【摘要】：包氣帶砷老化是指外源砷進(jìn)入包氣帶后,隨時(shí)間其水溶態(tài)和交換態(tài)等易遷移態(tài)向難遷移態(tài)轉(zhuǎn)化,從而導(dǎo)致其活性和生物有效性等逐漸降低的過程。由于國內(nèi)外現(xiàn)行的土壤生態(tài)和地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)是建立在新添加的砷實(shí)驗(yàn)條件下產(chǎn)生的生態(tài)毒理數(shù)據(jù),忽視了包氣帶中砷的長期老化作用,往往高估了包氣帶砷的生態(tài)和地下水污染風(fēng)險(xiǎn)。所以,在生態(tài)和地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評估標(biāo)準(zhǔn)制定中,認(rèn)識(shí)并預(yù)測包氣帶砷的老化過程是十分重要的。另外,了解包氣帶砷的老化機(jī)制也有助于改良當(dāng)前關(guān)于包氣帶砷污染的各種化學(xué)鈍化修復(fù)技術(shù),降低修復(fù)治理成本,最大程度保持包氣帶原有的理化性質(zhì)。本研究利用改進(jìn)的連續(xù)提取技術(shù),采用室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)等方法,著重研究了：1)外源砷在包氣帶介質(zhì)中的老化過程以及添加鐵粉和腐殖酸對包氣帶砷老化的影響；2)粒徑組分和污染負(fù)荷對外源砷在包氣帶介質(zhì)中老化的影響：3)溫度和氧化還原條件對包氣帶外源砷老化的影響。旨在揭示相關(guān)地球化學(xué)環(huán)境要素對包氣帶砷老化的影響及其控制機(jī)理。本研究取得了如下主要結(jié)果：1)包氣帶外源砷(Ⅲ)和砷(Ⅴ)的老化過程均大致分為三個(gè)階段,每個(gè)階段均表現(xiàn)為相對易遷移的形態(tài)向相對難遷移的形態(tài)轉(zhuǎn)化,并在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)(180d)老化作用仍在持續(xù)。添加腐殖酸對包氣帶外源砷(Ⅲ)和砷(Ⅴ)的老化過程無明顯影響,而添加鐵粉則明顯提升了包氣帶外源砷(Ⅲ)和砷(V)的老化進(jìn)程。2)添加腐殖酸對包氣帶外源砷(Ⅲ)和砷(Ⅴ)老化程度的影響很小,而添加鐵粉則急劇加大了包氣帶外源砷(Ⅲ)和砷(Ⅴ)的老化程度。粒徑越細(xì)、溫度越高、污染負(fù)荷越低包氣帶外源砷(Ⅲ)的老化程度越高。越偏向氧化環(huán)境包氣帶外源砷(Ⅲ)和砷(Ⅴ)的老化程度也越高。3)老化作用減弱了各種條件下包氣帶外源砷(Ⅲ)和砷(Ⅴ)的地下水污染和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。添加腐殖酸略微降低了包氣帶中外源砷(Ⅴ)的地下水污染風(fēng)險(xiǎn),而對外源砷(Ⅲ)則基本無影響。添加鐵粉急劇降低了包氣帶外源砷(Ⅴ)和砷(Ⅲ)的地下水污染風(fēng)險(xiǎn)。4)粒徑越細(xì)、溫度越高、污染負(fù)荷越低,包氣帶外源砷(Ⅲ)的地下水污染和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)越小。越偏向氧化環(huán)境,包氣帶外源砷(Ⅲ)和砷(Ⅴ)的地下水污染和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)越小5)從生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)隨時(shí)間增加的變化角度來說,污染負(fù)荷越低、溫度越高,包氣帶外源砷(Ⅲ)的老化過程越短,越趨向氧化環(huán)境,包氣帶外源砷(V)的老化過程越持久。
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：X523;X142
【圖文】：

年平均氣溫約２２．ＴＣ，降雨量在１６００－２０００ｍｍ之間，屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣逡逑候。研究區(qū)止地利用類型主要為農(nóng)業(yè)區(qū)、生活區(qū)Ｗ及工業(yè)區(qū)，工業(yè)區(qū)Ｗ金屬粉末處理廠逡逑為主，并包括一些五金廠、電子廠、侶制品廠Ｗ及印染廠等（圖２－１），這些工廠的部分逡逑廢水未經(jīng)處理就地排入農(nóng)業(yè)區(qū)的地表水，部分地表水用于農(nóng)業(yè)灌概，研究區(qū)表±主要種逡逑植花弁和蔬菜。逡逑＼}0＼邋＼R*／＾帛廠金栤末楙逡逑帶廣＜／昌麟渠逡逑NB邐．＇品巧咬／邋因污壚逡逑＇ｖ：：＾逡逑＇＇／邐０邐５０邐ｌｏｏｍ邐（７逡逑圖２－１采巧點(diǎn)分布圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ２－１邋Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｓａｍｐｌｉｎｇ邋ｓｉ化Ｓ逡逑１．水文地質(zhì)概況逡逑研究區(qū)屬海陸交互相沉積，區(qū)內(nèi)包氣帶介質(zhì)ｗ粉質(zhì)粘±和游泥質(zhì)粉質(zhì)粘±為主，且逡逑夾雜一些貝殼Ｗ，包氣帶厚度為０．５？Ｉｍ邋（圖２－２）。研巧區(qū)地下水穩(wěn)定水位為化５？Ｉｍ，逡逑１０逡逑

邐第二章包氣帶神的背泉含量及影響因素邐逡逑由于頻繁農(nóng)業(yè)灌概使得豐枯水期地下水位差異不明顯，含水介質(zhì)レッ粉±和粉細(xì)砂為主。逡逑研究區(qū)地下水補(bǔ)給主要來自大氣降水和農(nóng)業(yè)灌概，略微受潮汝漲落影響。研究區(qū)位于平逡逑原河網(wǎng)區(qū)，區(qū)內(nèi)水動(dòng)力遲緩，地下水排泄方式Ｗ蒸發(fā)和人工揭露為主。逡逑【田）ＳＯＩ邐Ｓ０２邐Ｓ０３邐Ｓ０４邐Ｓ０５逡逑

圖４－２室溫條件下外源神（ＩＩＩ）在±X討械睦匣體義希疲椋紓酰潁澹矗插澹粒紓椋睿玨澹穡潁錚悖澹螅簀澹錚駑澹澹錚紓澹睿錚酰簀澹粒簀澹ǎ桑桑桑╁澹椋鑠寤邋澹螅錚椋戾澹鰨椋簦楨澹椋睿悖酰猓幔簦椋錚鑠澹簦椋恚邋澹幔翦澹潁錚錚礤寤恚穡澹潁幔簦酰潁邋澹玻靛濉悖緬義希ǎ常├匣棋義

本文編號(hào)：2751866