地下水中砷的迁移转化 李志远
水动力弥散与砷的迁移转化 1 Eh与砷的迁移转化 2 3 pH与砷的迁移转化
水动力弥散与砷的迁移转化 机械弥散。在多孔介质中流动时，由于孔隙系统的存在及含水层 的渗透性不同，使得地下水运动速度在孔隙中的分布无论其大小 和方向上都不均一。 这主要是由于地下水有粘滞性以及介质孔隙的大小不一而造成的。 因此含砷污染物在流动过程中不是一律按平均流速运动，而是不 断向周围扩展，超出按平均流速所预期的扩散范围。这就导致沿 平均速度方向和其垂直方向上，都有砷污染物的扩散。
水动力弥散与砷的迁移转化 比如恒山是区域地下水的补给区，大气降水、基 岩裂隙水沿其裂隙渗入地下，形成地下水并溶解 了岩石中的砷元素，该带地势低洼，沉积物颗粒 细小，径流不畅，加之处于干旱气候区，大量地 下水因蒸发散失，使水中砷迁移缓慢变成高砷水。
水动力弥散与砷的迁移转化 分子扩散。分子扩散是由 于地下水中含砷浓度不均 一而引起的物质运动现象。 浓度梯度的存在使得高浓 度物质向低浓度处运移， 以求整个系统中浓度趋于 均一。 因此砷污染物浓度梯度越大， 其扩散运移的速度就越快， 并逐渐减缓，当浓度达到平 衡时，则扩散便停止。所以 分子扩散是使地下水系统各 部分砷浓度均匀化的过程， 它依赖于时间，并且可以在 静止的流体中单独存在。
Eh与砷的迁移转化 地下水中最重要的氧化剂是溶 解氧、Fe3+、Mn4+和s6+，最 重要的还原剂是H：S、Fe2+和 Mn2+。该体系的氧化一还原 电位与其酸碱性有一定的关系， 如图所示，它们又决定了砷迁 移与转化能力。 从图可以看出，地下水中砷主 要以砷酸盐或亚砷酸盐的形式 存在，在氧化条件下以砷酸盐 为主，在还原条件下以亚砷酸 盐为主。
pH与砷的迁移转化 在微酸介质(pH=5～7)中，地下水中的砷主要以带负电荷的As02一、I- 12As04一、HAs042一等形式存在，容易被表面带正电荷的物质，如胶体 和粘土矿物、氢氧化铁吸附而发生共沉淀。 在碱性介质中氢氧化铁沉淀带负电荷，吸附阳离子，而此时亚砷酸盐或 砷酸盐进一步解离成阴离子，以As(OH)2一、As(OH)2_、缸043-等形式存 在，特别是瓜5+所带负电荷更大，与氢氧化铁表面的负电荷产生较大的 反作用力，所以As5+比舡3+容易解吸。特别是在碱性及氧化状态中，几 乎所有的砷都被解吸而进入地下水中，从而促进砷的迁移。
谢谢观看！