地下水氟离子分布规律与超标成因浅析——以北京南郊第四系地下水为例

饮用水中氟浓度超标,是导致地方性氟中毒疾病的主要因素。通过水质资料综合分析,结合农村安全饮水工程的施工及水质专项调查,开展了地下水中氟分布规律的研究,掌握了氟在地下水空间的分布规律。浅层地下水中氟离子浓度超标范围主要集中在东南部及南部地区,氟离子浓度与含水层深度呈反相关系,随时间变化幅度较大。深层地下水中氟离子浓度超标区主要集中在中部,当含水层埋深在300m以内时,氟离子浓度与含水层深度呈正相关系,随时间变化幅度较小。浅层地下水中氟的富集与气候条件、含水层岩性、地下水径流速度密切相关,深层地下水氟超标是由地质原因造成的。研究成果为水井施工设计提供了技术支持,为研究治理地下水中氟浓度超标的措施提供依据。     

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．     

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。     

山西庞庞塔矿地下水化学特征及含水层间水力联系分析

依据矿区补勘钻孔抽水取得的水质化验资料,重点对影响煤层开采的奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层和太原组灰岩岩溶裂隙含水层进行了水化学特征分析,结果发现,奥陶系峰峰组含水层中SO42-离子含量普遍较高,大部分地段高于HCO3-离子含量,阳离子以Ca2+和Mg2+离子为主,水化学类型以SO4-Ca· Mg型为主;上马家沟组含水层SO42-离子含量较峰峰组岩溶裂隙水明显下降.根据各钻孔水质化验的主要离子成分、矿化度、总硬度及水化学类型进行各含水层间的水力联系分析,认为峰峰组含水层与上马家沟组含水层、太灰含水层与奥灰含水层水力联系均较弱.该研究可为矿井开采中开展水害防治提供参考.     

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。     

乌兰布和沙漠地下水中氟离子的分布及成因分析

乌兰布和沙漠位于内蒙古西部,是我国八大沙漠之一,为典型的大陆性干旱气候。研究表明乌兰布和沙漠地下水中氟离子含量大部分都超过饮用水标准,氟离子主要来源于沙漠中含氟量较高的矿物,高氟水的分布与其干旱的气候、四周高中间低的地形及地下水流径流条件有关。此外,当地下水中(K++Na+)/(Ca2++Mg2+)比值小时,水中F-含量也相应较少,反之当水中(K++Na+)/(Ca2++Mg2+)比值大时,F-含量就会增多。     

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。     

微波消解-离子选择电极法测定植物样品中氟离子的实验条件优化

准确检测植物体内的氟含量有助于预测氟化物的生态环境效应。植物中的氟含量低,通常不超过300μg/g,应用离子选择电极法测量氟需选择样品分解效率高的前处理方法使氟不受到损失,获得离子成分简单、空白低的溶液,同时加入适量的缓冲液增强氟离子的强度和掩蔽干扰。本文采用微波消解法处理植物样品,离子选择电极法测定氟的含量,通过优化实验条件确定了缓冲液的浓度。结果表明,在25℃、p H=6.5的样品溶液中加入147 g/L总离子强度缓冲溶液(TISAB)10 m L,避免了溶液中的阳离子与氟离子生成稳定的不溶絮状物,显著降低了沉淀物的产生。本方法检出限为0.242μg/g,精密度(RSD)小于8.5%,回收率为92.0%~108%,能满足地球化学样品分析中对植物样品中低含量氟的检测要求。     

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。     

高氟地下水的成因及降氟改水措施

本文从饮用水中氟离子超标对人体健康所造成的各种危害出发,详细地阐述了氟离子在岩土中的存在形态和含量、向地下水运移的机理、自然污染和人为污染产生的条件及过程、以及国内氟病区分布状况和防氟改水措施。文中还根据数实验据分析了各种条件因素对氟离子入渗强度的影响:即岩土对氟离子的吸附率随沉积物颗粒变细、PH 值降低、钠盐含量减小、钙盐浓度升高、氟浓度的下降而增强.     

双柳煤矿充水含水层水化学特征及涌水水源识别技术

运用灰色关联度理论,对双柳煤矿主采煤层主要充水水源水化学一般特征进行分析,确定各含水层的特征离子。采用piper三线图、离子含量柱状图,分析研究煤系地层砂岩水、太灰水、奥灰峰峰组、奥灰上马家沟组含水层的水化学特征,并利用piper三线图对本区各含水层水质类型进行初步分区,为矿井技术人员快速准确判别涌水水源类型提供了有效方法和依据。     

孔集井田地下水化学特征

本文在大量水化学资料的基础上，对淮南矿区孔集井田的水化学特征、类型及水中各离子含量间的关系等进行了分析与研究，采用水化学三线图的方法来揭示不同的水源主要离子组份所占的相应位置，提出了孔集井田岩溶、裂隙、孔隙、老塘及煤系顶板砂岩水的水质特征及差异，同时对同一岩溶含水层划分出不同的水文地质区段。     

大荔潜水含水层中氟的赋存规律及水化学成因

大荔县地处渭河断陷盆地东部,潜水中氟含量较高,氟的赋存受水文,气候,地形地貌、地质背景、水文地质、水文地球化学等多种因素的制约,根据浅层地下水调查资料采用美国地质调查局的PHREEQC软件来研究地下水中氟赋存规律.该地区降雨量小,蒸发强烈,高氟水的成因可分为,蒸发浓缩型和溶滤富集型.岩性主要为黏土、亚黏土、细砂,孔隙小,富含氟的矿物成分为地下水中高氟提供了丰富的物质来源.地下水水位埋深浅,包气带中毛细上升高度高,导水性差,多层交互含水层结构为高氟地下水提供了得天独厚的赋存条件.结合水文地球化学的作用,研究了氟与其主要络合离子的存在形式和组分浓度以及它们的矿物来源的溶解-沉淀情况,来揭示氟在地下水径流方向上的演化规律.     

燃烧水解-离子选择电极法测定植物样品中氟含量的方法改进

对燃烧水解-离子选择电极法测定氟离子含量的方法进行改进。采用标准溶液添加法绘制标准曲线,用去离子水吸收,操作简单,减少了误差,适用于低氟植物样品的测定。方法检测限为0.45μg/g,回收率为90.2%~109.7%。将改进的电极法应用于低氟植物试样的检测,结果与离子色谱法测定值相符。     

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。     

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。     

双柳煤矿矿区地下水化学特征分析

地下水的化学特征是围岩矿物和水流之间内在关系所形成的结果,决定于地下水运动时接触的围岩成分,水文地质条件和氧化还原环境等。地下水的水化学成份及不同离子含量的多少,与其赋存条件有着十分密切的关系。通过对矿区主要含水层水样常规水质分析,研究矿区地下水的水化学成份及其背景含量特征,研究和分析矿区不同地下水含水层水化学特征,从而揭示矿区水文地质条件。     

粉末压片制样-X射线荧光光谱法测定锂云母中的高含量氟

锂云母中的氟含量很高(1. 36%～8. 71%),在焙烧锂云母矿物时锂的浸出率随着含氟量的增加而逐步下降,随着锂云母脱氟率的提高,锂的浸出率也相应提高,准确测定锂云母中的氟、控制氟含量可为确定焙烧过程的工艺条件、设备参数及成本提供依据。目前氟的测定主要采用离子选择电极法,但过程复杂、分析时间长且空白值高。本文采用粉末直接压片制样X射线荧光光谱法测定锂云母中的氟,氟的检出限为46±4μg/g。将锂矿石标准物质和人工配制校准物质制成工作曲线,经验系数校正基体效应和谱线干扰,方法精密度(RSD,n=10)为1. 03%。采用本法分析由标准样品合成的样品,测定值与理论值吻合良好;用实际样品验证,测定结果与离子选择电极法的测定值相符。本法适用于分析锂云母中0. 68%～9. 14%的氟。     

贵德盆地高氟地下水稀土元素特征及其指示意义

高氟地下水是我国乃至国际社会面临的最严重的环境地质问题之一。尽管众多的研究学者已对高氟地下水形成机理开展了广泛的研究,但高氟地下水中稀土元素的分异特征和迁移规律能否指示地下水中氟的富集过程尚不完全清楚。本研究聚焦高氟地下水广泛分布的贵德盆地,通过野外调查取样、室内测试和综合分析以及水文地球化学模拟相结合的技术手段,探究了含水层中氟和稀土元素的分布特征和迁移规律。研究发现贵德盆地地下水中氟的平均浓度为2.67mg^·L^-1,75%的地下水样品中氟浓度高于1.5mg^·L^-1,且沿地下水流程呈现出上升趋势。_PHREEQC计算结果表明,地下水中氟主要以自由态F^-的形式存在(浓度99.5%。)XRD和SEM-EDS的结果表明含水层沉积物中的主要矿物为石英(含量52.9%～56.5%⁾和斜长石(含量19.8%～21.8%,)且斜长石已发生化学风化作用。贵德盆地地下水中稀土元素浓度较低(0.052～0.26...     

吉林省通榆、乾安县承压地下水氟污染的原因及其防治对策

本文针对吉林省通榆、乾安县潜水高区下部第四系承压地下水氟含量升高,引起氟地主病重新抬头的环境水千文地质问题,分析了氟升高的原因,主要是研发第四系承压地下水的过程中含水层顶板的大规模破坏,使高氟潜水下窜,污染了深层压水所致。对防治对策进行了探讨,提示人们在水资源开发过程中应保护开采层的地球化学环境,从违背自然的主观意识所造成的恶果中肖取教训。