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| 編輯推薦： |
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《海绵城市有机质输移环境效应》采用光谱技术（紫外可见光光谱，三维荧光光谱，二维相关光谱等）结合平行因子（PARAFAC）分析和统计分析方法表征径流雨水中DOM在LID设施中的迁移转化。通过研究DOM的分布特征、与典型污染物的作用机理和在不同LID设施中的环境行为，揭示DOM对LID设施去除径流污染的影响机制。此外，《海绵城市有机质输移环境效应》还介绍了DOM与新型污染物药品和个人护理品的相互作用，这对未来应对雨水径流污染带来的健康风险具有积极的价值。
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| 內容簡介： |
《海绵城市有机质输移环境效应》介绍了海绵城市的内涵和发展现状、城市道路与开放空间低影响开发设施、城市地表径流有机质季节分布特征研究、绿色屋顶对城市径流中溶解性有机质与重金属相互作用机制的影响、植草沟对城市径流中溶解性有机质与重金属相互作用机制的影响、生态护坡对城市径流中溶解性有机质与重金属相互作用机制的影响、不同功能区对城市径流中溶解性有机质与重金属相互作用机制的影响、植草沟对城市径流中溶解性有机质与新型污染物相互作用机制的影响等内容。
《海绵城市有机质输移环境效应》可供环境工程、环境科学、给水排水工程、城市规划、风景园林设计等专业的科研人员阅读，还可供上述专业的高等院校师生参考使用。
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| 關於作者： |
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袁冬海，北京建筑大学能源与环境学院，副教授，毕业于哈尔滨工业大学环境专业，长期从事可持续发展、清洁能源、绿色建筑、固体废物处理、处置与分析方面的科研和教学工作。
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| 目錄：
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1绪论1
1.1海绵城市的内涵1
1.2雨水径流与低影响开发措施2
1.3海绵城市的发展现状6
1.3.1国外城市道路内低影响开发设施研究现状6
1.3.2国外城市开放空间内低影响开发设施研究现状9
1.3.3国内城市道路内低影响开发设施研究现状10
1.3.4城市径流雨水中DOM及其与污染物相互作用研究现状12
参考文献14
2城市道路与开放空间低影响开发设施17
2.1城市道路低影响开发设施18
2.1.1植草沟18
2.1.2渗透铺装19
2.1.3生态树池20
2.2城市开放空间低影响开发设施20
2.2.1绿色屋顶20
2.2.2生物滞留池21
2.2.3雨水花园22
2.2.4生态护坡23
2.2.5土壤渗滤系统23
2.3低影响开发设施对溶解性有机质的影响及其与共存物质的相互作用24
2.4共存物质与溶解性有机质在低影响开发设施中的相互作用24
参考文献25
3城市地表径流有机质季节分布特征研究29
3.1特征区域选取29
3.2不同季节地表径流基本理化性质30
3.2.1不同季节地表径流中溶解性有机碳的空间分布变化30
3.2.2地表径流中NH3-N、TP、pH和浊度空间分布情况34
3.3不同季节地表径流中DOM特征解析35
3.3.1径流雨水中溶解性有机质的紫外吸收曲线35
3.3.2径流雨水中溶解性有机质的紫外吸收参数特征37
3.3.3径流雨水中溶解性有机质的三维荧光光谱参数特征39
3.3.4不同季节地表径流中溶解性有机质的种类41
3.3.5统计学分析主成分分析43
3.4本章小结45
参考文献46
4绿色屋顶对城市径流中溶解性有机质与重金属相互作用机制的影响48
4.1绿色屋顶结构48
4.2雨水水样的采集50
4.2.1水量滞留效果51
4.2.2水质净化效果51
4.2.3荧光分析52
4.2.4PARAFAC分析法52
4.3结果与分析53
4.3.1绿色屋顶对径流水量的影响53
4.3.2绿色屋顶对雨水径流水质净化效果54
4.3.3绿色屋顶中溶解性有机质光学特征分析58
4.3.4统计学分析平行因子分析63
4.3.5统计学分析主成分分析64
4.3.6绿色屋顶中溶解性有机质与重金属相互作用机理分析66
4.4本章小结79
参考文献80
5植草沟对城市径流中溶解性有机质与重金属相互作用机制的影响83
5.1植草沟结构83
5.2结果与分析85
5.2.1植草沟对路面径流的净化85
5.2.2植草沟中溶解性有机质的光学特征分析87
5.2.3统计学分析平行因子分析90
5.2.4统计学分析主成分分析92
5.2.5重金属对植草沟中溶解性有机质干扰分析94
5.3本章小结99
参考文献100
6生态护坡对城市径流中溶解性有机质与重金属相互作用机制的影响102
6.1生态护坡结构102
6.2生态护坡中溶解性有机质与重金属间的相互作用105
6.2.1生态护坡中溶解性有机质光学特征分析105
6.2.2统计学分析平行因子分析109
6.2.3生态护坡中溶解性有机质与重金属相互作用机理分析111
6.2.4重金属对生态护坡中溶解性有机质干扰分析114
6.3本章小结126
参考文献127
7不同功能区对城市径流中溶解性有机质与重金属相互作用机制的影响130
7.1径流雨水中重金属特性130
7.2不同功能区地表径流中溶解性有机质通过植草沟后的光谱特性变化133
7.2.1特征区域选取133
7.2.2植草沟结构133
7.2.3植草沟中溶解性有机质的光学特征分析134
7.2.4统计学分析主成分分析141
7.3不同功能区地表径流中DOM通过生态混凝土驳岸后的光谱特性变化143
7.3.1生态混凝土驳岸结构143
7.3.2生态混凝土驳岸中溶解性有机质的光学特征分析143
7.4不同功能区溶解性有机质与重金属的相互作用机理149
7.4.1光谱学分析149
7.4.2统计学分析平行因子分析156
7.4.3溶解性有机质各组分与重金属相互作用机理分析158
7.4.4重金属对不同功能区溶解性有机质干扰分析163
7.5同一功能区不同下垫面径流雨水与重金属的相互作用165
7.5.1不同下垫面溶解性有机质平行因子荧光组分特征分析166
7.5.2不同下垫面径流雨水中溶解性有机质与重金属荧光淬灭曲线167
7.6本章小结170
参考文献172
8植草沟对城市径流中溶解性有机质与新型污染物相互作用机制的影响177
8.1植草沟与新型污染物模拟试验装置设计177
8.2GS的水质净化效果179
8.3径流雨水中溶解性有机质的光学特征分析179
8.4径流雨水中溶解性有机质的EEMs-PARAFAC分析180
8.5径流雨水中溶解性有机质与卡马西平配合的光谱学分析182
8.5.1紫外-可见光光谱分析182
8.5.2同步光谱分析182
8.6径流雨水中溶解性有机质与卡马西平配合的二维光谱分析184
8.7径流雨水中溶解性有机质与卡马西平的荧光淬灭分析187
8.8本章小结190
参考文献191
9土壤渗滤系统对城市径流中溶解性有机质与重金属相互作用机制的影响193
9.1土壤渗滤装置结构193
9.2结果与分析194
9.2.1水质净化效果194
9.2.2紫外吸光光谱196
9.2.3荧光光谱197
9.2.4重金属对土壤渗滤中溶解性有机质干扰分析199
9.3本章小结203
参考文献203
10结论205
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| 內容試閱：
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海绵城市指的是城市像海绵一样，在适应环境变化和自然灾害时具有良好的弹性，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将储存的水释放出来并加以利用。海绵城市的建设基于对城市原有生态系统的保护，是解决我国城市雨水问题的重要途径。雨水中最重要的物质是溶解性有机物（DOM），它在城市生态环境中起着关键作用。然而雨水中的DOM在海绵城市的低影响开发设施中通常会发生结构特征的演化，并且可以与水中的其他典型污染物及新型污染物相互作用，进一步影响其在城市水环境中的迁移转化。我们借助这本书，总结归纳了DOM在一些典型的低影响开发设施中的行为及其对其他污染物的影响，将其奉献给环境保护领域的同行，也希望给城市管理者、学者、研究人员一个有价值的参考。
通常来说，科研人员获得的各种水样品的水质都是通过物理、化学、微生物学的方法进行测定评估的，但是测定的数据大多倾向于生化需氧量（Biochemical Oxygen Demand，BOD）、化学需氧量（Chemical Qxygen Demand，COD）、总有机碳（Total Organic Carbon，TOC）这些数据。这些常规的水质分析指标的检测昂贵、费时、误差大，而且测试结果仅仅为测定时刻的数值，想获得一个长期的实时数据是不太可能的。荧光光谱分析具备在分析之前不需要进行分离和富集等预处理，测试更加灵敏、快速，不破坏样品、需要极少量样品即可测量等多种优点，可以提供DOM的来源与组成信息，已经被广泛应用于表征天然水环境中DOM的特征。使用三维荧光光谱来检测不同水环境样品中的DOM组成，一般可以检测出包括类腐殖酸荧光、类富里酸荧光和类蛋白荧光的荧光物质。这些荧光峰强度主要与有机质浓度有关系，同时还受pH和重金属离子的相互作用等因素影响。最近几年来，随着技术越来越成熟，荧光光谱分析已经被广泛应用于检测分析河湖水、海洋水等天然水系统中的有机物，同时，它还被用来检测河流中有机质和石油类污染物，评估饮用水处理的过程，检测未经处理的生活污水、垃圾渗滤液和排入自然水体中的工农业废水或者检测杀虫剂、融雪剂等有机质。分析检测各类水系统中DOM最常用的荧光光谱有三维荧光光谱（EEMs）和同步荧光光谱，EEMs是一类表达荧光强弱的等高线图，这种图是在一个区间范围内的发射波长扫描一组重复的激发波长；同步荧光光谱是在固定波长间隔的条件下，同时扫描激发和发射光。平行因子分析（PARAFAC）是一种数学三维线性模型的方法，可以将EEMs图谱分解成化学成分上有意义的组分，更加深入地研究DOM的组成成分。PARAFAC在缺失有关激发发射光谱的假设情况下，可以从EEMs数据集中提取不同荧光组分的最小残差，将不同的荧光峰分离出来。二维相关光谱（2D-COS）可以通过沿着第二维度和提供关于结构变化的相关顺序与相对方向而延伸光谱，用来分析解决荧光光谱重叠峰的问题。因此，二维相关光谱近来被用于研究一些相关物质的相互作用机制。
DOM普遍存在于水和土壤环境中，且有许多不同的化学官能团，溶解性有机物是已知的可以与重金属形成强烈复合物的一类物质，同时还可以影响多种重金属的分布、毒性、生物有效性及其在环境中的最终归宿。重金属污染对于生态系统和人类的安全的影响已经日益成为一个全球性的问题，之前的科学研究已经发现在水环境中DOM对多种重金属的最终走向和生物地球化学循环起决定性作用。
本书里，我们着重介绍了三种不同的LID设施：绿色屋顶、生态护坡和植草沟对DOM的结构特征演化影响与不同功能区的径流雨水中DOM的分布特征。我们还对DOM与重金属及个人护理产品（PPCPs）的配合特征进行了一系列详细的分析。此外，本书还提供了我们对于城市LID设施对DOM及其他污染物的迁移转化影响的预测，希望能给读者带来不一样的启发。
本书编写团队从事海绵城市径流雨水污染研究10年以上，获得国家水体污染控制与治理科技重大专项课题（2017ZX07206-003、2018ZX0711005）、国家自然科学基金（51209003、51578037）、广西重大科技专项课题（51578037）、北京建筑大学市属高校基本科研业务费专项资金（X18288、X18289）等项目资助。编写团队总结多项研究成果最终完成此书。本书研究成果的试验总体设计与内容撰写由袁冬海负责。第1章介绍了海绵城市的内涵及发展现状，并概述了雨水径流与LID设施，由袁冬海、单保庆、昌建华、王京刚参与组织编写；第2章分别对城市道路LID设施植草沟、渗透铺装、生态树池及城市开放空间LID设施绿色屋顶、生物滞留池、雨水花园及生态护坡进行了详细描述，并对可以与有机质相互作用的共存物质进行阐述，由袁冬海、何连生、薛晓飞、李俊奇参与组织编写；第3章城市不同季节地表径流中溶解性有机质的特征变化主要由袁冬海、王家元、曾鸿鹄负责试验和分析；第4章绿色屋顶对溶解性有机质与重金属的结合影响为袁冬海、刘钰钦、夏瑞进行的试验分析内容；第5章植草沟对溶解性有机质与重金属的结合影响由刘钰钦完成试验分析内容；第6章生态护坡对溶解性有机质与重金属的结合影响则是袁冬海、崔骏所进行的试验研究分析成果；第7章不同功能区对溶解性有机质与重金属的结合影响由袁冬海、王昊天具体进行试验研究分析；第8章植草沟对溶解性有机质与卡马西平的结合影响是袁冬海、安烨辰进行试验分析的结果，他们将辛苦与汗水倾注到了此书的每一个字与句中。希望能通过本书分享我们对于有机质的理解和展望，并为此感到由衷的骄傲与自豪，如果我们所付诸的努力可以得到读者的认同与理解，那我们所做的一切都是值得的。
最后感谢为本书能够得以出版付出了巨大努力与智慧的崔骏、王昊天、周强、安烨辰表示最衷心的祝福与感谢，谢谢你们所做的一切。
鉴于时间与作者水平所限，书中疏漏之处在所难免，恳请广大读者批评指正。
作者
2019年7月
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