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由于地理环境和人为活动的影响，越来越多的砷通过各种途径进入土壤中，造成土壤中砷的富集，同时，土壤中的砷也可通过物理化学吸附、迁移转化等各种途径从土壤中释放出来，造成周围地下水环境的污染。本文以山西山阴某地区浅层含水层沉积物-粘土、亚粘土、粉砂、中砂为试验对象，采用室内模拟分析、静态吸附、动态吸附相结合的方法，对沉积物中砷的背景值以及As(V)的吸附迁移行为、影响因素进行了研究，旨在明确As(V)在沉积物中的环境行为及其作用机制。主要研究内容如下：
1．利用动力学批试验法研究了四种含水层沉积物(粘土、亚粘土、粉砂、中砂)对As(Ⅲ)、As(V)的动力学吸附特性。结果表明：As(Ⅲ)、As(V)在四种沉积物表面上的动力学吸附过程均符合Lagergren模型，相关系数达0.9以上。沉积物对As(V)的吸附速率较As(Ⅲ)快，但As(Ⅲ)在沉积物中的吸附比As(V)稳定。四种含水层介质对As(Ⅲ)、As(V)的吸附速率依次为粘土〉亚粘土〉粉砂＞中砂。
2．利用一次平衡法研究了四种浅层含水层沉积物对As(Ⅲ)、As(V)的等温吸附特性。结果表明：As(Ⅲ)、As(V)在四种沉积物表面上的等温吸附过程均可用Langmuir和Freundlich方程进行拟合，相关系数达到显著或极显著水平。As(V)较As(Ⅲ)更容易受到粘土矿物的吸附，四种沉积物中以粘土对As(Ⅲ)、As(V)吸附容量最大，其次是亚粘土、粉砂，中砂的吸附容量最小。
3．As(V)在不同浓度粘土中的等温吸附试验研究表明：沉积物对As(V)吸附能力随As(V)污染负荷的增强而降低。低浓度粘土对外界As(V)具有一定的吸持和缓冲能力，随着污染负荷的增加，吸附容量以及吸附强度减弱，这种能力也随之降低，从而使As(V)释放出来，增强周围环境As(V)污染。
4．pH=2.0～8.0范围内，As(Ⅲ)吸附量均随pH值的升高而增加，As(V)吸附量随pH值的升高先增加后减小，pH≈6.0时，吸附量达最大。pH=8.0～10.0范围内，As(Ⅲ)吸附量随pH值升高而减少，As(V)吸附量随pH值的升高先有小幅度增加后急剧下降。在低pH值条件下，吸附量增加的主要原因是静电吸附机制，高pH值条件下，吸附量有所增加是由于As(V)与沉积物中的某些离子生成了难溶性的砷酸盐沉淀。
5．随离子强度的增加，沉积物对As(V)吸附量缓慢增加直至吸附趋于平衡，吸附率均随离子强度增加而降低，离子强度对As(V)吸附影响表明，外层络合的非专性吸附机制起着重要作用。
6．PO43-、CO32-、SiO32-的存在对As(V)在沉积物表面上的吸附具有明显的抑制作用，而HCO3-、SO42-、NO3-的存在对介质吸附As(V)的影响效果不显著。
7．P添加顺序(Ⅰ：As(V)先于P12h添加，Ⅱ:同时添加，Ⅲ: As(V)后于P12h添加)及浓度影响沉积物对As(V)的吸附。沉积物中PO43-浓度越高，As(V)吸附量越小。三种添加方式中，以第三种添加方式对As(V)吸附的抑制作用最为明显。但随着PO43-浓度的进一步增大，As(V)的吸附量变化不大，基本趋于平缓，因为土壤中存在有限专门针对As(V)优先吸附的吸附点位。
8．随着草酸、柠檬酸、腐殖酸质量浓度增加，沉积物对As(V)的吸附量逐渐降低，当溶液中有机质含量的达到一定程度时，吸附量保持不变。由于这些有机质中含有大量带可变负电荷的活性基团，与As(V)竞争吸附点位，它们的存在均不同程度上抑制了沉积物介质对As(V)的吸附。
9．利用室内土柱淋滤试验，从动态角度研究了As(V)在不同质地、不同浓度注入方式下的吸附特征，结果表明：
1)沉积物对As(V)的吸附与沉积物类型及淋滤液中As(V)含量有直接关系。不同沉积物对同一浓度含As(V)溶液的吸附量不同，同一沉积物对不同浓度含As(V)溶液吸附量亦不同。相同时间内，不同沉积物对As(V)吸附容量大小依次为：粘土＞亚粘土＞粉砂＞中砂。
2)As(V)在沉积物中是逐步地被吸附，直至达到饱和。当一定深度的沉积物吸附达到饱和时，若持续增加污水淋入量，饱和界限会下移，淋出液中As(V)会随水流向更深部转移，污染范围扩大。
3)不同浅层含水层沉积物中As(V)迁移速度不同。
4)As(V)主要被吸附在沉积物表层，当浓度较低(100μg/L)时，随着深度增加，沉积物对As(V)吸附量逐渐降低，但吸附量降低幅度不显著；高浓度(1000μg/L)时，不同沉积物对As(V)的吸附容量会出现一个增大或者减小的临界点，即吸附平衡点。