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《高砷地下水的反向地球化學(xué)模擬以中國吉林砷中毒病區(qū)為例》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第37卷第3期2010年6月中國地質(zhì)GEoLoGYINCHINAV01.37.No.3Jun.,2010高砷地下水的反向地球化學(xué)模擬:以中國吉林砷中毒病區(qū)為例湯潔卞建民李昭陽王晨野(吉林大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院,吉林長春130012)提要:飲水型砷中毒分布在中國臺灣、新疆、內(nèi)蒙、山西、吉林等地。筆者采用GIS的空間數(shù)據(jù)疊加技術(shù)、化驗測試與環(huán)境模擬技術(shù),進行了地下水砷的反向地球化學(xué)模擬研究。研究表明,受構(gòu)造運動控制。低洼地帶堆積了巨厚的粉砂淤泥質(zhì)沉積物和富含有機質(zhì)的湖積物。為砷的賦存提供了空間。地下水砷的富集受水中Fe、Mn、pH、C1一、Po々、HCO;、So}、Se的影響
2、,其中,重碳酸鈣型水中砷含量最低,氯化物重碳酸鈉型水砷含量最高。臭蔥石(FeAsO。:2H20)等含鐵、含錳礦物在進入地下水的溶解過程中,形成鐵(錳)氧化物和砷化合物(砷酸鹽或亞砷酸鹽)。隨著Eh降低,氧化物被還原形成更為活潑的離子組分,吸附在氧化物表面的砷化合物隨之解吸,還原環(huán)境有利于砷從沉積物中向水中溶解、遷移。研究結(jié)果為實施安全供水提供了重要依據(jù)。關(guān)鍵詞:砷中毒;水化學(xué)環(huán)境;分布規(guī)律;聚類分析;反向地球化學(xué)模擬中圖分類號:P641.3文獻標(biāo)志碼:A文章編號:1000—3657(2010)03—0754-061日IJ看中國幅員遼闊。自然環(huán)境復(fù)雜。飲水型砷中毒主要分
3、布在臺灣、新疆、內(nèi)蒙、山西、吉林等地,具有分布廣.危害大的特點{㈣。地下水中砷的遷移和富集與沉積環(huán)境、水文地質(zhì)條件和水化學(xué)環(huán)境等關(guān)系密切f4-習(xí)。開展地下水中砷遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究.對于有針對性的實施安全飲水工程,意義重大。2研究區(qū)環(huán)境背景吉林西部位于松嫩平原的西南部.地理坐標(biāo)為121038’一126017’E.43053’—46018’N.土地面積為46897.37kmz。該區(qū)屬北溫帶半干旱大陸性氣候,多年平均降水量400mm,蒸發(fā)量1800mm。地勢東、南、西三面高,北部和中部較低,地形似簸箕狀。作為中、新生代松遼巨型斷陷盆地的一部分,區(qū)內(nèi)沉積了厚約5000m的內(nèi)陸河
4、湖相沉積.形成一個巨大的較完整的含水系統(tǒng).分布有第四系孔隙潛水和承壓水、新近系大安組、泰康組孔隙裂隙承壓水和白堊系裂隙孔隙承壓水。在天然情況下.各含水層之間在水平或垂直上存在直接或間接的水力聯(lián)系.其共同邊界由盆地周邊白堊系之前的各種弱滲透性地層、阻水?dāng)鄬雍蛥^(qū)域性穩(wěn)定的地下水分水嶺(盆地南緣)組成。受特定的沉積環(huán)境和強烈蒸發(fā)等因素的影響.淺層地下水氟含量普遍較高.潛水水氟含量一般在1.弼.0me./L,最高達10.0-28.0m#L.形成了潛水高氟、承壓水低氟的水化學(xué)場。導(dǎo)致氟中毒大范圍流行。吉林西部是于2002年發(fā)現(xiàn)的砷中毒新病區(qū).砷中毒主要分布在通榆縣和洮南市.當(dāng)?shù)?/p>
5、居民大多以潛水作為飲水水源.部分飲用承壓水。根據(jù)吉林省地方病第一防治研究所2002--2005年地方性砷中毒的流行病學(xué)調(diào)查研究表明,研究區(qū)已調(diào)查4903人。收稿日期:2010-03-05;改回日期:2010-04-08基金項目:中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)大調(diào)查項目(1212010634701),吉林省地質(zhì)調(diào)查局項目(1212010511208)及吉林省環(huán)境保護廳項目(20070101)聯(lián)合資助。作者簡介:湯潔,女,1957年生。博士,教授,博士生導(dǎo)師.主要從事環(huán)境與健康、生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)與信息管理研究;E—majl:鋤幻ie@jlu.edu.cn。第37卷第3期湯潔等:高砷地下水
6、的反向地球化學(xué)模擬:以中國吉林砷中毒病區(qū)為例755男2415人,女2488人.發(fā)現(xiàn)有不同程度的掌跎部角化、皸裂、皮膚色素沉著的患者93人,占調(diào)查人數(shù)的1.90%.其中年齡最小6歲,最大80歲。廣大群眾深受砷中毒和氟中毒的危害,身心健康受到威脅悶。3數(shù)據(jù)來源與研究方法3.1數(shù)據(jù)來源筆者分別于2006年6—7月和2007年7—8月在研究區(qū)進行了野外調(diào)查和樣品采集.針對研究區(qū)的地貌、地質(zhì)和水文地質(zhì)條件。充分利用區(qū)域地球化學(xué)環(huán)境調(diào)查成果和流行病學(xué)資料.將GPS定位與地形圖相結(jié)合進行水樣點布設(shè)。采用瞬時采樣法采集了第四系潛水、第四系自土山組承壓水、新近系承壓水的水樣.共196份
7、。取樣前先用待取水洗滌裝樣瓶和塞子弘5次.然后把取樣瓶沉入水下30cm處取樣。樣品貯存于帶內(nèi)塞螺1:3的聚乙烯塑料壺內(nèi)或玻璃瓶內(nèi).容積為1.5L。平行樣應(yīng)與原樣同時采集、處理。并加入10niL(1+1)HNO,搖勻,石蠟密封。水樣測試項目包括pH、Eh、Cl、游離CO:、硫酸根(So})、碳酸氫根(HCoi)、碳酸根(Co})、鉀離子(K+)、鈉離子(Na+)、鈣離子(Ca2+)、鎂離子(M礦)、總硬度、溶解性總固體(TDS)、COD、銨根(NH¨)、全鐵(TFe)、硝酸根(N03)、亞硝酸根(No;)、氟離子(F一)、磷酸根(Po})、硒(se)、