多介质环境污染过程与生态效应:以乌兰木伦河流域煤矿区为例电子书

内容简介

前言

第1章　绪　论

1.1　流域煤矿区重金属分布、来源与风险研究

1.1.1　不同环境介质中重金属分布特征

1.1.2　重金属来源解析

1.1.3　重金属风险评价

1.2　流域煤矿区多介质环境重金属的迁移转化规律研究

1.2.1　重金属的赋存形态

1.2.2　重金属界面迁移的影响因素

1.2.3　重金属在不同环境介质中的迁移途径

1.3　流域煤矿区重金属迁移转化模拟方法研究

1.3.1　理论模型模拟

1.3.2　基于机器学习模型的重金属界面迁移转化模拟

1.4　流域煤矿区地表形变监测技术与地下水反演研究

1.5　流域景观生态格局与生境质量模型研究进展

第2章　乌兰木伦河流域煤矿区概况与研究数据获取

2.1　流域煤矿区概况

2.1.1　地理位置

2.1.2　流域水系

2.1.3　水文地质

2.1.4　地形地貌

2.1.5　气象条件

2.1.6　土壤与植被特征

2.2　研究数据获取

2.2.1　样品的采集与处理

2.2.2　实验方法

2.2.3　遥感数据

第3章　流域煤矿区不同环境介质的矿物组成与基础理化特征

3.1　煤矸石的矿物组成

3.2　流域煤矿区周围土壤矿物组成与质地分布

3.3　流域煤矿区周围土壤理化性质变化特征

3.3.1　不同土地利用类型土壤理化性质的变化

3.3.2　不同开采区域土壤理化性质的变化

3.3.3　土壤理化性质的垂向变化特征

3.4　地表水的水化学组成与水质特征

3.4.1　地表水的水化学组成

3.4.2　地表水的水质特征

3.5　沉积物的理化特征

3.5.1　沉积物粒度组成分析

3.5.2　沉积物理化特征分析

第4章　流域煤矿区多环境介质中重金属的分布特征与赋存形态

4.1　煤矸石中重金属的含量和形态

4.1.1　煤矸石中重金属的含量

4.1.2　煤矸石中重金属与主量元素的共生关系

4.1.3　煤矸石中重金属的赋存形态

4.1.4　煤矸石中重金属的富集特征

4.2　流域煤矿区周围土壤中重金属的空间分布与赋存形态

4.2.1　土壤中重金属含量的统计分析

4.2.2　土壤中重金属的空间分布特征

4.2.3　土壤中重金属的垂直分布特征

4.2.4　土壤中重金属的形态分析

4.3　地表水体中重金属的含量和空间分布

4.4　沉积物中重金属的分布和形态

4.4.1　沉积物中重金属的分布

4.4.2　沉积物中重金属的形态分析

第5章　流域煤矿区土壤和水环境中重金属来源解析与生态健康风险评价

5.1　环境受体来源解析

5.1.1　流域煤矿区周围土壤中重金属的PMF模型来源解析

5.1.2　地表水中重金属的PMF模型来源解析

5.1.3　沉积物中重金属的APCS-MLR来源解析

5.2　流域煤矿区周围土壤中重金属的生态健康风险评价

5.2.1　基于不同土地利用类型的土壤重金属潜在生态风险评价

5.2.2　基于地累积指数法的土壤重金属污染评价

5.2.3　基于土壤暴露参数的人体健康风险评价

5.2.4　重金属来源对健康风险评价的耦合模型

5.3　地表水环境重金属的综合污染评价

5.3.1　水体中重金属的概率健康风险评价

5.3.2　沉积物中重金属生态风险综合评价

5.3.3　源导向健康风险评价

第6章　流域煤矿区不同环境介质重金属迁移规律及影响因素分析

6.1　煤矸石中重金属的淋溶释放特征

6.1.1　连续静态浸泡条件下重金属的浸出特征

6.1.2　动态淋溶条件下重金属的释放特征

6.2　流域煤矿区周围土壤中重金属的迁移规律

6.2.1　不同开采条件下重金属的迁移特征

6.2.2　不同水平距离重金属的迁移特征

6.2.3　不同高程重金属的迁移特征

6.2.4　不同土地利用类型重金属的迁移特征

6.2.5　土壤重金属的垂向迁移特征

6.3　土壤环境重金属迁移转化驱动因素分析

6.3.1　土壤理化性质与重金属含量的主成分分析

6.3.2　环境因子对土壤重金属形态的影响

6.3.3　多因子综合作用对土壤重金属污染风险的影响因素识别

6.4　水环境重金属迁移转化驱动因素分析

6.4.1　不同环境因子对地表水中重金属含量与风险的影响

6.4.2　沉积物中重金属的分布形态及其对迁移转化的影响

6.4.3　环境因子对水—沉积物界面重金属分配系数的影响

6.4.4　煤矿开采对地表水环境的影响

6.5　多环境介质中重金属迁移规律与影响因素分析

6.5.1　多环境介质的化学和矿物组成对比分析

6.5.2　多环境介质中重金属元素的相关性分析

6.5.3　多环境介质中重金属形态分布的联系

第7章　特征重金属在多环境介质中的界面迁移过程与机器学习模拟

7.1　土壤—水界面特征重金属的生物有效性及迁移动力学过程

7.1.1　土壤—水界面有效态与溶解态重金属的垂向分布特征

7.1.2　特征重金属在土壤—水界面的扩散通量

7.1.3　基于DIFS模型模拟特征重金属在土壤—水界面的动力学过程

7.2　沉积物—水界面特征重金属的源汇机制及迁移效应

7.2.1　沉积物—水界面有效态与溶解态重金属的垂向分布特征

7.2.2　特征重金属在沉积物—水界面的扩散通量

7.2.3　基于DIFS模型模拟特征重金属在沉积物—水界面的动力学过程

7.3　基于3种机器学习的土壤/沉积物重金属吸附量预测

7.3.1　重金属吸附量机器学习模拟的关键特征因子筛选

7.3.2　重金属吸附量机器学习模拟结果分析

7.3.3　GBDT模型验证

第8章　煤矿区地表形变与地下水关系研究

8.1　煤矿区地表形变特征

8.1.1　地表形变验证与分析

8.1.2　地表形变速率结果与分析

8.1.3　地表形变特征分析

8.1.4　时序累积地表形变分析

8.1.5　地质灾害勘探

8.2　基于GRACE重力卫星的区域水量变化分析

8.2.1　陆地水储量时空变化分析

8.2.2　土壤水、冰雪水、冠层水变化分析

8.2.3　地下水储量时空变化分析

8.3　地下水储量变化与地表形变关系分析

8.3.1　地下水储量变化的空间影响因素与特征分析

8.3.2　多因素变化与地下水储量变化的相关性分析

8.3.3　矿区地下水储量变化与地表形变相关性分析

第9章　乌兰木伦河流域景观生态格局研究

9.1　流域景观生态格局研究方法与评价指标

9.1.1　深度学习地物分类方法

9.1.2　景观生态风险模型

9.1.3　乌兰木伦河流域生态环境质量估算相关方法

9.1.4　目标检测研究方法

9.2　基于深度学习算法的流域地物分类

9.2.1　遥感影像地物分类标志和解译标志

9.2.2　影像去云处理与样本点选取

9.2.3　基于深度学习算法的遥感影像分类流程

9.2.4　不同分类算法对比

9.2.5　乌兰木伦河流域遥感影像分类结果

9.2.6　乌兰木伦河流域土地利用分类精度评价

9.2.7　乌兰木伦河流域土地利用转移矩阵

9.3　基于景观生态模型的乌兰木伦河流域生态安全性分析

9.3.1　乌兰木伦河流域渔网划分

9.3.2　景观斑块数量与斑块面积

9.3.3　景观格局指数分析

9.3.4　乌兰木伦河流域景观生态风险分析

9.4　流域生态环境质量研究

9.4.1　InVEST-HQ模型参数设置

9.4.2　生态环境质量指数结果分析

9.4.3　乌兰木伦河流域生态环境质量时空变化特征

9.4.4　威胁因素分析

9.4.5　流域生态环境质量指数分析

9.4.6　流域RSEI指数

9.4.7　中部子流域树木检测与长势分析

参考文献