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地下水中砷的迁移转化 李志远
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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
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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