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。     

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。     

赤峰市潜水中氟形成的主要自然环境与分布规律的研究

赤峰市潜水中氟离子（下称氟）含量，超过饮水标准（１ｍｇ／Ｌ）的面积，约占全市总面积５０％，约２５万人口患氟中毒病。本文从地质、地貌、水文地质条件入手，研究潜水中氟形成与分布的主要自然环境。文中重点阐述地下水的形成与水中氟迁移，累积关系。研究发现，水中氟＜０．５ｍｇ／Ｌ区，位于大兴安岭以西，是地下水迳流排泄区，大兴安岭以东，是地下水分水岭区；０．５～１ｍｇ／Ｌ区，位于补给及排泄区；１－３ｍｇ／Ｌ区，位于排泄、这流区；＞３ｍｇ／Ｌ区，是地下水以蒸发消耗为主区。后两区是氟高发地段。由山区→山前区→主谷平原区→河流，水中氟含量呈现出，由低→高→低→更低的变化规律。     

地热水中氟含量的模型评价

<正>氟在自然界中分布广泛,它对人体的健康起着至关重要的作用。地下水是人体氟摄入的主要来源。依据世界卫生组织建议的饮用水中氟的安全标准浓度1.5 mg/L,现在全球超过20个国家和地区的2亿人都遭受着氟过量摄入的危害[1]。地下中的氟含量主要受其所在的地质环境的影响。岩浆岩、沉积岩、变质岩中含有大量的氟[2]。当地热水穿过或是保存在含水层中时,它将溶解花岗岩、玄武岩、页岩等岩石中的萤石、云母、氟磷灰石等含氟矿物,将氟释放到地下水中。含氟矿物的溶解过程受温度、地热水p H、地热水的类型、含氟矿物的溶     

化隆—循化盆地不同类型含水层组高氟地下水的分布及形成过程

天然成因的高氟地下水是世界范围内备受关注的环境问题和饮用水安全问题。前人对高氟地下水的形成过程已开展了大量研究,但是对于高原盆地复杂水文地质条件下不同类型含水层组(第四系松散层含水层、基岩裂隙或岩溶含水层以及新生代古近纪以来的碎屑岩含水层)高氟地下水的分布和形成过程尚不明确。本文以化隆—循化盆地为研究区,通过采集、测试研究区内的各类地下水样品,分析研究区内不同类型含水层中地下水的化学特征及同位素特征。结果表明,高氟地下水(1.007.73 mg/L)主要分布在沿黄河的河谷区域和巴燕低山丘陵区域的泉水和潜水中以及深部的承压水中,在垂向上高氟地下水无明显分布规律。接受黄河水入渗补给的河谷潜水中氟离子浓度较低,补给黄河的河谷潜水中氟离子浓度较高。贫钙富钠的弱碱性苏打型水有利于地下水中氟的富集。泉水和潜水中氟主要来源于萤石的溶解,而承压水中氟除了来源于萤石外,还来源于其他含氟矿物。对于潜水和第四系松散层泉水,蒸发浓缩作用促进了地下水中氟的富集。另外,阴离子竞争吸附作用、阳离子交换吸附作用是泉水(第四系松散层泉水和基岩裂隙泉水)和潜水中氟元素富集的主要原因,而承压水中氟离子浓度受竞争吸附作用影响较大,阳离子交换吸附作用影响较小。研究成果可为化隆—循化盆地低氟地下水的勘查和开发提供科学依据。     

大同盆地高氟地下水水化学特征及其成因

为查明控制大同盆地高氟地下水形成的主要地球化学过程,对大同盆地地下水高氟区31个水样进行了水化学特征及因子分析研究.结果表明,研究区浅层和深层地下水中均检测出氟,且氟含量高,最大ρ(F)达10.37 mg/L.该区高氟地下水以Na-HCO3型水为主,具有典型的富Na特征.PHREEQC饱和指数计算结果表明,地下水中萤石为不饱和状态,地下水中ρ(F)主要受到萤石溶解影响.因子分析研究表明,水一岩相互作用、碳酸盐矿物溶解沉淀及Na- Ca离子交换作用是控制大同盆地地下水氟富集的主要水化学过程.     

吉林省通榆县地方氟中毒与地质环境关系的研究

各类型氟中毒病区与各类地质环境存在着明显的一致性。中、重病区类型区分布于地下水迳流的区域汇水区 冲积湖积低平原 水化学作用的元素富集区。单一中病类型区分布在迳流区——汇水区的过渡带 风砂覆盖的冲积湖积平原和冲积湖积平原的结合部 水化学作用方向的砂丘水对致病水层的补给淡水。单一轻病类型区分布在地下水的迳流区 风砂覆盖的冲积湖积平原 水化学作用方向的元素迁移区。镶嵌于中、重病类型区内的轻病区分布在冲积平原(霍林河河漫滩) 水化学作用方向为河水的对致病水层补给淡化。饮水氟含量与氟骨症患病率呈定域正相关关系,当饮水氟含量超过6 mg/l时,患病率保持基本不变。影响氟中毒滋生的诸地质环境因素中地下水动力条件起着根本性作用。     

赣南地区地下水氟含量区域分布特征及成因分析

以江西赣南地区某地区为研究对象,对地下水中的氟分布含量特征及成因进行了调查分析。结果表明:不同岩类孔隙水中的地下水氟含量主要以低氟水为主,这与研究区地下水呈酸性、低矿化度、低钙离子和碳酸氢根离子等特征有关;松散岩类孔隙水中的低氟水、中氟水以及高氟水占比分别为94.3%、4.6和1.1%;碎屑岩类孔隙裂隙水中各含量分级占比分比为97.7%、0%和2.3%;花岗岩类裂隙水中各含量分级占比分比为93.2%、4.1%和2.7%;变质岩类裂隙水中各含量分级占比分比为96.4%、3.6%和0%。不同地层地下水氟含量大小依次为花岗岩类孔隙水松散岩类孔隙水碎屑岩类孔隙水变质岩类孔隙水。研究区的水氟主要来源于氟矿物的溶解,同时受水动力、水化学以及地层岩性等的影响,不同地区的水氟含量有所差异。     

连云港北部地区高氟地下水分布特征及成因

为研究连云港北部地区地下水氟水文地球化学特征,采集测试了63件地下水样品,分析了高氟地下水的空间分布特征及其形成的水文地球化学过程。结果表明,地下水中氟的质量浓度呈现出随着地下水流动而逐渐升高的变化规律,高氟地下水分布于海湾低平原及平原洼地。HCO_3~-质量浓度高的弱碱性水化学环境是促进氟富集、并增强其从沉积物向地下水中转化的主要因素。高氟地下水的形成是长期地质作用和地球化学演化的结果,矿物溶解-沉淀作用、蒸发浓缩作用、阳离子交替吸附作用是控制地下水中氟富集的主要水文地球化学过程。     

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．     

阜阳高氟地下水形成的地质环境浅析

阜阳市松散岩土含水系统广泛赋存着高氟地下水,氟含量一般在１．０～３．８０ｍｇ／ｌ最高可达６．９０ｍｇ／ｌ,本文通过对高氟地下水赋存的地质环境及地球化学特征等综合分析,认为本区高氟水的形成与其赋存的地球化学环境及水动力条件密切相关。     

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。     

祖厉河流域水体盐分空间分布特征及演化过程

运用水化学方法,通过对祖厉河这一黄河上游重要支流的多次实地考察和采样,结合区域水文地质条件,对祖厉河流域水体盐分的空间变化特征进行分析,并揭示流域水体的演化过程。结果表明,流域水体TDS普遍较高,总体以咸水为主。水中阳离子以Na~+为主,阴离子则以Cl-、SO_4~(2-)为主。水化学类型方面,源区地下水以Mg-Ca-Na-HCO_3型水为主,河水则以Na-Mg-Cl-SO_4型水为主。流域内水体盐分主要来源于阳离子交替吸附作用、上游地下水淋滤地层盐分后以泉的形式向河流排泄以及河流径流过程中侵蚀两岸高盐分土壤或含盐地层。径流过程中,当地干旱的气候环境使水体进一步蒸发浓缩,这是流域内水体TDS进一步增高的外在水化学演化过程。总之,由于多种来源的盐分,特别是源区高TDS地下水排泄、流域内强烈的土壤侵蚀以及干旱的气候条件等多重作用过程,是祖厉河TDS显著增高失去水资源功能的主要机制。     

秦皇岛牛心山高氟地下水分布特征及成因

柳江盆地北部牛心山地区存在高氟地下水,严重影响居民身体健康。本文选取牛心山地区为研究区,对其浅层地下水运用Piper三线图、Gibbs图、氯碱指数图和离子比例图等方法进行水化学特征及其形成作用分析研究,从矿物溶解与沉淀、离子交换作用角度探讨了地下水中氟的来源和富集机理。结果显示:研究区地下水离子以Ca~(2+)、Na~+和HCO_3~-为主,水体偏碱性,F-浓度超标点位于火成岩侵入边缘地带,水化学类型为Ca-(Na)-HCO_3、Ca-(SO_4)-HCO_3和Ca-(Cl)-SO_4型,高浓度的F-赋存在Ca-(Na)-HCO_3型水中,地下水水化学组分主要受岩石风化作用的影响;水文地球化学过程和地质因素控制地下水化学特征和氟化物的来源、分布;方解石、石膏溶解于地下水作为Ca~(2+)来源影响萤石的溶解与沉淀,阳离子交换作用改变地下水中指定阳离子浓度间接影响F-浓度,同时碱性环境中吸附在黏土矿物上F-被OH-取代,溶解平衡和离子交换是地下水径流中F-浓度变化的主要控制因素。     

山东西南部南四湖流域环境地质综合调查

本文论述了水体污染、矿山环境地质灾害、地下水环境异常、南四湖淤积、地球化学环境与地方病等环境地质问题，探讨了煤炭开采对南四湖湖容演变的积极影响。湖体及主要人湖河流污染严重；流域内煤炭资源开发引起的矿山环境地质灾害比较严重，地面塌陷面积达112．395km^2；各种固体废弃物积存总量6412．68万t；矿井排水对矿区地下水资源造成严重破坏。地方病以地氟病和克山病为主。在对流域内环境地质问题综合分析的基础上，提出了对流域环境地质问题的治理措施。     

沁水煤田15号煤中氟的赋存状态及其沉积环境分析

氟是煤中有害元素之一,燃煤型氟排放造成的污染已经对人类的健康安全构成威胁。研究煤中氟赋存状态及其沉积环境,对掌握高氟煤分布规律及控制燃煤造成的氟排放具有重要意义。通过对沁水煤田内6座煤矿15号煤样品的分析发现:煤中氟含量与灰分显著相关,与黄铁矿硫、有机硫无相关关系,表明煤中氟主要以无机物形式赋存,且与含硫矿物无关;与钾、镁、硅、铝等元素含量具有显著的相关关系,表明氟有可能的主要赋存形式为金云母、氟金云母等矿物,以及以吸附存在于高岭石、勃姆石、伊蒙混层等黏土矿物中;与钙、磷元素含量无显著相关性,表明氟不以氟磷灰石、含氟羟基磷灰石等矿物大量赋存。此外,通过对沁水煤田15号煤的沉积环境分析发现,弱还原环境、较低盐度、偏酸性、较强的水动力条件有利于该区域煤中氟的富集。     

滦河流域中上游富锶地下水成因类型与形成机制

承德市滦河流域富锶矿泉水资源丰富,成因类型多样,具有典型研究意义。通过水化学图解与多元统计分析、离子比值分析、矿物平衡体系分析,分析富锶地下水形成的地球化学背景,分区阐述富锶地下水水化学特征,探讨富锶地下水的形成机制。结果表明,研究区水化学类型以HCO3-Ca·Mg、HCO3·SO4-Ca、HCO3-Ca、HCO3·SO4-Ca·Mg为主。富锶地下水的形成受地质构造格局和岩浆活动控制,地质建造锶元素丰度影响,水文地球化学条件制约。断裂构造和地层岩性控制着富锶地下水形成分布的总体特征,水文地质条件影响着地下水化学锶元素的地球化学响应机制。地下水锶富集来源为含水介质长石矿物、碳酸盐矿物的风化溶解和阳离子交换吸附作用,矿泉水出露机制分为构造断裂深循环淋溶型、裂隙浅循环淋溶型、补给富集埋藏型3种类型。坝上高原孔隙裂隙水系统富锶地下水形成作用主要受大气降水和溶滤作用控制,滦河中上游裂隙水系统地下水阳离子交换吸附作用强烈,滦河中游孔隙岩溶裂隙水系统地下水化学主要受溶滤作用控制,蒸发浓缩作用和人为活动影响。     

长江流域悬浮物磁性特征及其物源指示意义

通过分析长江干流及主要支流表层悬浮物的环境磁学参数特征(类型、含量及粒度)及其空间变化,探讨环境磁学对河流物源示踪的意义.结果表明,长江悬浮物磁性矿物特征以磁铁矿为主,含有少量赤铁矿及针铁矿.上游不完整反铁磁性矿物含量高于中下游,反映四川盆地广泛分布的紫红色砂页岩的影响.受攀枝花钒钛磁铁矿影响,干流磁性矿物含量上游高于中下游,表现为在攀枝花处迅速增加,向下游逐渐降低并在经过三峡后显著降低,说明三峡大坝对上游磁性矿物有明显的拦截作用.支流中雅砻江、汉江及湘江较高的磁性矿物含量分别受控于流域出露的源岩及工农业等人为影响.长江悬浮物xfd％大于5％,表明样品中含有超顺磁颗粒.受流域地势及气候影响,磁性颗粒的粒径从上游至下游逐渐变细.长江悬浮物磁性特征能够在一定程度上反映物源特征,但长江地质条件复杂,气候类型空间变异大,且流域人为影响较大(三峡大坝等),使得利用磁性矿物特征示踪物源受到限制.     

安徽省淮北市地下水中氟的空间分布特征及成因

在水文地质调查、取样测试的基础上,以安徽省淮北市地下水中的氟为研究对象,对338个地下水样品的测试结果进行了分析。结果表明:淮北市地下水中氟的含量在空间分布上总体呈从北向南逐渐降低趋势,北部氟含量均值在2.0 mg/L以上;氟的超标率35.5%,高于淮河流域地下水氟的超标率20.14%(淮河流域地下水污染项目数据统计结果);浅层地下水(≤50 m)氟超标率40.45%,深层地下水(50 m)氟的超标率16.9%;地下水中氟超标与地质背景、人类活动以及环境条件有关。     

地下水砷污染分析

阐述了含砷黄铁矿等含砷矿物以及岩石矿物附着砷等天然来源,同时从气候、环境地质以及水化学环境等方面分析了砷在地下水中的迁移和富集规律。研究表明：干旱、半干旱地区、封闭的地形地貌、断裂凹陷等外部环境有利于高砷地下水的形成,同时含水介质性质、地下水径流条件以及地下水中pH值、Eh值、不同的无机和有机组分对砷在地下水中迁移富集起着重要作用。在此基础上从砷的“来源—影响因素—影响过程—高砷形成”角度提出了地下水砷污染的成因模式,对砷中毒病区的环境问题调查与地下水砷污染的防治具有重要参考价值。