PHREEQC水文地球化学模拟及PhreePlot在Fe-H2O体系稳定场图绘制

PHREEQC是一个用于计算多种低温水文地球化学反应的计算机软件，以离子缔合水模型为基础的PHREEQC能够（1）计算物质形成种类与饱和指数；（2）模拟地球化学反演过程；（3）计算批反应与一维运移反应。另外，与多组分溶质-运移模型耦合的PHREEQC可生成PHAST，一个用于模拟地下水流系统的三维反应-运移模拟器。

在教学中强调化学热力学理论和数据库.dat、各模块的授课以及各种模拟反应的精细讲解和实例训练，包括平衡反应模拟、化学动力模拟、反应迁移模拟等。通过对案例模型分析的实操教学及一对一指导的方式，不仅使学员掌握水文地球化学模拟软件PHREEQC的全过程实际操作技术的基本技能，而且可以深刻理解模拟过程中的关键环节，作为拓展和学员的兴趣点本次课程还增加了‘以Fe为例，详细讲解PhreePlot在Fe-H2O体系稳定场图绘制中的应用’以解决实际问题能力。

一、水文地球化学模拟基础理论

对水文地质学及水文地球化学基本概念、理论进行讲解，掌握热力学基础及与PHREEQC软件相关的基础知识。

1 水文地质学基本概念

1. 水文循环
2. 地下水的赋存
3. 地下水的化学成分及其形成作用
4. 反应性溶质运移

2 水文地球化学基础

1.1化学热力学基础知识

1.1.1 质量作用定律

1.1.2 吉布斯（Gibbs）自由能及相律

1.1.3 活度与活度系数的计算

1.2 固相与液相界面上的相互作用

1.2.1 溶解与沉淀

1.2.2 吸附与解吸

1.3 液相中的氧化还原

1.3.1 氧化还原电位的测定与计算

1.3.2 氧化还原平衡图解

3 数值模拟的基本概念

二、热力学数据库和PHREEQC主要模块详解

2  PHREEQC软件介绍

2.1 热力学数据库

2.2  PHREEQC的视窗界面结构

3  基于PHREEQC的平衡反应模拟

3.1 Solutions和Reactions 模块操作

3.2 实例教学

（1）离子价态平衡设置

（2）溶液矿物饱和指数的计算

（3）利用PHREEQC计算海水组分形成

（4）铀的物种演化

（5）吸附反应

3.3 课堂实操

（1）Fe-O2-H2O平衡案例练习

（2）不同pH条件下U的物种组成

四、PHREEQC在化学动力模拟中应用及实例练习

4 基于PHREEQC的化学动力学模拟

结合具体案例对Kinetics在水文地球化学模拟中的应用过程进行详细讲解。

4.1 Kinetics 模块操作

4.2 实例教学与实操

（1）黄铁矿风化的动力学模拟

五、PHREEQC在物质的反应迁移模拟中应用及实例练习

5 基于PHREEQC的物质的反应迁移

结合具体案例对Inverse. Modeling和Transport在水文地球化学模拟中的应用过程进行详细讲解。

5.1 Inverse. Modeling 和Transport 模块操作

5.2 实例教学

（1）酸性矿坑废水pH值的升高

5.3 课堂实操

（1）场污染物迁移一维模拟

PhreePlot软件下载、安装及软件介绍

PhreePlot 实例练习

以Fe为例，详细讲解PhreePlot在Fe-H2O体系稳定场图绘制中的应用

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基于PHREEQC水文地球化学模拟实践技术应用及PhreePlot在Fe-H2O体系稳定场图绘制应用