發(fā)布時間：2017-09-19 22:45

  本文關(guān)鍵詞：砷在新疆奎屯地下水中的分布及其在農(nóng)田土壤中的遷移

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【摘要】：砷是一種具有較強毒性和致癌作用的元素,新疆奎屯墾區(qū)是中國大陸第一個地方性砷中毒病區(qū),雖然通過改水工程使地方病病情得到了一定控制,但隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展,對地下水資源的需求量日益增加,水資源匱乏使得高砷水灌溉成為一種普遍現(xiàn)象。本研究以新疆奎屯墾區(qū)地下水為研究對象,采用野外采樣和土柱試驗相結(jié)合的方法以及原子熒光分析技術(shù),揭示奎屯墾區(qū)高砷地下水的分布特征,研究高砷水灌溉后砷在土壤垂直方向的遷移行為,并對砷在農(nóng)田土壤中的運移進行模擬及預測,分析其對淺層地下水的污染風險,為科學指導干旱區(qū)地下水資源的合理開發(fā)利用提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:(1)奎屯墾區(qū)As含量范圍在2.29-400.68μg·L-1,均值為87.34μg·L-1,地下水中砷含量總體偏高,均值超出我國飲用水標準近9倍。71個地下水樣中有23個超出我國農(nóng)田灌溉水標準,超標率為32%。該地區(qū)地下水中砷濃度與海拔高度呈極顯著負相關(guān)(相關(guān)系數(shù)-0.550**),砷含量從南向北逐漸升高。奎屯墾區(qū)是按照地下水中砷的含量劃分地下水的用途,水源地井水中砷含量符合我國飲用水標準,井灌區(qū)水井中砷含量符合我國農(nóng)田灌溉水標準,非井灌區(qū)井水中砷含量較高,超出我國農(nóng)田灌溉水標準,不能直接農(nóng)田灌溉,需要和地表水混合后才能灌溉,濃度最高的水井混合比例不能超過地表水的29%。墾區(qū)應該加大對私人開采地下水井的管理,對于開采的地下水井必須進行砷含量檢測,嚴禁超出農(nóng)田灌溉水標準的水井直接灌溉。(2)奎屯墾區(qū)農(nóng)田土壤對砷的吸附用Langmuir方程和Freundlich方程均能很好的擬合。墾區(qū)農(nóng)田土壤對砷較容易吸附,并且固液比越小,土壤對砷的吸附越容易。相同濃度下,農(nóng)田土壤對不同pH值砷溶液的吸附量有較大差異,砷溶液的pH=5時,土壤對砷的吸附量最大。pH㧐5時,砷溶液中pH越大,土壤對砷的吸附量越小。(3)20cm土柱淋溶結(jié)束后砷主要集中在0-2cm,砷含量隨著土壤深度的增加逐漸減少。土壤中閉蓄態(tài)砷和鋁型砷比例較高,水溶態(tài)砷和交換態(tài)砷比例較低。0-2cm土層中,閉蓄態(tài)砷含量最高,2cm以下土層中,鋁型砷所占比例最高,閉蓄態(tài)砷、鐵型砷和水溶態(tài)砷所占比例隨深度的增加逐漸減少。HYDRUS-1D模型可以很好的預測高砷水灌溉后砷在墾區(qū)農(nóng)田土壤中的運移,預測值與實測值很接近,相關(guān)系數(shù)達0.985。通過模型預測,當模擬灌溉時間在12年左右時,淋出液中砷濃度超出地下水Ⅲ類水標準,對環(huán)境及地下水會產(chǎn)生一定的污染風險。
【關(guān)鍵詞】：砷 地下水 農(nóng)田土壤 遷移 奎屯墾區(qū)
【學位授予單位】：新疆農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X131
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 第一章 緒論6-14
• 1.1 研究背景與選題意義6
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀6-12
• 1.3 研究目標、研究內(nèi)容和技術(shù)路線12-14
• 第二章 材料與方法14-24
• 2.1 研究區(qū)概況14-16
• 2.2 材料與方法16-24
• 第三章 砷在奎屯墾區(qū)地下水中的分布24-37
• 3.1 奎屯墾區(qū)地下水利用現(xiàn)狀24
• 3.2 奎屯墾區(qū)地下水砷含量統(tǒng)計特征24-26
• 3.3 奎屯墾區(qū)各團場地下水中砷含量26-35
• 3.4 奎屯墾區(qū)地下水砷含量分布35-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 第四章 奎屯墾區(qū)農(nóng)田土壤對砷的吸附37-42
• 4.1 奎屯墾區(qū)農(nóng)田土壤對砷的吸附特性37
• 4.2 奎屯墾區(qū)農(nóng)田土壤對砷的吸附等溫方程37-39
• 4.3 農(nóng)田土壤對不同pH值砷溶液的吸附39-40
• 4.4 本章小結(jié)40-42
• 第五章 砷在農(nóng)田土壤中的遷移42-49
• 5.1 Cl-穿透曲線42
• 5.2 As穿透曲線42-43
• 5.3 砷在農(nóng)田土壤中的累積特點43-45
• 5.4 砷在農(nóng)田土壤中的遷移模擬及預測45-48
• 5.5 本章小結(jié)48-49
• 第六章 結(jié)論49-51
• 6.1 砷在奎屯墾區(qū)地下水中的分布49
• 6.2 奎屯墾區(qū)農(nóng)田土壤對砷的吸附49
• 6.3 砷在農(nóng)田土壤中的遷移49-51
• 參考文獻51-55
• 致謝55-56
• 作者簡歷56

【參考文獻】

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本文編號：884365