郭華明，郭 琦，賈永鋒，劉澤云，姜玉肖

（1．中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）地下水循環(huán)與環(huán)境演化教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083；2．中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）水資源與環(huán)境學(xué)院，北京 100083）

0 引 言

高砷地下水是一個(gè)世界性的環(huán)境問(wèn)題，全球數(shù)億人面臨著高砷地下水的威脅［1］。慢性砷中毒是飲用高砷地下水導(dǎo)致的主要地方病。中國(guó)是受慢性砷中毒危害最為嚴(yán)重的國(guó)家之一［2］。高砷地下水主要分布在內(nèi)蒙古、新疆、山西、吉林、江蘇、安徽、山東、河南、湖南、云南、貴州、臺(tái)灣等省（自治區(qū)）的40個(gè)縣（旗、市）。暴露在砷質(zhì)量濃度等于或超過(guò)50μg·L－1飲用水中的人口為560×104，暴露在砷質(zhì)量濃度等于或超過(guò)10μg·L－1飲用水中的人口為1 466×104［3］。據(jù)調(diào)查，在內(nèi)蒙古高砷暴露區(qū)飲水型地方性砷中毒患病率高達(dá)15．54%［4－5］。因此，地下水中砷異常以及由此產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題已引起各國(guó)政府和公眾的高度關(guān)注。

疾病防控部門經(jīng)過(guò)兩輪飲水型地方性砷中毒調(diào)查（包括2002～2004年飲水型地方性砷病區(qū)和高砷區(qū)水砷篩查和2010年飲水型地方性砷中毒監(jiān)測(cè)），基本掌握了中國(guó)范圍內(nèi)飲水型地方性砷中毒的分布和高砷地下水中砷質(zhì)量濃度范圍。近幾年，國(guó)土資源部也相繼開展了北方平原盆地地下水資源及環(huán)境問(wèn)題調(diào)查評(píng)價(jià)、中國(guó)第二輪水資源評(píng)價(jià)、地下水污染調(diào)查評(píng)價(jià)以及嚴(yán)重缺水區(qū)和地方病區(qū)地下水勘查與供水安全示范等方面的調(diào)查研究工作，對(duì)主要高砷區(qū)水文地質(zhì)條件、地下水化學(xué)特征等有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。筆者選擇以河套盆地、呼和浩特盆地、大同盆地、銀川盆地為代表的干旱內(nèi)陸盆地和以江漢平原、珠江三角洲為代表的濕潤(rùn)河流三角洲為研究對(duì)象，主要介紹了中國(guó)不同地區(qū)高砷地下水的常量組分、氧化還原敏感組分特征，分析了其地下水的水文地球化學(xué)過(guò)程，探討了不同區(qū)域高砷地下水形成機(jī)理的差異。

1 中國(guó)高砷地下水的分布

在中國(guó)大陸地區(qū)，高砷地下水主要分布在干旱內(nèi)陸盆地和河流三角洲（圖1，其中ρ（·）為離子或元素質(zhì)量濃度）。內(nèi)陸干旱盆地主要包括新疆準(zhǔn)噶爾盆地、山西大同盆地、內(nèi)蒙古呼和浩特盆地和河套盆地、吉林松嫩盆地、寧夏銀川盆地等。河流三角洲主要包括珠江三角洲、長(zhǎng)江三角洲、江漢平原等。

1．1 干旱內(nèi)陸盆地

1．1．1 新疆準(zhǔn)噶爾盆地

1980年，中國(guó)大陸第一起大面積地方性砷中毒在新疆奎屯地區(qū)被發(fā)現(xiàn)，在20世紀(jì)60年代當(dāng)?shù)厝碎_始打井開采并飲用地下水，從而引發(fā)砷中毒。王連方等在1983年報(bào)道這種飲用地下水中砷質(zhì)量濃度達(dá)850μg·L－1［6］。在天山以北、準(zhǔn)噶爾盆地南部的奎屯123團(tuán)地下水砷污染嚴(yán)重，自流井水中砷質(zhì)量濃度為70～830μg·L－1［7］。相比之下，淺層地下水（或地表水）中砷質(zhì)量濃度較低（從小于10μg·L－1到68μg·L－1），這些水源是20世紀(jì)60年代以前居民的飲用水。19世紀(jì)60年代居民飲用自流的高砷地下水后，產(chǎn)生了慢性砷中毒［8］。在北疆地區(qū)，高砷水點(diǎn)分布以準(zhǔn)噶爾盆地西南緣最為集中，西起艾比湖，東到瑪納斯河?xùn)|岸的莫索灣［9］。到目前為止，盡管對(duì)地下水中砷質(zhì)量濃度、土壤砷分布及健康效應(yīng)等開展了大量的調(diào)查和研究，但是這些高砷地下水形成的水文地質(zhì)條件、水文地球化學(xué)環(huán)境和過(guò)程卻缺乏足夠的認(rèn)識(shí)。

1．1．2 山西大同盆地

山西大同盆地首例地方性砷中毒患者在19世紀(jì)90年代早期被發(fā)現(xiàn)。該病的流行發(fā)生在19世紀(jì)80年代中期居民把飲用水源從10m以內(nèi)的大口井轉(zhuǎn)變?yōu)?0～40m的壓把井之后的5～10年間。1998年，王敬華等研究表明，地下水中砷質(zhì)量濃度為2．0～1 300μg·L－1［10］。近期調(diào)查顯示，所測(cè)試的3 083口井中54．4%超出了50μg·L－1［11］。高砷地下水的pH 值較高，一般為7．1～8．7，PO3－4質(zhì)量濃度達(dá)12．7mg·L－1，而SO2－4質(zhì)量濃度較低（一般低于2．0mg·L－1）［12－14］。高砷地下水主要賦存于沖積－湖積沉積物中，其有機(jī)碳含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）相對(duì)較高，可達(dá)1．0%［15］。As（Ⅲ）是地下水中砷的主要形態(tài)，占總砷的55%～66%［12］。基于同位素研究，Xie等認(rèn)為地下水中的砷主要來(lái)自于恒山變質(zhì)巖的風(fēng)化作用［16］。灌溉水的入滲和徑流沖洗是控制地下水系統(tǒng)中砷釋放的重要過(guò)程［17］。

圖1 中國(guó)高砷地下水分布Fig．1 Distribution of High Arsenic Groundwater in China

1．1．3 內(nèi)蒙古呼和浩特盆地和河套盆地

在內(nèi)蒙古地區(qū)，砷質(zhì)量濃度大于50μg·L－1的地下水主要存在于克什克騰旗、河套盆地和土默特盆地（呼包盆地）［18－19］。砷影響區(qū)面積達(dá)到3 000km2，超過(guò)10×105位居民受到威脅。超過(guò)40×104位居民飲用砷質(zhì)量濃度大于50μg·L－1的地下水，在776個(gè)村莊中有3 000位確診的地方性砷中毒患者［4］。馬恒之等調(diào)查研究表明，內(nèi)蒙古地方性砷中毒的臨床癥狀包括肺癌、皮膚癌、膀胱癌、過(guò)度角質(zhì)化、色素異常等［20］?？耸部蓑v地區(qū)的高砷地下水主要由毒砂礦的開采造成的，而河套盆地和土默特盆地（呼包盆地）高砷水主要是由地質(zhì)成因引起的，主要存在于晚更新世—全新世沖湖積含水層中［20－23］。

在呼和浩特盆地，主要受還原環(huán)境的影響，地下水中砷質(zhì)量濃度高達(dá)1 500μg·L－1，60%～90%的砷以 As（Ⅲ）形式存在［22，24］。在盆地的低洼處，情況更糟。在一些大口井中，地下水中砷質(zhì)量濃度也較高（達(dá)到560μg·L－1）。由于蒸發(fā)濃縮作用的影響，淺層地下水中鹽分和F－質(zhì)量濃度均較高，盡管F－和砷質(zhì)量濃度之間并不具有相關(guān)性［22］。

在河套平原，淺層地下水中砷質(zhì)量濃度為1．1～969μg·L－1，90%以上的砷以 As（Ⅲ）形式存在［21］。Guo等提出高砷地下水主要在還原環(huán)境下形成［2，21，25］。 相 反，Zhang 等 認(rèn) 為 地 下 水 中 的 砷 主要受狼山山前采礦活動(dòng)的影響，砷從采礦區(qū)遷移至地下水流動(dòng)系統(tǒng)的下游［26］。Guo等發(fā)現(xiàn)，高砷地下水主要存在于淺層沖－湖積含水層中，地下水中的砷主要來(lái)源于含水層沉積物中的交換態(tài)砷和鐵／錳結(jié)合態(tài)砷［2］。這一點(diǎn)被室內(nèi)原狀沉積物微生物培養(yǎng)試驗(yàn)研究所證實(shí)［27］。在高砷地下水中，砷主要與細(xì)顆粒的有機(jī)膠體結(jié)合，而與含F(xiàn)e膠體無(wú)關(guān)，意味著有機(jī)膠體對(duì)地下水中砷分布的控制作用［28］。此外，水文地質(zhì)和生物地球化學(xué)對(duì)砷活化的制約作用顯著，在灌渠和排水干渠附近存在低砷地下水［23］。淺層地下水中砷的分布非常不均勻，無(wú)論是在平面上，還是在垂向上，地下水中砷質(zhì)量濃度差異很大［29］。這種差異導(dǎo)致局部地段地下水中砷質(zhì)量濃度的動(dòng)態(tài)變化［30］。

1．1．4 吉林松嫩平原

2002年在松嫩平原的西南部發(fā)現(xiàn)砷中毒新病區(qū)。砷中毒主要分布在通榆縣和洮南市，當(dāng)?shù)鼐用翊蠖嘁詽撍鳛轱嬎?，部分飲用承壓水?1］。地下水水化學(xué)特征具有明顯的水平分帶性和垂直分帶性［32］。在垂向上，砷主要富集在深度小于20m的潛水和深度在20～100m的白土山組淺層承壓水中。在水平方向上，地下水中砷質(zhì)量濃度為10～50μg·L－1的潛水主要分布在山前傾斜平原的扇前洼地及與霍林河接壤的沖湖積平原內(nèi)。砷質(zhì)量濃度大于100μg·L－1的高砷水主要分布在新興鄉(xiāng)、四井子鄉(xiāng)沿霍林河河道區(qū)域［33］。在重點(diǎn)砷中毒疑似病區(qū)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，地下水中砷的超標(biāo)率為46．65%，砷質(zhì)量濃度為50～360μg·L－1，均值為96μg·L－1［34］。在地形極為平緩的低平原區(qū)，含水層以湖積相沉積的粉細(xì)砂為主，各含水層之間有黏土、亞黏土隔水層，地下水徑流不暢，水位埋深變淺，導(dǎo)致地下水中砷和氟的富集［33］。

1．1．5 寧夏銀川盆地

寧夏銀川盆地于1995年發(fā)現(xiàn)有地方性砷中毒病區(qū)和砷中毒病人［35］。地下水中砷質(zhì)量濃度為20～200μg·L－1［35－36］。高砷地下水主要分布在銀川平原北部沿賀蘭山東麓的黃河沖積平原與山前洪積扇地帶［36］，呈2個(gè)條帶分布于沖湖積平原區(qū)：西側(cè)條帶位于山前沖洪積平原前緣的湖積平原區(qū)，在全新世早期為古黃河河道；東側(cè)條帶靠近黃河的沖湖積平原區(qū)，在全新世晚期為黃河故道，平行于黃河分布。在垂向上，地下水中砷質(zhì)量濃度隨深度增加而降低，高砷地下水一般賦存于10～40m的潛水含水層（砷質(zhì)量濃度從小于1．0μg·L－1到177μg·L－1）；第一、二承壓水大部分地區(qū)未檢出砷或檢出砷質(zhì)量濃度低于10μg·L－1［37－38］。高砷地下水呈中性—弱堿 性，為 HCO3－Na－Ca、Cl－HCO3－Na、Cl－HCO3－Na－Ca型水，氧化還原電位較低［39－40］。特殊的古地理環(huán)境特征、地下水徑流條件、氧化還原環(huán)境等被認(rèn)為是地下水中砷富集的重要因素［41］。地下水中砷質(zhì)量濃度隨水位改變呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)變化特征［38］。

1．2 河流三角洲

1．2．1 珠江三角洲

1．2．2 長(zhǎng)江三角洲

1．2．3 漢江平原

2005年，江漢平原首次發(fā)現(xiàn)高砷水源和首例地方性砷中毒病例［49］。其中，仙桃市和洪湖市是江漢平原砷中毒最為嚴(yán)重的地區(qū)。調(diào)查表明，仙桃市848口井中有115口井砷質(zhì)量濃度超過(guò)50μg·L－1［49－50］，地下水中砷質(zhì)量濃度最高達(dá)2 010μg·L－1。該區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，降雨量充沛，地下水埋深淺，地下水以HCO3－Ca－Mg型為主。相對(duì)于內(nèi)陸干旱盆地，地下水溶解性總固體（TDS）較低（0．5～1g·L－1）。

2 不同區(qū)域高砷地下水化學(xué)特征

以大同盆地、河套盆地、呼和浩特盆地、銀川盆地為代表的內(nèi)陸干旱盆地地下水和以珠江三角洲、江漢平原為代表的河流三角洲地下水中砷質(zhì)量濃度較高，現(xiàn)以這些地區(qū)為例，簡(jiǎn)要總結(jié)中國(guó)高砷地下水的水化學(xué)特征。其中，大同盆地的數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)［12］～［14］；河套盆地的數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)［14］、［23］；呼和浩特盆地的數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)［22］；銀川盆地的數(shù)據(jù)為筆者2012年的調(diào)查結(jié)果；珠江三角洲的數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)［43］；江漢平原的數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)［51］。

2．1 常量組分

圖2 高砷地下水中常量組分之間的關(guān)系Fig．2 Relationships Between Major Components in High Arsenic Groundwater

圖3 高砷地下水的Piper圖Fig．3 Piper Plot of High Arsenic Groundwater

圖4 高砷地下水的Stiff圖Fig．4 Stiff Plots of High Arsenic Groundwater

2．2 氧化還原敏感組分

無(wú)論是干旱內(nèi)陸盆地，還是河流三角洲，高砷地下水總體上處于還原環(huán)境，其氧化還原電位絕大部分小于0mV［圖5（a）］。其中，河套盆地高砷地下水氧化還原電位最低，其次是呼和浩特盆地、大同盆地和銀川盆地。相應(yīng)地，地下水中的溶解性有機(jī)碳（DOC）質(zhì)量濃度較高，大部分為5～20mg·L－1［圖5（a）］。其中，河套盆地高砷地下水中DOC質(zhì)量濃度最高，平均達(dá)到12．0mg·L－1；其次是呼和浩特盆地（平均為8．3mg·L－1）、銀川盆地（平均為6．0mg·L－1）和大同盆地（平均為5．0mg·L－1）。此外，珠江三角洲地下水中DOC質(zhì)量濃度與呼和浩特盆地相當(dāng)，平均為8．7mg·L－1；江漢平原地下水中DOC質(zhì)量濃度與銀川盆地相當(dāng)，平均為6．2mg·L－1?？傮w而言，高砷地下水中DOC質(zhì)量濃度與氧化還原電位呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，DOC質(zhì)量濃度越高，氧化還原電位越低。這表明，溶解性有機(jī)碳質(zhì)量濃度是促進(jìn)地下水中還原環(huán)境形成的主要因素。

圖5 高砷地下水中氧化還原敏感組分之間的關(guān)系Fig．5 Relationships Between Oxidation－reduction Sensitive Components in High Arsenic Groundwater

3 高砷地下水的水文地球化學(xué)過(guò)程

3．1 風(fēng)化作用

為了研究風(fēng)化作用，筆者繪制了c（Mg2＋）／c（Na＋）以及c（HCO－3）／c（Na＋）與c（Ca2＋）／c（Na＋）的關(guān)系圖（圖6）。其中c（·）為離子摩爾濃度。該圖可以用來(lái)評(píng)估主要風(fēng)化作用（硅酸巖風(fēng)化、碳酸巖風(fēng)化以及蒸發(fā)巖風(fēng)化）對(duì)地下水化學(xué)成分的相對(duì)貢獻(xiàn)量［52－53］。在圖6中，河套盆地、大同盆地、呼和浩特盆地和銀川盆地的地下水均位于全球平均硅酸鹽風(fēng)化區(qū)。這表明，盆地附近泥質(zhì)變質(zhì)巖和硅質(zhì)火山巖的非全等溶解是這些盆地地下水化學(xué)成分的主要控制因素。這與Mukherjee等在呼和浩特盆地的研究結(jié)果一致［54］。江漢平原地下水位于全球平均碳酸巖風(fēng)化區(qū)附近，主要受碳酸巖風(fēng)化和硅酸鹽風(fēng)化雙重作用的控制。Mukherjee等的研究也表明，西孟加拉盆地高砷地下水化學(xué)成分主要來(lái)自于碳酸巖風(fēng)化和硅酸鹽風(fēng)化過(guò)程［53］。此外，珠江三角洲地下水位于蒸發(fā)巖風(fēng)化附近，主要受蒸發(fā)巖風(fēng)化作用的影響。

圖6 c（Mg2＋）／c（Na＋）以及c（HCO－3）／c（Na＋）與c（Ca2＋）／c（Na＋）的關(guān)系Fig．6 Relationships of c（Mg2＋ ）／c（Na＋ ）and c（HCO－3）／c（Na＋）to c（Ca2＋）／c（Na＋）

3．2 蒸發(fā)濃縮作用

除了風(fēng)化作用外，蒸發(fā)濃縮作用也影響高砷地下水的化學(xué)特征（特別是在干旱—半干旱的內(nèi)陸盆地）。這里采用Gibbs圖來(lái)說(shuō)明蒸發(fā)濃縮作用對(duì)地下水化學(xué)成分的影響［55－56］。圖7表明：江漢平原主要受巖石風(fēng)化作用影響，這與上述分析一致；其他地區(qū)除了受風(fēng)化作用影響外，還受到蒸發(fā)濃縮作用的控制。其中，河套盆地受蒸發(fā)濃縮作用影響最大，其次是呼和浩特盆地、大同盆地和銀川盆地。高砷地下水中Cl－和砷質(zhì)量濃度之間的相關(guān)性并不顯著，這種關(guān)系表明地下水中砷質(zhì)量濃度受蒸發(fā)濃度作用的影響有限。

圖7 高砷地下水的Gibbs圖Fig．7 Gibbs Plot of High Arsenic Groundwater

3．3 陽(yáng)離子交換吸附作用

整體上，河套盆地和呼和浩特盆地地下水位于圖8的右下部，銀川盆地和江漢平原位于圖8的左上部。因此，相對(duì)而言，河套盆地和呼和浩特盆地地下水中陽(yáng)離子交換吸附程度高，而銀川盆地和江漢平原陽(yáng)離子交換吸附程度較低。大同盆地位于上述兩種情況的中間，陽(yáng)離子交換吸附程度適中。

圖8 高砷地下水的m（Ca2＋）＋m（Mg2＋）－（m（HC）＋m（S））與m（Na＋）＋m（K＋）－m（Cl－）的關(guān)系Fig．8 Relationship Between m（Ca2＋）＋m（Mg2＋）－（m（HC）＋m（S））and m（Na＋）＋m（K＋）－m（Cl－）in High Arsenic Groundwater

3．4 還原作用

氧化還原條件對(duì)地下水中砷的富集起著至關(guān)重要的作用。從圖9（a）可以看出，砷質(zhì)量濃度大于50μg·L－1的地下水主要位于氧化還原電位小于－50mV的區(qū)域。地下水中氧化還原電位越低，砷質(zhì)量濃度相應(yīng)越高。相對(duì)于大同盆地、河套盆地和呼和浩特盆地，銀川盆地地下水中氧化還原電位較高，相應(yīng)地砷質(zhì)量濃度較低（平均為28．0μg·L－1）。因此，還原條件有利于含水層中砷的釋放［58－59］。

在還原環(huán)境中，鐵／錳氧化物礦物的還原性溶解被認(rèn)為是地下水中砷富集的主要原因［4，59－60］。在含水介質(zhì)中，鐵／錳氧化物礦物對(duì)砷的吸附起主要作用［61］，被認(rèn)為是地下水系統(tǒng)中砷的主要載體［62］。在還原環(huán)境中，這種富砷的礦物可被還原為溶解態(tài)組分，進(jìn)入地下水中；與此同時(shí)，礦物上吸附的砷也被釋放出來(lái)，并在一定條件下在地下水中積累。然而，地下水中砷與鐵質(zhì)量濃度之間的相關(guān)性并不顯著［圖5（d）］。在江漢平原，地下水中鐵／錳質(zhì)量濃度相對(duì)高，砷質(zhì)量濃度也較高；在大同盆地、河套盆地和呼和浩特盆地，地下水中鐵／錳質(zhì)量濃度低，但砷質(zhì)量濃度較高［圖9（b）］。因此，地下水中砷質(zhì)量濃度不受鐵／錳質(zhì)量濃度的限制。高砷地下水中，鐵／錳質(zhì)量濃度既可能高，也可能低［63］。造成這種現(xiàn)象的原因可能包括以下幾點(diǎn)。

圖9 不同砷質(zhì)量濃度地下水中氧化還原敏感組分之間的關(guān)系Fig．9 Relationships Between Oxidation－reduction Sensitive Components in Groundwater with Different Mass Concentrations of Arsenic

（1）As（V）的還原性解吸附是地下水中砷釋放的主要原因。在還原環(huán)境中，被吸附的As（V）直接被還原為 As（Ⅲ），由于在鐵／錳氧化物表面，As（Ⅲ）的附著能力比 As（V）低，所以 As（V）被還原為As（Ⅲ）后被釋放出來(lái)［64］。在此過(guò)程中，沒(méi)有涉及鐵／錳的還原，鐵／錳并沒(méi)有釋放出來(lái)，因此地下水中鐵／錳質(zhì)量濃度并不高。

（2）在還原性溶解中產(chǎn)生的Fe（Ⅱ）重新被吸附到沉積物的表面。羥基氧化鐵對(duì)Fe（Ⅱ）具有很強(qiáng)的親和力，可大量吸附Fe（Ⅱ）［65－66］。

（3）由于地下水相對(duì)于黃鐵礦和菱鐵礦過(guò)飽和，還原性地下水中Fe（Ⅱ）以黃鐵礦和菱鐵礦的形式沉淀，所以被從地下水中去除［63，67－68］。盡管部分砷可與黃鐵礦共沉淀［69］，或被菱鐵礦吸附［70］，但是還原性溶解所釋放的砷遠(yuǎn)多于被黃鐵礦／菱鐵礦去除的砷。

（4）在pH值較高的情況下，鐵／錳氧化物吸附態(tài)砷進(jìn)行解吸附。由于在pH值較高時(shí)，礦物對(duì)As（V）的吸附能力較低［71］，這種解吸附主要以As（V）為主。

4 結(jié) 語(yǔ)

［1］ BALARAMA KRISHNA M V，CHANDRASEKARAN K，KARUNASAGAR D，et al．A Combined Treatment Approach Using Fenton's Reagent and Zero Valent Iron for the Removal of Arsenic from Drinking Water［J］．Journal of Hazardous Materials，2001，84（2／3）：229－240．

［3］ 孫貴范．我國(guó)地方性砷中毒研究進(jìn)展［J］．環(huán)境與健康雜志，2009，26（12）：1035－1036．SUN Gui－fan．Review on Endemic Arseniasis in China［J］．Journal of Environment and Health，2009，26（12）：1035－1036．

［4］ 金銀龍，梁超軻，何公理，等．中國(guó)地方性砷中毒分布調(diào)查［J］．衛(wèi)生研究，2003，32（6）：519－540．JIN Yin－long，LIANG Chao－ke，HE Gong－li，et al．Study on Distribution of Endemic Arsenism in China［J］．Journal of Hygiene Research，2003，32（6）：519－540．

［5］ SUN G F．Arsenic Contamination and Arsenicosis in China［J］．Toxicology and Applied Pharmacology，2004，198（3）：268－271．

［6］ 王連方，劉鴻德，徐訓(xùn)風(fēng)，等．新疆奎屯墾區(qū)慢性地方性砷中毒調(diào)查報(bào)告［J］．中國(guó)地方病學(xué)雜志，1983，2（2）：1．WANG Lian－fang，LIU Hong－de，XU Xun－feng，et al．Investigation Report of Chronic Endemic Arsenism in Kuitun，Xinjiang［J］．Chinese Journal of Endemiology，1983，2（2）：1．

［7］ 羅艷麗，蔣平安，余艷華，等．土壤及地下水砷污染現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià)——以新疆奎屯123團(tuán)為例［J］．干旱區(qū)地理，2006，29（5）：705－709．LUO Yan－li，JIANG Ping－an，YU Yan－h(huán)ua，et al．Investigation and Assessment on Arsenic Pollution of Soil and Groundwater in Kuitun No．123State Farm［J］．Arid Land Geography，2006，29（5）：705－709．

［8］ WANG L，HUANG J．Chronic Arsenism from Drinking Water in Some Areas of Xinjiang，China［M］∥NRIAGU J O．Arsenic in the Environment PartⅡ：Human Health and Ecosystem Effects．New York：John Wiley and Sons，1994：159－172．

［9］ 王連方，鄭寶山，王生玲，等．新疆水砷及其對(duì)開發(fā)建設(shè)的影響［J］．地方病通報(bào)，2002，17（1）：21－24．WANG Lian－fang，ZHENG Bao－shan，WANG Shengling，et al．Water Arsenic and Its Effect on Development of Xinjiang［J］．Endemic Diseases Bulletin，2002，17（1）：21－24．

［10］ 王敬華，趙倫山，吳悅斌．山西山陰、應(yīng)縣一帶砷中毒區(qū)砷的環(huán)境地球化學(xué)研究［J］．現(xiàn)代地質(zhì)，1998，12（2）：243－248．WANG Jing－h(huán)ua，ZHAO Lun－shan，WU Yue－bin．Environmental Geochemical Study on Arsenic in Arseniasis Areas in Shanyin and Yingxian，Shanxi Province［J］．Geoscience，1998，12（2）：243－248．

［11］ 王正輝，程曉天，李 軍，等．山陰縣飲水砷含量及砷中毒病情調(diào)查［J］．中國(guó)地方病防治雜志，2003，18（5）：293－295．WANG Zheng－h(huán)ui，CHENG Xiao－tian，LI Jun，et al．Investigation of Arsenic Concentration in Drinking Water and Diseases State of Arsenism in Shanyin County［J］．Chinese Journal of Control of Endemic Diseases，2003，18（5）：293－295．

［12］ GUO H M，WANG Y X，SHPEIZER G M，et al．Natural Occurrence of Arsenic in Shallow Groundwater，Shanyin，Datong Basin，China［J］．Journal of Environmental Science and Health Part A，2003，38（11）：2565－2580．

［13］ XIE X J，ELLIS A，WANG Y X，et al．Geochemistry of Redox－sensitive Elements and Sulfur Isotopes in the High Arsenic Groundwater System of Datong Basin，China［J］．Science of the Total Environment，2009，407（12）：3823－3835．

［14］ LUO T，HU S，CUI J L，et al．Comparison of Arsenic Geochemical Evolution in the Datong Basin （Shanxi）and Hetao Basin（Inner Mongolia），China［J］．Applied Geochemistry，2012，27（12）：2315－2323．

［15］ 王焰新，郭華明，閻世龍，等．淺層孔隙地下水系統(tǒng)環(huán)境演化及污染敏感性研究：以山西大同盆地為例［M］．北京：科學(xué)出版社，2004．WANG Yan－xin，GUO Hua－ming，YAN Shi－long，et al．Geochemical Evolution of Shallow Groundwater Systems and Their Vulnerability to Contaminants：A Case Study at Datong Basin，Shanxi Province［M］．Beijing：Science Press，2004．

［16］ XIE X J，WANG Y X，ELLIS A，et al．The Sources of Geogenic Arsenic in Aquifers at Datong Basin，Northern China：Constraints from Isotopic and Geochemical Data［J］．Journal of Geochemical Exploration，2011，110（2）：155－166．

［17］ XIE X J，WANG Y X，SU C L，et al．Influence of Irrigation Practices on Arsenic Mobilization：Evidence from Isotope Composition and Cl／Br Ratios in Groundwater from Datong Basin，Northern China［J］．Journal of Hydrology，2012，424／425：37－47．

［18］ 孫天志．內(nèi)蒙地方性砷中毒病區(qū)砷水平與危害調(diào)查［J］．中國(guó)地方病防治雜志，1994，9（1）：38，41．SUN Tian－zhi．Investigation of Arsenic Concentrations and Its Hazard in Arseniasis Areas of Inner Mongolia［J］．Chinese Journal of Control Endemic Diseases，1994，9（1）：38，41．

［19］ LUO Z D，ZHANG Y M，MA L，et al．Chronic Arsenicism and Cancer in Inner Mongolia：Consequences of Well－water Arsenic Levels Greater than 50μg／L［C］∥ABERNATHY C O，CALDERON R L，CHAPPELL W R．Arsenic Exposure and Health Effects．London：Chapman and Hall，1997：55－68．

［20］ 馬恒之，武克功，夏亞娟，等．內(nèi)蒙古地方性砷中毒流行病學(xué)特征［J］．中國(guó)地方病學(xué)雜志，1995，14（1）：34－36．MA Heng－zhi，WU Ke－gong，XIA Ya－juan，et al．Epidemiological Characteristics of Endemic Arsenism in Inner Mongolia［J］．Chinese Journal of Endemiology，1995，14（1）：34－36．

［21］ 湯 潔，林年豐，卞建民，等．內(nèi)蒙河套平原砷中毒病區(qū)砷的環(huán)境地球化學(xué)研究［J］．水文地質(zhì)工程地質(zhì)，1996，23（1）：49－54．TANG Jie，LIN Nian－feng，BIAN Jian－min，et al．Environmental Geochemistry of Arsenic in Arseniasis Areas of Hetao Plain，Inner Mongolia［J］．Hydrogeology and Engineering Geology，1996，23（1）：49－54．

［22］ SMEDLEY P L，ZHANG M，ZHANG G，et al．Mobilisation of Arsenic and Other Trace Elements in Fluviolacustrine Aquifers of the Huhhot Basin，Inner Mongolia［J］．Applied Geochemistry，2003，18（9）：1453－1477．

［23］ GUO H M，ZHANG B，LI Y，et al．Hydrogeological and Biogeochemical Constrains of Arsenic Mobilization in Shallow Aquifers from the Hetao Basin，Inner Mongolia［J］．Environmental Pollution，2011，159（4）：876－883．

［24］ 王 雷，張美云，羅振東．呼和浩特盆地富砷地下水的分布、特征及防治對(duì)策［J］．內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2003，18（5）：402－404．WANG Lei，ZHANG Mei－yun，LUO Zhen－dong．Distribution and Characteristics of Underground Water in Huhhot High Arsenic Concentration Areas［J］．Journal of Inner Mongolia University for Nationalities，2003，18（5）：402－404．

［25］ 李樹范，李浩基．內(nèi)蒙古河套地區(qū)地方性砷中毒區(qū)地質(zhì)環(huán)境特征與成因探討［J］．中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)，1994，5（增）：213－219．LI Shu－fan，LI Hao－ji．Study on the Characters and the Origin of Geological Environment in Endemic Arseniasis Area，Hetao，Inner Mongolia［J］．The Chinese Journal of Geological Hazard and Control，1994，5（S）：213－219．

［26］ ZHANG H，MA D S，HU X X．Arsenic Pollution in Groundwater from Hetao Area，China［J］．Environmental Geology，2002，41（6）：638－643．

［27］ GUO H M，TANG X H，YANG S Z，et al．Effect of Indigenous Bacteria on Geochemical Behavior of Arsenic in Aquifer Sediments from the Hetao Basin，Inner Mongolia：Evidence from Sediment Incubations［J］．Applied Geochemistry，2008，23（12）：3267－3277．

［28］ GUO H M，ZHANG B，ZHANG Y．Control of Organic and Iron Colloids on Arsenic Partition and Transport in High Arsenic Groundwaters in the Hetao Basin，Inner Mongolia［J］．Applied Geochemistry，2011，26（3）：360－370．

［29］ GUO H M，ZHANG Y，XING L N，et al．Spatial Variation in Arsenic and Fluoride Concentrations of Shallow Groundwater from the Town of Shahai in the Hetao Basin，Inner Mongolia［J］．Applied Geochemistry，2012，27（11）：2187－2196．

［30］ GUO H M，ZHANG Y，JIA Y F，et al．Dynamic Behaviors of Water Levels and Arsenic Concentration in Shallow Groundwater from the Hetao Basin，Inner Mongolia［J］．Journal of Geochemical Exploration，2012，doi：10．1016／j．gexplo．2012．06．010．

［31］ 湯 潔，卞建民，李昭陽(yáng)，等．高砷地下水的反向地球化學(xué)模擬：以中國(guó)吉林砷中毒病區(qū)為例［J］．中國(guó)地質(zhì)，2010，37（3）：754－759．TANG Jie，BIAN Jian－min，LI Zhao－yang，et al．Inverse Geochemical Modeling of High Arsenic Groundwater：A Case Study of the Arsenic Endemic Area in Western Jilin Province［J］．Geology in China，2010，37（3）：754－759．

［32］ BIAN J M，TANG J，ZHANG L S，et al．Arsenic Distribution and Geological Factors in the Western Jilin Province，China［J］．Journal of Geochemical Exploration，2012，112（1）：347－356．

［33］ 卞建民，湯 潔，封 靈，等．吉林西部砷中毒區(qū)水文地球化學(xué)特征［J］．水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2009，36（5）：80－83．BIAN Jian－min，TANG Jie，F(xiàn)ENG Ling，et al．Hydrogeochemical Characteristics in the Arsenic Poisoning Area in Western Jilin Province［J］．Hydrogeology and Engineering Geology，2009，36（5）：80－83．

［34］ 盧振明，佟建冬，張秀麗，等．吉林省地方性砷中毒病區(qū)分布［J］．中國(guó)地方病防治雜志，2004，19（6）：357－358．LU Zhen－ming，TONG Jian－dong，ZHANG Xiu－li，et al．Distribution of the Endemic Arsenism Area of Jilin Province［J］．Chinese Journal of Control of Endemic Diseases，2004，19（6）：357－358．

［35］ 胡興中，陳德浪，陳建杰，等．寧夏北部地方性砷中毒流行病學(xué)調(diào)查分析［J］．中國(guó)地方病學(xué)雜志，1999，18（1）：23－25．HU Xing－zhong，CHEN De－lang，CHEN Jian－jie，et al．Epidemic Investigation of Endemic Arsenic Poisoning in the North of Ningxia［J］．Chinese Journal of Endemiology，1999，18（1）：23－25．

［36］ 譚衛(wèi)星，馬天波，陳建杰，等．寧夏地方性砷中毒流行分布［J］．寧夏醫(yī)學(xué)雜志，2006，28（12）：898－900．TAN Wei－xing，MA Tian－bo，CHEN Jian－jie，et al．Distribution of Endemic Arsenism of Ningxia Hui Nationality Autonomous Region［J］．Ningxia Medical Journal，2006，28（12）：898－900．

［37］ 張福存，文冬光，郭建強(qiáng)，等．中國(guó)主要地方病區(qū)地質(zhì)環(huán)境研究進(jìn)展與展望［J］．中國(guó)地質(zhì)，2010，37（3）：551－562．ZHANG Fu－cun，WEN Dong－guang，GUO Jian－qiang，et al．Research Progress and Prospect of Geological Environment in Main Endemic Disease Area［J］．Geology in China，2010，37（3）：551－562．

［38］ HAN S B，ZHANG F C，ZHANG H，et al．Spatial and Temporal Patterns of Groundwater Arsenic in Shallow and Deep Groundwater of Yinchuan Plain，China［J］．Journal of Geochemical Exploration，2012，doi：10．1016／j．gexplo．2012．11．005．

［39］ 韓雙寶，張福存，張 徽，等．中國(guó)北方高砷地下水分布特征及成因分析［J］．中國(guó)地質(zhì)，2010，37（3）：747－753．HAN Shuang－bao，ZHANG Fu－cun，ZHANG Hui，et al．An Analysis of the Distribution and Formation of High Arsenic Groundwater in Northern China［J］．Geology in China，2010，37（3）：747－753．

［40］ GUO Q，GUO H M．Geochemistry of High Arsenic Groundwaters in the Yinchuan Basin，P．R．China［J］．Procedia Earth and Planetary Science，2013，7：321－324．

［41］ 田春艷，張福存．寧夏銀北平原地下水中砷的分布特征及其富集因素［J］．安全與環(huán)境工程，2010，17（2）：22－25．TIAN Chun－yan，ZHANG Fu－cun．Distribution and Enrichment of As in Groundwater in Northern Yinbei Plain［J］．Safety and Environmental Engineering，2010，17（2）：22－25．

［42］ 黃冠星，孫繼朝，荊繼紅，等．珠江三角洲典型區(qū)水土中砷的分布［J］．中山大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2010，49（1）：131－137．HUANG Guan－xing，SUN Ji－chao，JING Ji－h(huán)ong，et al．Distribution of Arsenic in Water and Soil in the Representative Area of the Pearl River Delta［J］．Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni，2010，49（1）：131－137．

［43］ WANG Y，JIAO J J，CHERRY J A．Occurrence and Geochemical Behavior of Arsenic in a Coastal Aquiferaquitard System of the Pearl River Delta，China［J］．Science of the Total Environment，2012，427／428：286－297．

［44］ JIAO J J，WANG Y，CHERRY J A，et al．Abnormally High Ammonium of Natural Origin in a Coastal Aquiferaquitard System in the Pearl River Delta，China［J］．Environmental Science and Technology，2010，44（19）：7470－7475．

［45］ 陳鎖忠．長(zhǎng)江下游沿岸（南通—上海段）第I承壓水砷超標(biāo)原因分析［J］．江蘇地質(zhì)，1998，22（2）：101－106．CHEN Suo－zhong．Reasons of Exceeding As Content for No．1Confined Groundwater in Coastal Area of the Lower Course of Yangtze River（Nantong－Shanghai Section）［J］．Jiangsu Geology，1998，22（2）：101－106．

［46］ 顧 俊，鎮(zhèn) 銀．南通市區(qū)部分地下水富砷及其成因初探［J］．中國(guó)公共衛(wèi)生，1995，11（4）：174．GU Jun，ZHEN Yin．High Arsenic Groundwater and Its Genesis in Nantong［J］．China Public Health，1995，11（4）：174．

［47］ 曾昭華．長(zhǎng)江中下游地區(qū)地下水中化學(xué)元素的背景特征及形成［J］．地質(zhì)學(xué)報(bào)，1996，70（3）：262－269．ZENG Zhao－h(huán)ua．The Bachground Features and Formation of Chemical Elements of Groundwater in the Area of the Middle and Lower Beaches of the Yangtze River［J］．Acta Geologica Sinica，1996，70（3）：262－269．

［48］ 于平勝．長(zhǎng)江南京段沿岸地下水中砷的含量分析［J］．江蘇衛(wèi)生保健，1999，1（1）：44．YU Ping－sheng．Arsenic Concentration of Groundwater Along the Yangtze River near Nanjing［J］．Jiangsu Health Care，1999，1（1）：44．

［49］ 汪愛(ài)華，趙淑軍．湖北省仙桃市地方性砷中毒病區(qū)水砷調(diào)查與分析［J］．中國(guó)熱帶醫(yī)學(xué)，2007，7（8）：1486－1487．WANG Ai－h(huán)ua，ZHAO Shu－jun．Survey of Endemic Arsenic Poisoning Areas in Xiantao City，Hubei Province［J］．China Tropical Medicine，2007，7（8）：1486－1487．

［50］ 陳興平，鄧云華，張?jiān)Ｔ?，等．湖北南洪村飲水砷含量及砷中毒調(diào)查［J］．中國(guó)地方病防治雜志，2007，22（4）：281－282．CHEN Xing－ping，DENG Yun－h(huán)ua，ZHANG Yu－zeng，et al．The Epidemiological Survey and Analysis to Arsenism in Nanhong Village of Hubei Province［J］．Chinese Journal of Control of Endemic Diseases，2007，22（4）：281－282．

［51］ GAN Y Q，WANG Y X，DUAN Y H，et al．Hydrogeochemistry and Arsenic Contamination of Groundwater in the Jianghan Plain，Central China［J］．Applied Geochemistry，2013，38（1）：10－23．

［52］ GAILLARDET J，DUPRE B，LOUVAT P，et al．Global Silicate Weathering and CO2Consumption Rates Deduced from the Chemistry of Large Rivers［J］．Chemical Geology，1999，159（1／2／3／4）：3－30．

［53］ MUKHERJEE A，SCANLON B R，F(xiàn)RYAR A E，et al．Solute Chemistry and Arsenic Fate in Aquifers Between the Himalayan Foothills and Indian Craton（Including Central Gangetic Plain）：Influence of Geology and Geomorphology［J］．Geochimica et Cosmochimica Acta，2012，90：283－302．

［54］ MUKHERJEE A，BHATTACHARYA P，SHI F，et al．Chemical Evolution in the High Arsenic Groundwater of the Huhhot Basin（Inner Mongolia，PR China）and Its Difference from the Western Bengal Basin（India）［J］．Applied Geochemistry，2009，24（10）：1835－1851．

［55］ GIBBS R J．Mechanisms Controlling World Water Chemistry［J］．Science，1970，170：1088－1090．

［56］ WANTY R B，VERPLANCK P L，SAN JUAN C A，et al．Geochemistry of Surface Water in Alpine catchments in Central Colorado，USA：Resolving Host－rock Effects at Different Spatial Scales［J］．Applied Geochemistry，2009，24（4）：600－610．

［57］ MCLEAN W，JANKOWSKI J．Groundwater Quality and Sustainability in an Alluvial Aquifer，Australia［M］∥SILILO O．Groundwater，Past Achievements and Future Challenges．Rotterdam：A．A．Balkema，2000：20－30．

［58］ FENDORF S，MICHAEL H A，VAN GEEN A．Spatial and Temporal Variations of Groundwater Arsenic in South and Southeast Asia［J］．Science，2010，328：1123－1127．

［59］ ISLAM F S，GAULT A G，BOOTHMAN C，et al．Role of Metal－reducing Bacteria in Arsenic Release from Bengal Delta Sediments［J］．Nature，2004，430：68－71．

［60］ NICKSON R，MCARTHUR J，BURGESS W，et al．Arsenic Poisoning of Bangladesh Groundwater［J］．Nature，1998，395：338．

［61］ GUO H M，LI Y，ZHAO K．Arsenate Removal from Aqueous Solution Using Synthetic Siderite［J］．Journal of Hazardous Materials，2010，176（1／2／3）：174－180．

［62］ SMEDLEY P L，KINNIBURGH D G．A Review of the Source，Behaviour and Distribution of Arsenic in Natural Waters［J］．Applied Geochemistry，2002，17（5）：517－568．

［63］ GUO H M，LIU C，LU H，et al．Pathways of Coupled Arsenic and Iron Cycling in High Arsenic Groundwater of the Hetao Basin，Inner Mongolia，China：An Iron Isotope Approach［J］．Geochimica et Cosmochimica Acta，2013，112：130－145．

［64］ MOHAN D，PITTMAN C U J．Arsenic Removal from Water／Wastewater Using Adsorbents：A Critical Review［J］．Journal of Hazardous Materials，2007，142（1／2）：1－53．

［65］ VAN GEEN A，ROSE J，THORAL S，et al．Decoupling of As and Fe Release to Bangladesh Groundwater Under Reducing Conditions Part Ⅱ：Evidence from Sediment Incubations［J］．Geochimica et Cosmochimica Acta，2004，68（17）：3475－3486．

［66］ HANDLER R M，BEARD B L，JOHNSON C M，et al．Atom Exchange Between Aqueous Fe（Ⅱ）and Goethite：An Fe Isotope Tracer Study［J］．Environmental Science and Technology，2009，43（4）：1102－1107．

［67］ KIM K J，PARK S M，KIM J S，et al．Arsenic Concentration in Porewater of an Alkaline Coal Ash Disposal Site：Roles of Siderite Precipitation／Dissolution and Soil Cover［J］．Chemosphere，2009，77（2）：222－227．

［68］ GUO H M，ZHANG Y，JIA Y F，et al．Spatial and Temporal Evolutions of Groundwater Arsenic Approximately Along the Flow Path in the Hetao Basin，Inner Mongolia［J］．Chinese Science Bulletin，2013，58（25）：3070－3079．

［69］ LOWERS H A，BREIT G N，F(xiàn)OSTER A L，et al．Arsenic Incorporation into Authigenic Pyrite，Bengal Basin Sediment，Bangladesh［J］．Geochimica et Cosmochimica Acta，2007，71（11）：2699－2717．

［70］ GUO H M，REN Y，LIU Q，et al．Enhancement of Arsenic Adsorption During Mineral Transformation from Siderite to Goethite：Mechanism and Application［J］．Environmental Science and Technology，2013，47（2）：1009－1016．

［71］ GUO H M，STUBEN D，BERNER Z．Removal of Arsenic from Aqueous Solution by Natural Siderite and Hematite［J］．Applied Geochemistry，2007，22（5）：1039－1051．