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.     

地下水中氟形成的控制因素及其分布规律

本文研究了地下水中氟元素形成的主要控制因素及其分布规律。结果表明，地下水氟的形成与断裂构造，地下水温度、气候条件、含水介质及其上覆土层中的氟含量，地下水的酸碱度与径流条件有密切的关系。深成断裂脉状地下水和萤石矿区的地下水氟含量高，不有作为生活饮用水源； 而浅层的地下水氟含量较低，大多数仍作为生活饮用水源。     

太原盆地浅层高氟水分布特征及形成机制研究

本文论述了太原盆地浅层高氟水的区域分布规律,即主要分布在太原市以南地区并具有西低东高的分布特征;通过水化学成分统计分析和水化学模拟对高氟水形成机制进行深入研究,取得了一些新的认识:研究区高氟水多为高矿化水,呈现过渡类型水水化学特征,以钠镁、钠钙碱性水居多.氟含量与地下水主要离子成分的配比有一定的对应关系;地下水对含氟矿物的溶解和自身蒸发浓缩是高氟水形成过程中的两种主要水化学作用形式.     

高氟孔隙地下水地球化学成因:以山西东山调水工程区为例

分析了山西东山调水工程调入区高氟地下水的区域分布规律,并对高氟水形成机制进行了深入研究,发现研究区高氟水的主要水化学特征为HCO-3和Na+浓度高、pH值高,且多为HCO3-Na型水。认为该区高氟水形成的主导性地球化学过程包括含氟矿物溶解、地下水中OH-与氟代羟基云母矿物的离子交换等。另外,排泄区的蒸发浓缩过程和含氟工业废水排放也是研究区部分地区出现高氟水的重要因素。     

地下水中砷元素的形成及其控制因素

研究了长江中下游地区和吉林省地区地下水中砷元素形成和主要控制因素及其分布规律。结果表明,地下水中砷主要以H_3ASO_3、H_2AsO_4~-、HA_3O_4~(2-)等形式存在。它的形成和分布与含水介质及其上覆土层的砷含量、地下水的酸碱度、地下水的迳流条件、氧化还原环境、有机物质及铁锰等有密切的关系。     

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。     

沧州沿海地区深层地下水化学特征及氟化物分布研究

地下水化学场—水质系统与地下水动力场、介质场有着密切的联系,研究地下水化学场对研究古地理环境和水循环条件,以及完整地认识地下水系统或研究地下水流动系统提供科学依据。以沧州沿海为例,通过采集28个深层地下水样品,结合区域已有水质化验结果,基于综合分析、变异系数分析、氢氧同位素分析、离子相关分析,揭示地下水化学特征及其分布规律,并对氟离子分布与成因进行了专题研究。结果显示:沧州沿海地区受四次大的陆地淡水同海咸水的混合及离子交换等水文地球化学作用影响,形成了氯化物—钠型水或以氯化物为主的混合型地下水类型;深层水氟离子含量以2.0～3.0mg/L为主,最大值5.74mg/L,高氟水区pH值一般介于8.0～8.5;氟离子含量与含氟介质与水长期作用、碱性水环境及地下水过量开采等有关。研究结果可为区域深层地下水开发利用和保护提供技术依据和决策参考。     

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     

苏锡常地区浅层地下水铁锰离子分布规律及成因分析

苏锡常地区浅层地下水资源较为丰富,但水中铁、锰离子含量一直较高.本文在总结现有水质资料的基础上,结合野外现场Eh测试、矿物及土壤的化学成分等成果,对浅层地下水中铁、锰离子的分布规律及其影响因素进行了研究,认为含水介质及土壤的化学成分、地下水系统中的氧化还原环境是造成该区浅层地下水中铁、锰离子含量较高的原因.在此基础上提出：加大开采力度,改善浅层地下水的循环交替速度有利于浅层地下水水质的改良.     

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。     

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。     

地下水中铁元素的形成及其控制因素

研究了地下水中铁元素形成的主要控制因素及其分布规律。结果表明，地下水中铁的形成与含水介质及其上覆土层中的铁含量、地下水的酸碱度、地下水的径流条件、氧化还原环境等有密切的关系。     

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。     

中国黄土地球化学的若干河题

黄土地球化学是研究黄土中元素的分布、分配和迁移、富集的规律。它的研究不仅有助于进一步了解黄土物质成分的特征,而且对探索黄土堆积的地球化学环境,以及黄土形成过程的地球化学实质有重要意义。这些年来,我们继续以黄河中游黄土为重点,结合有关地区,进行了黄土地球化学的研究。     

西南岩溶地区不同含水介质地球物理勘查技术

针对西南岩溶地区表层带岩溶水、管道型岩溶水(溶洞、暗河、管道等)、构造裂隙岩溶水等不同类型地下水赋存介质特点,通过适宜的地球物理方法使用条件以及找水特点的分析,提出不同含水介质中寻找地下水地球物理勘查要解决的地质问题、拟采用的综合物探方法,分别总结出了它们的电性参数(或曲线)的响应特征,形成了不同含水介质的地球物理勘查技术组合方案。最后通过实例验证其实用性,并对在西南岩溶地区地下水地球物理勘查工作中积累的技术经验进行了总结。      

内蒙古河套平原浅层高铁高氟地下水分布与成因

为了查明内蒙古河套平原高铁高氟地下水的分布与形成原因,通过实地调查、监测、资料分析和试验测试等方法手段,详细研究了地下水中铁、氟的分布、地球化学特征及其来源。结果表明:高铁水主要分布在平原中部的冲湖积平原,地势低洼和地下水的排泄地带含量最高;高氟水主要以条带状分布在山前的冲洪积扇地带;在调查研究区12510.83 km2的范围内,深度在10~40 m的浅层地下水中,分布有高铁水9310.66 km2,高氟水2308.35 km2,分别占调查研究区总面积的74.40%和18.45%;研究认为,河套平原高铁高氟地下水的形成主要是由自然地质环境所致,是不同地质环境条件下环境水文地球化学作用的结果;地下水中的铁主要来源于由黄河携带来的大量的第四系沉积物,而溶出的主要原因是地下氧化还原条件的变化;地下水中的氟主要来源于平原周边的山区,气候、地质构造、水文地质和水化学条件是氟富集的主要因素;研究表明河套平原高铁水与高氟水不存在正相关关系。     

黄土区几个水文地质问题

我国黄土以分布最广、厚度最大、地层最完整而著称世界,主要分布在陕、甘、宁、晋、豫等北方干旱、半干旱地区,面积约35万平方公里。由于干旱少雨,水源不足,农业发展受到一定限制。该区水文地质条件独特,正确评价和合理开发利用地下水资源,对广大黄土地区经济发展和提高人民生活水平,具有重要的实际意义和理论价值。本文根据作者于1984年在“全国黄土及黄土区应用地质学术讨论会”上的发言稿整理撰写。一、关于黄土水基本特征及其含水组划分黄土区地下水基本特征,主要受气候、地貌、岩性、古地理和堆积环境等因素所制约。因含水介质、渗透场及其排泄出露条件不同,黄土水具如下基本特征。     

江西省鄱阳湖地区地下水中SiO2的分布特征及开发评价

论证了江西省鄱阳湖地区的地质环境背景和地下水中ＳｉＯ２的背景与分布特征及其与地下水的含水介质成分,地下水的ＣＯ２的含量,地下水的酸碱度,氧化还原环境,有机物质之间的关系,结果表明,地下水的ＳｉＯ２含量与含水介质中的ＳｉＯ２和有机质的含量,氧化还原环境有关,与地下水的ｐＨ值和ＣＯ２含量相关性非常显著,相关系数分别为－０．２８（Ｐ〈０．００１）,０．２９（Ｐ〈０．００１）,偏硅酸矿泉水资源丰富,有较好     

松嫩平原氟中毒区地下水氟分布规律和成因研究

自中新生代以来,在松嫩平原巨大的断陷盆地内沉积了巨厚的古近-新近系和第四系沉积物,形成了由潜水和承压水组成的大型蓄水构造。该区潜水和第四系承压水氟含量较高,在194个样品中,氟的均值为3.45mg/L,范围值为0.25～14mg/L。饮用高氟地下水导致氟中毒大规范流行。研究表明高氟地下水主要分布在山前补给区-蒸发排泄区的过渡带和盆地中部地下水强烈蒸发带,地下水化学类型为HCO3-Na·Mg和HCO3-Cl·Na型,总溶解性固体含量为689.84～2005.6mg/L。高氟水的形成与气候、水文、地质构造、岩石与土壤、水文地质和水化学条件等自然因素有关,同时受不合理开采地下水等人为因素的影响。开展氟病区地下水环境特征和高氟水成因研究对于有效实施安全供水有重要意义。     

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。