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河套盆地高砷高盐地下水广泛分布,对人类生产生活造成了安全隐患。为了探究地下水可溶性组分的分布特征及其与地下水、盐碱土的相关性,采取了1:5固液比的可溶性组分提取实验,并结合水文地球化学过程,分析了可溶性组分与可溶性砷的分布规律及其相关关系,取得的主要认识如下:(1)沉积物可溶盐含量受沉积物岩性与深度的影响较大。靠近地表沉积物可溶盐含量随深度逐渐降低;粘土质沉积物由于渗透性较差,盐分较好地保存了下来,含量较高且类型差别大;砂质含水层沉积物颗粒较大、渗透性较好,导致可溶性组分大部进入到地下水中,可溶性组分含量偏低但波动较大。(2)可溶性As主要受沉积物岩性和氧化还原条件影响。由于地下水淋洗,砂质含水层沉积物可溶性As含量一般小于50μg/kg;粘土沉积物中则吸附了大量可溶性As(最高可达950μg/kg)。接近地表(<15 m),沉积物可溶性As呈现出沿深度持续偏低(<18μg/kg)或逐渐升高的变化趋势(3-133μg/kg)。粘土沉积物可溶性As与可溶性Fe、Mn的同时升高表明,可溶性As大多来源于还原条件下Fe、Mn氧化物矿物的溶解。对于深部粘土沉积物,可溶盐对可溶性As具有一定影响;浅部地表和含水层砂质沉积物的可溶性HCO3-与可溶性As相关性较好;山前地区含水层砂中可溶性SO42-对可溶性As含量具有较大的影响。(3)不同灌溉水情况下,表层盐碱土的可溶盐含量、pH均较高(313-660 mg/g,9.07-10.16),可溶盐类型也大致相同。主要可溶性离子为Na+、SO42-,主要溶解矿物为无水芒硝与岩盐。微量组分如As、Fe等含量较低,这表明在地表高强度蒸发和氧化条件下,As和其他金属、重金属会被固定在土壤颗粒中。(4)竞争吸附、矿物还原性释放是地下水As富集的重要因素。靠近山前的含水层与平原区较深部含水层中,沉积物可溶性组分较少,趋向于赋存于沉积物中;平原区可溶性的组分更加偏向于溶解在地下水中。可溶性阳离子受离子交换因素影响较大,且越靠近地表和平原区,该过程越明显。强还原条件下,SO42-偏向于赋存于沉积物中,HCO3-、As则更趋向存在于地下水中。弱还原性条件下,通过矿物的吸附作用,As更容易固定在沉积物中。