内蒙古河套平原高砷地下水中稀土元素含量及分异特征

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1、第l7卷第6期地学前缘(中国地质大学(北京);北京大学)V0I_l7No.62010年¨月EarthScienceFrontiers(ChinaUniversityofGeosciences(Beijing);PekingUniversity)NOV.2010内蒙古河套平原高砷地下水中稀土元素含量及分异特征郭华明,张波,李媛,魏亮,张扬中国地质大学(Jr京)水资源与环境学院,北京100083GuoHuaming,Zhang13o,LiYuan,WeiLiang,ZhangYangSchoolofWaterR

2、esourcesandEnvironment,ChinaUniversityofGeosciences(Beijing),Beijing100083,ChinaGuoHuaming,ZhangBo,LiYuan,eta1.ConcentrationsandpatternsofrareearthelementsinhigharsenicgroundwatersfromtheHetaoPlain,InnerMongolia.EarthScienceFrontiers,2010,17(6):059-066Abst

3、ract:Higharsenicgroundwaterisaworld—wideenvironmentalissue.Althoughtheprogresshasbeenmadeconcerningthegeochemistry,formationenvironmentandAsenrichmentmechanismofhighAsgroundwa-ters,theconcentrationsandpatternsofrareearthelement(REE)inthesegroundwatersareun

4、clear.Ground—watersamplesfromtheHetaoBasin,atypicalhighAsgroundwaterbasininChina,areinvestigatedthroughin-situmeasurementsandlaboratoryanalyses.WefoundthattheconcentrationofREEisrelativelylowinthehighAsgroundwatersamples.ThedatanormalizedaccordingtoNorther

5、nAmericanShaleComposite(NASC)exhibitaREEpatternwithenrichedHREEsanddepletedLREEsforallgroundwatersamples.HREEsenrich—mentcanbeexplainedbycarbonatecomplexation,whilereadsorptioninslightlyweakalkalineenvironmentcouldbethecauseofLREEsdepletion.Allgroundwaters

6、amplesshowpositiveEuanomalies,whilemostofthemshownegativeCeanomalies.ThepositiveEuanomaliesseemtOhaveresultedfromreductivedissolutionofFeoxyhydroxidesand/orreductivedesorption.ArsenicconcentrationsincreasewithincreasingEEu]NAS【.Generallyspeaking,positiveEu

7、anomalieswouldreflectAsenrichmentinreducinggroundwaterenvironments.Keywords:hydrogeochemistry;REE;enrichment;fractionation;redoxcondition摘要:高砷地下水是世界范围内的一个重大环境问题。尽管已有工作在高砷地下水的地球化学特征、形成条件和富砷机理等方面取得了很大进展,但其稀土元素(REE)含量及分异特征却一直不清楚,这就限制了稀土方法在评价此类地下水中的应用。在对内蒙古河套盆

8、地地下水样品进行现场测试、实验室分析检测的基础上,我们发现高砷地下水的REE浓度较低。对地下水REE浓度依照北关页岩平均组分(NASC)进行归一化处理后,我们发现大部分水样富集重稀土元素(HREEs),而贫化轻稀土元素(LREEs)。HREEs的富集与地下水中碳酸根对于REE的络合作用密切相关,而弱碱性环境下REE的再吸附可导致LREEs的贫化。所有地下水样表现为Eu正异常,其中大部分表现为Ce负异常。Eu正异常

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