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原生高砷(As)地下水引起地方性砷中毒已经成为国际社会面临的最严重的环境地质问题之一。贵德盆地高砷地下水的来源和形成机理目前并不清楚。本文以贵德盆地高砷地下水为研究对象,利用野外调研与室内实验相结合手段,探讨贵德盆地高砷地下水中砷的来源、迁移和富集机理,不仅有利于当地政府寻找安全的可替代水源、减轻饮水型砷中毒威胁,而且有助于提高我们对具有相似地质背景的高砷地下水形成和演化的认识。论文取得的主要认识如下:大气降水是研究区内潜水和承压水的主要补给来源。潜水中的水化学成分主要来自含水层中硅酸盐风化和碳酸盐溶解;承压水的水化学成分主要受蒸发岩溶解控制,且溶解强度沿流程逐渐增大。贵德盆地潜水中砷浓度较低,高砷水主要分布在100 m到300 m范围内的承压含水层中,砷浓度随深度和流程呈现出逐渐升高的趋势。潜水的水化学成分受雨季和旱季的影响较大,而承压水水化学成分受雨季和旱季以及年际变化的影响较小。沉积物中砷的平均含量比全球沉积物平均砷含量更高,非晶态和晶态铁锰氧化物矿物固定的砷含量超过总砷的一半,且总砷含量与铁和锰的含量成明显的正相关,结果表明,铁锰氧化物矿物是沉积物中砷的主要赋存载体,也是研究区高砷地下水中砷的主要来源。承压水中的TOC、NH4-N、腐殖化指数(HIX)、荧光指数(FI)和δ13CDIC-δ13CDOC与As浓度之间相关性显著表明,砷的释放与有机质的降解密切相关。沉积物中的有机质降解驱动含水层中氧化还原反应的持续进行,使地下水处于较强的还原环境,导致沉积物中的含砷铁锰氧化物矿物发生还原性溶解,从而将砷逐渐释放到地下水中。有机物降解产生的类腐殖质组分对砷的迁移起到促进作用。虽地热水砷含量较低,盆地底部地热水通过温度传导对含水层的持续加热会促进含水层中铁氧化物矿物的还原性溶解和砷的解吸附,使砷释放到地下水中。承压含水层封闭的水文地质条件有利于砷沿流程不断累积,从而在盆地中部形成高砷地下水。