河套平原地下水中砷的空间变异特征及影响因素分析

摘要

河套平原是我国地方性砷中毒最为严重的地区之一。基于河套平原浅层地下水的砷含量数据,利用地统计学中半变异函数分析法,对地下水砷含量的空间分布及其异质性特征进行了分析,并探讨其空间变异性的影响因素。结果显示,河套平原地下水砷含量整体上呈由南向北递增的趋势,在假设各向同性条件下,砷含量残差项的空间分布符合纯块金效应模型,在所测尺度上(2~4 km)为随机分布,不存在空间自相关性,短距离内变异较大;地下水砷含量的分维数较大(D=1.999),进一步说明该尺度上变异显著。地下水砷含量与沉积物中有机质关系密切。晚第四纪以来,河套平原北部山区的新构造运动和盆地沉积环境变迁形成多种成因、形态复杂的沉积相,导致有机质埋藏条件的高度空间变异性,进而导致地下水砷含量的高度空间变异。河套平原缓慢的地下水径流条件有利于砷元素空间变异性的维持。河套地区地下水砷的空间异质性研究,对有效预测未知地区饮水型砷暴露潜在风险、精准防控地方病和保障供水安全具有重要的科学意义。