方红卫，1988年、l990年、l993年分别获武汉水利电力大学工学学士、硕士和博士学位，现为清华大学教授，博士生导师。教育部跨世纪优秀人才，优秀青年教师，国家杰出青年基金获得者。曾到美国Florida State University、日本Kyoto
    University作访问学者、到德国UniversityofKarlsruhe作洪堡研究员。目前担任International Journal of Sediment Research编委、American Association of Civil Engineerin9，TurbulenceCommittee理事等学术兼职。研究方向包括河流及河口海岸动力学、水环境与水生态、水利数字化等。研究成果获教育部中国高校自然科学一等奖和科技进步二等奖等。发表各种学术论文五十多篇，国外刊物包括ASCE、NHT，国内包括中国科学、科学通报等。

    《环境泥沙的表面特性与模型》以泥沙颗粒为主要研究对象，从微观角度出发，对泥沙吸附磷和重金属的迁移规律及其形貌变化进行了研究和阐述。随着社会经济的快速发展，我国的水环境污染问题日益突出。天然水体中存在的泥沙颗粒在污染物的迁移和转化过程中担任着非常重要的角色。
    研究中采用了先进的扫描电镜对干净泥沙及完成了磷和重金属吸附实验的泥沙进行观测，测量了泥沙颗粒表面形貌起伏和空隙的变化规律。
    在电镜实验观测的基础上，用数学方法描述了泥沙颗粒的形状和表面结构，并用概率统计的方法构建了数学泥沙的研究平台。该平台可以表征泥沙颗粒的三维微观形貌，同时也能反映泥沙颗粒表面上每个微区的污染物吸附过程。用该平台结合吸附动力学方程开发和完善了一维水沙和水质数学模型，完善后的模型已经应用到实际工程计算之中，并取得了满意的计算效果。
    《环境泥沙的表面特性与模型》可供水利、环境、地理、农业、林业、水土保持等有关专业的工程技术人员和研究生参考。

    我国河流、湖泊和水库的污染和泥沙输移相互交叉研究的新问题预示着人们必须进一步关注泥沙的环境效应。一方面，河流中泥沙的运动、沉积、再起动等直接影响着污染物的输移；另一方面，受污染水体的泥沙的运动规律已经发生了变化，泥沙运动和污染物输运之间存在着较强的耦合关系。显然，在研究泥沙运动对污染物输运规律影响的同时，更应该关注携带污染物泥沙的运动规律及泥沙与污染物之间的耦合作用。
    研究受污染水体条件下泥沙运动规律需要有水利工程科学与环境科学的基础，研究这一规律涉及的主要内容包括泥沙颗粒的形貌及其表面特性、水体中污染物离子（如含磷的离子）与泥沙颗粒的物理和化学作用、受污染泥沙颗粒及污染物质的输移等。显然，上述研究内容不仅涉及泥沙运动的物理过程，往往还涉及泥沙运动的化学过程。

前言
第1章 绪论
1.1 问题的提出
1.2 颗粒物的形貌及表面性质
1.2.1 颗粒物表面形貌
1.2.2 颗粒物表面物理化学性质
1.3 泥沙对污染物的吸附
1.3.1 吸附模式
1.3.2 吸附影响因子
1.3.3 磷的赋存形态和时空分布
1.4 污染物迁移转化模型
1.4.1 磷污染物迁移转化
1.4.2 重金属污染物迁移转化

第2章 基本实验仪器及原理
2.1 电子显微镜
2.1.1 表面形貌观测
2.1.2 表面元素探测
2.1.3 样品制备
2.1.4 图像采集
2.2 物理化学吸附分析仪
2.3 离子浓度测定
2.3.1 分光光度计
2.3.2 离子色谱仪

第3章 泥沙颗粒形貌定性描述
3.1 样品采集与制备
3.1.1 样品采集
3.1.2 天然沙样品清洗
3.2 天然沙和清洗沙表面形貌
3.2.1 天然沙形貌
3.2.2 清洗沙形貌
3.3 泥沙表面孔隙
3.3.1 镶嵌实验
3.3.2 孔隙图像

第4章 泥沙颗粒形貌定量描述
4.1 图像数字化
4.1.1 图像提取
4.1.2 图像处理基础
4.2 颗粒投影形状
4.2.1 泥沙颗粒的形状
4.2.2 颗粒投影形状的统计分析
4.2.3 傅里叶级数分析方法
4.3 颗粒表面结构
4.3.1 颗粒的表面导数
4.3.2 形貌的表达
4.4 泥沙颗粒图像灰度值统计
4.4.1 研究方法
4.4.2 重构泥沙颗粒的表面形貌

第5章 泥沙吸附磷和重金属实验
5.1 实验准备
5.1.1 实验用沙和用水
5.1.2 标准溶液配制
5.2 泥沙吸附磷的实验
5.2.1 实验设计
5.2.2 实验结果与分析
5.3 泥沙吸附重金属的实验
5.3.1 实验设计
5.3.2 实验结果
第6章 环境泥沙表面的物理特性
第7章 环境泥沙表面的化学特性
第8章 数学泥沙研究平台及其应用
第9章 一维数学模型及应用
第10章 结论与展望
参考文献