郑天元，男，博士，副教授。2014.10 -17.12；德国德累斯顿工业大学环境系统科学博士；2018.01 –2020.12德国亥姆霍兹环境研究中心和中国海洋大学博士后；2021.03 -至今中国海洋大学环境科学与工程学院副教授。先后主持国家青年基金和面上基金项目，在国际期刊发表SCI论文40余篇，现任：Journal　of　Hydrology副主编、Frontier sin MarineScience客座编辑、美国地球物理学会(AGU)地下水专业委员会委员和世界多孔介质联合会会员，先后获得2021山东省科技进步二等奖、山东省海洋科技创新奖二等奖。

　　地下水污染控制是水文地质学与环境工程交叉形成的一门新兴分支学科，已经逐渐成为环境工程、地下水科学与技术、岩土工程和水文水资源的重要研究领域。本书在系统总结国内外*新研究成果的基础上，吸收了编者多年的教学和研究成果。全书分为地下水污染概论、地下水污染场地调查、地下水污染评价、地下水污染原位修复技术4篇，具体包括地下水系统的基本特征、地下水污染源与途径、污染场地水文地质调查、地下水污染调查、地下水污染现状评价、地下水脆弱性评价、地下水环境影响评价、地下水污染的抽出处理方法、渗透性反应墙技术、气相抽提技术、生物通风技术、原位曝气技术、海水入侵防治技术共13章，内容上具有系统性、完整性和新颖性，特别是全面介绍了地下水污染原位治理的新技术和新方法。
　　本书可作为环境科学与工程、水文学与水资源、土木工程、地质工程、地下水科学与工程等专业的本科生教材，也可供研究生、科研人员和工程技术人员学习和参考。

当前常用的防治海水入侵的方法主要包括：水动力帷幕、地下截渗工程。此外，也包括一些滨海地下水海水入侵的调控方法。降低地下水抽水量使地下水位得以抬升，从而保持地下水向海的高水力梯度；重新布置抽水井旨在将抽水井进一步向内陆移动，防止地下水开采降低滨海地区地下水水位；自然回灌是采用大气降水、地面径流等地表水补给含水层；人工回灌用以提高地下水位，对非承压含水层可采用地表入渗的方式，对承压含水层可采用回灌井的方式；抽取咸水意在通过从含水层抽取咸水，并将其排入大海来直接减少入侵咸水的体积；抽咸和注淡相结合的方法可以减少地下咸水体积，同时增加地下淡水资源的储量。

第1篇地下水污染概论

第1章地下水系统的基本特征（2）

1.1地下水系统的组成特征（2）

1.1.1岩石中的空隙（2）

1.1.2岩石空隙中的水（4）

1.2地下水系统的结构特征（4）

1.2.1包气带水（4）

1.2.2潜水（5）

1.2.3承压水（5）

1.3地下水运动特征（6）

1.3.1达西定律（6）

1.3.2渗透流速（7）

1.3.3渗透系数（7）

1.4地下水化学特征（7）

1.4.1地下水中主要气体成分（8）

1.4.2地下水中主要离子成分（8）

1.4.3地下水中的其他成分（10）

1.5地下水中污染物迁移特征（11）

1.5.1水动力弥散机理（11）

1.5.2水动力弥散方程（11）

思考题（15）

主要参考文献（15）

第2章地下水污染源与途径（16）

2.1地下水污染源（16）

2.1.1工业污染源（17）

2.1.2农业污染源（19）

2.1.3生活污染源（19）

2.2地下水中污染物（20）

2.2.1化学污染物（20）

2.2.2生物污染物（25）

2.2.3放射性污染物（25）

2.3地下水污染途径（26）

2.3.1间歇入渗型（26）

2.3.2连续入渗型（27）

2.3.3越流型（27）

2.3.4径流型（27）

思考题（28）

主要参考文献（28）


第2篇地下水污染场地调查


第3章污染场地水文地质调查（30）

3.1污染场区资料收集与踏勘（30）

3.1.1收集已有的资料（30）

3.1.2初步现场踏勘（31）

3.2初步野外调查（32）

3.3详细场地调查（34）

3.3.1钻进方法（35）

3.3.2监测孔设计（36）

3.3.3监测孔安装技术（38）

3.3.4群井及多水平监测孔（39）

3.4调查工作总结及报告编写（41）

思考题（41）

主要参考文献（41）

第4章地下水污染调查（42）

4.1污染源与途径的调查（42）

4.1.1工业污染源调查（42）

4.1.2农业污染源调查（42）

4.1.3固体废物调查（42）

4.1.4地表水体调查（42）

4.2调查范围与地下水污染监测网设计（43）

4.2.1调查范围（43）

4.2.2地下水污染监测网设计（43）

4.2.3监测项目（44）

4.3地下水样采集与保存（44）

4.3.1采样容器的选择与洗涤（44）

4.3.2采样的基本要求（45）

4.3.3样品保存技术（46）

4.4现场分析与监测（46）

4.5地下水化学数据整理（48）

思考题（49）

主要参考文献（49）


第3篇地下水污染评价


第5章地下水污染现状评价（51）

5.1概述（51）

5.1.1概念（51）

5.1.2程序和内容（51）

5.2确定权重的方法（54）

5.2.1专家打分法（55）

5.2.2调查统计法（55）

5.2.3序列综合法（56）

5.2.4公式法（56）

5.2.5数理统计法（58）

5.2.6层次分析法（58）

5.2.7复杂度分析法（59）

5.3评价方法（60）

5.3.1综合污染指数法（60）

5.3.2系统聚类分析法（63）

5.3.3模糊数学法（66）

5.3.4人工神经网络分析法（68）

5.4应用实例（71）

5.4.1原始数据的获取（71）

5.4.2评价标准（71）

5.4.3评价方法（71）

思考题（75）

主要参考文献（75）

第6章地下水脆弱性评价（76）

6.1概述（76）

6.1.1地下水脆弱性的定义（76）

6.1.2地下水脆弱性评价的分类（76）

6.2DRASTIC模型（76）

6.2.1DRASTIC模型简介（76）

6.2.2DRASTIC模型指标体系（77）

6.3基于GIS的脆弱性分区（82）

思考题（83）

主要参考文献（83）

第7章地下水环境影响评价（84）

7.1评价的等级划分（84）

7.2评价类型（85）

7.3评价的主要内容和程序（85）

7.3.1环境状况调查（85）

7.3.2工程分析（86）

7.3.3污染源调查与评价（86）

7.3.4污染现状调查与评价（86）

7.3.5水资源调查（86）

7.3.6环境影响分析（86）

7.3.7防治对策及建议（87）

7.3.8评价程序（87）

7.4地下水环境影响预测方法（88）

7.4.1类比法（88）

7.4.2数值模拟法（88）

思考题（88）

主要参考文献（88）


第4篇地下水污染原位修复技术


第8章地下水污染的抽出处理方法（91）

8.1技术原理与适用条件（91）

8.1.1抽出处理技术的基本构成（91）

8.1.2污染物清除和控制（91）

8.1.3场地特征（93）

8.1.4抽水场地的动态管理（93）

8.1.5可实现的清除目标（93）

8.2有效水力隔离（94）

8.2.1拖尾与回弹问题（94）

8.2.2地下水流的控制（98）

8.2.3水力隔离的其他问题（100）

8.3抽出处理系统的设计与运行（101）

8.3.1截获带分析与模型优化（101）

8.3.2抽水运行的有效性（103）

8.3.3污染地下水的处理（104）

8.4动态监测（104）

8.4.1水头监测（105）

8.4.2水质监测（105）

8.4.3含水层修复监测（105）

8.4.4修复效果与封场的评价（106）

思考题（106）

主要参考文献（106）

第9章渗透性反应墙技术（108）

9.1渗透性反应墙的结构、类型与反应机理（108）

9.1.1渗透性反应墙的结构（108）

9.1.2渗透性反应墙的类型与反应机理（109）

9.2反应介质的选择（112）

9.2.1反应介质的筛选原则（112）

9.2.2金属介质（112）

9.3反应墙的可行性实验（115）

9.3.1批量实验（115）

9.3.2土柱实验（116）

9.4反应墙系统的安装（120）

9.4.1反应单元的安装（120）

9.4.2隔水墙的安装（122）

9.5渗透性反应墙的应用与管理（124）

9.5.1渗透性反应墙的应用实例（125）

9.5.2渗透性反应墙的运行管理（125）

思考题（126）

主要参考文献（126）

第10章气相抽提技术（128）

10.1技术原理与适用条件（128）

10.2污染物特性与分配关系（128）

10.2.1蒸气压（129）

10.2.2溶解度（129）

10.2.3污染物的分配关系（130）

10.3影响因素（132）

10.3.1土壤密度和孔隙率（132）

10.3.2土壤吸附（132）

10.3.3含水量（132）

10.3.4场地地形（132）

10.3.5地下水埋深（133）

10.3.6介质均匀性（134）

10.4系统工艺设计（134）

10.4.1系统工艺设计的目的（134）

10.4.2井的设计（134）

10.4.3空气流量（135）

10.4.4抽提速率（135）

10.4.5修复时间（136）

10.5抽提系统的运行与监测（136）

10.5.1抽提系统的运行（136）

10.5.2抽提系统的监测（137）

思考题（137）

主要参考文献（137）

第11章生物通风技术（138）

11.1技术原理与适用条件（138）

11.1.1技术原理（138）

11.1.2适用条件（138）

11.2影响因素（139）

11.2.1土体（139）

11.2.2污染物（140）

11.2.3微生物（140）

11.3系统工艺设计（140）

11.3.1系统工艺类型（140）

11.3.2系统工艺设计的内容（141）

11.4模拟实验简介（142）

11.4.1实验室实验（142）

11.4.2野外呼吸实验（142）

11.4.3气体渗透性实验（143）

11.5运行与监测（144）

11.6生物通风技术的强化（144）

11.6.1热通风（144）

11.6.2提供氧源（144）

11.6.3添加有效降解菌（145）

思考题（145）

主要参考文献（145）

第12章原位曝气技术（146）

12.1技术原理与适用条件（147）

12.1.1技术原理（147）

12.1.2适用条件（149）

12.2原位曝气系统设计（152）

12.2.1原位曝气过程研究（152）

12.2.2原位曝气系统设计的主要参数（155）

12.3改进的曝气方式（160）

12.3.1水平槽式曝气（160）

12.3.2井式曝气（161）

12.3.3生物曝气（162）

12.3.4沟槽蒸气（162）

12.3.5气体致裂曝气（162）

12.4监测与运行（163）

12.4.1中试（163）

12.4.2现场监测（165）

12.4.3处理效果（166）

12.5应用实例（166）

12.5.1问题（166）

12.5.2解决方法（167）

12.5.3中试计划（167）

12.5.4中试操作（169）

12.5.5数据评估（169）

思考题（172）

主要参考文献（172）

第13章海水入侵防治技术（173）

13.1海水入侵的概念与原理（173）

13.1.1基本概念（173）

13.1.2海水入侵的指标及监测方法（174）

13.1.3海水入侵的成因（174）

13.1.4海水入侵的影响因素（175）

13.2滨海含水层中的咸淡水界面（175）

13.2.1作突变界面处理——静止界面的近似解（176）

13.2.2考虑过渡带的解法（179）

13.3水力帷幕（180）

13.3.1水力帷幕防治海水入侵的原理（180）

13.3.2注水井水力帷幕的设计（182）

13.4地下截渗工程（185）

13.4.1地下截渗墙的类型（185）

13.4.2截渗墙施工工艺（187）

13.4.3工程质量检测（189）

思考题（189）

主要参考文献（189）