潜流带地表水—地下水相互作用下砷的循环特征 ——以河套平原杭锦后旗为例

发布时间：2021-04-25 18:26

　　潜流带中地表水作用下砷的行为研究正受到世界相关学者越来越多的关注。本文以河套平原杭锦后旗一处常年性湿地（PL）和一处干湿地（DL）两处为典型研究单元。沿着不同剖面上,采集了地下水、孔隙水和沉积物,并分析了其物理化学性质。从水化学及沉积物地球化学角度,探讨了地表水-地下水相互作用下孔隙水特征和砷迁移转化行为,建立了地表水-地下水作用下砷运移模型。取得的认识和成果概述如下:（1）天然地下水径流条件下,孔隙水砷在水平和垂直方向上均有一定的积累效应,导致补给区地下水中的砷含量低于汇流区。（2）地表水存在区沉积物色度特征表明,越靠近地表水体,环境氧化性越强,As被吸附在这些金属氧化物表面成为As聚集区,该区主要位于细砂层中,深度为3.5 m、6⁸ m附近,距离海子25 m以内范围。富集的As在竞争离子（如HCO—3）和微生物等因素作用下将再次释放到地下水中。（3）地表水主要通过生物-化学、水动力条件、氧化还原环境等过程影响潜流带砷的循环。距离地表水越近,孔隙水As浓度与总溶解性Fe、Mn及HCO—3相关性越差,与沉积物色度、Fe、Mn含量存在负相关性,而与有机质含量存在正相... 

【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景与意义
    1.2 国内外研究现状及趋势
        1.2.1 砷的环境化学性质
        1.2.2 地下水砷的迁移转化规律
        1.2.3 水文地质条件对地下水砷分布的影响
        1.2.4 地表水影响下砷的行为特征
        1.2.5 河套平原高砷地下水的形成机制
    1.3 科学问题的提出
    1.4 研究内容和思路
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究方法和技术路线
        1.4.3 课题支撑
    1.5 创新点
第二章 区域概况及研究区简介
    2.1 自然地理概况
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 地形、地貌
        2.1.3 气候
        2.1.4 水文
        2.1.5 社会经济
    2.2 地质与水文地质概况
        2.2.1 地层与构造
        2.2.2 区域地质构造
        2.2.3 地下水补径排条件和运动特征
    2.3 研究区概况
        2.3.1 位置
        2.3.2 地质与水文地质条件
第三章 地下水-孔隙水化学特征及砷分布
    3.1 前言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 钻孔布设
        3.2.2 沉积物样品采集、保存和分析
        3.2.3 孔隙水样品采集、保存和分析
    3.3 孔隙水化学特征及其对砷分布的影响
        3.3.1 孔隙水化学特征
        3.3.2 孔隙水中砷及其相关元素的分布
    3.4 沉积物地球化学特征
        3.4.1 部分化学元素特征
        3.4.2 沉积物中砷分布特征及影响因素
        3.4.3 沉积物色度及总有机碳特征
    3.5 孔隙水中砷含量的影响因素
        3.5.1 水化学因子
        3.5.2 沉积物地球化学性质
    3.6 小结
第四章 地表水-地下水相互作用下砷循环特征
    4.1 前言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 钻孔布设
        4.2.2 PL区附近地下水水位监测
        4.2.3 沉积物样品采集、保存和分析
        4.2.4 孔隙水样品采集、保存和分析
    4.3 地表水-地下水-孔隙水化学特征
        4.3.1 地表水、孔隙水、地下水基本水化学特征
        4.3.2 孔隙水、地表水、地下水砷及相关组分含量特征
        4.3.3 氢氧同位素特征
    4.4 沉积物地球化学特征
        4.4.1 部分化学元素分布特征
        4.4.2 色度及总有机碳特征
    4.5 孔隙水中砷含量影响因素
        4.5.1 水化学因子
        4.5.2 沉积物地球化学性质
    4.6 潜流带地表水-地下水相互作用下砷循环特征概念模型
    4.7 小结
第五章 结论与建议
    5.1 主要结论
    5.2 建议
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]内蒙古河套盆地地表水-浅层地下水化学特征及成因[J]. 郭华明,倪萍,贾永锋,张波,张扬.  现代地质. 2015(02)
[2]地壳表层砷的循环与污染地下水模式[J]. 高存荣,冯翠娥,刘文波,赤井纯治,久保田喜裕,小林巌雄.  地球学报. 2014(06)
[3]干旱、半干旱地区高砷地下水形成机理研究:以中国内蒙古河套平原为例[J]. 高存荣,刘文波,冯翠娥,陈有鑑,张国,宋建新.  地学前缘. 2014(04)
[4]内蒙古河套平原地下咸水与高砷水分布特征[J]. 高存荣,刘文波,冯翠娥,刘滨,宋建新.  地球学报. 2014(02)
[5]氢氧化铁对砷的吸附与沉淀机理[J]. 刘辉利,梁美娜,朱义年,蔡芬芬,邹惠仙.  环境科学学报. 2009(05)
[6]河套平原临河区高砷地下水分布及水化学特征[J]. 高存荣,李朝星,周晓虹,刘滨,刘文波,李采,冯大勇.  水文地质工程地质. 2008(06)
[7]内蒙古农业灌区夏、秋浇的氮磷流失变化[J]. 曾阿妍,郝芳华,张嘉勋,欧阳威,张敏霞,田伟君.  环境科学学报. 2008(05)
[8]我国地方性砷中毒基础研究工作进展[J]. 付松波,陈志.  中国地方病学杂志. 2006(05)
[9]总排干沟排退水质变化及对乌梁素海湿地的影响[J]. 韩翠连,武石军.  内蒙古水利. 2005(03)
[10]中国饮水型地方性砷中毒病区和高砷区水砷筛查报告[J]. 沈雁峰,孙殿军,赵新华,于光前.  中国地方病学杂志. 2005(02)

博士论文
[1]内蒙古河套平原原生高砷地下水的分布与形成机理研究[D]. 杨素珍.中国地质大学（北京） 2008
[2]河套盆地西部高砷地下水系统中的地球化学过程研究[D]. 邓娅敏.中国地质大学 2008

硕士论文
[1]基于GIS的杭锦后旗浅层地下水化学分析与水质评价[D]. 周晓虹.首都师范大学 2008



本文编号：3159871