河套盆地西北部高砷地下水水化學特征及適宜除砷方法初探
發(fā)布時間：2020-12-16 02:32
我國多個省份受到高砷地下水的威脅,內(nèi)蒙古杭錦后旗地區(qū)的慢性砷中毒情況尤為嚴重。因此,結合當?shù)馗呱樗瘜W特征,探尋經(jīng)濟、高效的除砷方法與除砷材料對于保障當?shù)鼐用耧嬘盟踩兄匾囊饬x。本文以河套盆地西北部為研究區(qū),采用野外水文地質(zhì)調(diào)查與室內(nèi)分析測試相結合的方式,探討了該區(qū)高砷地下水的水化學特征及其適宜的除砷方法。取得了以下主要認識:（1）地下水中總As濃度在<1367μg/L之間,其濃度空間分布為從山前到平原逐漸增加。高砷地下水中的As與NH4+、HCO3-、Fe2+、Fe呈顯著正相關關系,研究區(qū)地下水中的砷主要來源于鐵錳氧化物的還原性溶解。（2）共沉淀法的除砷效率與初始Fe濃度、Fe/As（w/w）有密切關系,當Fe/As足夠大時（≧250）,水中砷濃度均能降至WHO限值10μg/L以下。在共沉淀過程中,P的存在會抑制As的去除,而Ca的存在則會促進As的去除。（3）選用天然菱鐵礦以及H2O2、NaCl...
【文章來源】：中國地質(zhì)大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：117 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
水體中砷形態(tài)與Eh、pH關系圖（SmedleyandKinniburgh,2002）
型集中式或分散式供水地區(qū)仍沿用 50 μg/L 的標準。近幾年，原生高砷地下水已成為全球關注的焦點，是當前國際社會面臨的最嚴重的環(huán)境地質(zhì)問題之一(余倩等, 2013)。在美國、智利、匈牙利、中國、孟加拉、印度、越南、孟買等國家和地區(qū)，均存在由于長期暴露高砷地下水引起的砷中毒問題(卞建民等, 2010)（圖 1-2）。在我國大陸地區(qū)，原生高砷地下水主要分布在干旱的內(nèi)陸盆地和濕潤的河流三角洲(郭華明等, 2013)，約有 563 萬人受飲用原生高砷地下水的影響，主要分布在山西、內(nèi)蒙古、新疆、臺灣、吉林、江蘇、安徽、山東、河南、湖南、云南、貴州等�。ㄗ灾螀^(qū)）的 40 個縣（旗、市）（圖 1-3）(郭華明等, 2013; 金銀龍等, 2003)。在我國，慢性砷中毒主要發(fā)生在以地下水為生活飲用水的廣大農(nóng)村地區(qū)，這些地區(qū)存在的普遍問題是供水設施不完善、地下水不經(jīng)任何處理直接飲用。因此，在高砷地下水分布區(qū)，研究避免或是減輕地下水砷污染所造成的危害的方法是很有必要的(Nicomel et al., 2016)。
圖 1-3 中國地下水砷分布(Guo et al., 2014)1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1 國內(nèi)外高砷地下水水化學特征高砷地下水（>10 μg/L）廣泛分布于 70 多個國家，230 多個區(qū)域，約有 15 億居民受到高砷水的威脅(Wang et al., 2017)。如表 1-1 所示，在不同地區(qū)，高砷地下水的成因及水化學特征存在差異。其中，亞洲地區(qū)的越南、孟加拉、中國、印度、柬埔寨、巴基斯坦、尼泊爾等國家的砷中毒問題尤為顯著。巴基斯坦的高砷地下水主要分布于印度河流域，其中濃度大于 200 μg/L 的高砷水多集中于印度河南部。高砷地下水中NO3-與 Fe 的最大濃度普遍偏低，其中 NO3-濃度的平均值為 2.7 mg/L，而 Fe 濃度最大值僅為 0.86 mg/L。水中 NO3-與 Fe 的濃度表明，含水層中硝酸根處于持續(xù)的還原過程，但是 Fe 的還原是有限的(Podgorski et al., 2017)。在孟加拉與越南，高砷地下水分布區(qū)在地理環(huán)境上具有比較大的相似性，但是它們之間的主要地方性差異對 As 的
【參考文獻】：
期刊論文
[1]1973-2014年河套平原濕地變化研究[J]. 李山羊,郭華明,黃詩峰,馬建威,劉海燕,孫亞勇. 資源科學. 2016(01)
[2]利用天然磁黃鐵礦去除水中As(V)的研究[J]. 劉卓,張小梅,肖才林,沈建華,李睿華. 環(huán)境科學學報. 2016(10)
[3]FeSm原位修復砷污染地下水的實驗研究[J]. 柳亞清,謝先軍,李俊霞,皮坤福. 環(huán)境科學學報. 2016(07)
[4]北方典型內(nèi)陸盆地高砷地下水的水化學特征及處理技術[J]. 趙凱,郭華明,高存榮. 現(xiàn)代地質(zhì). 2015(02)
[5]地殼表層砷的循環(huán)與污染地下水模式[J]. 高存榮,馮翠娥,劉文波,赤井純治,久保田喜裕,小林巌雄. 地球學報. 2014(06)
[6]干旱、半干旱地區(qū)高砷地下水形成機理研究:以中國內(nèi)蒙古河套平原為例[J]. 高存榮,劉文波,馮翠娥,陳有鑑,張國,宋建新. 地學前緣. 2014(04)
[7]內(nèi)蒙古河套平原地下咸水與高砷水分布特征[J]. 高存榮,劉文波,馮翠娥,劉濱,宋建新. 地球學報. 2014(02)
[8]河套平原地下水環(huán)境背景值[J]. 劉文波,馮翠娥,高存榮. 地學前緣. 2014(04)
[9]地下水系統(tǒng)中砷遷移富集過程的水文地球化學模擬[J]. 余倩,謝先軍,馬瑞,王焰新. 地質(zhì)科技情報. 2013(06)
[10]中國不同區(qū)域高砷地下水化學特征及形成過程[J]. 郭華明,郭琦,賈永鋒,劉澤云,姜玉肖. 地球科學與環(huán)境學報. 2013(03)
博士論文
[1]鉆孔揭示的河套盆地新生代環(huán)境與庫布齊沙漠形成演化歷史[D]. 李寶鋒.蘭州大學 2016
[2]內(nèi)蒙河套盆地西部高鹽高砷地下水成因探究及反應熱力學模擬[D]. 賈永鋒.中國地質(zhì)大學(北京) 2015
[3]改性天然菱鐵礦除砷性能與應用[D]. 趙凱.中國地質(zhì)大學（北京） 2014
[4]河套盆地西部高砷地下水系統(tǒng)中的地球化學過程研究[D]. 鄧婭敏.中國地質(zhì)大學 2008
碩士論文
[1]有機碳和無機碳對改性天然菱鐵礦除砷的影響及機理[D]. 李付蘭.中國地質(zhì)大學(北京) 2017
[2]天然菱鐵礦與人造菱鐵礦除砷性能研究[D]. 李媛.中國地質(zhì)大學（北京） 2010
本文編號：2919358
【文章來源】：中國地質(zhì)大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：117 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
水體中砷形態(tài)與Eh、pH關系圖（SmedleyandKinniburgh,2002）
型集中式或分散式供水地區(qū)仍沿用 50 μg/L 的標準。近幾年，原生高砷地下水已成為全球關注的焦點，是當前國際社會面臨的最嚴重的環(huán)境地質(zhì)問題之一(余倩等, 2013)。在美國、智利、匈牙利、中國、孟加拉、印度、越南、孟買等國家和地區(qū)，均存在由于長期暴露高砷地下水引起的砷中毒問題(卞建民等, 2010)（圖 1-2）。在我國大陸地區(qū)，原生高砷地下水主要分布在干旱的內(nèi)陸盆地和濕潤的河流三角洲(郭華明等, 2013)，約有 563 萬人受飲用原生高砷地下水的影響，主要分布在山西、內(nèi)蒙古、新疆、臺灣、吉林、江蘇、安徽、山東、河南、湖南、云南、貴州等�。ㄗ灾螀^(qū)）的 40 個縣（旗、市）（圖 1-3）(郭華明等, 2013; 金銀龍等, 2003)。在我國，慢性砷中毒主要發(fā)生在以地下水為生活飲用水的廣大農(nóng)村地區(qū)，這些地區(qū)存在的普遍問題是供水設施不完善、地下水不經(jīng)任何處理直接飲用。因此，在高砷地下水分布區(qū)，研究避免或是減輕地下水砷污染所造成的危害的方法是很有必要的(Nicomel et al., 2016)。
圖 1-3 中國地下水砷分布(Guo et al., 2014)1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1 國內(nèi)外高砷地下水水化學特征高砷地下水（>10 μg/L）廣泛分布于 70 多個國家，230 多個區(qū)域，約有 15 億居民受到高砷水的威脅(Wang et al., 2017)。如表 1-1 所示，在不同地區(qū)，高砷地下水的成因及水化學特征存在差異。其中，亞洲地區(qū)的越南、孟加拉、中國、印度、柬埔寨、巴基斯坦、尼泊爾等國家的砷中毒問題尤為顯著。巴基斯坦的高砷地下水主要分布于印度河流域，其中濃度大于 200 μg/L 的高砷水多集中于印度河南部。高砷地下水中NO3-與 Fe 的最大濃度普遍偏低，其中 NO3-濃度的平均值為 2.7 mg/L，而 Fe 濃度最大值僅為 0.86 mg/L。水中 NO3-與 Fe 的濃度表明，含水層中硝酸根處于持續(xù)的還原過程，但是 Fe 的還原是有限的(Podgorski et al., 2017)。在孟加拉與越南，高砷地下水分布區(qū)在地理環(huán)境上具有比較大的相似性，但是它們之間的主要地方性差異對 As 的
【參考文獻】：
期刊論文
[1]1973-2014年河套平原濕地變化研究[J]. 李山羊,郭華明,黃詩峰,馬建威,劉海燕,孫亞勇. 資源科學. 2016(01)
[2]利用天然磁黃鐵礦去除水中As(V)的研究[J]. 劉卓,張小梅,肖才林,沈建華,李睿華. 環(huán)境科學學報. 2016(10)
[3]FeSm原位修復砷污染地下水的實驗研究[J]. 柳亞清,謝先軍,李俊霞,皮坤福. 環(huán)境科學學報. 2016(07)
[4]北方典型內(nèi)陸盆地高砷地下水的水化學特征及處理技術[J]. 趙凱,郭華明,高存榮. 現(xiàn)代地質(zhì). 2015(02)
[5]地殼表層砷的循環(huán)與污染地下水模式[J]. 高存榮,馮翠娥,劉文波,赤井純治,久保田喜裕,小林巌雄. 地球學報. 2014(06)
[6]干旱、半干旱地區(qū)高砷地下水形成機理研究:以中國內(nèi)蒙古河套平原為例[J]. 高存榮,劉文波,馮翠娥,陳有鑑,張國,宋建新. 地學前緣. 2014(04)
[7]內(nèi)蒙古河套平原地下咸水與高砷水分布特征[J]. 高存榮,劉文波,馮翠娥,劉濱,宋建新. 地球學報. 2014(02)
[8]河套平原地下水環(huán)境背景值[J]. 劉文波,馮翠娥,高存榮. 地學前緣. 2014(04)
[9]地下水系統(tǒng)中砷遷移富集過程的水文地球化學模擬[J]. 余倩,謝先軍,馬瑞,王焰新. 地質(zhì)科技情報. 2013(06)
[10]中國不同區(qū)域高砷地下水化學特征及形成過程[J]. 郭華明,郭琦,賈永鋒,劉澤云,姜玉肖. 地球科學與環(huán)境學報. 2013(03)
博士論文
[1]鉆孔揭示的河套盆地新生代環(huán)境與庫布齊沙漠形成演化歷史[D]. 李寶鋒.蘭州大學 2016
[2]內(nèi)蒙河套盆地西部高鹽高砷地下水成因探究及反應熱力學模擬[D]. 賈永鋒.中國地質(zhì)大學(北京) 2015
[3]改性天然菱鐵礦除砷性能與應用[D]. 趙凱.中國地質(zhì)大學（北京） 2014
[4]河套盆地西部高砷地下水系統(tǒng)中的地球化學過程研究[D]. 鄧婭敏.中國地質(zhì)大學 2008
碩士論文
[1]有機碳和無機碳對改性天然菱鐵礦除砷的影響及機理[D]. 李付蘭.中國地質(zhì)大學(北京) 2017
[2]天然菱鐵礦與人造菱鐵礦除砷性能研究[D]. 李媛.中國地質(zhì)大學（北京） 2010
本文編號：2919358
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