内蒙古河套盆地高砷地下水中不同分子量有机质稳定碳同位素特征.pdf

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3、：帮＾解莫车ｒＶADissertationSubmittedtoChinaUniversityofGeosciencesforMasterDegreeStablecarbonisotopesindissolvedorganicmatterwithdifferentmolecularweightsinhigharsenicgroundwaterfromtheHetaobasin,InnerMongoliaMasterCandidate:HaoZhengMajor:GroundwaterScience

4、andEngineeringStudyOrientation:EnvironmentofGroundwaterDissertationSupervisor:Prof.HuamingGuoChinaUniversityofGeosciences(Beijing)摘要高砷地下水的形成过程和机理是高砷地下水领域的研究热点，对高砷地下水中胶体及稳定碳同位素均有研究，但是缺少对于不同分子量有机质及其稳定碳同位素分析。本论文选取内蒙古河套盆地做为研究区，在超滤的基础上，结合先进碳同位素技术分析，探讨了在砷富集、迁移过程中，有机质所起到的作用，

5、取得以下认识：（1）研究区地下水化学类型为碳酸钠、氯化钠型水，pH范围从7.35～8.80，ORP范围从-234mV到-5mV，为弱碱-碱性还原环境，富含有利于砷富集的Fe、Mn等组分。水样中As主要以As（Ⅲ）形式存在。（2）研究区溶解性无机碳主要来源于碳酸盐溶解和有机物的氧化，溶解性有机碳主要来源于内源有机质，部分地区存在外来的有机质进入含水层。地下水溶解无机碳的δ13CDIC值范围在-1.65‰到-23.6‰之间，主要集中在-6‰到-15‰之间。地下水溶解有机碳的δ13CDOC值范围在-14.3‰到-25.4‰之间，主要集中

6、在-18‰到-22‰之间。（3）地下水中主要胶体为Fe、Mn氧化物/氢氧化物胶体和有机质胶体。含Fe无机胶体主要在＞30kDa分布，而有机胶体基本在30kDa～5kDa之间分布。绝大部分As和有机质以完全溶解相存在。（4）地下水中以胶体相存在的As分为以下几类：①主要以分子量30kDa以上含Fe无机胶体存在，占总样品量13%；②主要以30kDa～5kDa的有机胶体存在，占总样品量13%，天然地下水中小分子量有机物腐殖酸等有机酸通过特定官能团-酚羟基官能团与As发生络合作用；③主要以含Fe无机-有机复合胶体形式存在，占总样品量20%

7、，As可能与Fe、DOC等形成三元络合物，结合在一起。④主要30kDa以上含Fe无机胶体和30kDa～5kDa有机胶体共存，占总样品量27%。其余水样中As均以完全溶解态存在，占总样品量27%。（5）随着水溶液逐级超滤，DOC浓度逐渐减小，δ13CDOC值逐渐增大。说明研究区内微生物优先利用较小分子量有机质中较轻的12C作为碳源，使13C富集，δ13CDOC值趋向正值。有机质降解，地下水环境趋向还原，Fe、Mn氧化物/氢氧化物矿物还原溶解，吸附态砷释放。关键词：超滤；生物地球化学过程；含水层；砷AbstractFormationa

8、ndmechanismsofhigharsenicgroundwaterarethehottopicsinthefieldofhigharsenicgroundwaterstudy.Thecolloidandstablecarbonisotopei