赤峰地区高氟地下水的分布与形成初探

赤峰地区高氟地下水(指含氟量超过1毫克/升),主要分布在西拉沐沦河谷以北,老哈河谷两侧丘陵、坡洪积扇裙,山间谷地、较小河谷及冲湖积平原地带,面积约占全区的1/2(图1)。高氟区人口83万,其中氟中毒人口27万,严重的影响着农牧业发展,所以寻找低氟水已是当务之急。本文根据地矿部长期积累的水文地质普查资料,试图对高氟水的形成,水化学特征进行初步探索,並为寻找低氟水提供方向。限于个人水平,文中不当之处,望批评指正。     

中国北方高氟地下水分布特征和成因分析

在中国北方地区,由于饮用高氟地下水而导致的地方病,严重影响了当地人民群众的身体健康。地下水中氟元素的富集是一个非常复杂的水文地球化学过程。本文在前人研究中国北方高氟水分布特征基础上,总结了高氟水形成的气候、水文、地质构造、岩性与土壤、水文地质条件和水化学特征,并结合项目成果提出高氟水地区适宜找水模式和一些去除水中氟元素有效的措施,从而避免氟中毒的发生。     

辽宁省典型地区高氟地下水的分布特征及成因分析

在前人研究的基础上,通过水文地质调查、综合物探法、水化学及水质检测方法,探测辽宁省典型地区水化学特征,分析了水化学特征与地下水氟离子的含量关系;不同地貌单元地下水氟离子含量分布不同;主要从高氟地下水形成的物质基础,水文地质环境对氟离子变化的制约,粘性土层是富集氟离子最好场所等方面分析辽宁高氟地下水的形成原因,通过研究了解到高氟地下水一般存在于潜水的上部及粘土层中,这一研究为今后寻找低氟水源提供前期有力资料奠定基础。     

陕西省大荔县高氟地下水的形成条件分析

为了查明陕西省大荔县高氟地下水的分布、形成条件,本文通过环境地质调查及水样测试,从地层、气象、地质地貌、水文地质及水文地球化学等几个角度进行了系统分析。研究表明,大荔县高氟地下水的分布、形成条件受地质、气候、地貌和水文地质的控制,大气降水在入渗过程中通过水岩作用及淋滤作用将岩石和土壤中氟元素带入地下水中,在蒸发作用下浓缩,最终形成高氟地下水。该研究可为解决大荔县饮水安全问题提供水文地质依据。     

贵州高氟地下水的分类特征及其形成机理

根据贵州高氟地下水的水化学特征，结合其水文地质和岩石条件等，将其分成两种主要类型，即碳酸盐岩区的高氟地下水和硅质陆源碎屑岩（含浅变硅质陆源碎屑岩）区的高氟地下水，按水－岩作用的机理，探讨了高氟地下水水化学特征形成的地球化学机制。     

武清凹陷浅层含氟地下水演化特点及成因分析

选取武清北水源地所在Ⅳ级构造单元——武清凹陷为研究区,共布设地下水取样点95个。以第一含水组地下水中氟为研究对象,在水文地质调查及取样分析测试基础上,运用水化学图解、统计分析、水文地球化学模拟等方法,分析武清凹陷浅层地下水中F-含量空间分布特征、演化特点及成因。结果表明:研究区浅层地下水F-质量浓度总体较高,分布趋势为以WN—ES为轴线浓度最高,向两侧浓度逐渐降低;高氟地下水的水化学类型较复杂,总体具有弱碱性、高钠、低钙的特征;高氟水形成主要受控于该地区强烈的蒸发浓缩作用、萤石溶解作用、方解石—白云石沉淀作用和F-解吸作用等。     

大同盆地高氟地下水的分布特征及形成过程分析

大同盆地是典型的高氟地下水分布区,其分布规律和成因在类似地区具有代表性。在对盆地地下水水化学特征和空间变化特征分析的基础上,深入讨论了高氟地下水的空间分布规律、控制因素及其形成的水文地球化学过程。结果表明,整个盆地浅层孔隙水中的氟质量浓度普遍较高,变化范围为0.29~6.22mg/L,平均值为1.82mg/L。氟质量浓度高值区主要分布于盆地中部和北部,呈现出由盆地边缘至盆地中心,质量浓度趋向于升高的变化规律。强烈的蒸发浓缩作用以及高pH、高碱度、高钠低钙含量的水化学特征有利于氟富集。大同盆地高氟地下水的形成是含氟矿物的溶解、离子交换和蒸发浓缩作用等水文地球化学过程共同作用的结果。     

宿州矿区浅层地下水中氟的分布及形成机理

通过多年来的供水水文地质勘探和水文地质调查, 对宿州矿区浅层地下水中氟含量及其赋存条件进行了研究, 其分布规律及形成机理与地层结构、岩性特征、气候条件、水文地质及水文地球化学条件等有关。     

多元统计方法在地下水环境研究中的应用——以山西大同盆地为例

运用快速聚类法和因子分析法对大同盆地原生高砷、高氟地下水的16个水化学指标的空间变化进行了分析。结果表明,采用快速聚类法结合实际地下水性质可将研究区地下水分为6类具有不同水化学特征的地下水。从山前到盆地中心河间洼地,地下水中的砷质量浓度逐渐升高,盐碱化程度逐渐加重,水环境呈恶化趋势。因子分析法解释了研究区81.6%的水化学数据,分别提取出反映地下水盐分、砷、氟和硝态氮、Fe和Mn及微量组分Sr的5个公共因子。结合当地水文地质条件及水化学类型特征分析发现,研究区地下水经历了较强的水-岩相互作用、蒸发浓缩作用、离子交换作用,同时受人为活动影响,最终形成了现有的地下水水化学特征。两种统计方法均发现高盐分、高砷及高氟地下水分布有一定的重叠性,水化学特征相似。利用因子得分判断地下水水质特征,划分出各公共因子高值区分布情况与快速聚类法结果基本一致。     

鲁西南地区高氟地下水特征及成因探讨

在鲁西南地区,由于饮用高氟地下水而导致的地氟病,严重影响了当地群众的身心健康。地下水中氟元素的富集是一个非常复杂的水文地球化学过程。水化学测试结果表明,氟含量为0.05~6.7 mg/L,平均1.20 mg/L,高氟分布区主要集中在嘉祥黄河冲洪积平原与山前冲洪积平原交接部位和曹县、单县、菏泽黄河冲洪积平原河间洼地;地下水中氟含量与pH、矿化度之间的相关性不明显、与K++Na+和Ca2+相对含量分别呈正相关和负相关关系、与Ca2+含量相关性显著。本文从地质环境、水文地质环境、水文地球化学角度探讨了浅层高氟地下水的水文地球化学成因,研究了黄泛平原高氟地下水的形成机理,对于确定地氟病的成因及制定地氟病的防治措施,寻找适用饮用的低氟地下水,具有重要的理论和现实意义。     

大同盆地地下水高砷、氟、碘分布规律与成因分析及质量区划

为了对大同盆地地下水中砷、氟、碘等的分布和成因进行分析,开展地下水质量区划,依据地下水污染调查取得的最新系列测试数据,结合以往水文地质和水文地球化学研究成果,编制大同盆地浅层和中深层地下水砷含量、氟含量、碘含量等水化学特征分布图,以直观反映大同盆地地下水高砷、高氟、高碘区的空间分布规律; 通过分析pH值、硫酸根含量、硝酸根含量、铁含量、锰含量与砷的关系,探讨高砷水的形成原因; 根据pH值、钙离子、重碳酸氢根离子与氟的关系,分析氟超标原因; 指出高碘区与高氟区分布的相似性和成因的相似性。研究结果表明,盆地周边高砷、高氟岩层是地下水砷、氟的原生来源,特定的河湖相沉积环境则为砷、碘的富集提供了原生地质条件; 北部地区氟增高与地下水位下降致使黏性土中的氟离子进入含水层有关,中部地区高氟与土壤盐渍化有关; 中部富含淤泥质黏土的湖相地层是碘富集的原生地质因素,冲积洼地地下水径流条件滞缓是碘富集的水动力因素; 干旱气候条件下强烈的蒸发浓缩作用亦是高氟、高碘地下水形成的重要因素。依据砷、氟、碘、硝酸盐、亚硝酸盐、总含盐量(total dissolved salt,TDS)、总硬度、氨氮等单组分含量分布,利用GIS空间分析功能,进行了大同盆地浅层和中深层地下水质量区划,可为当地地下水开发利用提供地学依据。     

北京大兴区第四系高氟地下水分布规律研究

北京市大兴区供水以地下水为主,研究该区高氟地下水的分布规律及其成因,对指导区域地下水的开发利用和保障居民饮水安全是必要的。在野外调查和以往研究成果的基础上,测试了北京大兴区地下水氟离子浓度。结果表明,高氟水分布区地层岩性以粘性土为主;浅层高氟水主要分布在大兴区的南部及东南部,超标区面积为258.57 km2;深层高氟水主要分布在中部,超标区面积为20.91 km2。建议对浅层高氟地下水加大止水深度,统一并严格设计饮用水井结构;对深层氟超标水,避免饮用或采取降氟措施后再饮用。     

南四湖流域水文地球化学环境分析

南四湖流域许多地段浅层地下水中氟含量明显超出国家标准,最高含量达16．4mg／L,地方性氟中毒病分布范围广．为流域内主要的环境地质问题。从自然地理环境、地质环境、水文地质条件、水文地球化学环境等方面对地氟病成因进行了分析研究,认为湖东泰沂隆起区出露的岩浆岩和各类变质岩提供了丰富的氟源．岩石中的氟矿物通过表面扩散的反应动力学机制向地下水中传递,氟元素则通过对氟矿物的溶解和溶滤进入地下水中。南黄河冲洪积、湖积作用形成的粘土、亚粘土和粉细砂为主的含水层,氟的含量较高,其氟矿物以云母为主,粘性土巾有大量吸附性氟。地下水的垂向与侧向补给条件差,交替滞缓,氟存水中的集聚作用以蒸发浓缩为主,有利于氟元素富集。     

宁夏灵武面子山山前区地下水中氟的富集及分布规律探讨

研究区东部属低山丘陵区及山前侵蚀堆积阶地,西部为黄河冲、洪积平原区,地下水资源丰富．是灵武矿区的主要水源地,但由于地下水中氟离子含量较高,给地下水的利用带来了影响。通过对该区水文地质条件和地下水中氟的水文地球化学特征的研究,认为研究区地下水中氟的含量与水化学类型关系不明显,与PH值及钠／钙值呈正相关关系。初步探讨了影响地下水中氟含量的富集因素及分布规律,研究发现：区内潜水含水层氟含量变化大,常发生突变;承压水含水层则多呈渐变形式;地下水中氟含量的高低主要与补给源中氟含量的高低有关．     

长江流域地下水资源特征与开发利用现状

为提升对长江流域水文地质和地下水资源的认知程度,突破以往单独从地表水或地下水角度进行评价的局限性,长江流域水文地质调查工程以地球系统科学理论和水循环理论为指导,充分考虑地表水与地下水的转化关系,将水文地质单元和地表水流域有机结合,划分长江流域地下水评价单元,建立典型地下水资源评价模型,开展了新一轮长江流域地下水资源评价。评价结果表明:(1)长江流域水循环要素时空分布不均,降水以中游最多,并由东南向西北递减;地表径流主要集中在夏季,且长江北岸比南岸集中程度更高;蒸散发量总体上呈现东部高于西部的特征,最大值集中在长江中游一带;长江流域地下水位总体保持稳定,丰枯季水位变化总体不大,一般小于2 m;长三角超采区的地下水漏斗面积已明显减小,相关环境地质问题得到了有效控制。(2)2020年长江流域的地下水资源总量2421.70亿m~3/a,其中山丘区地下水资源量2092.79亿m~3/a,平原区地下水资源量331.35亿m~3/a;地下水储存量较2019年整体略有增加趋势,其中四川盆地最为明显,共增加23.72亿m~3。(3)长江流域的水质上游优于下游,优质地下水主要分布在赣南地区和大别山南麓一带,部分地区水质较差的主要原因是原生劣质水的广泛分布。长江流域地下水开发利用水平整体很低,局部地区由于过往不合理的开发所引发的环境地质问题已得到缓解,岩溶塌陷、地面沉降等问题得到了较好控制。建议适当开发利用赣南地区和大别山南麓一带优质的基岩裂隙水。     

内蒙古河套地区高氟水成因分析

根据内蒙古生态地球化学调查结果，结合大量的水质测定资料，编制了河套地区地下水氟离子含量分级图，分析研究了区内高氟水的形成与富集的原因。包括当地气候条件等自然因素，研究区内岩性、土壤性质、地下水物化条件、湖泊沉积物类型等地质因素和人类活动二个方面。其中起主导作用的是自然因素、地质因素，而像包头市近郊潜水氟污染是由于包钢的废渣和废水排放等人类活动引起的。对治理河套地区氟中毒的区域环境问题提出了相应的建议。     

地下水中氟含量与温度、pH值、(Na++K+)/Ca2+的关系——以河南省永城矿区为例

氟是人体必须的元素之一,人体氟的主要摄入来源是饮用水.永城矿区是饮用水型地氟病发病区.地下水中氟的含量与水温、pH值以及地下水的水化学成分有关.从定性和定量方面讨论了矿区地下水中氟从固相转入液相的过程,详细讨论了水温、pH值以及地下水的水化学成分对该过程的影响.     

江苏丰沛地区浅层地下水氟含量的空间变异与分布特征

在实地调查和采样分析的基础上,运用地质统计学方法,研究了丰沛地区浅层地下水氟含量的空间变异和分布特征。结果表明:丰沛地区62.75%的水样氟含量超过了国家饮用水标准,最大7.11mg/L,平均含量为1.51mg/L。其中39.22%的水样氟含量在1～2mg/L,3.92%的水样氟含量超过4mg/L。丰沛地区浅层地下水氟含量在一定范围内存在空间自相关性,具有明显的各向异性特征。在空间分布上,氟含量总体呈现西北、东南高和东北低的特征,氟含量大于1.00mg/L的面积约占整个研究区域的87.21%,大于2.20mg/L的面积约占12.12%。丰沛地区浅层地下水氟含量超过1.00mg/L的最大概率0.953,其中概率达到0.85以上的为高风险区域,面积297.18km2,占整个研究区的10.81%,主要分布在丰沛地区的西北部和东南部。     

冀中南平原区土壤氟元素来源分析

冀中南平原区东部为河北省地方性氟中毒病的高发区。针对土壤异常高氟区,本文通过分析太行山基岩、第四纪火山活动、黄河泛滥和第四纪海侵等自然因素和大气降尘、化肥、灌溉水等人为因素,厘定了自然和人为因素对土壤中氟元素含量的影响和控制程度。得出冀中南平原深层土壤中氟元素含量变化总体上受地质背景控制,在此基础上第四纪火山活动、海侵和黄河泛滥对局部地区土壤氟元素含量具有较强烈影响。土壤异常区及地方病高发区土柱剖面氟及重金属元素含量变化也显示,土壤中氟元素含量变化明显受土壤质地的控制,后期人为作用叠加量很微弱。上述认识和结论为氟中毒地方病预防和治理提供了重要依据。