中国地质调查局武汉地质调查中心与中国地质大学(武汉)、德国拜罗伊特大学科研人员通力合作,近日在地热水环境中甲基硫代砷形成潜力研究中取得新进展,研究成果已在地球化学领域国际顶级期刊《地球化学与宇宙化学学报》(Geochimica et Cosmochimica Acta)上刊登。

研究团队针对典型热泉及其流径样品,基于离子色谱-电感耦合等离子体质谱联用系统(IC-ICP-MS)定量分析了样品中砷的形态分布,并利用热泉沉积物与热泉水开展了系统室内实验,揭示了温度对甲基硫代砷形成过程的显著影响,并提出了甲基硫代砷形成潜力区需具备的必要条件,指出了热泉环境中砷的较强迁移能力与较高环境健康风险。研究表明:一是地热水环境中甲基硫代砷形成的适宜温度和pH条件与常温水环境存在显著差异,反映其在不同水环境中的形成机理也各自不同;二是热泉沉积物中的相关功能微生物为甲基硫代砷形成提供了重要驱动力;三是中-低温环境更有利于甲基硫代砷的形成;四是初始砷形态对甲基硫代砷的形成无明显影响,但初始硫形态可显著影响所形成甲基硫代砷的最终形态分布,还原态硫(硫化物、硫代硫酸盐)可导致低甲基化、高巯基化的甲基硫代砷形成,氧化态硫(硫酸盐)则可导致高甲基化的二甲基二硫代砷酸盐的形成;五是在热泉流径下游,如兼具微生物活动旺盛、水流缓慢、温度中等或偏低等条件,可能出现可有效形成甲基硫代砷的潜力区。