当前的世界环境

介绍

暴露于砷可以导致人类​​的各种健康问题，包括各种形式的癌症（例如皮肤，肺和膀胱），心血管和外周血血管疾病和糖尿病。来自天然和人为来源的人类遭遇砷（Henke，2009）。环境保护局（美国EPA）规定饮用水中的砷污染应小于10μg/升。在用于农业和其他用法的土壤的情况下，泰国国家环境委员会办公室将最大浓度限制（MCL）设置为3.9mg / kg和27 mg / kg。

砷通过除草剂、木材防腐剂和采矿业进入环境(Chopra, Parmar, 2007)。它可以分布在土壤或水中，也可以转移到其他地方，污染水资源，进而影响日常用水。金矿的开采也有助于砷的分布。在金的提取过程中，砷作为毒砂的组成成分，也被分离并扩散到土壤和水中，污染环境(Henke, 2009)。

泰国河北省王矶区的金矿，是遇到这个问题的矿业之一。在2006年开始工作后，来自6个村庄的村民抱怨他们通常使用的天然水被砷因受影响的人类生命而受到污染，从未如此过。该研究表明，Goldmine的相关政府机构和来自Goldmine的员工在地表水和地下水中调查了砷污染，透露污染水平小于MCL。

本研究的目的是研究是否存在污染土壤中的砷，并在水和土壤中发现浓度的浓度。这是第一次调查土壤中土壤中的砷的研究，结果将为砷的分销，方向和运输提供初步准则，这将有利于在不久的将来管理农业和生活区。

一般信息

Loei是泰国76个省之一，位于泰国东北部，毗邻湄公河，与老挝共和国接壤。本研究的区域位于Loei省Wangsaphung地区(图1)，是山区和高原地区。金矿的海拔距离平均海平面约300米。5公里内金矿,有6个村庄最影响砷包括禁止南淮河,Na侬锣的禁令,禁止淮河Phuk,角Sathon禁令,禁止Kaeng欣,并禁止达克da(图2)。最近的村金矿,我和海拔250米的平均海平面277米,是Ban Na Nong Bong。在这6个村庄中，距离矿区5公里、平均海拔276米的班德达村是最远的。大部分土地被用来耕种和种植香蕉、木薯、坚果和橡胶树等植物。金矿位于内排水区,有许多小水道等淮河南Chan淮河Muno,淮河Haeng,淮河Khok Yai淮河圣,流动形式高海拔高原指导低海拔区域的顶部,结合一个流,被称为南淮河流,最后一起联合Loei河。

图1:Loei省位于东北 王萨蓬是泰国的一个行政区。 点击此处查看数字

图2：金矿和6个村庄的位置 砷对它们的影响最大 点击此处查看数字

图3:潜在矿产资源图 在Loei省Wangsaphung。 （2001年矿产资源部） 点击此处查看数字

图4:泰国地质图编号5343 IV覆盖层 研究区。（2008年矿产资源部） 点击此处查看数字

Gegological特点

该地区由变质岩、沉积岩和火成岩组成，其年代可追溯至志留纪-泥盆纪至第四纪。每个时期的岩石都有自己的特点。在一些沉积岩中可以找到化石，从而可以确定年代。岩石地质构造呈南北走向。观测到的火成岩包括火山岩和深成岩，其中大部分为花岗质岩。沉积岩来自区域、接触或热变质作用。(Putthapiban, 1987)

泰国地质图编号5343 IV(图4)，位于17^O.15'n - 17^O.30'N纬度和101^O.30 ' e - 101^O.经45′E覆盖研究区，下伏岩石类型为云母砂岩、粉砂岩、页岩、泥岩，并具平面化石，呈深灰色。金矿和附近村庄对应位置的岩石高度距离平均海平面约300米。

矿物和潜在的矿物质地图No.Ne 47-12（图3），位于17之间^O.00 ' n - 18^O.00'n纬度和100^O.30 ' e - 102^O.研究区分布有铁(Fe)、金(Au)、铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)、锰(Mn)、煤(无烟煤)和石膏(CaSO)等金属和非金属矿物_4.×2 h₂O).在整个地图上确定，有金矿的许多地方似乎都是作为整个区域而不是只集中在研究区域。

抽样收集和测试

采集土壤和水样对砷污染进行定量分析。取样位置多在金矿和受影响村庄的集水区。但是，我们还获取了流域外土壤和水样的另一个位置进行比较。土壤和水的取样细节如下:

土壤采样

在地下钻了5个钻孔(BH)，并在沿钻孔深度0.50米处采集了土壤样品。每个井眼的总深度取决于下面的岩石或砾石层的水平，或者直到标准的穿透数(将取样器推入地面的锤滴数)大于50 Bl/ft (ASTM, 2000)。每个钻孔的位置如图5所示。可以清楚地看到，BH 5在研究集水区外的Ban Kok Chumsaeng。对每个土壤样品进行pH值测定后，用铝箔包覆并涂上石蜡，以防止在实验室进行进一步试验时可能发生的水分流失和氧化反应。

水取样

从13个位置收集表面水样，并从8个位置收集地下水的样品。所有位置如图5所示。将样品处理成通过硝酸（5％浓度）保持酸性，并倒入浅棕色瓶中，用遮蔽胶带密封，用于进行砷污染测试。

测试

采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对土壤和水中砷污染物进行定量分析。这种技术可以从相对少量的样品中高精度地测定物质，甚至是金属或非金属(Skoog etal .， 2007)。程序从研磨/均质、称量、消化、稀释和最终测量开始。由于该技术涉及分析化学和光谱分析，更多的细节可以在Bailey等人(2003)中找到。

图5:水样采样位置 和土壤钻井的位置 点击此处查看数字

结果与讨论

砷污染在水中

实验室结果表明，除了一个名为Phulek Creek的一个位置外，表面水和地下水中的砷和地下水（表1和图6）的数量不超过Mcl。该位置的砷含量显着超过地表水（SW1，SW2，SW3和SW4）和地下水（GW3和GW8）。

从地理图上看，Phulek creek位于山口，有可能从金矿附近的上部区域流出，将砷带至取样位置为SW1、SW2、SW3和SW4。

土壤中的砷污染

采用统一土壤分类系统对5个钻孔的土壤样品进行了分类。土壤剖面及其海拔高度由高到低排列有序;分别为BH5、BH4、BH1、BH2和BH3，如图7所示。这些钻孔代表了相当相似的土壤剖面，即粘土、粉质粘土和砂质粉质粘土交替层。然而，大多数土壤类型被划分为粉质粘土和砂质粉质粘土，如图8所示的Shepard图所示。由于粘聚力高，粉质粘土和砂质粉质粘土的渗透性比砂砾土等粗粒土低。

表1：水域中的砷污染 点击这里查看表格

污染物检测结果显示，所有土壤样品都含有砷污染物，其中大多数都超过泰国国家环境委员会办公室指定的MCL 3.9 mg/kg，详见表2。部分井眼砷污染平均值略高于泰国其他用途MCL的二级水平27 mg/kg，如BH1、BH4和BH5，平均值分别为41.90、48.84和30.94 mg/kg。可以注意到，即使在研究流域外的BH5土壤样品中，砷含量也很高。由BH5位于室外和地面高程最高的原因，可以说明附近流域也存在砷。整个地区的砷含量可能不仅仅来自金矿或其他采矿活动等人为来源。然而，在金矿周围和附近的集水区的地点特征可能是查明高砷的最佳指标。

图6:各点的水中砷浓度 位置，有序地从高到低海拔绘制 现有地面水平面的 点击此处查看数字

表2：土壤中的砷污染 点击这里查看表格

如图9所示，砷浓度与深度的关系表明，在根区，特别是BH1、BH4和BH5，砷含量远高于MCL，对人类健康存在严重的潜在风险。BH4为金矿附近山口平原区位置，发现显著性。距表层土壤4 m的砷含量范围为42.27 mg/kg ~ 118.2 mg/kg，是其他钻孔相应深度土壤砷含量范围最大的。砷的升高仅存在于土壤表层4 m的深度，但随着深度的增加，砷的升高逐渐降低，最终达到与BH2和BH3土壤中砷含量相近的水平。在这种情况下，这个位置可能是含砷水通过的地方。从这个地点开始进行更详细的研究可能会指出它的途径，从而最终得出源头。

图7：土壤剖面和砷 土壤中相对于深度的污染。 点击此处查看数字

图8:使用Shepard三角形确定的土壤类型。 每个钻孔的大多数土壤样品被分类为 是粉质粘土、砂质粉质粘土和含砂粉质粘土。 点击此处查看数字

图9:砷污染的量 土壤和每个钻孔的深度。 点击此处查看数字

考虑到图4中所示的地质特征，可以看出，BH2，BH3和BH4的底部放置在最初的沉积的砾石上，这是稍微松散的介质，而BH1和BH5放置在更密集的砂岩上。钻孔底部的砷浓度似乎是完全不同的。在BH2，BH3和BH4底部的下部，在砾石层上的位置，与BH1和BH5的砷浓度较低。特别是在BH4中，砷的浓度在上部深度甚至如此高，但大幅减少到底部附近的低值。地质条件对较深的土壤层中砷的积累和发生的影响作出影响。由于在砾石中具有更多毛孔，水可以更容易流动通行，并且在该地方的砷的较少积累。与BH2，BH3和BH4不同，BH1具有砷量随深度而增加，由于弱不透水的基岩，仍然存在于底部的高砷含量。由于底部存在更高的砷含量，它还揭示了砷可以来自臭氧材料，其可以是砷吡啶物或其他砷矿物质。

结论

该研究表明，砷污染物可以在所有挖掘点中找到。污染不仅发生在研究集水区内。砷可能会在此之前最初存在于那里。至少3个地点的土壤样品具有大于3.9mg / kg的Mcl砷污染物。在大多数区域中，水中的砷含量小于10μg/ L的MCL，除了叫做Phulek Creek的位置。Phulek Creek的地表水有显着的污染物，并始终如一地与邻近钻孔的顶部土壤的污染物一致。这个位置是山口的口，水可以从附近的上游和向下穿过的水流流动。由于其平原区域，水可能会从金矿中沥干砷并在那里沉淀。

研究表明，从土壤污染物中可以获得更多的信息。进一步研究的地点可以从这些发现中选择。研究砷分布的影响因素包括地质特征、土壤成分、土壤孔隙度和渗透性等。砷的迁移对农村的威胁将在今后的研究中发挥更大的作用。

确认

本研究得到了泰国高等教育研究促进和国家研究型大学项目、泰国高等教育委员会办公室的支持。

参考文献

1. 美国试验和材料协会ASTM标准年鉴。西康肖霍肯，宾夕法尼亚州，Vol.04.08(2000)。
2. Bailey, r.m.， Stokes, S.， Bray, H.，电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)用于剂量率测定:样品制备和分析的一些指南，英国牛津:牛津大学地理和环境学院牛津发光研究组，(2003)。
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4. 地质调查局矿产资源司，泰国1:5万地质图(图5343IV)(2008)。
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6. Henke，K.R.，砷环境化学卫生威胁和废物处理。1埃德。，约翰瓦里和儿子。有限公司，1-5,238-243（2009）。
7. puthapiban, P.， Loei省AEM地区地质特征及矿产潜力。中国矿业大学学报(自然科学版)。
8. 基于砂-粉砂-粘土比率的命名法。j . Sed。汽油。24141 - 158(1954)。
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10. 美国环境保护署，《饮用水中的砷》，http://www.epa.gov/safewater/arsenic/index.html, 2010年2月10日检索。