奎屯河流域地下水地球化学特征及其对砷运移的影响

通过对奎屯河流域61组地下水水样、2个钻孔中44组不同深度沉积物样品中化学组分的分析,研究了该区水文地球化学特征及其对砷运移的影响.结果表明,研究区地下水中As浓度为未检出−444.40μg·L^(−1).高砷地下水主要分布在研究区下游还原环境的冲积细土平原区,水化学类型主要为SO_(4)·HCO_(3-)Na型和Cl·HCO_(3-)Na型.在还原环境的地下水中,无机As(Ⅲ)占总溶解性砷的22.7%.研究区C1、C2钻孔沉积物As含量为8.36-28.41 mg·kg^(−1)、8.69-21.01 mg·kg^(−1)(均值分别为15.26 mg·kg^(−1)、12.54 mg·kg^(−1)).黏土层As含量较高,砂层中As含量较低,表明沉积物中As含量与岩性关系密切.As通常在Fe、Mn含量高的沉积物中富集,但在强还原环境下,As与Fe、Mn含量呈现负相关.地下水中As的运移不仅受Fe/Mn的氢氧化物的还原溶解影响,还受PO_(4)^(3-)和HCO_(3)^(-)竞争吸附的控制.As(Ⅴ)是地下水中As的主要存在形式,大量的As(Ⅴ)可以减弱地下水中As在空间上的迁移能力.本研究为深入揭示研究区高砷地下水成因机理与地下水砷污染的防控提供科学依据.

奎屯河流域高砷地下水砷含量空间分布异常的影响因素

新疆奎屯河流域是我国地下水受砷影响较为严重的一个区域,为了查明该区地下水中砷的空间分布特征及砷含量异常的原因,于2017年在研究区采集地表水、潜水和承压水样品51组,2019年在典型高砷区采集承压水样品16组,2个钻孔沉积物样品45组。通过地下水及沉积物的测试分析、数理统计等方法对研究区高砷地下水的空间分布特征及砷含量异常的影响因素进行分析,结果表明:水平方向上,砷浓度从南向北逐渐升高,与海拔呈负相关;垂直方向上,高砷地下水主要分布在>80 m深层含水层中。地下水中砷含量空间分布与古地理环境、地形地貌、封闭的地质、干旱的气候等自然地理条件有关;地下水砷含量分布异常主要有3个原因,即高pH值、高HCO_(3)^(-)、低Eh的地下水环境,沉积物的粒径、色度、局部沉积环境,施用含砷农药、化肥的人为活动。研究成果可为奎屯河流域地下水砷富集机制的研究奠定基础。