阳宗海突发性砷污染性质以及砷排放历史地球化学记录研究

云南阳宗海属高原断陷型湖泊，去年5月发生了严重砷污染事件。尽管被认为是工业污染，但对该事件的性质仍有质疑，如污染量远远超过了企业的总排污量，而且事件的突发性、砷的分布方式都有别于以往的工业污染。较合理的解释是：汶川大地震造成基岩裂隙张开，在随后的雨季中，沿裂隙灌入的雨水把地质体中的砷沿断裂带入湖泊。地质体中的砷具有很强的活动性，但砷自然排放所造成的环境危害尚未引起社会和学术界的重视。本项目将以阳宗海突发性砷污染事件为切入点，对比该区工业污染与砷自然排放的特征，提出这两类不同性质环境安全事件的识别标准和判别依据。综合采用年代学和地球化学方法，分析柱状沉积物和其它地质记录中砷及伴生元素的分布情况，以及地球化学记录与地震活动关系，探讨由地质构造活动引发砷排放的可能性，完善我们在环境安全领域的知识盲区，为环境执法、环境安全预警和应对措施的制定提供依据，同时也为追溯滇中地区地震活动规律提供资料。

2008年6月，云南阳宗海发生了突发性砷污染事件。为探明其爆发机制，我们按项目任务书的要求开展了各项工作，在探明阳宗海流域水文地质及地层组合背景基础上结合底泥沉积物粒度分布，探讨了阳宗海湖泊砷的地球化学性质，最终得出以下几点认识：.一、阳宗海流域地层破碎严重，地下水系发达。流域砷地质背景值达到了17.275 mg/kg，其地下含水层下二叠系、石炭系及泥盆系地层为高砷地层(均值为20-35 mg/kg)。流域内存在高砷温泉水（0.130 mg/L）、温泉泉华(158.50 mg/kg) 及蚀变火山岩（43.67 mg/kg）。湖边工业污染源也存在高砷污染物（216.29 mg/kg）。表明阳宗海水体砷污染性质较为复杂。.二、通过对样品做Q型聚类分析，发现在所有高砷样品中磷块岩样品（产自流域内下寒武统渔户村组磷块岩层，砷含量最高达35.29 mg/kg）与底泥沉积物的相似性最高，表明磷块岩对底泥的影响较其他高砷样品大。因而阳宗海砷污染与流域地层中的磷块岩有内在联系。.三、结合砷在阳宗海底泥中的含量分布、富集因子分布（即扣除“粒控效应”后的分布）、元素比率图（As/Al与V/Al的散点图）及底泥的粒度分布，发现在表层底泥中砷存在3个源头：湖泊南部的阳宗大河和湖泊东北部及中部的地下水泉眼。底层底泥（20cm以下）与表层相比缺了南部的阳宗大河源头，其它两个源头位置变化较小。砷的富集因子大小在表层和底层基本无差异，元素比率图中大部分坐标点均落在95%置信区间内且线性关系较好，表明底泥中砷的主要物源变化不大，均为自然来源即地下水泉眼。.鉴于高砷水的危害，我们进行了化学除砷的实验研究，并取得了一定进展。.研究阳宗海地区砷地球化学特征，有助于从环境地球化学角度识别人为污染和自然排放两种不同性质环境安全事件，也为其预警和应对措施的制定提供依据。双金属氧化物除砷具有吸附量大及价格便宜的优势，是一种较为方便实用的方法。.结合项目的研究，培养博士生和硕士生各一名，发表论文10篇，均为SCI收录。项目达到了预期效果，完成了规定的任务。