地壳表层砷的循环与污染地下水模式

为了更好地监测和预测地下水砷污染,揭示由自然原因引起的地下水砷污染规律和机制,通过多年来对内蒙古河套平原地下水砷污染的调查研究,在充分了解和掌握砷的化学与地球化学性质以及世界各国地下水砷污染状况与分布特征的基础上,总结了砷在自然环境中的分布和污染地下水的机理。文章阐述了4种地下水砷污染类型的形成机理,并提出了地壳表层砷的循环与污染地下水模式,通过该模式在基本掌握某一地区地质环境背景的情况下,可以初步预测其可能发生地下水砷污染的地段。地下水砷污染是砷在地壳表层循环过程中发生的一种环境水文地球化学现象,污染区的分布与特定的地质、地理背景和环境条件有关。在还原解吸污染类型中,封闭的环境、硫元素和有机碳的存在是地层中砷溶出的主要控制因素。今后应加强对封闭的冲积或湖积平原、河流入湖或入海三角洲等地区地下水砷污染的调查与监测。     

干旱、半干旱地区高砷地下水形成机理研究:以中国内蒙古河套平原为例

干旱、半干旱地区高砷地下水形成机理,是一较为复杂的地球化学和环境水文地球化学过程。通过多年来的实地调查、资料分析和试验测试等方法手段,详细研究了中国西部地区,特别是中国内蒙古河套平原,高砷地下水的分布特征及地质环境背景。研究并阐述了地下水中砷的来源,地层中砷的来源、聚集、溶出的地球物理、地球化学过程,提出了河套平原地层中砷聚集的3种模式,即断裂运移聚集模式,河、湖水胶体作用聚积模式和蒸发浓缩再聚集模式。研究表明：河套平原地下水中的砷,主要来源于地层,而地层中的砷主要来源于3个方面：周边的山区特别是存在高矿化带的西部山区、黄河上游和构造运移深部地下水;地层中砷的溶出主要与3个因素有关：地下封闭的还原环境、脱硫酸作用和大量灌溉水的入渗。     

地下水砷污染分析

阐述了含砷黄铁矿等含砷矿物以及岩石矿物附着砷等天然来源,同时从气候、环境地质以及水化学环境等方面分析了砷在地下水中的迁移和富集规律。研究表明：干旱、半干旱地区、封闭的地形地貌、断裂凹陷等外部环境有利于高砷地下水的形成,同时含水介质性质、地下水径流条件以及地下水中pH值、Eh值、不同的无机和有机组分对砷在地下水中迁移富集起着重要作用。在此基础上从砷的“来源—影响因素—影响过程—高砷形成”角度提出了地下水砷污染的成因模式,对砷中毒病区的环境问题调查与地下水砷污染的防治具有重要参考价值。     

砷对世界地下水源的污染

阐述世界地下水源砷污染的概况，从砷污染的地质-地球化学特征的分析，指出世界砷污染水体的主要类型、砷污染的含量变化特征及对应的砷污染源属性。介绍世界上一些国家对砷污染的关注与环境保护对策。     

广州地区水资源污染的地球化学环境研究

广州地区水资源污染的地球化学环境研究＠李建生￥华南师范大学广州地区,水资源污染,土壤污染广州地区水资源污染的地球化学环境研究李建生（华南师范大学,广州５１０６３１）关键词广州地区水资源污染土壤污染本文从地面水和地下水两个方面,讨论了广州地区水资源污染的地...     

某石油类污染场地地下水石油烃生物降解的地球化学证据

生物降解地下水石油烃会改变地下水环境的水化学组成,因此可以通过分析污染晕中电子受体、生物降解代谢产物以及重要的地球化学参数量值变化获得生物降解的地球化学证据。本次在对某石油污染场地地质、水文地质条件、污染源污染方式调查基础上,根据地下水样测试结果,详细分析了地下水石油烃污染分布特征、污染晕中指示生物降解作用的电子受体、代谢产物以及重要地球化学参数的空间变化规律,研究结果表明:污染场地内存在氧还原、硝酸盐还原、硫酸盐还原等生物降解作用,其中硫酸盐还原是污染场地地下水石油烃生物降解的优势反应; 在沿地下水流向上,TPH浓度、HCO₃^-浓度和碱度逐渐降低,Eh、电子受体(DO、NO₃^-、SO₄^2-)浓度逐渐升高; 在垂直于地下水流向上,从中心向两侧各组分也呈相似的变化规律。     

污染物质影响地下水化学成分变化的地球化学和生态学后果

被污染地下水的地球化学分类表明，污染物质进入地下水后，导致其中形成一套严格限定的，可用Eh-pH指标表达的地球化学条件，并导致出现新的、前所未知的水文地球化学现象。后者表现为：新的地球化学类型水的形成，酸性和碱性水分布面积的增大，水的氧化－还原电位的降低和逆向分带，以及水化学元素迁移形式的改变。从水中已发现的一系列污染物质（首先是氮的化合物和有机物）看，水文地球化学体系已变为始终不平衡的体系，这就决定了水文地球化学体系的不确定性和未来水文地球化学现象的不可预知性。     

Techniques and methods of arsenic contaminated groundwater exploration in the Hetao plain of Inner Mongolia,China

1990年报道了在中国内蒙古河套平原由于饮用污染的地下水而患砷中毒的病例.估计目前内蒙受到砷中毒影响的居民已超过41万人.从1997年至2004年,在长达8年的时间里,我们进行了水文地质调查、地质调查和医学调查,并装置了管道输送的供水系统.这些调查揭示了河套平原地下水受砷污染的机理:由于被吸收的砷释放进入地下水,蓄水层中不断加强的还原环境造成铁氢氧化物的溶解.为了防止砷中毒病人数量的进一步增加,停止饮用污染过的水和供应安全的饮用水是重要的.我们需要根据当地的地质和水文地质条件来了解砷污染的机理.     

连云港北部地区高氟地下水分布特征及成因

为研究连云港北部地区地下水氟水文地球化学特征,采集测试了63件地下水样品,分析了高氟地下水的空间分布特征及其形成的水文地球化学过程。结果表明,地下水中氟的质量浓度呈现出随着地下水流动而逐渐升高的变化规律,高氟地下水分布于海湾低平原及平原洼地。HCO_3~-质量浓度高的弱碱性水化学环境是促进氟富集、并增强其从沉积物向地下水中转化的主要因素。高氟地下水的形成是长期地质作用和地球化学演化的结果,矿物溶解-沉淀作用、蒸发浓缩作用、阳离子交替吸附作用是控制地下水中氟富集的主要水文地球化学过程。     

广东河台金矿尾矿库金属硫化物环境地球化学效应

对河台金矿尾矿库中尾矿、尾水及生长植物进行采样分析，研究了尾矿库剖面中金属硫化物的环境地球化学效应，结果显示金属硫化物的化学风化作用呈规律性变化，从而导致尾水的pH值降低，游离态重金属离子浓度增加。通过对水生植物凤眼莲和尾矿坝上的植物蜈蚣蕨的分析发现，它们对矿山污染环境中的砷和铜有显著富集作用。     

大同盆地砷、氟中毒地方病生态地球化学研究

山西大同盆地属干冷荒漠景观条件的半封闭型断陷盆地。区内有害元素的聚集导致氟中毒等多种地方病肆虐,20世纪90年代因开发和饮用深层地下水爆发了水砷中毒病。经地球化学调查发现:地下潜水高含F,超标1.3～12倍;深层承压地下水富As,砷含量超标2～20倍。砷中毒发病率与饮水中As3+/∑As比值呈正相关关系。盆地周边分布多层富含As和F的地层和火成岩体,处于富As、F的区域地球化学省内。由于大同盆地的不均匀沉降,在其边缘部分形成深凹陷带,含砷下渗地下水经有机碳质层的还原作用,使砷还原为三价,提高了地下水的毒性并滞留聚集。探讨了F、As富集和中毒的机理和生态地球化学危害评价,提出了治理和外围调查预测建议。     

内蒙古河套平原典型高砷区地下水中砷的演化规律

通过对高砷地下水典型区完整地质单元不同深度含水层地下水进行监测,分析了与砷释放、迁移和富集有关的敏感因素（水位、Eh、总铁、亚铁等）的时间和空间变化规律,探讨了高砷地下水的形成机理。结果发现,地下水灌溉区和黄河水灌溉区,地下水水位均受人为灌溉活动的影响。地下水砷含量在空间和时间尺度上发生有规律的变化。在空间尺度上,地下水中砷含量随着深度的增加而升高,井深小于10 m的地下水砷含量在1.88～2.58 μg/L;井深在10~15 m之间的地下水中砷含量在18.2～217 μg/L;井深在15~25 m之间的地下水中砷含量在38.3～226 μg/L。受人为灌溉影响,地下水中砷的含量会随着地下水位的抬升而升高。地下水砷含量随时间变化的原因是水位抬升使水位变化造成氧化还原环境改变。地下水系统中含砷铁氧化物矿物的还原性溶解、脱硫酸作用等是控制地下水砷含量的主要水文地球化学过程。     

砷的地球化学特征与研究方向

砷的毒性在古代就因砒霜而广为人知,国际癌症研究会将砷列为第一类致癌物。目前,世界上有数以百万计的人受到砷中毒的威胁,砷污染事件在世界范围都有报道。环境中的砷的来源很复杂,有自然因素引起的砷污染(主要是地质成因砷污染),也有人为活动带来的砷污染,还有二者共同作用形成的砷污染。此外,砷还可以通过各种自然的地球化学过程和生物过程进行迁移转化,直接或间接对人和动物等产生危害。文章从砷的来源与分布、砷的毒性和危害、砷的迁移转化、生物在砷循环中作用的新认识等方面进行论述,并针对目前国内外砷污染研究现状,提出在已有研究基础上,建议在河套地区进一步开展砷元素地球化学及人体健康关系研究。     

孟加拉国砷污染回顾

目前，孟加拉国居民的健康正面临着严重威胁，8，500，000人的饮用水和粮食作物受到了砷污染。孟加拉国的地下水砷污染问题在世界上是最严重的。由于孟加拉国对地表水管理不当，97％居民的饮用水和家庭用水来源于地下水。在孟加拉国，地下水严重受到砷污染引起大量砷中毒事件。砷污染回顾着重于综述近年来砷污染的调查结果和统计数据，尤其是土壤、水和食物的砷污染。世界卫生组织（WHO）规定的饮用水中砷的额定浓度为10μg/L。现有勘查着重于孟加拉国64个地区深水井的地下水中砷的浓度。调查结果显示：59个深水井的地下水中砷的浓度大于10μg／L；43个深水井的地下水中砷的浓度大于50μg／L。受砷污染的地下水常被用于浇灌水稻（居民主要的粮食作物）。这种农业习惯（把受污染的地下水用于灌溉）引起土壤中砷的浓度增加。现有研究显示，稻米和蔬菜中85％-95％的砷是无机砷。在孟加拉国，土壤、地下水和植物中砷的浓度（基于孟加拉国4％的地区）超过报导的最大允许浓度或者正常范围，这（砷浓度大于最大允许浓度）对孟加拉国居民和家畜的健康造成了严重威胁，强调了开展科学研究的必要性，例如，较好地描述自然环境中砷的存在形态以及确定所有潜在的砷污染途径的科学研究。     

用直流电测深和甚低频法确定地下水的污染状况

地球物理方法可以有效地用来检测土壤和地下水的污染情况。近来在美国犹他州犹他县采用了电阻率测深法和甚低频法来检测浅层没气污染。以胶所打的监测井为分析地下水的化学组分性质提供了极大的方便同时也为地球物理数据的解释提供了辅助信息。     

昆明地区环境地球化学的某些特征及土壤中有害微量元素污染状况初探

本文对昆明城市环境污染进行了地球化学研究.应用基岩、土壤地球化学测量数据,探讨了本区原生环境与次生环境特征及它们的相互关系,讨论了土壤污染状况的评价指标(污染指数),划分了不同程度污染的区域,并与生物资料相结合,分析了污染对生态的影响.所获得的资料对环境地质和农业地质问题有实用价值.     

地下水砷污染研究进展

砷是一种毒性很强的致癌物质,地下水的砷污染严重破坏生态环境,危害人类健康,已成为近年来国内外学者研究的热点问题。本文针对地下水的砷污染问题进行综述,介绍了地下水砷污染研究现状,并简单介绍了地下水中砷的来源。另外,还针对地下水中砷的存在形态及其影响因素等方面作了详细介绍,对砷污染的预防控制和修复治理起到指导作用。     

西南表层岩溶带土壤中砷的迁移规律实验与模拟

岩溶地下河是我国西南地区的重要水源,工业生产过程中产生的砷污染物,除通过落水洞等直接进入并污染地下水外,还会在表层岩溶带溶缝、溶隙内吸附、滞留及富集,并在特定条件下再次迁移,成为"稳定次生污染源".以广西某砷污染事件为例,采用窄缝槽物理模型装置进行砷的动态吸附、解吸实验,并结合地球化学模拟研究砷污染物在表层岩溶带土壤中的迁移规律.实验结果显示表层岩溶带对砷的吸附以物理吸附（扩散过程）为主,相比吸附过程而言解吸速率则显得缓慢,而酸溶液相比去离子水可促进砷的解吸过程.地球化学模拟结果表明土壤矿物中以针铁矿对砷的吸附贡献最大,而酸溶液通过溶蚀针铁矿等矿物削弱对砷的吸附能力.因此在西南岩溶地区,表层岩溶带系统一旦纳入砷污染物,则解吸过程缓慢,易形成砷污染物的滞留、富集;而酸雨作用下砷的解吸、迁移过程加快,则会提高地下水系统的污染风险.      

地下水污染调查中的地球物理方法

地下水污染调查是国内外环境保护工作的重要研究课题。通过查阅前人的研究成果。总结了地下水污染调查的地球物理应用基础,主要的地球物理方法及其应用。主要的地球物理方法主要有电阻率法、大地电磁法、地质雷达法、放射性法、核磁共振法、地震勘探法等,这些方法对于不同的污染物有不同的特点,如电阻率法、大地电磁法多用于垃圾填埋场的污染,地质雷达法、核磁共振法和地震勘探法多用于有机污染。充分研究和合理选择这些方法,将使地球物理方法在地下水污染调查中发挥更重要的作用。     

某石化污染场地含水层自然降解BTEX能力评估

地下水污染问题是国家关注的重要环境问题之一,监测与评估含水层自然降解污染物能力是防治地下水污染的基本手段,也是国外地下水中修复技术研究热点课题。以华北平原某石油化工类场地为案例,通过调查场地水文地质条件、土壤及地下水污染现状,监测场地地下水中苯系物(BTEX)浓度及相关化学参数变化,运用微生物水文地球化学方法和水文地质方法,估算了该场地含水层自然降解苯系物量。这一研究成果为评估我国石油类场地地下水污染的自然修复能力提供了实证和基础数据。