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世界卫生组织规定饮用水中的砷含量不得超过10μg/L，当地下水中砷含量超过10μg/L时即称为高砷地下水。高含量的砷在人体内累积可致癌，它是危害性最大的物质之一。目前，高砷地下水在全球广泛分布，威胁范围包括至少22个国家和地区的约5000多万人口。高砷地下水成因及水质改良已成为政府和公众高度关注的焦点。中国是世界上高砷地下水分布最为广泛的国家之一，据金银龙等[1]调查发现，我国地下水砷含量超标地区主要分布在8个省(市/区)，约40个县(旗/市)，受砷中毒威胁的人口达234.3238万人，并且饮水砷大于0.05mg/l高砷暴露人口高达522566人，确认砷中毒人数7821人。内蒙古河套平原我国高砷地下水分布严重的地区之一，其西北部的杭锦后旗，共计9个乡镇35个村，大约1/3即10万人日常饮用不同含量的高砷地下水，据统计砷中毒患者已达1169人，患病率高达42％，重病区的高砷地下水的含量范围约0.35-1.74mg/l。地下水中最高砷含量超过了国家生活饮用水卫生标准100多倍。
近年来，尽管在高砷地下水的成因方面取得了丰硕成果，但适用于分布式供水系统的高砷地下水现场改良技术并没有取得突破性进展。这是因为高砷地下水主要分布于相对偏僻、落后的农村地区，有推广价值的高砷地下水现场改良技术必须同时满足三个条件：(1)成本低；(2)操作简单；(3)效率高。
本研究以内蒙古河套平原高砷地下水区--杭锦后旗为典型研究区，开展研究区岩矿与高砷地下水中砷的水岩相互作用研究，遴选渗透性和除砷效果较理想的岩矿材料为滤床，借助于室内实验和野外实验，研发现场改良高砷地下水水质的地质滤池技术。通过该技术改良的高砷地下水可供农村一个家庭的人畜直接饮用。
论文取得的主要进展包括：
1、结合前人研究成果，本着就地取材原则，对红铁矿、灰岩、向日葵灰等天然材料开展了室内除砷的批实验，最终遴选渗透性和除砷效果较理想的红铁矿、灰岩为滤床滤料，红铁矿通过吸附共沉淀的作用去除地下水中的砷，灰岩则起到调节pH值的作用，使反应处理效果更佳。
2、依据滤料的吸附饱和能力及农村1个家庭3年用水量，确定了地质滤池配料的总体积及几何参数，即地质滤池为一安装在抽水井滤水管外围的高50cm，厚度为30cm的圆环状柱体，灰岩与红铁矿的配料的比例为1:2；室内试验结果显示，该地质滤池可以将水中砷的浓度由400μg/L降低到小于10μg/L。
3、通过现场试验表明，该地质滤池可以将砷浓度为300～600μg/L的高砷地下水改良为砷浓度为10μg/L的饮用水，在农村推广是可行的。
4、通过计算，该地质滤池的建造成本为300元价，日供水量与普通水井相同，使用寿命不少于3年。
综上所述，本研究基于高砷地下水与天然地质体的水岩相互作用，研发了高效、廉价、易于推广的高砷地下水水质现场改良技术--地质滤池。该研究对于解决高砷地下水分布区人畜饮水问题具有重要的理论和实际意义。