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砷(Ancnic)为一种类金属(metalloid)普遍存在於地球之地壳中，台湾的兰阳平原有高浓度的砷存在於地下水中(平均0.091 mg/L)。本研究对兰阳平原的29口地下水监测井之水质检测资料，应用统计的因子分析法判断主要造成地下水中砷浓度高的因子，再采取9口钻探井共403个岩心样本，分析地层岩心中的总砷与总铁浓度，再由地下水中含高砷浓度监测井中选取19和9个岩心土壤样本，分别进行矿物主成分及表面分析，矿物主成分及表面分析是利用X光荧光分析仪(X-ray fluorescfnce，XRF)、解析电子能谱仪(High resolution X-ray photoelectron spectrometer,HR-XPS)和电子显微镜暨能量分散光谱仪(Scanningelectron microsCOpe and energy dispersivespectrometer,SEM-EDS)，且运用PHREEQC计算地下水平衡状态下物种生成及饱和指数。因子分析结果显示地下水中砷浓度与地层的还原环境有相关性，自然状态下沉积物可能为地下水中砷最主要的来源，岩石表面的物种砷可能因pH与氧化还原改变，而产生溶解或脱附(dcsorption)作用而释出至地下水中。在岩心检测方面总砷与总铁於海相沉积物有相关性，也观察到砷主要吸附於铁(氢)氧化物下，一般铁(氢)氧化物表面的未饱和状态与结晶度差、比表面积大的特点，使其具有较高的吸附外来离子的能力.当地下水系统过于还原时，造成原本被覆於颗粒表面之铁(氢)氧化物便开始溶於地下水中，且地层中之泥层也发生发酵作用而释放出如醋酸盐之有机分子，此类有机分子则应使溶於水中之铁(氢)氧化物进行还原，并释放二价铁与原本吸附共沉淀於铁(氢)氧化物表面之物种砷，推测为兰阳平原地下水中砷浓度的主要来源。