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| 編輯推薦： |
1.先进性，纳米材料在地下水放射性污染原位修复中的技术应用的专业书籍不多。
2.专业性，本技术制备的纳米材料可以用于放射性废物处置的人工屏障材料，解决相关地下水污染问题。
3.实用性，本书在结构编排上既注重基本专业知识的普及，也考虑到了工程技术的实用性。
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| 內容簡介： |
本书在概述放射性核废物、硒元素的地球化学性质及其污染现状的基础上，主要介绍了地下水原位修复方法及进展，黄铁矿原位固定79Se的地球化学模拟，纳米材料的表征、制备、在多孔介质中的运移，纳米黄铁矿、纳米铁锰矿对地下水硒污染的修复应用研究，纳米零价铁制备和表征及其在介质中迁移性研究，CMC-ZVI原位还原固定地下水中Se（Ⅵ）应用研究。
本书具有较强的知识性和针对性，可供煤化工行业相关企业、环保公司及工业污水处理厂工程技术人员和科研人员参考，也可供高等学校环境工程、市政工程、化学工程及相关专业师生参阅。
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| 關於作者： |
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刘宏芳，太原科技大学环境与安全学院，副教授、硕士生导师，近年来一直从事放射性元素地下水污染的原位修复工作，在各类学术刊物发表文章9篇，其中SCI收录5篇。
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| 目錄：
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引言1
参考文献2
第1章概论4
1.1放射性核废物概述4
1.1.1放射性核废物来源4
1.1.2放射性核废物分类5
1.1.3高水平放射性废物的处理处置方式6
1.2硒元素的地球化学性质7
1.2.1硒元素的物理化学性质7
1.2.2硒元素的生理功能21
1.2.3环境中硒元素的存在形态22
1.3硒元素污染现状23
1.3.1土壤污染23
1.3.2水体污染23
1.3.3大气污染24
参考文献24
第2章地下水原位修复方法及进展27
2.1原位修复的方法27
2.1.1原位氧化法27
2.1.2原位微生物修复法27
2.1.3原位冲洗法27
2.1.4可渗透反应墙技术28
2.1.5原位反应带修复技术29
2.2国内外研究进展31
2.2.1硒污染治理技术研究现状31
2.2.2可渗透反应墙技术研究现状33
2.2.3黄铁矿在地下水污染修复中的研究现状36
2.2.4原位反应带技术研究现状37
2.2.5纳米零价铁在地下水污染原位固定修复中应用研究现状37
参考文献40
第3章黄铁矿原位固定79Se的地球化学模拟46
3.1地球化学模型概述46
3.1.1PHREEQC模型47
3.1.2EQ36模型47
3.1.3MINTEQA2模型48
3.1.4GWB模型48
3.2黄铁矿原位还原固定79Se的地球化学模拟49
3.2.1研究思路的可行性验证49
3.2.2实验室条件下的反应路径模拟51
3.2.3野外现场条件下的反应路径模拟67
参考文献72
第4章纳米材料的表征74
4.1氮吸附法74
4.1.1氮吸附法测定BET比表面积74
4.1.2氮吸附法测定孔容、孔径分布76
4.2散射法（光散射、X射线、中子散射）77
4.2.1光和材料的作用原理77
4.2.2光散射79
4.2.3原子力显微镜（AFM）和扫描隧道显微镜82
4.2.4拉曼光谱（RS）84
4.2.5X射线衍射（XRD）84
4.2.6纳米颗粒跟踪分析（NTA）87
4.3吸收光谱90
4.3.1紫外可见光谱92
4.3.2X射线吸收光谱（XAS）94
4.4X射线光电子谱（XPS）96
4.4.1XPS测量原理96
4.4.2样品制备96
4.4.3纳米应用97
4.5电子显微镜98
4.5.1操作原理99
4.5.2样品制备100
参考文献101
第5章纳米材料的制备102
5.1纳米粒子的常规制备102
5.1.1物理法102
5.1.2化学法103
5.2金属纳米材料的制备104
5.2.1化学法104
5.2.2物理法111
5.2.3机械力化学法112
5.3半导体纳米材料的制备113
5.3.1水热法113
5.3.2有机溶剂热法115
5.3.3超声化学法117
5.3.4辐射合成法119
5.4纳米氧化物材料的制备121
5.4.1溶胶-凝胶法121
5.4.2水解法123
5.4.3沉淀法125
参考文献126
第6章纳米粒子在多孔介质中的运移131
6.1渗流理论131
6.1.1基本概念131
6.1.2渗流基本定律达西定律136
6.1.3渗流连续方程138
6.1.4渗流基本微分方程140
6.1.5溶质运移机制142
6.2纳米粒子运移建模148
6.2.1数学模型148
6.2.2实例156
6.3纳米粒子迁移率和最大迁移距离对其原位应用的重要性161
6.4稳定剂和介质表面化学作用对纳米粒子迁移率的影响162
6.4.1稳定剂及其对纳米粒子迁移率的影响162
6.4.2介质表面化学作用及其对纳米粒子迁移率的影响163
参考文献165
第7章纳米黄铁矿对地下水硒污染的修复应用研究168
7.1纳米黄铁矿制备和表征168
7.1.1纳米黄铁矿的制备168
7.1.2纳米黄铁矿性能表征169
7.2纳米黄铁矿制备机理175
7.2.1天然黄铁矿晶体晶格能计算175
7.2.2晶格畸变能177
7.3纳米黄铁矿颗粒原位固定地下水中SeⅣ的实验及机理分析178
7.3.1批实验方法179
7.3.2柱实验方法180
7.3.3实验结果与分析181
7.3.4各影响因素的动力学分析197
7.3.5柱实验研究202
参考文献209
第8章纳米铁锰矿对水中硒污染的修复应用研究212
8.1铁锰矿粉体的制备和表征212
8.1.1铁锰矿粉体的制备212
8.1.2铁锰矿的表征212
8.2铁锰矿对SeⅣ的吸附217
8.2.1SeⅣ吸附实验方法217
8.2.2吸附实验结果与分析219
8.3SeⅣ解吸实验225
8.3.1解吸实验方法225
8.3.2解吸实验结果与分析226
8.4铁锰矿吸附除 SeⅣ性能及机理研究228
8.4.1吸附等温线229
8.4.2吸附动力学230
8.4.3铁锰矿吸附 SeⅣ的XPS分析233
参考文献236
第9章纳米零价铁制备和表征及其在介质中迁移性研究238
9.1实验部分238
9.1.1纳米零价铁的制备方法238
9.1.2羧甲基纤维素稳定的纳米零价铁（CMC-ZVI）迁移性实验方法238
9.1.3CMC-ZVI迁移影响因素实验研究239
9.2结果与分析240
9.2.1纳米零价铁的表征240
9.2.2不同浓度CMC对纳米零价铁的稳定效果研究243
9.2.3CMC-ZVI迁移影响因素的研究244
9.2.4CMC稳定的纳米零价铁在介质中迁移动力学研究248
9.2.5CMC稳定的纳米零价铁迁移机理研究249
参考文献253
第10章CMC-ZVI原位还原固定地下水中SeⅥ应用研究255
10.1实验方法255
10.1.1SeⅥ初始浓度的影响实验方法255
10.1.2稳定剂对还原SeⅥ效果的影响实验方法256
10.1.3pH值的影响实验方法256
10.1.4有机质的影响实验方法256
10.2实验结果与分析256
10.2.1SeⅥ初始浓度的影响分析256
10.2.2稳定剂对CMC-ZVI还原SeⅥ的影响分析258
10.2.3pH值对CMC-ZVI还原SeⅥ影响分析259
10.2.4有机质对还原SeⅥ影响分析261
10.3各影响因素的动力学分析263
10.3.1CMC-ZVI与SeⅥ非均相反应的动力学模型263
10.3.2SeⅥ初始浓度对速率的影响研究263
10.3.3稳定剂对速率的影响研究264
10.3.4pH值对速率的影响研究265
10.3.5有机质对速率的影响研究266
10.4CMC-ZVI还原固定地下水中SeⅥ的反应机制探讨267
参考文献271
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| 內容試閱：
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大力发展清洁的绿色能源核电，既能缓解燃煤造成的雾霾、气候变暖等环境问题，又能解决不可再生能源日益枯竭所带来的能源供需矛盾，核电正在逐步成为包括中国在内的世界各国能源产业的重要发展方向。核电生产过程中会产生大量含有高放射性废物（简称高放废物）的乏燃料，79SeⅣⅥ即乏燃料中的一个裂变产物，半衰期长达上万年，且有很强的迁移能力。79SeⅣⅥ既具有放射性又具有生物毒性，是高放废物安全处置过程中最受关注的核素之一，如何阻止以79SeⅣⅥ为代表的可变价放射性核素通过地下水进入人类生活环境，是高放射性废物安全处置的关键性问题。
随着纳米技术的迅猛发展，各种纳米材料、纳米技术被广泛地应用于地下水污染修复技术中。与传统修复技术相比，纳米材料具有活性高、比表面积大、易随水迁移、环境友好、能耗小等特点。
本书从核素的基本分类、硒元素的污染现状到纳米材料制备、表征以及纳米黄铁矿、纳米铁锰矿和纳米零价铁在地下水中硒污染修复的应用等方面进行了介绍，旨在让读者了解可变价放射性核素安全处置的基本思路和技术方法。
本书共分为10章：第1章简要介绍了放射性核素的来源、分类、硒元素的地球化学性质以及硒元素的污染现状；第2章介绍了国内外采用的地下水原位修复的方法以及研究进展；第3章利用The Geochemists Workbench软件模拟纳米黄铁矿与地下水中硒的化学反应路径，从理论上介绍黄铁矿作为处置高放废物工程屏障回填材料的可行性；第4章介绍了纳米材料理化性质的表征技术；第5章介绍了包括金属纳米材料、半导体纳米材料和金属氧化物纳米材料等在内的环境污染修复中常用纳米材料的制备方法；第6章介绍了纳米粒子在多孔介质中的运移方式；第7章详细介绍了纳米黄铁矿的制备、表征及其在原位固定地下水中SeⅣ的应用；第8章介绍了纳米铁锰矿的制备、表征及其在地下水中修复SeⅣ污染的应用研究；第9章系统介绍了纳米零价铁制备、表征及其在地质介质中的运移能力；第10章详细介绍了稳定纳米零价铁在修复地下水中SeⅥ的应用。
本书由刘宏芳著，钱天伟教授对本书进行了全面审阅，并提出了很多宝贵的修改意见，连夏雨、王瑞、刘润龙参与了本书的编排和校对工作，化学工业出版社对本书的策划和组织做了大量工作，在此一并表示衷心感谢！
限于著者水平和时间，书中难免存在疏漏和不当之处，敬请广大读者批评指正。
著者
2019年8月
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