原生高砷地下水廣泛分布于全球,是目前世界最嚴(yán)重環(huán)境問(wèn)題之一。內(nèi)蒙古自治區(qū)是我國(guó)典型的內(nèi)陸盆地型原生高砷地下水地區(qū)之一,其污染范圍大且受影響人口多。研究表明,有機(jī)物通過(guò)觸發(fā)鐵氧化物的微生物還原,可促進(jìn)As的富集,增加As的溶解性。然而,相關(guān)的控制因素仍有待進(jìn)一步研究。此外,該過(guò)程中發(fā)生的碳穩(wěn)定同位素、鐵同位素分餾特征、Fe氧化/氫氧化物礦物還原釋放的Fe和As及其相關(guān)關(guān)系仍有待于進(jìn)一步探討。本研究選取河套盆地西北部作為研究區(qū),通過(guò)資料整合、野外樣品采集和分析,運(yùn)用多種同位素(δ¹³C_DIC、δ¹³C_DOC、δ⁵⁶Fe、δ¹⁸O、δD)手段,將野外監(jiān)測(cè)與室內(nèi)微生物實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,研究地下水中碳、鐵同位素特征及As富集的生物地球化學(xué)過(guò)程。研究區(qū)49組地下水樣品中,36組地下水樣As濃度>10μg/L(范圍為1.32-384μg/L),點(diǎn)位超標(biāo)率為73.5%。高As地下水處于弱堿性-還原環(huán)境。整體上,地下水Fe含量較高,SO₄^2-...

【文章頁(yè)數(shù)】：117 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 引言
    1.1 研究背景及選題意義
        1.1.1 砷的地球化學(xué)性質(zhì)
        1.1.2 砷的水化學(xué)性質(zhì)
        1.1.3 環(huán)境中的砷與地下水中的砷
        1.1.4 高砷地下水研究現(xiàn)狀
    1.2 穩(wěn)定碳同位素研究現(xiàn)狀
        1.2.1 地下水中的碳形態(tài)
        1.2.2 地下水碳穩(wěn)定同位素概述
    1.3 鐵同位素研究現(xiàn)狀
        1.3.1 地下水中的溶解鐵
        1.3.2 鐵穩(wěn)定同位素
    1.4 科學(xué)問(wèn)題的提出
    1.5 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
        1.5.1 研究目標(biāo)和內(nèi)容
        1.5.2 研究技術(shù)路線
        1.5.3 論文創(chuàng)新點(diǎn)
    1.6 課題支撐
2 研究區(qū)概況
    2.1 自然地理概況
        2.1.1 自然地理
        2.1.2 地形地貌
        2.1.3 氣候
        2.1.4 水文
        2.1.5 灌溉
    2.2 區(qū)域地質(zhì)概況
        2.2.1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造
        2.2.2 地層巖性
    2.3 區(qū)域水文地質(zhì)條件
        2.3.1 含水層分布規(guī)律
        2.3.2 地下水循環(huán)特征
        2.3.3 區(qū)域水文地質(zhì)特征
    2.4 主要環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題
    2.5 研究區(qū)及采樣點(diǎn)分布
        2.5.1 研究區(qū)
        2.5.2 采樣點(diǎn)分布和樣品采集
        2.5.3 地下水樣品的分析
        2.5.4 沉積物樣品的分析
3 地下水化學(xué)特征
    3.1 地下水化學(xué)類型
    3.2 高砷地下水分布特征
        3.2.1 高砷地下水的水化學(xué)特征
        3.2.2 地下水砷的分布特征
    3.3 沉積物地球化學(xué)特征
4 地下水中穩(wěn)定同位素特征
    4.1 氘、氧同位素特征
    4.2 碳穩(wěn)定同位素特征
        4.2.1 溶解無(wú)機(jī)碳同位素(δ13CDIC)特征
        4.2.2 溶解有機(jī)碳同位素(δ13CDOC)特征
        4.2.3 地下水碳穩(wěn)定同位素與氧化還原敏感組分的關(guān)系
    4.3 碳穩(wěn)定同位素沿流向的變化
    4.4 不同深度地下水中碳穩(wěn)定同位素特征
    4.5 地下水鐵同位素特征
    4.6 鐵同位素沿流向的變化
    4.7 不同深度地下水中鐵同位素特征
5 載砷針鐵礦的還原及砷釋放
    5.1 研究思路
    5.2 材料與方法
        5.2.1 針鐵礦的制備
        5.2.2 載砷針鐵礦的制備
        5.2.3 厭氧耐砷微生物的培養(yǎng)
        5.2.4 厭氧耐砷微生物對(duì)載砷針鐵礦的還原
    5.3 測(cè)試方法
    5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.4.1 培養(yǎng)過(guò)程中砷、鐵等化學(xué)組分變化
        5.4.2 培養(yǎng)過(guò)程中碳穩(wěn)定同位素、鐵穩(wěn)定同位素變化
    5.5 微生物介導(dǎo)下砷的釋放
6 結(jié)論與建議
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 建議
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1
附錄2



本文編號(hào)：3805150