贵州西部燃煤污染型地方性氟中毒病区氟源探讨--以织金县荷花村为例

地方性氟中毒病简称“地氟病”,是一种严重危害人体健康的地方病,是因人体过量摄入氟元素所致.燃煤污染型地氟病,是燃烧煤炭时氟元素挥发污染空气和被烘烤的粮食、辣椒等食品,人体通过呼吸被污染的空气和食用被污染的食品而引起的氟中毒病.笔者通过对典型重病区织金县荷花村调查,获得如下认识：高氟煤炭和高氟粘土（岩）同为燃煤污染型地氟病的氟源,上二叠统龙潭组下部地层应为其重要产出层位;查明高氟煤炭和高氟粘土（岩）的成因、分布状况和分布规律,为政府制订科学合理、切实可行的防治措施提供科学依据很有必要.     

滇黔“燃煤污染型”氟中毒重症区粮食氟和砷污染的主要途径

滇黔地区室内燃煤污染所致慢性氟中毒是我国特有的长期困扰我国的主要环境健康问题之一。为了探讨滇黔"燃煤污染型"氟中毒重症区粮食氟和砷含量及污染的主要途径和改灶降氟炉的使用状况及氟中毒防治效果等,从2005年至2008年11月,连续在云南省和贵州省氟中毒较严重的地区——昭通市的镇雄、威信、大关、彝良、昭阳区以及贵州威宁石门坎、毕节、郝章和非病区昭通巧家、鲁甸县等地,调查了当地500余户改灶降氟炉的使用状况、生活习惯及粮食干燥和保存方式、儿童氟斑牙患病率等,系统采集和分析测定了改灶降氟炉使用区和非使用区烘烤前后粮食的氟和砷等含量。结果发现:无论重病区或非病区,未烘烤粮食的新鲜玉米的氟含量均低于4μg/g,一般为1～2μg/g,砷含量低于0.1μg/g,一般在0.01～0.05μg/g之间;而敞炉快速烘烤(10～15天)的玉米氟含量比烘烤前增加4～200倍,一般在10倍以上,含量在10～20μg/g之间;辣椒氟含量比烘烤前增加了30～100倍,最高达1274.39μg/g;烘烤辣椒的含氟量一般高于玉米的氟含量,均高于20μg/g;砷的含量也10～40倍地增加,增加幅度与氟相当。被调查的500余户烘烤粮食的居民中,无论改灶降氟炉使用户或非使用户,只要是需要烘烤粮食的用户,没有一户是单独使用改灶降氟炉烘烤粮食,全部用2～3个以上的敞炉烘烤粮食,其烘烤后的粮食的氟和砷污染程度相当。结论:滇黔"燃煤污染型"氟中毒区重症区大多数新鲜玉米和辣椒的氟和砷的含量低于或稍高于国家标准;无论烘烤粮食的煤及拌煤黏土中氟和砷含量的高低,烘烤后的玉米和辣椒的氟含量全部超标,砷含量增加十倍以上,敞炉快速烘烤粮食是滇黔氟中毒重症区的粮食氟和砷污染的主要路径和主要成因。改灶降氟炉的推广,不能降低滇黔"燃煤污染型"氟中毒区粮食的氟污染、根治燃煤污染型氟中毒症发生的主要原因,是当地潮湿多雨,气候阴冷,而改灶降氟炉的火力太小,无法在短期内快速烘烤干粮食,所以,无论改灶降氟炉使用区或非使用区,全部用敞炉烘烤粮食。因而在阴冷潮湿的滇黔山区,仅仅推广火力较小的改灶降氟炉,无法隔断烘烤粮食时的氟污染源,对防治滇黔"燃煤污染型"氟中毒是远远不够的。     

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。     

贵州地氟病氟源探讨——以黔中地氟病区地质环境调查为例

燃煤型地氟病是中国西南地区特有的一种地方性疾病,但氟的来源尚存在争议。织金县、纳雍县和平坝县地氟病区水样、煤样及土壤样的采集分析结果表明,在高氟煤和劣质煤开采使用区,导致氟中毒的氟主要来自煤炭;而在其他地氟病区,氟主要来自土壤粘化层;单纯饮水中的氟不至于引起氟中毒。关停劣质煤和高氟煤生产煤窑,使用其他帮助粉状煤炭燃烧和使用的天然物料可以减轻氟中毒的危害。     

氟在土壤中的富集与淋滤

土壤中的氟处于淋失和富集两种地球化学作用过程的平衡之中.淋失过程占优势的条件下,在干旱半干旱地区内的特定区域形成地带性的高氟地面水和地下水,这是饮水型地方性氟中毒发生的物质基础.在氟的富集占优势的条件下,湿润气候地区将形成富氟土壤,并与其它条件结合则产生燃煤型地方性氟中毒.在决定风化壳中氟平衡状态的诸因素中,粘土矿物对氟的吸附与解吸附性质是最关键的因素.     

陕西紫阳地区茶园土壤氟形态测定及影响茶叶氟含量主要因素

氟在人体生长发育和骨骼代谢中起着重要作用,近年来通过饮茶摄入氟与人体健康的关系受到较大关注。本文以大巴山区紫阳县茶园土壤为研究对象,采集64组茶园土壤和对应茶叶样品,测定土壤理化性质、土壤氟形态、茶叶氟含量,通过多元回归分析建立了影响大巴山区茶叶氟含量的Freundlich模型,并检验了模型的预测精度。结果显示：(1)研究区茶园表层土壤氟含量范围为487.37～1120.78mg/kg,平均值为730.63mg/kg;研究区茶叶氟含量为31.23～112.49mg/kg,平均值为57.58mg/kg,所有样品均未超过农业标准(NY659—2003)限值;(2)研究区茶园土壤氟的形态分布为：残渣态>水溶态>有机态>铁锰结合态>可交换态,水溶态氟含量范围为5.27～23.15mg/kg,平均值为9.72mg/kg,远高于中国地氟病发生区水溶态氟的平均含量2.5mg/kg,说明研究区存在一定生态风险。土壤水溶态氟与茶叶氟含量有显著相关性(n=64,r=0.82,p<0.01),其余形态与茶叶氟含量无显著相关性;(3)以水溶态氟、CEC、交换性铝、有机质、pH五个...     

黔西地方流行病——氟中毒起因新解

国内外闻名的黔西地方流行病氟中毒常常归因于黔西晚二叠世煤中高含量的氟以及不科学的燃煤方式。通过对黔西50个煤层刻槽样品的研究发现，黔西晚二叠世煤中氟的含量范围为16．6～500μg／g，算术均值为83．1μg／g，接近于中国大部分煤中氟的含量(82μg／g)和美国煤中氟的平均含量(98μg／g)。当地饮用水和新鲜的玉米中氟的含量亦很低，不足以导致氟中毒。然而，当地居民把粘土作为煤燃烧的添加剂和制作煤球的粘合剂，这种粘土中的氟含量很高，为100．8-2455．7μg／g，均值为1027．6μg／g，它是造成黔西地方流行病氟中毒的根本原因。     

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。     

高氟土壤的氟动力学吸附试验研究

通过室内水土试验,研究山东高密高氟地区的土壤对氟的动力学吸附特性,并用典型的低氟土试验进行对比。从化学动力学的角度讨论高氟土壤对氟的吸附行为。高氟土壤对氟的吸附有其特殊性;高氟土壤对氟的吸附分为快、慢两个阶段;羟基是影响氟吸附的重要因素。     

贵州地方病氟中毒的氟源、致病途径与预防措施

运用高温燃烧水解-氟离子选择性电极方法,对贵州织金县地方病氟中毒重灾区的化落村、荷花村和马家庄村居民用的粉煤、拌煤黏土、煤泥混合燃料、玉米、辣椒等系列样品进行了氟含量测定,结果表明,这些样品中的氟含量均值分别为237．1／μg／g、2261．9／μg／g、827．9／μg／g、1418．8／μg／g和110．1／μg／g。玉米和辣椒中氟的含量超出国家标准食品中氟允许量的约1000倍和100倍。氟中毒的氟源主要来自拌煤黏土,氟在拌煤黏土中除了以磷灰石、角闪石形式存在外,与伊蒙混层矿物和伊利石的吸附密切相关。煤泥混合燃料在燃烧过程中,约有80％的氟被释放。除了采用固（降）氟技术以外,病区居民改变生活习惯,在食用辣椒前用清水淘洗,把玉米粒加工成玉米面前进行脱皮处理,可以除去食物表面相当一部分氟,对预防地方病氟中毒有重要作用。     

黔西煤中氟与"燃煤型"地方性氟中毒的地球化学研究

本文总结了贵州西部地方性氟中毒的地球化学研究过程,这个过程包括对病区饮用水、煤中氟的丰度、拌煤粘土的认识,经历了从高氟煤到低氟煤,从使用煤拌粘土是个例到普遍现象的认识历程。指出贵州西部晚二叠世煤中氟的含量低,低氟煤不是地方性氟中毒的氟源,真正的氟源是拌煤粘土;在贵州单纯由煤引起的地方性氟中毒是不存在的,至少迄今尚未得到证实。针对贵州地方性氟中毒的新认识,中国矿业大学（北京）开发出了廉价适宜的固（降）氟技术,该技术本着就地取材、易于操作的原则,选择了粘土岩作为煤燃烧的添加剂和制作蜂窝煤用的粘合剂、以灰岩为固氟剂,确定了煤、粘土和灰岩的最佳配比和粒度,固氟率可达65％以上。固（降）技术的大力推广应用,是预防地方性氟中毒的重要途径和措施。     

Fluorine distribution in waters of Nalgonda District, Andhra Pradesh, India

Geochemical and hydrochemical studies were conducted in Nalgonda District (A.P.), to explore the causes of high fluorine in waters, causing a widespread incidence of fluorosis in the local population. Samples of granitic rocks, soils, stream sediments, and waters were analyzed for F and other salient chemical parameters. Samples from the area of Hyderabad city were analyzed for comparison. The F content of waters in areas with endemic fluorosis ranges from 0.4 to 20 mg/l. The low calcium content of rocks and soils, and the presence of high levels of sodium bicarbonate in soils and waters are important factors favoring high levels of F in waters.     

Environmental geochemistry and health of fluorine in Chinese coals

Fluorine is one of the potential hazardous trace elements in coal. Fluorine may be released into atmosphere mostly during coal combustion process. When the coal is burning indoors without any controlling methods (chimney), the fluorine will pollute the room and is absorbed by food fired (dried) over stoves. Now many people have suffered from fluorosis due to coal burning indoors in Southwest China. In this paper, the concentration, distribution, mode of occurrences and impact factors of fluorine in Chinese coals are analyzed. The environmental impacts and typical features of fluorosis are studied. It is concluded that the value of fluorine in Chinese coals ranges from 20 to 300 mg/kg, and with average value of 122 mg/kg from 5,603 coal samples. It is higher than the average value of the world coals (80 mg/kg). In provincial coalfields of the SW China, the content of F is highest and many people have been affected due to coal combustion indoors.     

煤中氟的研究进展

在全面综合国内外研究文献的基础上,分析了煤中氟的含量、分布规律、赋存状态以及燃烧释放规律等方面的研究进展和存在的问题。我国煤中氟的研究总体上说滞后于煤中其它某些微量元素（如砷、硒、汞等）的研究。进一步深入研究煤中氟+K313的分布规律、赋存状态、来源及迁移转化规律,是今后煤中氟研究的重点。     

Influence of high-fluorine environmental background on crops and human health in hot spring-type fluorosis-diseased areas

Drinking water-type fluorosis is the most harmful endemic disease in China with the largest number of sufferers. Although the implementation of the policy to alter water sources to lower fluoride level has effectively controlled the spread of this kind of endemic disease, its prevalence could not thoroughly be stopped because the high-fluoride environmental background in these endemically diseased areas could still do harm to human health through food chain. Therefore, it is necessary to conduct a more deep-going study on the drinking water-type fluorosis. To investigate the effect of high fluorine environmental background on crops and human health in the hot spring-type fluorosis-diseased areas, local water, paddy soil, rice, whole vegetables and soils around their roots were sampled for analysis. The results were compared with those of the control groups in fluorosis-free areas which are similar to the fluorosis-diseased areas both in natural background and in social background. It is indicated that rice and vegetables can accumulate water-soluble fluorine either in soils or in irrigating water, and different crops have different abilities of fixing fluorine. The contents of fluorine in different parts of vegetables in the fluorosis-diseased and fluorosis-free areas were statistically categorized. The results showed that the fluorine contents of roots, tubers, leaves and flowers of vegetables in the fluorosis-diseased areas are 3.56, 1.17, 3.07 and 3.23 mg/kg, respectively. However, comparisons showed that in the fluorosis-free areas, the fluorine contents are 2.17, 0.70, 1.91 and 2.52 mg/kg, respectively. Moreover, different parts of a crop also show significantly different fluorine fixation abilities. It is demonstrated that the fluorine contents of the strongly metabolic parts are relatively high. For example, the fluofine contents of roots, leaves and flowers of vegetables are much higher than those of stems. The fluorine fixation ability of seeds is very weak. In order to reduce the risk of human body＇s     

高氟地下水的水文地球化学环境及氟的赋存形式与地氟病患病率的关系──以华北平原为例

在华北平原，地方性氟中毒疾病（简称地氟病）主要由于饮水中含氟量高（超过１．０ｍｇ／Ｌ）而引起，属饮水型病区。本文分析了地氟病致病的主要环境因素，讨论了形成高氟地下水的水文地球化学环境，并以河北邢台地区山前平原浅层地下水系统为例，应用地下水地球化学模拟的理论和方法，对研究区浅层地下水系统氟的水文地球化学进行定量研究，从统计学的角度研究了浅层高氟地下水中氟的组分存在形式与地氟病患病率的相关关系。     

鲁西南地区高氟水分布规律与成因分析

地方性氟中毒是我国北方地区最为典型的地方病之一,查明高氟地下水的空间分布及其成因是除氟改水、防治氟害的前提。通过对鲁西南地区不同层位地下水水质分析结果及水文地质、地质条件等多个环境影响因素的综合分析,查明了鲁西南地区高氟水的空间分布规律,并分析了影响浅层和深层高氟水形成的环境因素。浅层高氟水呈片状分布于洼地、缓平坡地等地势较低的区域,占鲁西南地区总面积的47%,大部分地区高氟水氟离子含量为1.2～2.0 mg/L,局部大于4.0 mg/L,其形成受气候、地质环境、地形地貌特征及水化学环境等多个因素的影响,成因类型为溶滤-蒸发浓缩型。深层高氟水具有水平分带性,占鲁西南地区总面积的65%,大部分高氟水氟离子含量为2.0～4.0 mg/L,氟离子含量分布与晚更新世沉积相带呈现很好的相似性,推测其为地质历史时期形成的古地下水。     

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。     

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。