原位高砷地下水环境下铁氧化物矿物吸附态砷的释放特征及机理

发布时间：2021-01-30 20:31

　　原生高砷地下水是当前国际社会面临的严重环境地质问题之一。我国是受慢性砷中毒危害最为严重的国家之一,尤其在内蒙河套平原。高砷地下水主要赋存于还原条件下,铁、锰氧化物或氢氧化物的还原性溶解以及伴随的As（V）的异化还原是导致地下水砷富集的主要原因。然而,原位环境中不同铁氧化物矿物吸附态砷的迁移转化特征和机理却并不清楚。论文以河套平原为研究区,利用现场原位批实验和柱实验,揭示原位地下水条件下不同铁氧化物矿物吸附态砷的释放特征、机理和影响因素,具有一定的理论创新性和实际工程意义。原位静态批实验和原位柱实验均表明,铁氧化物类型决定砷的释放规律,水铁矿中砷的释放前期以解吸附作用为主,后期以还原性溶解和As（V）异化还原为主;针铁矿和赤铁矿以砷的解吸附和As（V）异化还原为主。砷释放量占总砷比例为:水铁矿≈针铁矿>赤铁矿。氧化还原环境控制砷的迁移,还原环境促进水铁矿的还原性溶解和As（V）异化还原释砷。磷酸根、硅酸根和溶解性有机碳为主要竞争离子,促进砷的解吸附。水铁矿矿物转化作用有利于砷向地下水中迁移。水铁矿转换成纤铁矿和针铁矿,同时生成次生矿物马基诺矿和菱铁矿,相比于水铁矿,次生矿物与砷的结... 

【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：149 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

可能出现地质成因高砷地下水的分布（Aminietal.,2008）

图 1-2 全世界统计估算暴露于高砷环境人口数量（×103）（Jadhav et al., 2015）砷的暴露途径主要包括：呼吸吸入、食物和饮水摄入、经皮肤吸收。砷中型分为：燃煤型砷中毒和饮水型砷中毒。燃煤型砷中毒是由于煤中含砷，过程中含砷烟雾污染食物和空气所致。20 世纪 60 年代在贵州省发现。目病人数超过 3000 例，受危害人口达 20 万人。饮水性砷中毒是受生态环境候等影响，地球表层砷溶解进入水中，引起严重的水砷污染问题。由于人溉取水饮用等活动进入人体所致。.2 国内外研究现状2.1 原生高砷地下水的分布

.2.2 高砷地下水的形成机理纵观世界高砷水分布可知，高砷水的分布受物源和地球化学条件的影响。环境中，大部分砷是固定在矿物表面的，其中铁氧化物与砷的关系尤为密地下水是矿物上的砷溶解或解吸附导致的结果，砷的迁移转化规律受水界面的物理、水文地球化学及生物地球化学过程共同影响。物理化学过程混合扩散、吸附-解吸附、氧化-还原、溶解-沉淀、离子交换和表面络合物地球化学包括有机物驱动下生命活动引起的物理化学过程。

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]河套盆地西部高砷地下水系统中的地球化学过程研究[D]. 邓娅敏.中国地质大学 2008



本文编号：3009539