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包气带砷老化是指外源砷进入包气带后,随时间其水溶态和交换态等易迁移态向难迁移态转化,从而导致其活性和生物有效性等逐渐降低的过程。由于国内外现行的土壤生态和地下水污染风险评价是建立在新添加的砷实验条件下产生的生态毒理数据,忽视了包气带中砷的长期老化作用,往往高估了包气带砷的生态和地下水污染风险。所以,在生态和地下水污染风险评估标准制定中,认识并预测包气带砷的老化过程是十分重要的。另外,了解包气带砷的老化机制也有助于改良当前关于包气带砷污染的各种化学钝化修复技术,降低修复治理成本,最大程度保持包气带原有的理化性质。本研究利用改进的连续提取技术,采用室内培养试验等方法,着重研究了：1)外源砷在包气带介质中的老化过程以及添加铁粉和腐殖酸对包气带砷老化的影响；2)粒径组分和污染负荷对外源砷在包气带介质中老化的影响：3)温度和氧化还原条件对包气带外源砷老化的影响。旨在揭示相关地球化学环境要素对包气带砷老化的影响及其控制机理。本研究取得了如下主要结果：1)包气带外源砷(Ⅲ)和砷(Ⅴ)的老化过程均大致分为三个阶段,每个阶段均表现为相对易迁移的形态向相对难迁移的形态转化,并在实验结束时(180d)老化作用仍在持续。添加腐殖酸对包气带外源砷(Ⅲ)和砷(Ⅴ)的老化过程无明显影响,而添加铁粉则明显提升了包气带外源砷(Ⅲ)和砷(V)的老化进程。2)添加腐殖酸对包气带外源砷(Ⅲ)和砷(Ⅴ)老化程度的影响很小,而添加铁粉则急剧加大了包气带外源砷(Ⅲ)和砷(Ⅴ)的老化程度。粒径越细、温度越高、污染负荷越低包气带外源砷(Ⅲ)的老化程度越高。越偏向氧化环境包气带外源砷(Ⅲ)和砷(Ⅴ)的老化程度也越高。3)老化作用减弱了各种条件下包气带外源砷(Ⅲ)和砷(Ⅴ)的地下水污染和生态风险。添加腐殖酸略微降低了包气带中外源砷(Ⅴ)的地下水污染风险,而对外源砷(Ⅲ)则基本无影响。添加铁粉急剧降低了包气带外源砷(Ⅴ)和砷(Ⅲ)的地下水污染风险。4)粒径越细、温度越高、污染负荷越低,包气带外源砷(Ⅲ)的地下水污染和生态风险越小。越偏向氧化环境,包气带外源砷(Ⅲ)和砷(Ⅴ)的地下水污染和生态风险越小5)从生态风险随时间增加的变化角度来说,污染负荷越低、温度越高,包气带外源砷(Ⅲ)的老化过程越短,越趋向氧化环境,包气带外源砷(V)的老化过程越持久。