Aqueous phase arsenic in weathered shale enriched in native arsenic

摘要

Les sols et les dépôts géologiques dérivés de shale marin contiennent souvent des niveaux élevés d'arsenic. La source de l'arsenic est les sulfures de fer. L'oxydation par les intempéries dissout les sulfures de fer et libère potentiellement des niveaux indésirables d'arsenic dans l'eau interstitielle environnante. Des expériences d'équilibration sur des shales marins altérés contenant naturellement des niveaux élevés d'arsenic natif et sur un mélange de shales altérés et de till calcaire ont été effectuées sous conditions aérobies afin de déterminer la quantité d'arsenic libéré dans l'eau interstitielle ainsi que le mécanisme responsable de limiter les concentrations en arsenic soluble. La quantité d'arsenic en phase aqueuse libéré par le shale était inférieure à 10 μg/L en conditions aérobies. Les concentrations en arsenic soluble étaient faibles, considérant les concentrations d'As total élevées dans le shale (30 μg As/g shale). Plus de quatre fois plus d'arsenic en solution a été libéré du mélange shale-till à pH plus élevé par rapport au shale acide uniquement. La concentration de l'arsenic en phase aqueuse était contrôlée par le mécanisme adsorption/désorption.%Soils and geologic deposits derived from marine shale often contain elevated levels of arsenic. The source of arsenic is iron sulfide minerals. Oxidative weathering breaks down the iron sulfide minerals and potentially releases undesirable levels of arsenic into the surrounding pore water. Equilibration experiments on a weathered marine shale containing naturally elevated levels of native arsenic and on a mixture of weathered shale and calcareous till were conducted under aerobic conditions to determine how much arsenic was released into pore water and the mechanism responsible for limiting soluble arsenic concentrations. Aqueous phase arsenic released from the shale was less than 10 μg/L for aerobic conditions. Soluble arsenic concentrations were low considering the high total As concentrations in the shale (30 μg As/g shale). Over 4 times as much solution arsenic was released from the higher pH shale-till mixture compared to the acid shale alone. Adsorption and desorption was the mechanism that controlled the concentration of aqueous phase arsenic.