[口头报告]人为扰动下含水层典型背景组分释放污染风险研究

人为扰动下含水层典型背景组分释放污染风险研究
编号：1395 稿件编号：2164 访问权限：私有 更新：2023-04-10 10:46:01 浏览：155次 口头报告

报告开始：2023年05月06日 15:52 （Asia/Shanghai）

报告时间：12min

所在会议：[15A] 15A、水文地球科学 » [15A-1] 15A-1 水文地球科学

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摘要
人为扰动下污染组分入渗进入包气带及含水层后会改变地下的氧化还原及离子交换条件，进而诱发沉积物中稳定的矿物组分释放造成污染。研究关注了地表常见的有机质及盐分污染组分入渗导致的地下水中营养组分N、P，金属类金属组分As、Mn、Co、V、Ti、Ni的释放污染风险。含水层沉积物在活性有机质组分的入渗条件下，NH4+、PO43-、As、Fe和Mn出现了显著的释放，其在初始阶段（0-19天）逐步升高至峰值附近，随后下降，后续浓度显著下降维持在低浓度水平且相对稳定的状态（20-37天）。当含水层介质采用SO42-（38-65d）再氧化时，还原环境受到进一步的刺激，释放出更多的Fe和Mn，但没有As、NH4+和PO43-的释放。铁锰氧化物的微生物异化还原作用是NH4+、PO43-、As、Fe和Mn释放的主要驱动力。NH4+和PO43-的释放是由铁锰氧化物被还原溶解后被动溶解迁移引起的，同时，阳离子交换对NH4+的释放也有显著作用，而解吸附作用也对PO43-的释放有贡献。这些释放组分由于受到次生铁锰矿物的沉淀产生的共沉淀及吸附作用，后期的浓度出现显著降低。当SO42-等氧化性组分输入的情况下，Fe和Mn组分出现了再次释放。这表明，在有活性有机质入渗且存在地下水化学组分波动的地区，如河流/湖泊的潜流带、地下水回补区等，应该对地下水中的营养物质和微量元素的循环释放给予关注。研究同时关注了盐分入渗下背景组分Mn等微量金属元素的释放。某工业废弃场地浅层含水层（9-15m）的地下水中Mn，以及TDS显著升高。Mn与NH4+、HCO3-、I、As、Co、V、Ti之间的良好相关性表明，Mn的迁移主要归因于Mn氧化物的还原溶解。基于地球化学分析提出了Mn等微量金属元素的释放受到了地表盐分的影响。盐分入渗对于沉积物中有机质的解吸附作用导致Mn氧化物的还原性溶解过程得到了增强。这2个案例的研究表明，污染物的输入会改变包气带/含水层的氧化还原和离子交换条件，造成地下水出现背景组分释放的污染风险。这种污染往往具有隐蔽性易于与背景污染混淆，在地下水污染识别研究中亟需给予充分的关注。
 
关键字
人为影响,地下水,背景值,氧化还原,离子交换,污染
报告人
贾永锋
副研究员 中国环境科学研究院

稿件作者
贾永锋 中国环境科学研究院
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