微山湖流域高氟地下水的成因分析

依据2006—2016年间采集的区内475件地下水无机分析数据以及钻探岩心易溶盐测试数据,详细研究了微山湖流域高氟地下水的分布特征和富集机制。结果表明:微山湖流域高氟地下水的分布有明显的东西分区特征,湖西冲积、湖积平原区有大范围的高氟地下水,在深度0—40 m的浅层孔隙地下水中,氟含量以1~2 mg/L为主,仅现代黄河影响带地下水氟含量小于1 mg/L,金乡、单县、嘉祥局部超过3 mg/L,最大值9.5 mg/L;在深度150—400 m的深层孔隙地下水中,氟含量以1~1.5 mg/L为主,菏泽—单县条带氟含量超过2 mg/L,最大值3.5 mg/L。微山湖东冲积、洪积平原浅层孔隙地下水、深层岩溶地下水氟含量均小于1 mg/L。湖西冲积、湖积平原沉积物中可溶性氟含量随深度增加而降低。微山湖流域湖西高氟地下水形成受物质来源、淋滤和蒸发浓缩等三方面因素共同控制,CaF_2的溶解平衡是控制地下水F–含量的重要因素。     

山东省地下水氟富集规律及其驱动机制

本文以生命必需元素氟为研究对象,选择地方性氟病分布典型、地下水类型分布全面的山东省全境为研究区,依托2006～2016年间采集的4321件地下水无机分析数据,综合运用数理统计分析、离子比值分析、水化学平衡体系分析,详细研究了山东省高氟地下水的分布特征和富集机制.结果表明:山东省浅层高氟地下水集中连片分布于胶莱盆地和鲁西南平原地区地势低洼地带,地下水氟含量超过1 mg/L的分布面积13227 km2,最大值22 mg/L;深层承压孔隙水高氟区集中分布于平原盆地中心的德州、滨州、菏泽等地深层承压孔隙水水位降落漏斗区,氟含量超过2 mg/L的分布面积15086 km2,最大值7.5 mg/L,地下水开采是驱动深层承压孔隙水氟富集的主要因素;不同类型地下水氟平均含量从大到小依次是深层承压孔隙水、浅层松散岩类孔隙水、侵入岩变质岩基岩裂隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水、碎屑岩类孔隙裂隙水;深层承压孔隙水F-含量与Ca2+含量呈明显的负相关,其他类型地下水F-含量与Ca2+含量相关关系不明显.综合得出:山东省高氟地下水形成受地貌与地质构造部位、含水介质地球化学特性、人类地下水开采等三方面因素共同驱动,含氟矿物的溶解是地下水中氟的物质来源,淋滤、蒸发浓缩、水岩相互作用使得地下水氟含量进一步升高,氟-钙拮抗作用机制最终决定地下水中氟含量.此研究揭示了控制不同类型地下水氟富集的关键因素,深化了氟在地下水中化学行为的认识.     

高氟地下水混凝沉淀降氟试验研究

本文开展了山西运城地区高氟地下水的降氟试验，对聚铁、硫酸铝和明矾等不同混凝剂降氟效果进行对比，探讨了地下水硬度对混凝沉淀除氟效果的影响。实验结果表明：明矾混凝沉降效果优于其它混凝剂，0．3g／L的明矾溶液可使含氟浓度4．0mg／L的地下水降低到浓度1．0mg／L以下；地下水的硬度对明矾混凝降氟效果没有明显影响。     

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。     

陕西大荔县地方性氟中毒与地质环境的关系及防治对策

为了研究陕西大荔县地方性氟中毒病与地质环境的关系,笔者对该地区进行了详细的氟中毒病人群统计,并采集了地下水、土壤、农作物和蔬菜样品进行氟含量的测定。发现土壤水溶氟占岩土全氟比率随pH值升高而增大;单位质量蔬菜如菠菜、油麦菜氟含量高于小麦、玉米等;地下水氟在水动力弱、矿化度高的地区相对富集,水氟含量主要来源于岩土中;地氟病严重区位于低洼地边缘及陡坡向缓坡转换的部位;氟中毒病高患病率与大气、农作物和蔬菜氟含量不具相关性,而与地下水氟含量表现出明显的相关性。根据以上特征,笔者建议在大荔县防治地方性氟中毒病,除种植低氟含量的农作物或经济作物外,应加强低氟含量的地下水的开采与饮用,并对开采的地下水进行物化降氟处理,以降低人群中地方性氟中毒的患病率。     

印度集中产粮区农业活动引起饮用地下水受到硝酸盐和氟化物污染

本文评价了印度集中产粮区农业活动引起的饮用地下水中NO3—N和氟化物（F）的潜在污染。从不同深度、不同类型水井中共采集了342个地下水样品,分析了地下水样品中NO3—N和氟化物的含量以及pH值和导电率（EC）。也收集了研究区内有关主要种植模式、肥料和杀虫剂使用情况等数据。地下水样品中NO3—N的含量较低,浓度范围为0．01-5．97mg／L,仅6．7％的样品中NO3-N的含量大于3．0mg／L。居民区地下水样品中的NO3-N含量高于农田区。但所有样品中NO3州的浓度均低于世界卫生组织规定的饮用水中NO3—N的容许浓度。地下水样品中NO3—N的含量随水井深度的增大而减小（r=-0．297,P≤0．01）,而随含氮肥料施肥率的增加而增大（r=0,931,P〈0．01）。种植浅根性作物地区地下水中NO3—N的浓度高于种植深根性作物的地区。地下水样品中氟化物的浓度也普遍较低（0．02-1．19mg／L）,仅2．4％的样品中氟化物浓度大于1．0mg／L,这对局部地区居民造成了潜在的氟中毒威胁。总的来说,研究区内地下水中氟化物浓度的空间变化和随含水层深度的变化不大,这表明,研究区的地层岩性是均质的。地下水样品中氟化物的浓度与农业磷酸盐肥料（普通过磷酸钙）的施肥量呈明显的正相关关系（r=0．237,P〈0．01）。研究结果表明,目前研究区内居民饮用的地下水是安全的,但集中产粮区有关的一些人为活动的确对地下水中NO3—N和氟化物的浓度产生了影响。     

新疆阿克苏典型山前洪积扇内高氟地下水的化学特征及氟富集机制

在内陆干旱区,作为重要饮用水源的地下水常面临氟含量超标问题。查明内陆干旱区高氟地下水的分布规律,了解氟在地下水中的富集过程及其影响因素,既可丰富高氟地下水的研究体系,也是保证内陆干旱区饮水安全的重要基础。以新疆阿克苏地区典型山前洪积扇——依格齐艾肯河-喀拉玉尔滚河河间地带为研究区,基于水文地球化学调查结果,刻画了高氟地下水的分布区;结合氟离子含量与特征性水化学指标间的关系,揭示了高氟地下水的成因机制。结果表明:(1)地下水中氟含量的变化范围为0.8～6.1 mg/L,83%的水样氟含量超过《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)规定的上限(1.0 mg/L);(2)总体上,氟含量沿地下水流动路径逐渐增大,低氟地下水(ρ(F~-)≤1.0 mg/L)分布在国道314以北的补给区,高氟地下水(ρ(F~-)1.0 mg/L)分布在国道314以南的径流区和排泄区;(3)高氟地下水的水化学类型以Cl·HCO_3-Na型为主,而低氟地下水则以Cl·SO_4-Na型为主,高氟地下水相比于低氟地下水优势阴离子偏向于HCO~-_3;(4)地下水的pH值范围为7.9～8.9(均值为8.4),表明其处于弱碱环境中。地下水中ρ(F~-)与pH值呈正相关,此外构成浅层含水层的上更新统沉积物中含有黑云母、氟磷灰石等矿物,其表面存在一定数量的可交换F~-,这表明水中OH~-与矿物表面F~-间的阴离子交换可能对氟的富集有一定贡献;(5)地下水的F~-含量与Ca~(2+)含量呈负相关,即高氟地下水中ρ(Ca~(2+))小于低氟地下水。考虑到氟化钙(CaF_2)是自然界中的主要含氟矿物,也是地下水中氟的主要来源,ρ(F~-)与ρ(Ca~(2+))间的这种负相关指示着高氟地下水中可能存在去Ca~(2+)、Mg~(2+)作用,如阳离子交替吸附或碳酸盐岩沉淀等。研究区地下水样中ρ(F~-)与ρ(Mg~(2+))间也呈负相关关系,且和ρ(F~-)与ρ(Ca~(2+))间的关系高度相似,也佐证了高氟地下水中去Ca~(2+)、Mg~(2+)作用的存在;(6)绝大部分地下水样品都位于氯碱性指数图的负值区域,且ρ(F~-)与CAI-1和CAI-2均呈较好负相关,CAI-1和CAI-2都随ρ(F~-)的增大而减小,这表明高氟地下水中存在Ca~(2+)、Mg~(2+)与Na~+间更强的交换作用,对氟富集起着重要作用。地下水中ρ(F~-)与SAR间呈较好正相关关系,且高氟地下水样的SAR均值(5.71)远大于低氟地下水SAR均值(1.67),这也进一步证明高氟地下水中的Ca~(2+)、Mg~(2+)与含水介质的Na~+间存在强烈的交替作用,对氟的富集起着重要作用;(7)所有地下水样中的萤石均处于未饱和状态,且萤石的饱和指数(SI)与F~-含量间呈现较好的正相关,这表明地下水对含氟矿物(主要是萤石)的持续溶解应是导致研究区地下水中氟富集的主要原因。与之相反,研究区所有地下水样中的方解石均处于过饱和状态(SI0)。这表明CaCO_3的沉淀可能促进了CaF_2的溶解,导致地下水中氟离子质量浓度增高;(8)研究区低氟地下水的δ~(18)O值介于-11.20‰～-10.67‰间,平均值为-10.94‰,而高氟地下水的δ~(18)O值介于-11.65‰～-11.21‰间,平均值为-11.49‰,即低氟地下水较高氟地下水富集δ~(18)O。此外,F~-质量浓度较低(ρ(F~-)≤3.0 mg/L)的地下水样中δ~(18)O值与F~-质量浓度呈负相关,即低氟地下水具有更正的δ~(18)O值;F~-质量浓度较高(ρ(F~-)≥4.8 mg/L)的地下水样中δ~(18)O值与F~-质量浓度的相关性不显著,随F~-质量浓度的增高,δ~(18)O值基本维持不变。以上表明蒸发浓缩作用对地下水中氟的富集贡献较小;(9)研究区地下水中ρ(F~-)/ρ(Cl~-)比值与ρ(F~-)间呈现正相关,即ρ(F~-)/ρ(Cl~-)比值随ρ(F~-)增高呈增大趋势,这也说明地下水中氟富集的主要原因是含氟矿物的溶解,而不是蒸发浓缩作用。此外,Gibbs图也提供了证据:研究区地下水样基本处于水岩作用主导区域,表明地下水化学特征(包括氟的富集)主要受水岩作用控制,蒸发浓缩影响很小。总之,地下水中氟的富集主要由溶解作用引起,OH~-与矿物表面F~-间的交换也有贡献,但蒸发浓缩作用影响微弱。含氟矿物持续溶解的驱动机制是阳离子交替吸附(地下水中Ca~(2+)与岩土颗粒表面Na~+之间)及方解石沉淀所引起的地下水中Ca~(2+)的衰减。     

高氟水处理方法研究

氟化物是水质的毒理学指标,生活饮用水标准中氟化物不能大于1．0mg／L,由于水文地质原因,一些地区地下水氟化物严重超标,部分高氟地区氟化物达到5．0mg／L以上,给当地居民安全引水带来很大困难,通过对国内外高氟水的降氟调查研究,提出无论采取哪种方法降氟,均可采用饮水和生活用水分质提供方案,投入相对较少资金,对专用饮水进行降氟处理。     

印度拉贾斯坦邦北部乡村饮用水的氟化物污染

本文对印度拉贾斯坦邦北部以地下水为主要饮用水源的一些乡村进行了地下水氟化物污染评价。分析了利用手压泵从深含水层采集的水样的氟化物含量。目前,研究区内记录在案的氟化物的浓度范围为1．01m4．78mg／L。研究区地下水中氟化物的平均浓度为2．82mg／L。根据世界卫生组织（WHO）或者印度标准办公署制定的饮用水中氟化物的期望浓度（desirable limit）和最大容许浓度,研究区内约95％的地下水不适于饮用。在研究区,由于饮用水中氟化物的浓度很高,目前氟斑牙和氟骨征患者正以惊人的速率增长。在印度最北部的哈努芒加尔县的中部和东部地区,由于地下水中氟化物的浓度相对较高（3-4mg／L）,因此,可把这些地区列为氟中毒高风险地区。对本项研究所得数据进行评价后得出结论,在研究区采取改良措施来预防居民氟中毒刻不容缓。     

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。     

黔西南部分矿集区环境背景

黔西南是金、锑、汞、砷、煤矿集中分布区,汞、砷在土壤中背景值高于一般土壤的20倍,汞高出14～5000倍,属于高砷、汞、氟环境背景区,由于矿业活动不合理,加剧了区内土壤、水体污染,存在砷、汞、氟等环境污染隐患。     

大荔县地下水环境质量评价及成因浅析

基于2006－2007年对研究区野外实地调研和水化学数据的测试分析,以国家地下水质量I类水标准为基值,筛选出12个超标的水化学组分,利用模糊灰色评价方法对地下水环境质量作出评价。结果表明,大荔县地下水绝大部分为5类水．并用熵权赋权法研究导致水质变差的主要水化学组分。结果表明,铁在该区影响最大,其次为氯化物、总硬度、氟化物、溶解性总固体,为苦咸水之源。含水层中铁、总硬度、溶鹪性总固体、硫酸根、卤化物区域性高含量主要由于大荔县特殊的气候、地质背景条件等所决定。而COD、硝酸盐、亚硝酸盐、锰、铬含量的增高由人类活动所为。     

泗水南部矿泉水分布特征及开发建议

根据泗水县地下水调查与监测,结合已有资料,经过综合分析,提出了对泗水南部灰岩地区矿泉水矿田的认识,重点介绍了泗水矿泉水矿田的地质背景,形成分布特征,同时提出了几点开发建议,为进一步开发和研究泗水矿泉水矿田指明了重要的思路和方向。     

滇西北大理冰期及冰后期地壳变形速率

作者对区内大理冰期出露的几个剖面进行了详细观察、研究,对冰碛层中的泥炭夹层进行了~(14)C测定,其年龄为0.018～0.02Ma。 各国学者己注意到同一纬度的不同地区,冰川开始时间不同;同一时代的冰川其雪线高度也有所不同。就本区而言,大理冰期之冰斗,现今分布在不同海拔高度,高差千米以上。作者认为是大理冰后期的新造陆运动——后造山期的地壳运动所产生的断块活动的结果。 通过构造地貌学、第四纪地层学及年代学方法对区内主要活动断层及水系、分水岭等位错进行了研究,大理冰后期、全新世以宋地壳变形强烈,其垂直速率为40～50mm/a,水平速率为200～250mm/a,水平速率约为垂直速率的5倍。     

快速高效去除淮北农村地下水中高氟研究

氟是地球表面分布最广的元素之一，长期摄人过量氟会引起氟中毒（地方病）。利用天然矿物中的某些特殊性能，经提纯、活化、改性加工研制出除氟颗粒滤料和活化再生剂；探讨高氟地下水形成机理：阐述滤料除氟原理和影响除氟因素；设计操作简便除氟装置；制定行之有效的除氟工艺流程，在2个农村水厂进行除氟工程扩大应用试验，运行2年来取得较好的除氟效果。     

关中盆地大荔县安全供水方案研究

大荔县是关中盆地的农业大区,也是陕西经济最活跃的地区之一,而水资源不足成为经济快速发展的制约因素。本文在收集资料、水文地质调查的基础上,通过对地下水采样分析测试,采用单项指标法,对大荔县地下水水质进行综合评价,找到3处地下水质安全区域;采用整理水文勘探资料、地下水流数值模拟方法对水质安全区地下水资源量、天然资源量、地下水现状开采量以及地下水开采潜力进行定量评价;结合大荔县安全饮用水缺水现状,对农村安全供水进行区划;结果表明:地下水质安全区只有黄河漫滩南部地区具有1 687×104 m3/a的开采潜力,对解决大荔县安全饮用水供需矛盾具有重要意义。     

株洲县湾塘—王家洲区段温泉形成机制及发展前景探讨

通过对株洲县湾塘－王家洲区段地层、构造、水文、岩浆岩的研究，探讨了本区温泉的形成机制，根据温泉的特征，将本区温泉分为低温温泉和中温温泉两类；运用水文地质的研究方法对本区的地下热水水质、水温和可供开采有补给保证的地下热水资源量进行了科学的分析计算和概括；从经济和社会效益角角对本区温泉的开发前景进行了探讨。     

肥城矿区地下水资源分析研究

为正确认识和解决地下水资源开发利用中存在的问题,通过检测地下水水动力条件和水化学条件的变化,对肥城矿区地下水资源现状进行了科学分析。研究认为:肥城盆地大气降水量的大小将直接影响来年地下水位的高低;四灰和五灰岩溶水中的氟离子含量普遍较高;第四系孔隙水普遍遭受了氮污染,其硝酸盐含量较高,从而使奥陶系含水层中也含有较高的硝酸盐组分;地表水及矿坑水硬度、矿化度都超标,同时存在大量硫酸根;矿井水经沉淀去除悬浮物后,可以达到污水综合排放、景观用水及煤矿井下防尘用水标准。另外,聚类分析和因子分析表明,五灰水与奥灰水普遍存在密切的水力联系。      

山西省寿阳县超深水位岩溶矿泉水田的开发与利用

山西寿阳县矿泉水田位于娘子关泉群岩溶水系统西北部补给径流区。受多期构造影响,使该处奥灰岩溶深埋,而其深部地下水交替却较为积极,使补给区游离CO2随大气降水进入岩石裂隙,溶解奥灰岩中的菱锶矿,形成了超深水位岩溶矿泉水田。该处矿泉水具有高锶、低钠特征和优势,且含有锶、锌、钼、偏硅酸等有益于人体健康的元素或组分,有较好的开发前景。     

江苏地质灾害及防治对策探讨

江苏地质灾害如地面沉降、地面塌陷、滑坡、水土流失、江岸坍塌、盐碱化、涝溃化等，分布发育有一定规律，并受地质环境条件和人类活动等因素控制。地南灾害对自然环境和社会环境产生负面效应，并危及人类生命财产的安全，影响江苏经济的发展。