据估计,原生高砷地下水影响着世界上数亿人,仅在南亚东南亚地区大约有5000万人长期饮用着未经处理的As含量超过50μg/L的地下水。近年来,作为许多南亚东南亚国家面临的主要环境问题之一以及全球性的公众健康事件,高砷地下水问题的研究得到了持续的报道和越来越多的关注。本文所研究的区域江汉平原位于中国中部,地下水中砷含量高的特点显著,传统方法开采的地下水水质难以确保达到饮用标准,居民饮用患病风险较高,2005年以来仙桃市等多处地点有砷引发的病例报道。探究江汉平原沉积环境对含水层固相砷的控制作用对高砷地下水的分布以及形成条件及机理有着重要的基础作用,同时对改进居民开采地下水有着指导意义。本论文针对江汉平原这一典型的内陆盆地型原生地下水分布区,对22个关键钻孔进行了详细的岩相学分析,同时对其中4个钻孔的浅层沉积物进行了光释光(OSL)年代学测试、4个钻孔的沉积物进行了全样地球化学元素测试,整理结合江汉项目组成果资料,详细阐述了江汉平原地区沉积环境对沉积物中砷的控制作用。论文取得以下主要研究成果:1、浅层沉积物在盆地边缘12m之内、盆地内部17m之内为全新世沉积,主要岩性为粘土与淤泥质粘土。该层沉积物砷含量变动范围较大,为4.3-22.6 mg/kg,大部分在背景值范围之内,部分地区沉积物砷含量显著高于背景值。As/S比值较为分散,且大部分大于0.009。沉积时期江汉地区湖群发育,沉积盆地进行了快速的充填;冰后期气温回升,沉积物经历了较强的化学风化作用,沉积环境易于氧化。2、盆地边缘12-40m、盆地内部17-50m为晚更新世沉积,主要岩性以细砂砾石为主。该层沉积物砷含量接近于背景值,为5.76-8.02 mg/kg,As/S比值分散,且大部分大于0.009。地质历史时期处于末次盛冰期前后,气候较为寒冷干燥,经历了相对全新世较弱的化学风化作用,沉积环境易于氧化。3、盆地边缘40m以下、盆地内部50m以下沉积物为晚更新世之前沉积,主要岩性为砂砾石,部分层位可见粘土。该层沉积物砷含量普遍显著高于背景值,均值为14.13-68.30 mg/kg,最高值达到161.0 mg/kg。所有样品的As/S比值均极为接近,均值在0.0032-0.0061之间。地球化学数据显示地质历史时期化学风化作用微弱。4、砷黄铁矿为沉积物中各个砷赋存矿物中砷的最初来源。在时间与地球生物化学过程的综合作用下,砷元素迁移到了不同矿物相。浅层沉积物易于氧化,砷黄铁矿中砷元素被较大程度消耗,深层沉积物环境偏于还原,砷黄铁矿得以较好的保留。浅层沉积物中S元素以水相离子形式相对As元素迁移消耗,故而沉积物中As/S比值表现为高值;深层沉积物则As元素与S元素的消耗被限制,保留了相对一致的低As/S比值。