地学前缘 ›› 2014, Vol. 21 ›› Issue (4): 1-12.

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原生高砷地下水的类型、化学特征及成因

郭华明，倪萍，贾永锋，郭琦，姜玉肖   

  1. 1. 中国地质大学(北京) 地下水循环与环境演化教育部重点实验室, 北京 100083
    2. 中国地质大学(北京) 水资源与环境学院, 北京 100083
  • 收稿日期:2013-10-08 修回日期:2013-12-28 出版日期:2014-07-05 发布日期:2014-07-05
  • 作者简介:郭华明（1975—），男，博士，教授，博士生导师，主要从事地下水科学与工程方面的教学和研究工作。E-mail：hmguo@cugb.edu.cn
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目（41222020，41172224）；中国地质调查局项目（12120113103700）；中央高校基本科研业务费项目（2652013028）；霍英东教育基金会基础性研究课题（131017）

Types, chemical characteristics and genesis of geogenic higharsenic groundwater in the world.

  • Received:2013-10-08 Revised:2013-12-28 Online:2014-07-05 Published:2014-07-05

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摘要：

由于分布广、危害大，原生高砷地下水严重威胁全球内数亿居民的身体健康。研究原生高砷地下水的分布、化学特征及成因有助于进一步理解地下水中砷的迁移转化规律，并确保高砷区地下水的可持续利用。在查阅大量文献资料的基础上，结合近10年的高砷地下水研究经验，把原生高砷地下水分为还原性中性高砷地下水（Ⅰ1型）和还原性弱碱性高砷地下水（Ⅰ2型）、氧化性弱碱性高砷地下水（Ⅱ型）和氧化性弱酸性高砷地下水（Ⅲ型）。Ⅰ1型高砷地下水主要分布于河流三角洲地区，Ⅰ2型分布于干旱半干旱封闭内陆盆地，Ⅱ型主要分布于干旱半干旱平原盆地，Ⅲ型主要分布于富含黄铁矿或硫化物矿物的基岩地区。Ⅰ1型高砷地下水处于还原环境，pH呈中性，Fe/Mn氧化物矿物的还原性溶解是造成As富集的主要原因。Ⅰ2型高砷地下水处于还原环境，pH呈弱碱性，除了Fe/Mn氧化物矿物的还原性溶解外，As的解吸附是含水层中砷释放的重要原因。Ⅱ型高砷地下水处于氧化弱氧化环境，pH呈弱碱性，As的解吸附是含水层中砷释放的主要原因。Ⅲ型高砷地下水处于氧化环境，pH呈弱酸性，黄铁矿及其他硫化物矿物的氧化溶解导致了含水层中砷的释放。对于Ⅰ2型高砷地下水，需要深入研究Fe/Mn氧化物矿物的还原性溶解以及As的解吸附对地下水砷富集的相对贡献量。

关键词: 砷形态, 水文地球化学, 含水层, 水岩相互作用, 富砷机理

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