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.     

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。     

贵州西部氟中毒地区氟来源地质背景研究

贵州省西部广泛分布上二叠统煤系地层,燃煤型氟中毒严重影响当地居民的身体健康。引起氟中毒的氟是多来源的,影响氟中毒的因素是多方面的。高氟含量的岩石粘土岩、煤、页岩等是氟的初始来源体;高氟含量土壤是氟第二个层次的来源;高氟含量土壤中种植的农作物是第三个层次的来源;燃煤烟尘直接排放室内空气中和用燃煤烘烤食物等,使空气、食物和水中氟含量增高,是一重要的人为氟来源。人通过呼吸高氟含量的空气和食(饮)用高氟含量的食物(水)将氟沉淀在体内,造成氟中毒。     

燃煤污染型氟中毒的环境地球化学研究

1976年以来我们开展了氟地方病的研究工作,主要研究两种类型氟病。第一类是水源性的,主要分布在我国北方干旱半干旱地区,是由于饮用水中氟含量超过标准而致;病区以水氟含量为特征。另一类主要在南方,饮用水氟含量并未超过标准,是由于燃煤污染了粮食而引起氟病;当然,北方一些煤矿附近以燃煤为主的居民中也发现有这类氟病。据了解,目前已在十二个省(区)市发现此类氟中毒,患者已超过一千万;危害之大,分布之广都远远超过过去的估计。本文主要介绍我国西南地区室内燃煤污染型氟中毒环境地球化学研究结果。     

湖北黄石地区水体砷背景及其污染的环境地球化学研究

对黄石地区各类水体中砷元素的地球化学特征及污染调查研究表明:1)区域各类水体砷的背景值含量范围为0.52~5.46μg/L,这一值代表了研究区各类水体富砷的化学组成特征.2)区域地质是制约区域水体背景值的主导因素.碎屑岩区水体中As的含量相对较高,pH为中-酸性(6.54~7.14),电导率也很高(R:600~1860μΩ^-1).3)区域水环境污染有两类,一类自然污染源是中生代中酸性岩体与与碳酸盐岩接触带夕卡岩型矿体矿化裂隙水及流经二叠系梁山煤组(P₁l)和龙潭组(P₂l)煤系溪水;另一类是人为污染源,它们是选矿厂、化工厂、有色金属冶炼厂等工业废水.4)各类水体中砷元素的含量、元素组合及pH、E_c等特征明显不同.     

塔里木盆地南缘绿洲带地下水砷氟碘分布及共富集成因

由于地表水资源稀缺,地下水是塔里木盆地南缘绿洲带重要用水水源,因此,系统查明该区地下水砷氟碘的分布及成因至关重要。基于塔里木盆地南缘绿洲带233组地下水水样检测结果,分析不同含水层中高砷、高氟和高碘地下水的空间分布及水化学特征,结合研究区地质、水文地质条件和地下水赋存环境进一步揭示影响地下水砷氟碘的来源、迁移与富集的水文地球化学过程。结果表明:地下水砷、氟、碘浓度变化范围分别为1.091.2 μg/L、0.0128.31 mg/L、10.02 637.0 μg/L。地下水高砷、高氟和高碘水样分别占总水样的7.3%、47.2%和11.6%,砷氟碘共富集占比为3.0%。砷氟碘共富集地下水主要分布于研究区中部的民丰县,水化学类型主要为Cl·SO₄-Na型。自补给区至过渡区再至蒸发区,地下水氟、碘浓度明显增大,砷浓度在过渡区和蒸发区均较大;砷氟碘共富集地下水取样点主要分布于36.060.0 m深度的浅层承压含水层中。浅层地下水受蒸发作用和矿物溶解沉淀作用的影响,随砷氟碘富集项的增多而增大。第四纪成因类型中风积物对氟浓度的影响较大,洪积-湖积物对砷和碘浓度的影响较大。细粒岩性、平缓的地形、地下水浅埋条件、偏碱性的地下水环境、微生物降解作用下有机质介导的矿物溶解是利于砷氟碘共富集的主要机制。     

内蒙古河套平原高砷地下水赋存环境特征

内蒙古河套平原是世界地方性砷中毒较为严重的地区之一。笔者以平原西部的重病区杭锦后旗为研究区,对高砷地下水赋存环境进行了调查研究。研究表明:高砷区沉积物中As的含量为7.7～34.6mg/kg,其中粘性土和亚粘性土中As含量相对较高。高砷地下水的pH值为7.0～8.3,平均Eh值为-155.1mV,平均矿化度为1.58g/L,主要的水化学类型包括:Cl-HCO3-Na型、Cl-Na型、HCO3-Cl-Na型,As的含量为15.5～1093μg/L,且主要以As(Ⅲ)形态存在,水中DOC(0.73～35.76mg/L)、HCO3-(283.75～1290.48mg/L)、NH4+(0.27～10.48mg/L)的浓度较高,硝酸盐和硫酸盐含量较低。研究区的氟中毒现象也较严重,高氟地下水中氟含量为1.11～6.01mg/L。绝大多数高氟水中砷含量也超标,出现了一种高砷水与高氟水并存的现象。综合判断,河套平原的高砷地下水赋存环境处于还原性环境。还原条件下,高砷区沉积物中的铁/锰氧化物的还原溶解易使吸附的砷释放到地下水中。这是研究区高砷地下水形成的主要原因。     

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。     

地下水氟分布规律及改水对策

本文通过对河北省地方性氟中毒重病区的阜城县.进行不同区域不同含水层的氟含量调查,揭示了地下水氟分布规律,探讨了高氟水富集,运移机理,并因地制宜提出改水降氟对策。     

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。     

贵德盆地高氟、高砷地下热水分布及水化学特征

贵德县是青海省地方病危害最严重的地区之一。通过区域地质、构造及水文地质调查,表明:赋存于贵德群中的承压自流热水是当地饮水型氟中毒和砷中毒的致病水体;深度多小于400m,分布明显受控于NNW向压扭性断裂和NWW向张扭性断裂,并形成了两个异常中心。异常区围绕NEE向张扭性断裂带呈椭圆形展布,南北宽约5km,东西长约10km;其氟离子含量0.32～4.57mg/L,砷元素含量0.112～0.318mg/L,随深度和温度呈增高趋势;水温在16.0～45.9℃,pH较高,一般大于8.0,多属TDS0.2～0.5g/L的HCO3.SO4.C1—Na型淡水。为该地区防病改水提供了水文地质依据。     

大同盆地砷、氟中毒地方病生态地球化学研究

山西大同盆地属干冷荒漠景观条件的半封闭型断陷盆地。区内有害元素的聚集导致氟中毒等多种地方病肆虐,20世纪90年代因开发和饮用深层地下水爆发了水砷中毒病。经地球化学调查发现:地下潜水高含F,超标1.3～12倍;深层承压地下水富As,砷含量超标2～20倍。砷中毒发病率与饮水中As3+/∑As比值呈正相关关系。盆地周边分布多层富含As和F的地层和火成岩体,处于富As、F的区域地球化学省内。由于大同盆地的不均匀沉降,在其边缘部分形成深凹陷带,含砷下渗地下水经有机碳质层的还原作用,使砷还原为三价,提高了地下水的毒性并滞留聚集。探讨了F、As富集和中毒的机理和生态地球化学危害评价,提出了治理和外围调查预测建议。     

粮食中痕量氟的离子选择电极法测定

本文采用0.1mol/L HClO_4 80℃恒温水浴浸取粮食中的氟,并用氟离子选择电极于pH=1.0下直接测定其电位值。该方法浸取率高,检测限为0.016μg/ml。在0.14—1.0μg/ml之间有较好地能斯特响应。并对氟含量小于0.14μg/ml的样品提出了空白浓度校正的数字处理方法,经过空白校正能斯特响应线性范围变为0.01—1.00μg/ml。该方法适于固态生物样品中氟的测定。变异系数小于5％。     

黔西南高砷煤开发现状与污染调查

贵州省黔西南州的兴仁县是典型的高砷煤矿区,经化验,该区煤中砷含量普遍偏高,最大可达21 000mg/kg,为Ⅱ型的高砷矿区;水体和土壤砷含量亦高,土壤中砷的最高含量为234.141mg/kg,最低含量5.279mg/kg,平均值37.735mg/kg;水中砷的含量相对较低,最高含量为0.004 3mg/L,平均值为0.000 5mg/L;河流沉积物中砷的最高含量为219.140mg/kg,最低值为20.676mg/kg,平均值为60.700mg/kg。分析认为土壤中砷与受矿业活动影响的灌溉水体有关,矿业开采已造成了当地水环境、土壤环境、大气环境的严重污染。     

内蒙古苏尼特地下水氟污染形成机理研究

为了研究内蒙古苏尼特地区地下水氟污染机理,本文运用水文地球化学分类方法,从水文地质、水化学特征两方面研究其地下水的水质特征、氟的起源、分布规律及污染形成机理。研究结果发现:高氟地下水的主要水质类型为HCO3—Na型,pH值在7.08～9.38之间,氟浓度与井深有关,即井越浅,氟浓度越高;地下水中氟浓度最高达14.78mg/L,5～9月地下水氟浓度相对增长率在7.8～23.1之间;F-浓度与Li+、Br-相关系数达0.89和0.82,受断层影响的深层地下水中F-浓度几乎与Li+、Br-没有相关关系,这暗示着氟来源于浅部,并受到强烈的蒸发作用影响而使水中的氟浓缩;地质调查发现该地区还有数个萤石矿存在,显微镜分析结果证实表层土壤中普遍存在CaF2,地下水中的氟来自CaF2。高氟地下水存在于潜水层,深部含水层的地下水可供开采。从断层带涌出的水对潜水层有稀释作用。     

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...     

湖南锡矿山锑矿区农用土壤锑、砷及汞的污染状况初探

通过实地采样调查和对样品进行实验室分析,研究了湖南锡矿山锑矿区采矿区、冶炼区和尾矿区附近农用土壤的锑、砷及汞的污染状况。结果表明这3个区域8个采样点的农用土壤均受到这3种重金属元素较高浓度的污染,土壤中锑、砷及汞的浓度分别为:141.92～8733.26、14.95～363.19和0.16～5.68 mg/kg,均远高于湖南土壤中这3种元素的背景值。锑与砷的平均浓度是荷兰土壤中锑、砷最大允许含量的695和2.3倍,而锑矿区农用土壤中汞的平均含量与荷兰土壤中汞最大允许含量2.2 mg/kg接近。在3个研究区域中,冶炼区的土壤中这3种元素的浓度均为最高,采矿区和尾矿区的依次减少。通过用地累积指数法评估锑矿区农用土壤中上述3种重金属污染程度发现,锑矿的开采和冶炼是矿区农用土壤受到重金属严重污染的根本原因,其中锑对土壤重金属污染的贡献最大。     

吉林省松嫩平原氟中毒病区水文地质特征及防氟改水对策

阐述了吉林省西部松嫩平原氟中毒病区的分布、地下水中氟的来源及其迁移富集规律,从水文地质角度论述了区域地下水径流-汇水和富集形成高氟水的全过程.结合氟中毒区水文地质特征并通过多年的改水实践工作,确定了该地区的防氟改水对策.     

高温燃烧水解-离子色谱法测定植物样品中的氟

建立了高温燃烧水解-离子色谱测定植物样品中不同含量范围氟的分析方法,色谱条件为Dionex IonPacAS18分离柱(4 mm×250 mm),Dionex IonPac AG18保护柱(4 mm×50 mm),ASRS ULTRAⅡ自动再生微膜抑制器,电导检测器。采用纯水作为吸收介质,使样品溶液与标准溶液基体一致,过滤后可直接测定。样品溶液中常见的Cl-、NO3-、SO24-、PO43-、CO23-、HCO3-等阴离子不干扰F-的测定。为消除样品热解过程中产生的乙酸干扰,对氟含量较高(xx～xxxμg/g)的样品,采用20 mmol/L的NaOH淋洗液等度淋洗,进样体积为25μL;对氟含量较低的样品(0.x～xμg/g),进样体积为100μL。方法具有较宽的线性范围和较好的稳定性,检出限为0.5 mg/kg,适用于痕量分析;应用于灌木枝叶和茶叶等4个氟含量较高(xx～xxxμg/g)的植物标准物质的测定,相对标准偏差(RSD)<6%(n=6);应用于低氟的小麦粉和大米粉样品测定,加标回收率为90%～110%,可以满足不同氟含量植物样品中氟测定的需要,具有自动化程度高、操作简单、对环境友好等特点。