城镇化进程中珠江三角洲地区浅层地下水中砷分布特征及成因     

吕晓立  郑跃军  韩占涛  李海军  杨明楠  张若琳  刘丹丹 《地学前缘》2022,29(3):88-98

随着经济的快速发展,城镇化和工业化成为影响地下水环境的重要因素。沿海城市化地区地下水中砷来源复杂,不仅有各种人为来源,天然沉积环境更是造成高砷地下水的主要成因。本文通过对比珠江三角洲地区不同历史时期水化学组分变化,采用离子比和主成分分析技术,研究了城镇化背景下研究区不同类型含水层地下水中砷的分布特征及成因。结果表明,研究区浅层地下水砷浓度介于未检出至420 μg·L^-1之间,主要以As(Ⅲ)的形态存在,孔隙含水层的砷浓度普遍高于裂隙和岩溶含水层。取自研究区的1 567组地下水化学样品测试结果显示,ρ(As)>10 μg·L^-1的高砷地下水样品检出89组,占比5.7%。其中,孔隙、裂隙和岩溶含水层高砷地下水分别检出82组、4组和3组,占比分别为7.8%、0.8%和9.7%。高砷地下水主要分布在城镇化地区,其比例为非城市化地区的5倍以上。对比历史水化学数据,近10年新增城镇建设用地浅层高砷地下水中砷浓度平均值增加了30%。高砷地下水通常具有pH值较高、氧化-还原电位(Eh)较低等特性。地下水中砷浓度与 {\mathrm{NH}}_4^{+}、Fe、Mn浓度及耗氧量呈正相关。三角洲平原区第四系基底富含有机质的淤泥质沉积地层,在微生物降解和有机质矿化作用下,固着砷的铁(氧)氢氧化物被还原溶解促使砷释放富集。城镇化过程中含砷工业废水的泄漏入渗是佛山市南部顺德区地下水中砷的另一重要来源。受原生沉积环境和人为输入双重作用,三角洲平原区所形成的中性至弱碱性还原环境是高砷地下水赋存的主要成因。  相似文献   

湖南石门雄黄矿区黄水溪砷昼夜变化及藻对砷释放影响研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

罗唐惠子  任霞  蒙新赟  刘璟 《岩石矿物学杂志》2022,41(4):835-843

湖南石门黄水溪受历史雄黄矿区污染严重,溪流中砷昼夜变化及藻-砷矿物水岩作用昼夜规律的研究对认识该流域中砷的迁移行为和控制污染具有重要意义。本研究野外调查了砷浓度的昼夜变化及其水化学参数,实验分离出黄水溪藻种并且模拟了光合作用下藻的生长与砷矿物(雄黄)释砷动力学过程。研究结果表明,黄水溪流中砷浓度范围在0.8～1.1 mg/L之间,夜晚降低,白天上升,且湖口处砷分层效应最为明显,温度、pH值、溶解氧及碳酸根含量与砷浓度变化规律一致,但叶绿素a和碳酸氢根含量与砷浓度变化规律相反;黄水溪藻种丰富,分离获得了小球藻、水绵、栅藻等多种藻类;在实验中,相比于纯雄黄,低浓度藻能够促使每克雄黄在48 h作用后释放182.1 mg的As(Ⅲ)和459.3 mg的As(V);中浓度藻存在显著的吸收现象,且As(Ⅲ)优于As(V);高浓度藻促进雄黄释放,显著提高As(V)释放量,是纯雄黄释放的2.9倍。本文实验结果表明,昼夜变化能改变砷的浓度和价态,其中藻的存在起着重要的作用。  相似文献   

压实度对铁盐稳定化砷、锑污染土特性的影响及机制研究     

周实际  杜延军  倪浩  孙慧洋  李江山  杨玉玲 《岩土力学》2022,(2):432-442

压实度是影响铁盐稳定化砷(As)、锑(Sb)污染土环境岩土工程特性的主要因素之一。通过测定不同压实度铁盐稳定剂(PFSC)稳定化As、Sb污染土无侧限抗压强度(UCS)、As和Sb浸出浓度、渗透系数kw,研究了压实度对PFSC稳定化As、Sb污染土环境岩土工程特性的影响规律。通过工业CT扫描、X射线光电子能谱(XPS)明确了稳定化土微观孔隙特征、元素价态随压实度的变化规律。As的浸出浓度随着压实度的提高先降低后略微上升,压实度为93%时,As的浸出浓度最低;Sb的浸出浓度随着压实度的提高而降低,压实度大于85%后趋于平稳。压实度由75%提高至96%,稳定化土UCS由4.26 kPa增大至43.78 kPa。压实度由80%提高至96%,稳定化土k_w由1.33×10^–7 m/s降低至2.81×10^–9 m/s。工业CT扫描结果表明,随着压实度的提高,土体逐渐紧实,土体孔隙度由7.54%降低至5.30%。As、Sb和Fe的XPS分析结果表明,压实度增高促使As(Ⅴ)、Sb(Ⅴ)和Fe(Ⅲ)分别向As(Ⅲ)、Sb(Ⅲ)和Fe(Ⅱ...  相似文献   

卡林型金矿金砷成分分析标准物质研制   总被引：3，自引：3，他引：0  

杨理勤  陈占生  谢璐  李玄辉  冯亮  艾晓军  汤宇磊 《岩矿测试》2018,37(2):209-216

卡林型金矿因其含砷影响金的分析和选冶回收率而备受关注,需要研制相应的标准物质支撑应用研究。本文依托近年来探明的超大型卡林型金矿——阳山金矿采集候选物,按照国家一级标准物质技术规范研制了4种卡林型金矿标准物质GBW07854~GBW07857。共有20家实验室联合定值,金主要分析方法为原子吸收光谱法和火试金法,湿法分析采用梯度焙烧-活性炭吸附金而分离砷等干扰组分;砷分析主要采用电感耦合等离子体发射光谱法和分光光度法。引用金量分析相对偏差允许限界定组内离群值,弥补了Dixon法和Grubbs法剔除离群值不够完全的缺陷。均匀性检验指标FF0.05(29,30)=1.84,表明组内和组间均无明显差异;在22个月内进行了5次检验,稳定性良好。4种标准物质金和砷的定值结果准确度均优于同量级的国家一级金矿石标准物质和国外含砷多金属矿石标准物质。该系列标准物质可用作卡林型金矿金和砷分析与研究等工作的量值标准。  相似文献   

利用体外方法评估不同淋洗剂对土壤中砷的淋洗效果及其健康风险     

岳昌盛  都慧丽  彭犇  崔岩山 《地学前缘》2019,26(6):42-48

土壤砷污染已成为我国严重的环境问题,淋洗法是修复土壤砷污染较为有效的手段之一。文中以砷污染土壤为研究对象,运用2种环境友好的淋洗剂KH2PO4和草酸进行振荡淋洗实验,探究两种淋洗剂对不同砷污染土壤的淋洗效果,在此基础上,通过2种不同的体外方法 (physiologically based extraction test,PBET;in vitro gastrointestinal,IVG),探索其生物可给性及对人体的健康风险。结果显示,KH2PO4和草酸对土壤中砷有不同程度的去除,草酸对土壤砷的去除率较高,平均去除率为54.3%。运用PBET方法得到的土壤砷的生物可给性高于IVG方法,KH2PO4淋洗后土壤砷的生物可给性高于草酸。与草酸相比,KH2PO4淋洗会在一定程度上增加土壤砷的健康风险。不同in vitro方法对不同淋洗剂修复后效果有不同的评估结果,应该根据不同的淋洗剂选择较为保守的体外方法来评估淋洗后土壤的生物可给性及健康风险。  相似文献   

中国主要含砷矿产资源的区域分布与砷污染问题   总被引：36，自引：0，他引：36  

肖细元  陈同斌  廖晓勇  武斌  阎秀兰  翟丽梅  谢华  王莉霞 《地理研究》2008,27(1):201-212

本文分析了我国主要含砷矿资源的区域分布及其开采所带来的环境污染问题。截至2003年底,我国累计探明砷矿资源储量为397.7万t,保有储量279.6万t,其中87.1%的保有储量以共生、伴生砷矿形式存在。砷矿资源分布相对集中于广西、云南、湖南,三省的保有储量占全国保有储量的58.0%;其中广西南丹县和云南个旧市的保有储量最大,分别占全国总保有储量的17.0%和10.2%。我国已经有大量的砷随矿产资源的开采而带至环境中。截至2003年底,全国砷采出量至少高达139.2万t,其中广西、云南、湖南采出量最大,分别达73.3、34.2和15.3万t。在矿产采冶过程中,采出的砷有70%弃留于尾矿中。矿业活动释放的砷已通过土壤及食物链途径威胁到人体健康,尤其是在矿冶活动密集的西南地区问题更加突出。  相似文献   

An investigation on tolerance and accumulation of a facultative marine fungus <Emphasis Type="Italic">Aspergillus flavus</Emphasis> to pentavalent arsenic     

Anjana K. Vala  Vipul Davariya  R. V. Upadhyay 《中国海洋大学学报(英文版)》2010,9(1):65-67

Tolerance of a facultative marine fungus Aspergillus flavus towards As (V) was tested. Luxuriant growth of the test isolate was observed in culture media with As (V) concentrations of 25 mg L⁻¹ and 50 mg L⁻¹, indicating its tolerance to the metal. Accumulation rate of arsenic was always higher when exposed to As (V) at 50 mg L⁻¹ than at 25 mg L⁻¹. The study reveals Aspergillus flavus as a promising candidate for environmental bioremediation. Arsenic contents (mg g⁻¹) in the fungus when exposed to 50 mg L⁻¹ As (V) were measured as 11.1773, 4.0983, and 8.0000 mg g⁻¹ on day 3, 6 and 9, respectively. The highest content was observed initially, i.e. on day 3, followed by a decline and a rise again. These results provide baseline information for further explorations regarding the exploitation of the fungus for arsenic removal.  相似文献   

Natural arsenic in Triassic rocks: A source of drinking-water contamination in Bavaria, Germany     

Gerold Heinrichs  Peter Udluft 《Hydrogeology Journal》1999,7(5):468-476

 The aquifer system of the Upper Triassic Keuper Sandstone, an important source of drinking water in northern Bavaria, is affected by elevated arsenic concentrations. Within the study area of 8000 km², no evidence exists for any artificial source of arsenic. Data from about 500 deep water wells show that in approximately 160 wells arsenic concentrations are 10–150 μg/L. The regional distribution of arsenic in the groundwater shows that elevated arsenic concentrations are probably related to specific lithofacies of the aquifers that contain more sediments of terrestrial origin. Geochemical measurements on samples from four selected well cores show that arsenic has accumulated in the rocks. This indigenous arsenic is the source of arsenic in the groundwater of certain facies of the middle unit of the Keuper Sandstone. Received, June 1998 / Revised, January 1999, May 1999 / Accepted, June 1999  相似文献   

Diel changes in metal concentrations in a geogenically acidic river: Rio Agrio,Argentina     

Stephen R. Parker  Christopher H. Gammons  Fernando L. Pedrozo  Scott A. Wood 《Journal of Volcanology and Geothermal Research》2008

Rio Agrio in Patagonia, Argentina is a geogenically acidic stream that derives its low-pH waters from condensation of acidic gases near its headwaters on the flanks of the active Copahue Volcano. This study reports the results of three diel (24-h) water samplings in three different pH regimes (3.2, 4.4 and 6.3) along the river. Changes in the concentration and speciation of Fe dominated the diel chemical changes at all three sites, although the timing and intensity of these cycles were different in each reach. At the two acidic sampling sites, total dissolved Fe and dissolved Fe(III) concentrations decreased during the day and increased at night, whereas dissolved Fe(II) showed the reverse pattern. These cycles are explained by Fe(III) photoreduction, as well as enhanced rates of precipitation of hydrous ferric oxide (HFO) during the warm afternoon hours. A strong correlation was observed between Fe(III) and As at the furthest upstream (pH 3.2) site, most likely due to co-precipitation of As with HFO. At the downstream (pH 6.3) location, Fe(II) concentrations increased at night, as did concentrations of rare earth elements and dissolved Al. Photoreduction does not appear to be an important process at pH 6.3, although it may be indirectly responsible for the observed diel cycle of Fe(II) due to advection of photochemically produced Fe(II) from acidic upstream waters.  相似文献   

高砷地下水中溶解性有机碳和无机碳稳定同位素特征   总被引：1，自引：0，他引：1  

周殷竹  郭华明  逯海 《现代地质》2015,29(2):252-259

随着稳定同位素分析技术的逐步完善,碳稳定同位素被广泛应用于地球化学领域。高砷地下水砷的生物地球化学循环是目前环境化学研究热点之一。分析概括了碳稳定同位素应用于地下水领域的研究现状,介绍了地下水中有机碳和无机碳稳定同位素的前处理方法以及测试技术。在此基础上,选取了内蒙古河套平原具有代表性的高砷地下水进行氧化还原敏感组分、碳稳定同位素的测定与分析。结果表明,As分布极不均匀,其含量为1.24~387 μg/L。地下水溶解性有机碳(DOC)含量相对较高,与溶解性无机碳(DIC)浓度基本呈正相关。δ¹³C_DIC相对δ¹³C_DOC较富集¹³C;δ¹³C_DIC-δ¹³C_DOC与δ¹³C_DIC之间具有显著的正相关关系;表明δ¹³C_DIC值越贫化,δ¹³C_DIC-δ¹³C_DOC越小,地下水中来源于有机物氧化分解的无机碳越多,进一步说明有机碳的氧化分解在无机碳稳定同位素贫化过程中起主要作用。此外,δ¹³C_DIC-δ¹³C_DOC与As浓度呈一定的负相关关系;表明有机物的微生物降解对砷的富集具有明显的促进作用。微生物可利用的碳源增加,促进异养微生物的代谢,并消耗氧气,最终形成有利于地下水As富集的还原环境。  相似文献