放射性核素在地下环境中的运移规律和风险评价以及影响核元素迁移的因素等基础问题越来越受到全社会重视。大量研究发现土壤胶体是影响核素在土壤和地下水中迁移的重要因素。自然界普遍的土壤存在着非均质性和非饱和流，它们是影响与制约污染物和胶体迁移的根本原因，也是长期困扰水文地质学家和土壤学家的难题。大量的研究发现核素可以随土壤胶体穿越非饱和带进入地下含水层。由于土壤的非均质性和非饱和流场引起土壤环境非常复杂，而这种复杂土壤环境对胶体协同污染物迁移的机制还不清楚。因而，本课题针对土壤非均质性和非饱和流问题，应用激光计算机断层扫描技术获取非均质土壤微观结构，通过室内结构土柱和非饱和土柱模拟野外复杂土壤微观环境，结合胶体迁移模型，来研究改变土壤微观环境对胶体协同核素污染物的迁移影响。本项目有助于揭示胶体协同的核元素污染地下水的发生机制，扩展纳米修复材料在环境治理和修复中的实际应用。

【中文摘要】本书将地质统计学开拓用于水土工程科学领域，探讨水盐空间变异规律条件模拟理论及其应用，对促进新兴学科的发展具有重要意义。它是作者承担的三项国家自然科学基金项目研究成果的系统总结，主要内容包括：土壤水盐信息的空间变异与尺度效应，基本预测理论与实践，大区域复杂情况的预测理论与实践，条件模拟原理与实践，稳健变异函数的推求与分析方法。人工神经克立格法在冻土水盐一维空间估值，人工神经网络模型的区域性二维环境动态监测，将预测估计、条件模拟及空间数据处理方法构成理论、技术与方法配套的科学技术集成创新。总体上达到国际先进水平。具有突出的学术特色，重要的学术价值和广泛的应用前景，是我国第一部有关空间变异问题的研究性专著。本书可供水利工程、土壤物理、水文地质、地质矿业、精确农业和生态环境等有关科技人员和大专院校教师和博士、硕士生参考。

【中文摘要】用地质统计学（GS）条件模拟（CS）理论对非冻土水盐监测系统进行两种尺度时空变异模拟，与OK法比较CS的Cv接近实验值并较好重现水盐波动特性优点突出，但模拟值不如OK估计平均接近实验值，两种方法应根据不同目标结合使用；对非饱和带冻土的冻融过程定位观测发现；冻层形成具有GS的结构特征，首次用GS的CS理论对冻土水盐时空变异规律揭示，回避传统数值解法求参的复杂，简化了冻季外业采样，为冻土特性时空变异研究提供了新途径，将国外数学地质领域新兴的GS和CS在我国水利学科作了较系统的引进、开发和一定的创瓣。还用Co-Kriging 方法估计盐溶质及其离子品位空间变异性获得较好的效果。使学科中盐分时空变异研究薄弱之处得到加强，为稳健统计学应用作了准备。