原位高砷地下水環(huán)境下鐵氧化物礦物吸附態(tài)砷的釋放特征及機(jī)理
發(fā)布時間:2021-01-30 20:31
原生高砷地下水是當(dāng)前國際社會面臨的嚴(yán)重環(huán)境地質(zhì)問題之一。我國是受慢性砷中毒危害最為嚴(yán)重的國家之一,尤其在內(nèi)蒙河套平原。高砷地下水主要賦存于還原條件下,鐵、錳氧化物或氫氧化物的還原性溶解以及伴隨的As(V)的異化還原是導(dǎo)致地下水砷富集的主要原因。然而,原位環(huán)境中不同鐵氧化物礦物吸附態(tài)砷的遷移轉(zhuǎn)化特征和機(jī)理卻并不清楚。論文以河套平原為研究區(qū),利用現(xiàn)場原位批實驗和柱實驗,揭示原位地下水條件下不同鐵氧化物礦物吸附態(tài)砷的釋放特征、機(jī)理和影響因素,具有一定的理論創(chuàng)新性和實際工程意義。原位靜態(tài)批實驗和原位柱實驗均表明,鐵氧化物類型決定砷的釋放規(guī)律,水鐵礦中砷的釋放前期以解吸附作用為主,后期以還原性溶解和As(V)異化還原為主;針鐵礦和赤鐵礦以砷的解吸附和As(V)異化還原為主。砷釋放量占總砷比例為:水鐵礦≈針鐵礦>赤鐵礦。氧化還原環(huán)境控制砷的遷移,還原環(huán)境促進(jìn)水鐵礦的還原性溶解和As(V)異化還原釋砷。磷酸根、硅酸根和溶解性有機(jī)碳為主要競爭離子,促進(jìn)砷的解吸附。水鐵礦礦物轉(zhuǎn)化作用有利于砷向地下水中遷移。水鐵礦轉(zhuǎn)換成纖鐵礦和針鐵礦,同時生成次生礦物馬基諾礦和菱鐵礦,相比于水鐵礦,次生礦物與砷的結(jié)...
【文章來源】:中國地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:149 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
可能出現(xiàn)地質(zhì)成因高砷地下水的分布(Aminietal.,2008)
圖 1-2 全世界統(tǒng)計估算暴露于高砷環(huán)境人口數(shù)量(×103)(Jadhav et al., 2015)砷的暴露途徑主要包括:呼吸吸入、食物和飲水?dāng)z入、經(jīng)皮膚吸收。砷中型分為:燃煤型砷中毒和飲水型砷中毒。燃煤型砷中毒是由于煤中含砷,過程中含砷煙霧污染食物和空氣所致。20 世紀(jì) 60 年代在貴州省發(fā)現(xiàn)。目病人數(shù)超過 3000 例,受危害人口達(dá) 20 萬人。飲水性砷中毒是受生態(tài)環(huán)境候等影響,地球表層砷溶解進(jìn)入水中,引起嚴(yán)重的水砷污染問題。由于人溉取水飲用等活動進(jìn)入人體所致。.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2.1 原生高砷地下水的分布
.2.2 高砷地下水的形成機(jī)理縱觀世界高砷水分布可知,高砷水的分布受物源和地球化學(xué)條件的影響。環(huán)境中,大部分砷是固定在礦物表面的,其中鐵氧化物與砷的關(guān)系尤為密地下水是礦物上的砷溶解或解吸附導(dǎo)致的結(jié)果,砷的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律受水界面的物理、水文地球化學(xué)及生物地球化學(xué)過程共同影響。物理化學(xué)過程混合擴(kuò)散、吸附-解吸附、氧化-還原、溶解-沉淀、離子交換和表面絡(luò)合物地球化學(xué)包括有機(jī)物驅(qū)動下生命活動引起的物理化學(xué)過程。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]黃河下游魯北平原地下水砷濃度空間變異特征與成因[J]. 劉春華,張光輝,楊麗芝,衛(wèi)政潤,劉中業(yè),陳相霖,張卓. 地球?qū)W報. 2013(04)
[2]河套平原第四紀(jì)沉積物中砷的賦存形態(tài)分析[J]. 高存榮,劉文波,劉濱,李金鳳,李飛. 中國地質(zhì). 2010(03)
[3]大同盆地地下水砷異常及其成因研究[J]. 王焰新,蘇春利,謝先軍,謝作明. 中國地質(zhì). 2010(03)
[4]貴德盆地高氟、高砷地下熱水分布及水化學(xué)特征[J]. 石維棟,郭建強(qiáng),張森琦,葉成明,李健,馬新華. 水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2010(02)
[5]2008年濱州市農(nóng)村生活飲用水水質(zhì)檢測資料分析[J]. 張秀繪,張麗芳,馬長利. 預(yù)防醫(yī)學(xué)論壇. 2010(02)
[6]珠江三角洲典型區(qū)水土中砷的分布[J]. 黃冠星,孫繼朝,荊繼紅,張玉璽,劉景濤,王金翠,向小平,陳璽,崔海煒. 中山大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(01)
[7]云南騰沖地區(qū)地?zé)崃黧w的地球化學(xué)特征[J]. 劉虹,張國平,金志升,劉叢強(qiáng),韓貴琳,李玲. 礦物學(xué)報. 2009(04)
[8]云南省耿馬縣孟定鎮(zhèn)水砷含量初步調(diào)查[J]. 王昕,孔慶剛. 環(huán)境與健康雜志. 2006(06)
[9]中國地方性砷中毒分布調(diào)查(總報告)[J]. 金銀龍,梁超軻,何公理,曹靜祥,馬鳳,王漢章,應(yīng)波,吉榮娣,中國地方性砷中毒分布調(diào)查協(xié)作組. 衛(wèi)生研究. 2003(06)
[10]新疆水砷及其對開發(fā)建設(shè)的影響(綜合報告)[J]. 王連方,鄭寶山,王生玲,林勤,張玲. 地方病通報. 2002(01)
博士論文
[1]河套盆地西部高砷地下水系統(tǒng)中的地球化學(xué)過程研究[D]. 鄧婭敏.中國地質(zhì)大學(xué) 2008
本文編號:3009539
【文章來源】:中國地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:149 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
可能出現(xiàn)地質(zhì)成因高砷地下水的分布(Aminietal.,2008)
圖 1-2 全世界統(tǒng)計估算暴露于高砷環(huán)境人口數(shù)量(×103)(Jadhav et al., 2015)砷的暴露途徑主要包括:呼吸吸入、食物和飲水?dāng)z入、經(jīng)皮膚吸收。砷中型分為:燃煤型砷中毒和飲水型砷中毒。燃煤型砷中毒是由于煤中含砷,過程中含砷煙霧污染食物和空氣所致。20 世紀(jì) 60 年代在貴州省發(fā)現(xiàn)。目病人數(shù)超過 3000 例,受危害人口達(dá) 20 萬人。飲水性砷中毒是受生態(tài)環(huán)境候等影響,地球表層砷溶解進(jìn)入水中,引起嚴(yán)重的水砷污染問題。由于人溉取水飲用等活動進(jìn)入人體所致。.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2.1 原生高砷地下水的分布
.2.2 高砷地下水的形成機(jī)理縱觀世界高砷水分布可知,高砷水的分布受物源和地球化學(xué)條件的影響。環(huán)境中,大部分砷是固定在礦物表面的,其中鐵氧化物與砷的關(guān)系尤為密地下水是礦物上的砷溶解或解吸附導(dǎo)致的結(jié)果,砷的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律受水界面的物理、水文地球化學(xué)及生物地球化學(xué)過程共同影響。物理化學(xué)過程混合擴(kuò)散、吸附-解吸附、氧化-還原、溶解-沉淀、離子交換和表面絡(luò)合物地球化學(xué)包括有機(jī)物驅(qū)動下生命活動引起的物理化學(xué)過程。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]黃河下游魯北平原地下水砷濃度空間變異特征與成因[J]. 劉春華,張光輝,楊麗芝,衛(wèi)政潤,劉中業(yè),陳相霖,張卓. 地球?qū)W報. 2013(04)
[2]河套平原第四紀(jì)沉積物中砷的賦存形態(tài)分析[J]. 高存榮,劉文波,劉濱,李金鳳,李飛. 中國地質(zhì). 2010(03)
[3]大同盆地地下水砷異常及其成因研究[J]. 王焰新,蘇春利,謝先軍,謝作明. 中國地質(zhì). 2010(03)
[4]貴德盆地高氟、高砷地下熱水分布及水化學(xué)特征[J]. 石維棟,郭建強(qiáng),張森琦,葉成明,李健,馬新華. 水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2010(02)
[5]2008年濱州市農(nóng)村生活飲用水水質(zhì)檢測資料分析[J]. 張秀繪,張麗芳,馬長利. 預(yù)防醫(yī)學(xué)論壇. 2010(02)
[6]珠江三角洲典型區(qū)水土中砷的分布[J]. 黃冠星,孫繼朝,荊繼紅,張玉璽,劉景濤,王金翠,向小平,陳璽,崔海煒. 中山大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(01)
[7]云南騰沖地區(qū)地?zé)崃黧w的地球化學(xué)特征[J]. 劉虹,張國平,金志升,劉叢強(qiáng),韓貴琳,李玲. 礦物學(xué)報. 2009(04)
[8]云南省耿馬縣孟定鎮(zhèn)水砷含量初步調(diào)查[J]. 王昕,孔慶剛. 環(huán)境與健康雜志. 2006(06)
[9]中國地方性砷中毒分布調(diào)查(總報告)[J]. 金銀龍,梁超軻,何公理,曹靜祥,馬鳳,王漢章,應(yīng)波,吉榮娣,中國地方性砷中毒分布調(diào)查協(xié)作組. 衛(wèi)生研究. 2003(06)
[10]新疆水砷及其對開發(fā)建設(shè)的影響(綜合報告)[J]. 王連方,鄭寶山,王生玲,林勤,張玲. 地方病通報. 2002(01)
博士論文
[1]河套盆地西部高砷地下水系統(tǒng)中的地球化學(xué)過程研究[D]. 鄧婭敏.中國地質(zhì)大學(xué) 2008
本文編號:3009539
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