相互作用类型（如地下水、河流与海水）。 沉积物地球化学档案的解读： 探讨如何通过分析沉积物中关键元素的垂直分布（如Fe/Mn的峰值、重金属的富集层）来重建过去水体的氧化还原历史、沉积速率和地球化学扰动事件。 五、结论与展望 本书总结了地球化学循环的跨尺度特性，强调了从微观的表面反应动力学到宏观的板块构造驱动力，元素循环是一个多尺度、非线性的复杂系统。未来的研究方向将集中于如何更有效地整合这些尺度的模型，以应对当前地球系统科学面临的资源管理和环境预测挑战。本书为读者提供了坚实的理论基础和分析工具，以期深入理解地球物质的流动与转化。

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说实话，当我终于下定决心开始啃这本《某些物质与化学污染物》时，我内心是抱着一种对抗的心态在进行。这本书的行文风格极其晦涩和学术化，仿佛作者是用写给同行中最为挑剔的审稿人的语气在叙述每一个观点，每一个句子都充满了复杂的从句和生僻的专业术语，初学者根本无从下手。我更希望看到的是一种渐进式的引导，比如先从污染物在不同介质中的基本分配规律讲起，再逐步深入到动力学过程和转化路径。但这本书上来就抛出了一堆复杂的数学模型和平衡方程，让人感觉像是直接被扔进了高阶化工单元操作的课堂。举个例子，关于污染物在水相中的迁移章节，它并没有清晰地划分出对流、扩散和反应这几个主要过程的相互影响机制，而是将所有内容混杂在一起，用一套冗长的微积分表达出来，读完后我感觉自己对这个过程的实际物理意义并没有更清晰的认识。这种过于依赖公式推导而忽略直观解释的写作手法，极大地削弱了其作为一本参考书的实用性和可读性。对于那些需要快速掌握核心概念并应用于实际环境监测项目的专业人士而言，这种阅读体验无疑是令人沮丧的。

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关于书中对“化学结构与活性”的论述，我个人觉得简直是敷衍了事，这部分内容如果写得好，本应是支撑全书理论深度的核心。化学污染物在环境中的行为，根本上是由其分子结构决定的——官能团的种类、空间位阻、电子效应等等，都直接影响了其溶解度、挥发性、生物利用度和反应活性。然而，这本书在试图解释这些结构-活性关系时，给出的解释往往停留在定性的描述层面，比如简单地说“这个官能团使得污染物更亲脂”，但却完全没有深入探讨背后的热力学或动力学原理，也没有提供足够的定量模型来预测这种影响的程度。我期待的是能看到有关构象分析、分子力场计算或者与QSAR（定量结构-活性关系）模型结合的章节，这些才是现代化学分析的精髓所在。这本书似乎将这些复杂的化学本质问题简化成了简单的“是什么”而不是“为什么会是这样”，导致读者即便读完了，也无法建立起一套系统性的、基于化学原理的预测框架。这种深度上的缺失，使得它在严谨性和教育性上都大打折扣，无法真正培养读者的化学直觉。

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这本书在处理“化学污染物”这一主题时的广度和深度，实在让人感到有些力不从心，特别是对于那些关注新兴污染物（Emerging Contaminants）的读者来说。我花了大量时间寻找关于内分泌干扰物（EDCs）或全氟烷基物质（PFASs）的详细论述，毕竟这些是当下环境科学研究的热点和难点。然而，书中对这些新型、高关注度污染物的提及寥寥无几，或者只是作为附带的小节一笔带过，缺乏对它们独特的化学性质、环境归趋以及潜在毒理学效应的深入剖析。相比之下，大量的篇幅还在围绕着传统的农药残留和某些重金属进行详尽的讨论，这无疑是把研究的焦点停在了过去。环境化学是一个快速发展的领域，如果一本专业书籍不能及时反映出最新的研究前沿和监管重点，它的参考价值就会迅速贬值。我更期望看到的是关于先进氧化技术（AOPs）或生物修复对这些复杂分子作用机制的分析，而不是仅仅停留在描述它们的存在和简单的萃取分离方法上。这本书更像是一部详尽的“旧世界”环境化学图谱，对于“新挑战”的覆盖显得力不从小。

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从排版和索引设计的角度来看，这本书的实用性也极差，这对于一本需要频繁查阅的工具书来说，是致命的缺陷。首先，图表质量参差不齐，很多内部的化学结构图和流程图线条模糊，标注不清，有时候甚至出现错误，这在需要精确识别化学物质的学科中是不可容忍的。更要命的是，它的索引部分做得极其简陋，很多关键术语（比如特定的污染物名称或者反应中间体）找不到对应的页码，或者只能找到一个非常宽泛的章节引用，这极大地增加了查找信息的难度和时间成本。在时间就是效率的科研环境中，一本好的参考书应该像一个高效的数据库，让你在最短时间内定位到所需信息。这本书的索引设计，仿佛是打印出来后才匆忙手工添加的，完全没有经过系统的校对和优化。我不得不花费大量时间在目录和书中来回翻找，效率低得令人发指。如果连最基本的检索功能都做不好，那么这本厚厚的书，最终很可能沦为书架上积灰的摆设，其作为工具书的价值基本为零。

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这本书的封面设计简直是灾难，那种过时的字体和暗淡的配色，让我第一次在书店里看到它时，差点以为自己走错了地方，这完全不符合现在学术书籍的审美标准。我本来是冲着“化学”这两个字来的，希望能看到一些前沿的分子结构分析或者先进的仪器技术介绍，毕竟现在环境化学领域日新月异，大家都在谈论质谱的升级和新型传感器的应用。然而，这本书的内容给我的感觉像是停留在上个世纪八十年代的教科书，充斥着大量基于传统光谱分析和简单线性回归的结果陈述。我期待中那种对复杂有机污染物的深度解耦、动态反应机制的模拟，甚至是量子化学计算的应用，完全没有体现。读起来就像是在翻阅一份陈旧的实验室年度报告，数据堆砌多于深入的理论探讨，缺乏对现代化学前沿问题的回应和挑战。我翻了几页关于土壤吸附特性的章节，发现引用的文献大多是几十年前的经典文献，虽然经典很重要，但如果不能结合最新的土壤有机质模型和纳米尺度相互作用的理解来更新解读，这本书的价值就会大打折扣。总而言之，对于追求现代化学视角的读者来说，这本书的“颜值”和“内涵深度”都显得严重不足，更新换代迫在眉睫。

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