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1.
大同盆地是我国原生高砷地下水典型分布区。高砷地下水常被用作灌溉水源,灌溉回流对表层土壤中砷迁移和富集有着重要影响,但具体机制尚不清晰。通过场地灌溉模拟试验,并结合室内分析,探讨了灌溉活动对表层土壤中砷迁移转化的影响机制。结果表明,灌溉回流不仅导致地表土壤载砷量显著增加,而且引起潜水位快速上升。近地表还原性环境的强化使得含砷铁氧化物还原溶解增强,从而导致了砷的释放。此外,土壤孔隙水离子强度增加促进了离子交换态砷的迁移。灌溉停止后,伴随潜水位回落,氧化环境的增强有利于结晶态铁氧化物的形成,水砷通过吸附和共沉淀作用重新被铁氧化物固定。因此,高砷地下水灌溉通过改变近地表氧化还原环境可促进砷的迁移,砷和铁的输入最终导致表层土壤总砷和铁含量增加。 相似文献
2.
微生物活动对地下水水化学组分、氧化还原环境及砷的迁移转化有重要影响。研究高砷地下水系统的氧化还原分带性,有助于进一步理解微生物作用下地下水中砷的迁移转化规律,并为高砷地下水原位修复技术提供理论依据。在综述前人的研究成果的基础上,阐明了不同生物地球化学阶段砷的吸附、释放及固定过程,并刻画出高砷地下水系统的氧化还原分带性概念模型。在地下水环境中,微生物依次消耗(还原)溶解氧、NO-3、Fe(Ⅲ)、SO2-4和CO2等组分,氧化有机物获取能量。在溶解氧和NO-3还原阶段,地下水处于偏氧化环境,此时Fe(Ⅲ)还原受到抑制,其负载的砷不会释放到地下水中;当Fe(Ⅲ)还原时,地下水处于还原环境,会导致与之共存的砷释放,形成高砷地下水;而当SO2-4还原时,地下水处于强还原环境,产生的HS-与Fe2+形成的铁硫化物吸附或共沉淀砷,会降低地下水中的砷浓度。 相似文献
3.
金属矿山在采矿、选矿、冶炼的过程中经常会产生环境污染的问题, 其中矿山酸性废水(acid mine drainage, 简称AMD)所带来的砷污染是最为严重的重金属污染问题之一。总结了砷在金属矿山中的赋存形态及其在不同矿物中活化、迁移的化学过程和形态转化规律, 认为: ①黄铁矿和毒砂是金属矿山中最普遍的含砷矿物; ②砷随着原生矿物的氧化溶解活化出来, 在AMD中主要以砷酸盐和亚砷酸盐的形态存在, 其中亚砷酸盐的迁移性更强; ③AMD中次生矿物(如黄钾铁钒、针铁矿、臭葱石等)吸附沉淀可以减缓砷的迁移速率、减少砷的迁移量但不能阻止砷的迁移。含砷矿物的次生氧化过程和次生矿物中砷的稳定能力研究可以对砷在矿山环境中迁移机制的深入理解和砷污染治理方案的制定提供新的思路和研究方向。 相似文献
4.
选取江汉平原典型地下水砷中毒区仙桃市沙湖原种场为研究区,对3个长50 m的钻孔沉积物砷含量与赋存形态及其他化学组成进行了分析。结果表明区内沉积物砷质量分数为1.35~107.5 mg/kg (平均值为12.8 mg/kg)。黏土或亚黏土层中砷含量较高,这与细粒沉积物中铁锰氧化物、黏土矿物对砷的吸附有关。地下20 m左右深度内含水层沉积物中砷含量最高,相应地下水中砷质量浓度高达到1 000 μg/L。草酸-草酸铵选择性提取结果指示沉积物中10%~77% (平均38%)的As与无定形铁氢氧化物结合,表明无定形铁氢氧化物还原性溶解可能是控制砷释放与还原的主要地球化学过程,并且有机质生物氧化机制极大地促进了该过程。然而,沉积物中仅1.2%~23%的铁被草酸-草酸铵提取,含水层中砷浓度主要受铁的氢氧化物还原性溶解影响,但其他形式的铁、有机物的吸附作用亦控制着砷的含量。 相似文献
5.
松嫩平原西部地区为中国砷中毒区域,含水层沉积物特征及砷赋存态对地下水砷迁移、转化的影响并不清楚。在对研究区高砷区与低砷区钻孔沉积物进行取样的基础上,运用激光粒度分析、Tessier五步提取法和Keon分步提取法分别确定了不同深度沉积物的粒度分布和不同赋存态砷含量,系统研究了沉积物的水力传导系数、不同赋存态砷的分布及其与高砷地下水形成的关系。结果表明:沉积物5种赋存态砷(包括可交换态、碳酸盐吸附态、铁/锰氧化物吸附态、有机物或硫化物吸附态和基质态)中,铁/锰氧化物吸附态砷含量最高,并且砷含量与铁、锰含量呈明显正相关性;高砷区钻孔沉积物铁/锰氧化物吸附态砷质量分数为(1.18~6.11)×10-6,低砷区为(0.67~2.60)×10-6;高砷区钻孔沉积物以粉砂、黏土为主,水力传导系数介于0.004~0.027m·d-1,低砷区钻孔沉积物以细砂、中砂为主,水力传导系数介于0.005~0.2m·d-1;沉积物中粉砂或黏土含量越多,则沉积物颗粒越小,其水力传导系数越低,各赋存态砷含量越高,因此,高砷区低水力传导系数有利于还原环境的形成。通过地下水的循环,高砷含水层沉积物的淋滤作用和铁/锰氧化物的还原性溶解形成了研究区高砷地下水。 相似文献
6.
采集中国北方某砂岩型铀矿床中的含铀矿石样品,共进行7组土柱模拟实验,分别探究氧化-还原条件、HCO-3浓度、有机质和微生物对铀迁移转化的影响。结果表明:氧化-还原条件改变对铀迁移转化会产生重要影响,含氧入渗水带来的氧化环境使含水介质中沉淀态铀大量氧化溶解;HCO-3的促解吸作用及铀酰络合物的强迁移能力对地下水中铀迁移转化影响较大;有机质会参与含水介质中矿物吸附点位竞争,从而造成铀的解吸;微生物作为氧化-还原反应的催化剂,在氧化剂氧化沉淀态铀的反应中起重要作用;氧化作用、解吸作用和溶解作用对地下水中铀迁移转化的贡献比例分别为65.28%、23.91%和10.81%。 相似文献
7.
原生高砷地下水已给人类健康造成了极大威胁。近几十年来,国际上针对高砷地下水已开展了大量的研究工作,但由
于地下水系统中砷经历的复杂物理、化学及生物地球化学过程,使得地下水系统中砷浓度衰减和运移尚不能进行准确预测。在系
统总结前人研究工作的基础上,对控制地下水中砷迁移转化的主要物理、化学和生物地球化学过程(包括吸附/解吸、溶解/沉淀、
非氧化/还原和生物还原等)进行了系统总结。重点讨论了孔隙介质中砷的地球化学反应和运移机制的平衡与动态模型,即批反
应模型、运移模型、反应运移模型,以期为原生高砷地下水修复及高砷地下水开发指导提供科学依据。 相似文献
于地下水系统中砷经历的复杂物理、化学及生物地球化学过程,使得地下水系统中砷浓度衰减和运移尚不能进行准确预测。在系
统总结前人研究工作的基础上,对控制地下水中砷迁移转化的主要物理、化学和生物地球化学过程(包括吸附/解吸、溶解/沉淀、
非氧化/还原和生物还原等)进行了系统总结。重点讨论了孔隙介质中砷的地球化学反应和运移机制的平衡与动态模型,即批反
应模型、运移模型、反应运移模型,以期为原生高砷地下水修复及高砷地下水开发指导提供科学依据。 相似文献
8.
通过采集江汉平原沙湖原种场典型高砷地下水区的２７个地下水样品、６个地表水样品和不同深度的沉积物样品，采用 Ｘ射线荧光光谱、离子色谱、ＴＯＣ分析仪以及沉积物平行提取方法对该区含水层的水化学特征以及沉积物的地球化学特征进行了分析。结果表明:该区地下水水化学类型主要为 ＨＣＯ３－Ｃａ·Ｍｇ型，属中性偏弱碱性水；氧化还原电位较负，ＮＨ＋４ －Ｎ、ＨＳ－ 和 Ｆｅ（Ⅱ）质量浓度较高，指示地下水的强还原环境；地 下 水 Ａｓ质 量 浓 度平均值为７４．３９μｇ／Ｌ，最大值达５８０．７７μｇ／Ｌ，出现在地面以下２５ｍ 位置，且 Ａｓ（Ⅲ）质量浓度普遍高于 Ａｓ（Ｖ）。随深度增加，沉积物中 ｗ（Ａｓ）呈先增加后减小的趋势，在１７．４ｍ（黏 土层）深度处达到最大（２１．１５ｍｇ／ｋｇ），且ｗ（Ａｓ）随深度的变化与沉积物中 ＴＯＣ、Ｆｅ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３ 质量分数以及沉积物比表面积随深度的变化呈现相同的趋势，采用ＳＰＳＳ软件经相关分析亦表明 Ａｓ与 ＴＯＣ、Ｆｅ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３ 和比表面积具有较强的相关关系，相关系数分别为０．７０，０．６８，０．７０，０．６７，揭示砷在富含有机质、铁铝氧化物及比表面积大的黏土层沉积物中更易富集。沉积物平行提取实验结果表明，江汉平原沉积物中的砷主要以强结晶态铁氧化物、溶解态硫化物和反应性硅酸盐的形式存在。 相似文献
9.
铁锰氧化物对苯酚氧化降解的实验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为了考察铁锰氧化物对酚类污染物的氧化降解能力,采用天然以及合成的铁锰氧化物对苯酚的氧化降解进行对比实验研究.土壤中铁锰氧化物样品分别为天然针铁矿及氧化锰,合成铁锰氧化物样品分别为合成针铁矿及软锰矿.结果表明:苯酚与铁锰氧化物发生氧化还原作用时,还可能与土壤中杂质发生吸附等作用;铁锰氧化物还原反应强度随着反应介质pH值的... 相似文献
10.
鄂尔多斯盆地南部延长组页岩微观储集空间特征 总被引：1，自引：1，他引：0
《东北石油大学学报》2015,(5)
以鄂尔多斯盆地三叠系延长组泥页岩为研究对象,采用岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜分析、比表面积及孔径分布分析和等温吸附实验等方法,研究页岩气储层微观储集空间的类型、成因及微观孔隙结构.结果表明:延长组泥页岩微孔隙与矿物的形成与转化存在一定联系,微孔隙中次生孔隙是不稳定矿物溶解和矿物成岩转化过程体积收缩等作用的综合结果.泥页岩孔径分布主要在10~30nm之间,孔径分布特征与页岩比表面积具有较好的对应关系.根据等温吸附—脱附曲线形态,将研究区微孔隙形态分为四类,研究区以第Ⅱ类微孔隙结构为主,页岩气的解吸效率相对较高.该研究结果为明确研究区延长组页岩微观储集空间特征及页岩气赋存机理提供指导. 相似文献
11.
地下水中砷的形成及与人群健康关系１砷元素的形成与分布砷是一种变价元素，常见的价态为Ａｓ３－、Ａｓ、Ａｓ＋、Ａｓ３＋、Ａｓ５＋几种，但在土层中多以三价或五价存在，土层中砷有溶解态和吸附态两种形式。溶解态砷一般只占全砷的５％～１０％，多为ＡｓＯ３－３和Ａ... 相似文献
12.
水资源短缺的西北干旱－半干旱地区，作为重要供水水源的地下水遭受硝酸盐等污染问题日益突出。识别地下水硝酸盐来源及其迁移转化过程对于污染防治至关重要。溶 解 性 有 机 质（ＤＯＭ）及其组分特征对于硝酸盐的迁移转化有着重要影响，因此，探究 ＤＯＭ 组成特征与地下水硝酸盐污染相关性显得尤为必要。以 鄂 尔 多 斯盆地北部湖泊集中区作为研究区，运用紫外－可见光光谱技术和荧光光谱技术手段，表征了硝酸盐污染地下水中ＤＯＭ 的组成特性，分析了地下水硝酸盐污染成因。结果 表 明，研 究 区 深 度４００ｍ 以上的地下水受到不同程度的硝酸盐污染，其主要是由于农牧业活动和生活污水等产生硝酸盐污染，同时质地疏松的沙质土包气带有利于地表污染渗入地下水中。此外，地下水中 ＤＯＭ 主要来源于地表，使得反硝化作用较弱，不利于地下水中 ＮＯ－３ 的自然衰减。 相似文献
13.
含水层沉积物是江汉平原地下水中砷的主要来源，沉积物地球化学特征对地下水的水化学具有重要控制作用。为查明江汉平原第四系沉积物中砷的垂向分布及赋存环境，在典型高砷地下水分布区内选取２个深钻（ＪＨ００２孔及 ＹＬＷ０１孔，深度分别为２３０ｍ 和２０１ｍ）采集沉积物样品进行了地球化学分析。结果表明全新统和上更新统含水层沉积物以黏土、粉土、淤泥质黏土、粉砂、细砂为主，指示着弱水动力的沉积环境；２个钻孔沉积物地球化学特征相似，ｗ（Ａｓ）＝２．０～２２．６ｍｇ／ｋｇ（平均９．０ｍｇ／ｋｇ），ｗ（Ｆｅ）＝１１．８～５５．０ｍｇ／ｇ（平均３７．８ｍｇ／ｇ），ｗ（Ｓ）＝０．１～２．１ｍｇ／ｇ（平均０．４ｍｇ／ｇ）。中、下更新统沉积物岩相变化较大，以砂和砾石居多，局部含有黏土夹层，指示着沉积时较强的水动力沉积环境；其中ＪＨ００２孔沉积物 ｗ（Ａｓ）＝２．７～１６０．５ｍｇ／ｋｇ（平 均４０．９ｍｇ／ｋｇ），ｗ（Ｆｅ）＝２０．１～１７９．５ｍｇ／ｇ（平均５０．５ｍｇ／ｇ），ｗ（Ｓ）＝０．１～１７．７ｍｇ／ｇ（平均４．９ｍｇ／ｇ）；ＹＬＷ０１孔沉积物砷、铁、硫质量分数均低于ＪＨ００２孔，ｗ（Ａｓ）＝５．２～５６．１ｍｇ／ｋｇ（平 均１６．２ｍｇ／ｋｇ），ｗ（Ｆｅ）＝１０．９～１１７．５ｍｇ／ｇ（平 均３６．４ｍｇ／ｇ），ｗ（Ｓ）＝０．３～７．８ｍｇ／ｇ（平均１．８ｍｇ／ｇ）。ＹＬＷ０１孔中、下更新统沉积物颗粒较ＪＨ００２孔更细，所处的水动力条件更弱，砷、铁、硫质量分数均低于ＪＨ００２孔，说明沉积历史环境影响着砷、铁、硫等元素的分布。沉积物地球化学数据聚类分析结果表明全新统和上更新统砷与铁具有显著的相关性，而中、下更新统沉积物砷与硫化物矿物紧密相关。结合不同深度含水层水化学特征差异指示上更新统含水层中含砷铁氧化物的还原性溶解导致浅层地下水中砷的富集，富硫的中、下更新统深层含水层中强还原环境下砷受到硫化物矿物的固定作用难以释放进入地下水中。 相似文献
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综合利用气体组分分析、铸体薄片分析、孔隙定量分析及常规物性分析等手段，对 ＣＯ２－地层水－砂岩的反应机理进行了研究。结果表明:早期 ＣＯ２ 溶于水形成碳酸，使得骨架颗粒及早期胶结物溶解形成大量的孔隙，晚期过量的 Ｈ＋ 消耗使得溶液呈碱性，下伏热流体所携带的 ＨＣＯ－３ 和 ＣＯ２ 水解形成的 ＨＣＯ－３ 与早期地层中的 Ｍｇ２＋ 、Ｆｅ２＋ 化合形成碳酸盐胶结物，以铁白云石为典型代表，在碱性环境下进行沉淀堆积，堵塞孔隙及喉道，综合早期建设性成岩作用及晚期破环性成岩作用，最终降低了储层质量，尤其在 ＣＯ２ 体积分数大于１０％时表现最为明显。 相似文献
15.
一系列硫化物矿床氧化带的研究表明，微生物的氧化效果应当引起人们的注意。不同气候区氧化作用对比研究，可以认为干旱地区以化学反应为主，湿润地区则以化学－生物化学联合作用占优势，当微生物参与氧化反应时，传统的硫化物－硫酸盐－氢氧化物－氧化物的反应系统被打乱，而是氧化－还原协调进行，巧妙配合，这是微生物生命活动的需要，是一种动态平衡的演化过程。 相似文献
16.
泰安市西南25km的大汶口盆地东北部,出露一处目前山东省境内已发现的唯一的天然含硫化氢泉,泉水呈浅翠绿色,因其具有强烈的臭鸡蛋味被当地称为臭泉。经勘探查明臭泉泉域边界受地层岩性、断裂构造、埋藏条件等诸因素控制,含水层为埋藏的古近纪官庄群大汶口组三段含膏泥质灰岩,岩石呈密集蜂窝状溶蚀,地下水接受含水层露头带第四系孔隙水的下渗补给,在向排泄区径流运动过程中逐渐具有承压性并溶解了岩石中大量石膏组分而形成SO_4-Ca型水,处于封闭还原环境下水中的硫酸根离子在有机质作用下发生脱硫酸作用还原为硫化氢并溶于水中,地下水于泉点处遇阻水断裂产生壅水现象使水位抬升溢出地表成泉,硫酸根离子是生成硫化氢的供体。根据氢氧同位素分析结果,推断含硫化氢水为大气降水入渗补给和第四系孔隙水下渗补给、地下水以40年前的"古水"占优;含硫化氢水氟离子含量高于其他类型水,含水层埋藏条件为处于相对封闭的环境,土壤硫高值区与机(民)井分布、灌溉范围吻合。 相似文献
17.
为查明有机质微生物降解过程对地下水系统中碘迁移富集的影响，以大同盆地为研究区，对区内２２组地下水样品进行了水化学和生物标志物研究。水化学分析结果表明，地下水碘质量浓度为５～１２１２μｇ／Ｌ，其 中，５６．５２％的地下水样品中碘质量浓度超过饮用水标准限定值１５０μｇ／Ｌ。地下水样品生物标志物分析结果显示，可提取饱和烃中存在大量“未分辨组分（ＵＣＭ）”；ＣＰＩ１ 和 ＣＰＩ２ 分别为０．３８～１．０３和０．２７～１．１９；低相对分子质量正构烷烃无明显奇偶优势。上述生物标志物特征表明，含水层中有机质经历了强烈的微生物降解。有机质微生物降解产生的 ＨＣＯ－３ 通过竞争吸附，导致沉积物中吸附态碘的解吸附并在地下水中富集。此外，有机质的微生物降解有利于迁移能力强的低相对分子质量有机质或有机胶体的形成，该类有机物通过吸附或螯合作用进一步促进碘在地下水中的富集。 相似文献
18.
系统采集陕西镇巴－重庆城口锰矿富集区典型锰矿床容矿岩石样品，采用元素地球化学方法研究该区域锰矿沉积环境和成矿作用。微量元素地球化学指标 Ｔｈ／Ｕ、Ｎｉ／Ｃｏ、Ｃｅ／Ｌａ、Ｖ／Ｓｃ、Ｃｄ、Ｍｏ分 析 显 示:震旦系陡山沱期，自北西陕西镇巴至南东重庆城口沉积环境总体具有从氧化向还原变化的趋势。元素和氧化物富集效应的构造环境分 析 显 示:镇巴至城口一带为大陆边缘向深海洋盆过渡带，其中镇巴地区为浅海或海陆过渡带，受气候及海平面升降影响明显，环境条件易发生变化，形成的锰矿物种类较多，并且多为氧化条件下形成；城口地区沉积水位较深，属于半深海至深海过渡带，沉积环境受海平面升降、气 候、物 源 影 响 小，沉积环境稳定，形成的锰矿物较为单一，主要为菱锰矿。 相似文献
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摘 要:微生物介导的铁循环是调控地表有害物质迁移转化等地球化学反应的关键因子之一。?为了探明腐殖酸对微生物还原含铁黏土矿物的影响,选取了富铁黏土矿物绿脱石和不同土壤中提取到的腐殖酸为研究对象进行了实验,在有、无腐殖酸2种条件下对比了典型异化铁还原菌Shewanellaputrefaciens?CN32对绿脱石结构Fe(Ⅲ)的还原效率。同时分析了微生物作用后绿脱石的晶体结构差异。实验采用化学方法检测Fe(Ⅲ)的还原程度,利用X射线粉晶衍射(XRD)及傅里叶转换红外光谱(FT-IR)对微生物作用前后的绿脱石进行了矿物学表征,利用扫描电镜(SEM) 研究了反应前后绿脱石的形貌差异。实验结果表明不同来源的腐殖酸均具有促进微生物还原绿脱石结构Fe(Ⅲ)的能力,但其促进效率存在差异。绿脱石中的结构Fe(Ⅲ)经微生物还原后,其矿物结构被破坏,结晶程度逐渐降低,矿物形貌由不规则片状变为松散疏松的网絮状。本研究对深入理解自然环境中铁的生物地球化学循环及其环境效应具有启示意义。 相似文献
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乍得 Bongor盆地基底结晶岩富含油气资源,为明确基岩的储集性能,综合利用岩心、岩石薄片、铸体薄 片、主量元素测试、压汞和常规物性等资料,研究了乍得 Bongor盆地潜山基岩的岩石类型、化学成分、矿物组成、 储集空间类型、孔隙结构和物性特征.结果表明,研究区基岩由变质岩和岩浆岩组成,各种岩性所含氧化物和矿 物含量有明显的差异.浅色矿物含量高的岩性脆性高,抗压强度小,在构造应力作用下更容易形成破碎粒间孔和 构造裂缝,且在溶蚀作用下,长石易于被溶解,而发育溶蚀孔,储集空间组合类型有裂缝－孔隙复合型、裂缝型和 孔隙型,孔渗高,排驱压力低,孔喉连通性好,中大孔径所占比例高,储集性能好;而暗色矿物含量高的岩性如变粒 岩类、片麻岩类和闪长岩类等,其构造成因的储集空间相对较差,但在溶蚀改造作用下暗色矿物更易被溶蚀,而形 成溶蚀孔,储集空间类型主要是孔隙型,局部存在裂缝型,孔渗低,排驱压力高,孔喉连通性差,小孔径所占比例 高,储集性能较差. 相似文献