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相似文献
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1.
大同盆地高砷地下水系统沉积物环境磁学特征   总被引:1,自引:0,他引:1  
为了研究高砷含水层沉积物中砷与磁性矿物的关系, 对大同盆地高砷地区含水层钻孔样品进行了环境磁学和地球化学分析, 结果表明亚铁磁性矿物是决定含水层沉积物磁性特征的主要磁性矿物.通过对比砷和磁性参数在垂向上的变化趋势发现, 高砷含量往往对应着低的饱和等温剩磁(SIRM) 值, 揭示出砷和顺磁性矿物之间也存在联系.沉积物砷含量与磁性参数的相关系数均小于0.5 (α=0.05), 表明砷和亚铁磁性矿物及不完整反铁磁性矿物之间不存在明显的联系.在所有磁性参数中磁化率(χ)和砷含量之间相关性最显著, 相关系数均在0.4 (α=0.05) 左右, 低的相关系数与亚铁磁性矿物和不完整反铁磁性矿物对顺铁磁性矿物的稀释有关.该地区高砷地下水的形成可能与水铁矿及纤铁矿等砷的赋存矿物在还原条件下的还原溶解有关.   相似文献   

2.
为查明大同盆地高砷地下水的分布规律及其主要控制因素,对大同盆地典型高砷区35件地下水样进行了水化学特征及形态分析研究。结果表明,高砷地下水[ρ(As)≥50μg/L]主要存在于20~50 m的浅层地下水中,总砷质量浓度为0.56~927μg/L,主要以As(Ⅴ)形态存在。该区高砷地下水以Na-HCO3型水为主,具有明显的高pH值,高HCO-3、Fe2+、HS-质量浓度及低Eh值,低SO2-4质量浓度特征。这可能与微生物催化氧化有机碳的同时还原含铁矿物和硫酸盐的过程有关。PHREEQC模拟矿物饱和指数结果表明,高砷地下水[ρ(As)≥50μg/L]中菱铁矿均为过饱和,而低砷地下水[ρ(As)50μg/L]中均不饱和,且菱铁矿饱和指数与地下水中总砷质量浓度呈显著正相关性,该现象表明微生物还原含铁矿物生成FeCO3(菱铁矿)的过程可能是控制本区地下水中砷富集的主要因素。  相似文献   

3.
对大同盆地典型高砷地下水开展了稀土元素地球化学研究.研究表明: 高砷地下水具有低∑REE含量及富集重稀土(HREEs)特征.地下水中低含量∑REE与含水层沉积物中Fe-Mn氧化物/氢氧化物对REEs的吸附有关.地下水中重稀土元素相对于轻稀土元素的富集可能是吸附作用和碳酸根离子同REEs发生络合作用的共同结果.采用平均大陆上地壳标准化的地下水稀土元素分布表现出显著的Ce及Eu正异常.地下水Ce/Ce*值及Eu含量与Fe+Mn具有显著相关性, 表明铁锰氧化物还原性溶解是控制Ce/Ce*值及Eu含量特征的主要因素.Ce/Ce*值及Eu含量与As浓度的关系表明, Ce异常及Eu含量特征能对地下水中As的富集进行有效指示.   相似文献   

4.
根据大同盆地的地质构造成因以及自更新世以来沉积环境和气候变化 ,对大同盆地地下水环境演化进行了分析 ,并得出相应的演化特征。  相似文献   

5.
大同盆地高氟地下水水化学特征及其成因   总被引:4,自引:0,他引:4  
为查明控制大同盆地高氟地下水形成的主要地球化学过程,对大同盆地地下水高氟区31个水样进行了水化学特征及因子分析研究.结果表明,研究区浅层和深层地下水中均检测出氟,且氟含量高,最大ρ(F)达10.37 mg/L.该区高氟地下水以Na-HCO3型水为主,具有典型的富Na特征.PHREEQC饱和指数计算结果表明,地下水中萤石为不饱和状态,地下水中ρ(F)主要受到萤石溶解影响.因子分析研究表明,水一岩相互作用、碳酸盐矿物溶解沉淀及Na- Ca离子交换作用是控制大同盆地地下水氟富集的主要水化学过程.  相似文献   

6.
大同盆地地下水中砷的富集规律及成因探讨   总被引:10,自引:0,他引:10  
大同盆地地下水中砷主要富集在黄水河与桑干河的河间洼地及洪积-冲湖积平原的交接洼地,盆地中心的山阴一带是砷的主要富集区.垂向上,富集在20~200m承压孔隙水中.其中,20~40m及100~150m是主要富集段.盆地周边广布的太古界变质岩及中生界煤系地层是砷的原生物源,盆地内富含有机质的湖相沉积物为次生富砷介质,水化学还原环境是砷由沉积物向地下水中溶解的主要因素.断裂凹陷、低洼地形及细粒的含水介质是形成砷富集的有利条件.  相似文献   

7.
以采自大同盆地野外试验场的含水层沉积物为研究对象,调查高砷含水层中生物可利用性砷的含量及其影响因素。经实验室测定,沉积物总体呈碱性,Al、Fe等金属元素含量较高。利用连续提取法发现沉积物中砷结合形态主要为无定形和低结晶铁铝氧化物结合态,其次是残余态砷。其中铁铝氧化物形态的砷所占比例达53.54%,非专性吸附态和专性吸附态占14.33%,生物可利用形态的砷较少,这与体外模拟方法测定的生物可利用性砷含量较低吻合。体外模拟实验还发现:肠阶段生物可利用性砷含量比胃阶段低,生理学提取法(PBET)和体外消化法(IVG)测定的生物可利用性砷差异较小。  相似文献   

8.
大同盆地砷、氟中毒地方病生态地球化学研究   总被引:16,自引:1,他引:16  
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。  相似文献   

9.
通过对大同盆地松散岩类孔隙水中无机常规化学指标、无机毒理指标、微量有机指标的超标及分布变化情况逐一分析,可知大同盆地松散岩类孔隙水的水化学特征受到地形地貌、地层岩性、沉积环境、地质构造以及水文气象等多种因素的影响,其空间变化也往往表现出极强的水平分带及变化规律性。  相似文献   

10.
地下水流动特征对水文地球化学特征具有重要控制作用, 研究分析了大同盆地地下水流动特征对高砷水迁移的影响.以山阴县桑干河南岸地下水试验场(SYFS)的监测数据为基础, 建立了河岸带三维非稳定地下水流模型.结果表明, 灌溉在很大程度上影响着地下水位动态变化.灌溉活动减慢了地下水埋深和水平地下水流速, 加速了不同岩性地层之间的垂向水量交换.粉土(L1、L2、L3和L4)、粘土1(L5)和砂1(L6)之间始终存在由上至下的垂向水量交换, 粘土2(L7)、砂2(L8)、粘土3(L9)和砂3(L10)以水平水量交换为主.灌溉水和大气降水从地表向下垂直入渗至含水层的过程中, 推动了地表和包气带沉积物中的砷逐渐向下迁移; 到达含水层后, 水平交换量占主导, 地下水在水平方向上频繁的水量交换促使As在含水层中发生水平迁移.   相似文献   

11.
饮水型砷中毒分布在中国台湾、新疆、内蒙、山西、吉林等地。笔者采用GIS的空间数据叠加技术、化验测试与环境模拟技术,进行了地下水砷的反向地球化学模拟研究。研究表明,受构造运动控制,低洼地带堆积了巨厚的粉砂淤泥质沉积物和富含有机质的湖积物,为砷的赋存提供了空间。地下水砷的富集受水中Fe、Mn、pH、Cl-、PO34-、HCO3-、SO24-、Se的影响,其中,重碳酸钙型水中砷含量最低,氯化物重碳酸钠型水砷含量最高。臭葱石(FeAsO4:2H2O)等含铁、含锰矿物在进入地下水的溶解过程中,形成铁(锰)氧化物和砷化合物(砷酸盐或亚砷酸盐)。随着Eh降低,氧化物被还原形成更为活泼的离子组分,吸附在氧化物表面的砷化合物随之解吸,还原环境有利于砷从沉积物中向水中溶解、迁移。研究结果为实施安全供水提供了重要依据。  相似文献   

12.
13.
地下水是中国许多城市主要的供水水源,对地下水的过量开采将导致地下水降落漏斗、地面沉降和地裂缝等环境地质问题.进行地下水水位预警体系的研究对于合理开发和有效利用地下水资源具有重要的现实意义,笔者以临汾盆地为例,根据当地的水文地质条件,利用数学模型建立了地下水水位预警体系,研究结果可为当地水资源的可持续利用提供科学依据.  相似文献   

14.
原生高砷地下水的类型、化学特征及成因   总被引:4,自引:0,他引:4  
由于分布广、危害大,原生高砷地下水严重威胁全球内数亿居民的身体健康。研究原生高砷地下水的分布、化学特征及成因有助于进一步理解地下水中砷的迁移转化规律,并确保高砷区地下水的可持续利用。在查阅大量文献资料的基础上,结合近10年的高砷地下水研究经验,把原生高砷地下水分为还原性中性高砷地下水(Ⅰ 1型)和还原性弱碱性高砷地下水(Ⅰ 2型)、氧化性弱碱性高砷地下水(Ⅱ型)和氧化性弱酸性高砷地下水(Ⅲ型)。Ⅰ 1型高砷地下水主要分布于河流三角洲地区,Ⅰ 2型分布于干旱半干旱封闭内陆盆地,Ⅱ型主要分布于干旱半干旱平原盆地,Ⅲ型主要分布于富含黄铁矿或硫化物矿物的基岩地区。Ⅰ 1型高砷地下水处于还原环境,pH呈中性,Fe/Mn氧化物矿物的还原性溶解是造成As富集的主要原因。Ⅰ 2型高砷地下水处于还原环境,pH呈弱碱性,除了Fe/Mn氧化物矿物的还原性溶解外,As的解吸附是含水层中砷释放的重要原因。Ⅱ型高砷地下水处于氧化弱氧化环境,pH呈弱碱性,As的解吸附是含水层中砷释放的主要原因。Ⅲ型高砷地下水处于氧化环境,pH呈弱酸性,黄铁矿及其他硫化物矿物的氧化溶解导致了含水层中砷的释放。对于Ⅰ 2型高砷地下水,需要深入研究Fe/Mn氧化物矿物的还原性溶解以及As的解吸附对地下水砷富集的相对贡献量。  相似文献   

15.
A modified DRASTIC model for groundwater vulnerability assessment (abbreviated as DRARCH model by combining the first letters of its six assessment indices) was proposed. It is essentially the specific application of DRASTIC model rather than a new model. Both natural hydrogeological conditions that prevent groundwater from contamination and important intrinsic hydrogeochemical properties of sediments in vadose zone that are related to the retardation of contaminants were considered as vulnerability indices. The DRARCH model consists of six indices: (1) Depth to the water table, (2) net Recharge, (3) Aquifer thickness, (4) Ratio of cumulative thickness of clay layers to total thickness of vadose zone, (5) Contaminant adsorption coefficient of sediment in vadose zone, and (6) Hydraulic conductivity of aquifer. The rating values and the weights of these vulnerability indices were obtained by contaminant transport simulation and factor analysis method respectively. Furthermore, the DRARCH model was applied to evaluate the groundwater vulnerability to arsenic contamination in Taiyuan basin, northern China, where groundwaters with high arsenic concentration occur in some localities. GIS-based mapping of groundwater vulnerability using this model indicates that the distribution of very high and high-vulnerability areas corresponds well to that of high-arsenic groundwaters. The DRARCH model is therefore reliable and useful for guiding groundwater environment management.  相似文献   

16.
Located in semi-arid regions of northwestern China, Datong basin is a Quaternary sedimentary basin, where groundwater is the most important source for water supply. It is very important to study groundwater characteristics and hydrogeochemical processes for better management of the groundwater resource. We have identified five geochemical zones of shallow groundwater (between 5 and 80 m) at Datong: A. Leaching Zone (Zone I); B. Converging Zone (Zone II); C. Enriching Zone (Zone III); D. Reducing Zone (Zone IV); E. Oxidizing Zone (Zone V). In Zones I, II, and V and some parts of Zones III and IV, hydrolysis of albite/K-feldspar/chalcedony system and/or albite/K-feldspar/quartz system enhanced concentrations of Na+, K+, HCO3 and silicate. In Zone I, dissolution of carbonate and hydrolysis of feldspar generally controlled the groundwater chemistry. Infiltration of meteoric water promoted the formation of HCO3 in the water. In Zone II, the main geochemical processes influencing the groundwater chemistry were dissolutions of calcite and dolomite, ion exchange and evaporation. In Zones III and IV, in addition to ion exchange, evaporation and precipitation of calcite and dolomite, leaching of NaHCO3 in saline–alkaline soils dominated the water quality. Zone IV was under anoxic condition, and reduction reactions led to the decrease of SO42−, NO3 and occurrence of H2S, with the highest arsenic content (mean value of 366 μg/L), far exceeding Maximum Contaminant Level (MCL). Abnormal arsenic in the groundwater resulted in endemic disease of waterborne arsenic poisoning among local people. Zone V overlapped Zone I was intensively affected by coal mining activities. Sulfide minerals, such as pyrite, would have been oxidized when exposed to air due to coal mining, which directly added sulfate to groundwater and thus increased SO42− concentration. Oxidization of sulfide minerals also decreased pH and promoted dissolutions of calcite and dolomite.  相似文献   

17.
大同市地下水污染趋势预测研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
地下水污染问题已成为人们关注的中心问题,为从简单,适用的角度来预测各种人类活动对地下造成的污染影响,本文在水平衡及物料平衡基础下,利用概念性模型,预测在大同市近几十年的地下污染情况。并结合模型结果,讨论了地下水恶化的主要原因是地下水超采形成降水漏斗,污水灌溉以及有些地区不允许已使用过的地下水出境等。  相似文献   

18.
A groundwater sampling campaign was carried out in the summer of 2013 in a low-temperature geothermal system located in Juventino Rosas (JR) municipality, Guanajuato State, Mexico. This groundwater presents high concentrations of As and F? and high Rn counts, mainly in wells with relatively higher temperature. The chemistry of major elements was interpreted with different methods, like Piper and D’Amore diagrams. These diagrams allowed for classification of four groundwater types located in three hydrogeological environments. The aquifers are hosted mainly in alluvial-lacustrine sediments and volcanic rocks in interaction with fault and fracture systems. The subsidence, faults and fractures observed in the study area can act as preferential channels for recharge and also for the transport of deep fluids to the surface, especially in the basin plain. The formation of a piezometric dome and the observed hydrochemical behavior of groundwater suggest a possible origin of the As and F?. Geochemical processes occurring during water–rock interaction are related to high concentrations of As and F?. High temperatures and alteration processes (like rock weathering) induce dissolution of As and F?-bearing minerals, increasing the content of these elements in groundwater.  相似文献   

19.
The behavior of As in the subsurface environment was examined along a transect of groundwater monitoring wells at a Superfund site, where enhanced reductive dechlorination (ERD) is being used for the remediation of groundwater contaminated with chlorinated solvents. The transect was installed parallel to the groundwater flow direction through the treatment area. The ERD technology involves the injection of organic C (OC) to stimulate in situ microbial dechlorination processes. A secondary effect of the ERD treatment at this site, however, is the mobilization of As, as well as Fe and Mn. The concentrations of these elements are low in groundwater collected upgradient of the ERD treatment area, indicating that, in the absence of the injected OC, the As that occurs naturally in the sediment is relatively immobile. Batch experiments conducted using sediments from the site inoculated with an Fe(III)- and As(V)-reducing bacterium and amended with lactate resulted in mobilization of As, Fe and Mn, suggesting that As mobilization in the field is due to microbial processes.  相似文献   

20.
Yan ZHENG 《中国地质》2010,37(3):723-729
研究表明饮用水中微小数量的砷会对人类健康产生不利影响.世界上居住在贫穷地区的人数超过了100万,目前他们正直接饮用来自含水层中砷离子含量(>10μg/L)非安全标准的地下水.砷有时称为毒中之王,在水环境中常常以五价氧化物形式出现.自2000年以来,许多国家开始执行更为严格的10μg/L(WHO认可的居民安全饮水标准)饮用水标准,可以确定地说,在世界范围内的饮用水中检测到砷的情况越来越多.亚洲地区砷中毒的人数比世界其他地区总和还多.最受影响的地区位于南亚和东南亚富砷带,环绕恒河一雅鲁藏布江-梅克纳河三角洲及恒河平原上游的冲洪积扇含水层、红河三角洲、湄公河和伊洛瓦底江;在中国境内包括内蒙黄河冲积盆地,山西大同盆地、新疆准噶尔盆地,其中的地下水富含砷和氟化物而引发砷中毒和氟中毒.尽管还未完全掌握其中的水文地质及生物地球化学作用的详细过程,但对大多数沉积介质含水层,在还原条件下砷离子容易从沉积介质转移到地下水中.孟加拉研究实例表明地质时期尺度的冲刷降低了沉积介质中的As和有机物含量从而形成低砷地下水.这一认识为孟加拉国的降砷策略提供了科学指导,是未来水文学,矿物学,地质学和生物地球化学方面很有意义的研究方向,并有利于地砷病区低砷地下水的可持续利用.  相似文献   

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