地下水砷赋存状态与砷中毒地方病关系研究——以内蒙古河套地区为例

<正>地方性生物地球化学砷中毒是一种较常见的地方病,在俄罗斯、美国、加拿大、德国、日本、新西兰、巴西、智利等许多国家均有发生。在中国,50年代、70年代和80年代分别在台湾、内蒙古赤峰和新疆奎屯发现了砷中毒,在90年代于内蒙古河套和山西大同等地区又发现了砷中毒。     

土著微生物参与下河套平原地下水中砷的还原作用

为查明土著微生物活动对高砷地下水形成的影响,利用河套平原高砷地下水中分离出的土著微生物(YH002)进行了微宇宙实验研究.实验结果表明: 高砷地下水中加入的葡萄糖提供了微生物生长所需要的碳源,微生物大量繁殖,分泌的有机酸使溶液的pH值降低.在缺氧条件下,溶液中的OD值最高达到了0.189,pH值最低为6.22;在有氧条件下,OD值最高达到了0.286,pH值最低为6.04.溶液中As(III)的初始质量浓度为74 μg/L,占总砷质量浓度的11.2%,在加入微生物和葡萄糖后,在缺氧和有氧条件下,As(III)的质量浓度分别为278 μg/L和310 μg/L,占总砷质量浓度的42%和47%.微宇宙实验说明地下水中的土著微生物能将As(V)还原成As(III).      

河套盆地临河坳陷白垩纪—古近纪沉积环境演化及油气地质意义*

河套盆地沉积环境演化的研究程度较低,尤其是针对具有重要油气勘探潜力的临河坳陷白垩系和古近系。通过对地震和钻井资料的详细分析,对河套盆地临河坳陷白垩系和古近系沉积演化开展系统研究,并探讨其油气地质意义。结果表明: (1)白垩纪和古近纪,河套盆地临河坳陷处于亚热带干旱—半干旱气候条件,沉积水体整体富氧但局部贫氧—厌氧,并且淡水和半咸水环境交替出现。(2)坳陷内的白垩系和古近系共发育5类沉积相,包括冲积扇、辫状河、辫状河三角洲、扇三角洲及湖泊相,又进一步划分为12类沉积亚相及22类沉积微相。坳陷西北侧断控构造活动较强,地形高差较大,发育冲积扇、扇三角洲、湖泊沉积体系;东南侧构造活动弱,地形较缓,发育辫状河、辫状河三角洲、湖泊沉积体系。各期沉积格局整体相似,仅表现在盆缘扇体和盆内湖相沉积规模的此消彼长。(3)坳陷内的白垩系和古近系沉积作用表现为“弱幕式构造主控下的干旱浅水双物源沉积”特征。在盆地发育的初期,构造活动较强,但盆地规模较小且水体较浅,两侧碎屑物质快速向盆内推进,并在盆地中心汇合,形成“满盆砂”的沉积格局。随着构造活动减弱和水平面快速上升,碎屑物质供应不足,湖泊的沉积和改造作用占据主导,从而形成以湖泊相占优势的沉积格局。(4)坳陷内的沉积相带控制着砂体的宏观发育规模、叠置关系和垂向演变,进一步决定了有效储集层的空间分布特征。在沉积相带和断裂作用双重主控因素下,坳陷内的白垩系和古近系有利储集层多分布于以滨—浅湖和三角洲前缘沉积为主并且断层发育的中央断垒带。     

河套盆地古气候演化与生物气勘探

河套盆地呼和坳陷第四系具有浅层生物气形成的基本地质条件,而更新统孢粉化石的研究在该区相对薄弱.根据该区和1井第四系更新统孢粉化石资料的分析,讨论了孢粉组合特征,建立了6个孢粉组合带,即松-藜-石松孢粉带、松-蒿-藜科孢粉带、松-藜科-云杉孢粉带、松-菊科-藜科孢粉带、松-菊科-香蒲孢粉带及松-云杉-木犀孢粉带.河套盆地早更新世气候从干冷-温干-略温干-偏凉湿变化,中更新世气候从偏凉湿-偏暖湿-干冷变化,晚更新世又从略暖向干冷变化,其气候演化特征为生物气藏的形成奠定了基本条件.     

2006年河套地区一次灾害天气过程诊断分析

应用MICAPS常规气象观测资料和NOAA-12及NOAA-17沙尘暴遥感监测图资料,对2006年4月10—12日发生在河套地区的一次灾害性天气进行诊断分析。结果表明:高空横槽转竖直接诱发寒潮爆发;中尺度切变线、强锋区、蒙古气旋和地面冷锋是引发沙尘暴的主要影响系统;特殊地形、气候条件和富含沙尘源的下垫面是形成沙尘暴的物质基础;高空冷中心强度达-45℃、地面冷高压中心强度达1 060.0 hPa是寒潮爆发的必要条件;沙尘暴发生过程中,各测站均出现了风速剧增、气压升高、气温下降和湿度增大等现象。垂直速度场呈上升运动及高层辐散、低层辐合的物理量场配置对春季沙尘暴预报有较好的指示意义。     

内蒙古河套盆地含氟地下水分布特点及成因

内蒙古河套盆地不仅存在高砷地下水,还存在高氟地下水,严重影响居民的身体健康。尽管高砷地下水开展了大量的研究工作,但对高氟地下水的分布及形成机理却认识不足。在资料检索和和水文地质条件的分析的基础上,通过对406个地下水水样的采集和分析,研究了高氟地下水的化学特征和分布规律,并从矿物溶解与沉淀、蒸发浓缩、解吸与竞争吸附及阳离子交换4个方面探讨了河套盆地山前与平原两种不同水文地质条件下地下水的主要富氟机理。结果显示,406个水样中,超过59%的水样含氟量超过我国饮用水1.0mg/L的标准,其中山前地下水氟的超标率高于平原地区。高氟地下水表现出富钠、贫钙、弱碱性的特点。平原区高氟地下水的pH、HCO-3、δ18 O、δD和TDS普遍高于山前,Ca2+、NO-3普遍低于山前。萤石溶解与方解石沉淀为山前地区氟含量主要控制因素;而蒸发作用、阳离子交换作用、OH-、HCO-3与F-的竞争吸附成为平原地区氟含量的主要控制因素。     

内蒙古河套灌区水盐平衡与干排水脱盐分析

内蒙古河套灌区由于气候和水文地质条件影响,外排水不畅,地下水位超过临界水位,土壤次生盐渍化严重,河套灌区续建配套和节水改造是防治土壤盐渍化根本工程措施。根据1987~1997年期间的水盐均衡计算,河套灌区,整体处于积盐过程。灌区荒地和低洼湿地有排水积盐作用,从而减轻耕地盐渍化,通过蒸发,可积聚进入灌区盐分的65%。这种干排盐技术,可作为灌区农田土壤盐渍化脱盐的一项重要措施。调整河套灌区种植结构,选择耐盐作物品种种植,可起生物排盐作用,增加土壤有机质,抑制土壤积盐。     

内蒙古河套平原地下咸水与高砷水分布特征

通过实地调查、资料分析和试验测试等方法手段,详细研究了内蒙古河套平原地下咸水与高砷水的分布特征。结果表明:河套平原分布有大量的咸水和高砷地下水,在调查研究区12510.83 km2的范围内,深度在10~40 m的浅层地下水中,分布有淡水1145.75 km2、微咸水9025.51 km2、咸水盐水2339.57 km2,分别占研究区总面积的9.16%、72.14%和18.70%;在淡水区、微咸水区和咸水盐水区,分别存在有233.85 km2、2965.74 km2和997.16 km2的高砷(As≥0.05 mg/L)地下水,占各类水面积的20.41%、32.86%和42.62%;咸水体分别呈南北两个条带状分布,北部的咸水体自西向东,宽度约5~10 km,在东部地区表现为上淡下咸的水质结构,南部咸水体分布在总引水干渠北侧呈东西条带状分布,西部较窄,东部变宽;高砷水的分布有明显的东西分区特征,东部区的高砷水多呈不规则的片状分布,范围较广,水中砷含量差异较小,西部区的高砷水沿山前低洼地带呈北东向的条带状分布,水中砷含量高,分布面积较为集中。研究表明:地下水中的盐分含量与砷含量不存在正相关关系,但是,西北部地区高砷地下水的分布与咸水区有一定关系,认为均受控于构造,而东部地区高砷水的分布则与咸水无关。     

河套地区典型干线的形成及其在对流触发中的作用

利用高空、加密地面、EC-ERA5(0.25o×0.25o)再分析和FY-2系列静止气象卫星云图(可见光星下点分辨率1.25 km,红外5 km)等资料,对黄河河套地区3次典型干线的形成及其在对流触发中的作用进行了详细分析.结果表明:(1)3次干线触发对流出现在中高纬度高空槽东移诱发蒙古气旋发展的背景下,高低空系统配置...