高砷地下水中氮循环对砷释放过程的影响

张振超; 梁莹; 许洁; 姜雪; 马瑞

doi:10.3799/dqkx.2022.189

地球科学 ›› 2024, Vol. 49 ›› Issue (09) : 3428 -3439. DOI: 10.3799/dqkx.2022.189

高砷地下水中氮循环对砷释放过程的影响

作者信息 +

Effect of Nitrogen Cycling on Arsenic Release in Groundwater with High Arsenic Content

Author information +

文章历史 +

PDF (4825K)

摘要

高As地下水中往往伴随着高NH₄ ⁺组分的分布，但是有关氮循环如何影响As迁移释放的研究还较少.江汉平原为高砷地下水分布区，同时地下水中NH₄ ⁺浓度也普遍较高，本研究旨在探讨江汉平原地下水系统中氮迁移转化对砷组分时空分布的控制过程.对江汉平原不同水体的水化学和同位素指标进行测试，利用氮和砷相关物理化学指标对采样点进行层次聚类分析.结果表明，沿着地下水流方向，由于地下水氧化还原环境等因素的改变，氮反应迁移过程对As释放过程的影响机制也不相同.在补给区附近，地下水处于偏氧化环境，NO₃ ^‒的富集会抑制铁氧化物溶解过程；沿地下水径流方向，地下水环境向还原条件转化，反硝化作用加强，促进了铁氧化物的溶解并导致As释放到地下水中；在地下水排泄区，地下水环境处于还原状态，反硝化反应进一步增强，可能发生利用Fe²⁺作为电子供体进行的反硝化反应和DNRA过程，进而通过氧化还原反应影响As释放.