内蒙河套盆地西部高盐高砷地下水成因探究及反应热力学模拟

发布时间：2021-01-08 15:10

　　高砷地下水在我国多个省份均有出现,尤以内蒙河套盆地影响范围广,受威胁人数多。处于干旱半干旱气候的河套地区同时受高盐地下水的影响,高盐分水影响饮用,也会严重影响作物的生长。本次研究重点关注内蒙河套盆地西部山前高盐高砷地下水,探究两者的成因以及相互间的影响,并通过水化学模拟对高砷水形成的水文地球化学过程进行探究,取得的认识主要有以下几个方面:（1）依据氢氧同位素,Br/Cl比,常量组分比值等方法,揭示出蒸发浓缩作用对于河套西部山前地下水盐分的增加没有明显影响;地下水盐分的增加主要受控于矿物及蒸发岩的风化溶解,其对于高盐地下水盐分的贡献率在80%以上;地下水水化学组分的形成是以硅酸盐的风化占主导,同时受蒸发岩溶解的影响;对地下水盐分有明显贡献的蒸发岩有Na Cl,Ca SO4,Na2SO4等;同时依托地下水温度确定的地下水补给程度的差异对于地下水盐分的分布也有一定的影响。（2）高砷地下水在研究区的浅、深层中井均有出现,自山前的小于10?g/L逐步增加到平原的300-400?g/L。垂向上<50m的浅层井,砷含量有随深度增加而增大的趋势,而深度>50m时,砷含量往往小于浅部。研究区... 

【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】：126 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及选题意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 高盐地下水
        1.2.2 高砷地下水
    1.3 研究目标内容及技术路线
        1.3.1 研究目标内容
        1.3.2 研究技术路线
        1.3.3 研究技术方法手段
    1.4 课题支撑
第2章 区域地质条件
    2.1 自然地理概况
    2.2 区域地质概况
        2.2.1 地层岩性
        2.2.2 区域地质构造
    2.3 河套盆地沉积特征及环境演化
        2.3.1 河套盆地的沉积特征
        2.3.2 河套盆地的环境演化
    2.4 水文地质条件
        2.4.1 地下水补径排条件
        2.4.2 地下水运动特征
第3章 高盐地下水的分布及成因探究
    3.1 高盐地下水空间分布特征
    3.2 常量组分对地下水盐分贡献率
    3.3 高盐水形成机制探讨
        3.3.1 氢氧稳定同位素的指示意义
        3.3.2 Br/Cl比值指示意义
        3.3.3 常量组分的指示意义
        3.3.4 地下水流动对盐分的影响
    3.4 本章小结
第4章 高砷地下水时空分布特征及成因探究
    4.1 高砷地下水空间分布特征
        4.1.1 山前到平原
        4.1.2 砷等氧化还原敏感组分沿流向分布规律
        4.1.3 地下水砷垂向上分布
    4.2 地下水砷含量的时间变化特征
        4.2.1 灌溉活动对于地下水位影响
        4.2.2 砷的时间变化趋势
    4.3 高砷地下水的成因探究
        4.3.1 沉积物中的砷
        4.3.2 砷与氧化还原敏感组分的关系
        4.3.3 地下水氧化还原分及其对砷分布的控制
        4.3.4 砷在流场及垂向上的分布特讨论
        4.3.5 高砷地下水的成因探究
    4.4.高盐分对地下水砷富集的影响
        4.4.1 高盐高砷水分布特征
        4.4.2 硫酸盐溶解对盐分与砷含量的影响
        4.4.3 砷的富集与钙的沉淀
        4.4.4 与阿根廷高砷高盐地下水的区别
    4.5 本章小结
第5章 高砷地下水形成的热力学模拟
    5.1 模型的建立
        5.1.1 概念模型的建立
        5.1.2 模型参数的选取
    5.2 模拟结果
    5.3 砷释放过程中铁及有机碳的消耗
        5.3.1 Fe氧化物矿物的消耗
        5.3.2 有机碳的消耗
    5.4 本章小结
第6章 结论与建议
    6.1 主要结论
    6.2 未来研究的建议
参考文献
致谢
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]内蒙古河套盆地地表水-浅层地下水化学特征及成因[J]. 郭华明,倪萍,贾永锋,张波,张扬.  现代地质. 2015(02)
[2]地壳表层砷的循环与污染地下水模式[J]. 高存荣,冯翠娥,刘文波,赤井纯治,久保田喜裕,小林巌雄.  地球学报. 2014(06)
[3]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[J]. 高存荣,刘文波,冯翠娥,陈有鑑,张国,宋建新.  地学前缘. 2014(04)
[4]内蒙古河套平原地下咸水与高砷水分布特征[J]. 高存荣,刘文波,冯翠娥,刘滨,宋建新.  地球学报. 2014(02)
[5]雷州湾东海岛滨岸地下水化学要素变化特征和水质现状[J]. 黄向青,甘华阳,路剑飞,张顺枝,潘毅.  水资源与水工程学报. 2013(05)
[6]高砷地下水研究的热点及发展趋势[J]. 贾永锋,郭华明.  地球科学进展. 2013(01)
[7]大同盆地地下水砷异常及其成因研究[J]. 王焰新,苏春利,谢先军,谢作明.  中国地质. 2010(03)
[8]沧州市浅层地下水的咸化和淡化[J]. 徐彦泽,田小伟,郑跃军,李文鹏.  水文地质工程地质. 2009(02)
[9]河套平原临河区高砷地下水分布及水化学特征[J]. 高存荣,李朝星,周晓虹,刘滨,刘文波,李采,冯大勇.  水文地质工程地质. 2008(06)
[10]岩溶盆地中农业和村镇引起的地下水化学演变[J]. 郭芳,姜光辉.  地球与环境. 2008(01)

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

硕士论文
[1]内蒙古河套盆地地下水碳同位素特征及生物地球化学意义[D]. 周殷竹.中国地质大学（北京） 2014
[2]内蒙河套盆地中晚更新世地层易溶盐特征与环境[D]. 陈笑霞.中国地质大学（北京） 2013



本文编号：2964816