正文
中国高碘地下水(
>100 μg/L
)广泛分布于内陆盆地
/
平原,如塔里木盆地、河套盆地、大同盆地、太原盆地、关中盆地、渭河盆地、江汉平原等,以及滨海地区,如华北平原、鲁西平原、沂沭泗平原、长江三角洲、珠江三角洲等(图
1A
)。浅层和深层含水层均观测到高碘地下水(图
1B
),尤其在滨海平原。除已调查的盆地
/
平原外,模型预测结果显示呼伦贝尔、三江平原、松嫩平原、南阳盆地、准噶尔盆地、四川盆地等地区可能存在高碘地下水。中国面临高碘地下水暴露风险的总人口约达
3100
万。
图
1
中国高碘地下水的分布(蓝色斑块与黑色字体)和预测(棕色斑块与红色字体)(
A
),以及河套盆地、大同盆地、华北平原、鲁西平原和江汉平原地下水中碘浓度垂向分布图(
B
)。
鉴于碘的亲生物特性,生物成因的陆相源
/
海相源的有机质和与有机质结合铁矿物是含水层中碘的主要物源(图
2
)。相对于内陆盆地,滨海地区浅层和深层地下水会因海侵或海水入侵直接受到海相碘的影响(海洋是地球上最大的碘库)。地下水系统中碘主要以碘酸根(
IO
3
−
)、碘离子(
I
−
)和有机碘(
OI
)形态存在,其中
水相中以
I
−
为主,而固相沉积物中则以
IO
3
−
和
OI
为主。众多水文地质过程和生物地球化学过程能够促进含水层中沉积相的碘向地下水中释放,从而形成高碘地下水。
图
2
大同盆地(
A
、
E
)、河套盆地(
B
、
F
)和华北平原(
C
、
G
)含水层钻孔沉积物样品中总碘浓度与总有机碳或不同类型铁浓度之间的关系。
含水层中天然水文地质过程能够促进地下水中碘的富集。例如,强烈的蒸发作用可以促进碘在浅层地下水中的富集。随着地下水氧化还原条件的发育,富碘铁矿物的还原性溶解能够导致沉积相碘向地下水中的释放。平坦低洼的盆地