我国北方典型地区高氟水分布特征及形成机理

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1、中国人口·资源与环境2010年第20卷第5期专刊CHINAPOPULATION，RESOURCESANDENVIRONMENTVol．20No．52010*我国北方典型地区高氟水分布特征及形成机理何锦范基姣张福存韩双宝金晓琳(中国地质调查局水文地质环境地质调查中心，河北保定071051)摘要在前人研究我国北方高氟水分布特征基础上，总结了我国北方三种高氟水的形成机制:①浓缩富集型;②岩石溶滤型;③海侵富集型。通过对三个典型地区———张掖盆地、赤峰盆地以及沧州平原的地貌地质条件、气候条件、含水层条件的系统分析以及水化学、同

2、位素证据，得出三个地区的高氟水形成机理分别为蒸发浓缩富集、岩石溶滤以及海侵富集，并针对我国国情，提出了防止氟中毒的建议和方法。关键词高氟水;机理;赤峰;沧州;张掖中图分类号X832文献标识码A文章编号1002－2104(2010)05专－0181－05在世界范围内，长期饮用高氟地下水是导致产生地或低洼地带，由于地下水径流滞缓、水动力条件差、水位埋［1］氟病的主要原因。在我国北方地区，由于饮用高氟地下藏浅、蒸发作用强烈，氟离子等化学元素在特定表生地球［2］水而导致的氟中毒十分普遍。据报道，我国北方饮水型化学环境下在浅层地

3、下水中浓缩富集。氟中毒病区主要涉及1108个县、10万个自然村，受威胁1．2溶滤富集型人口近8000万。因此，研究这些地区的高氟水富集机理主要分布于内蒙古高原，黄土高原和一些山地丘陵对于有效控制病源水体，寻找适宜水源，减少和杜绝氟中区，如内蒙古北部高原、阴山山地、鄂尔多斯高原黄土地毒的发生，保护人类健康都具有重要现实意义。本文依据区。该类型多存在于浅—中层承压含水层。主要的富氟前人工作成果，选择典型地区———张掖盆地、赤峰盆地以机制为这些地区岩石主要由富氟矿物组成，包括黑云母、及沧州平原对中国北方主要高氟地下水富集机制

4、进行总磷灰石、角闪石等经过地下水的长期溶蚀以及地表水的溶滤作用下，岩层中的氟不断迁移进入地下水，从而使得地结探讨，为今后寻找适宜饮用水源地以及有针对性地选择下水中含氟量升高。处理方法提供了科学依据。1．3海侵富集型1不同类型高氟水富集特征主要存在滨海平原一带，如:河北沧州、天津、唐山等沿海城市地区，而局部内陆盆地中也有发现。其主要的富氟在地下水中的富集是长期地质作用和地球化学演氟机制为该地区主要含水层在沉积过程中曾经多次受到变的结果。在我国北方高氟水主要分布区，由于其受不同海侵影响，其浅海相沉积地层中富含的淤泥质等粘土

5、矿物的岩石类型、气候、地形地貌、地质构造、水文地质和污染会吸附海水中氟离子，富钠的地下水化学环境也使得海退等环境地质因素的影响，从而形成了不同的富集模式类［3］时氟离子大量赋存下来，从而导致地下水的中氟离子的富型，见表1。集。1．1蒸发浓缩型主要分布于西北大型内陆盆地、山西六大盆地、松嫩2典型地区研究平原、华北平原等地势低洼地带，为浅层高氟水主要成因2．1张掖盆地类型。氟在地下水中的富集一般具有分带性规律，从山前蒸发浓缩型研究区选择西北内陆张掖盆地甘州区，其到细土平原或滨海平原，地下水含氟量逐渐增高。其主要属于典型温带

6、大陆性干旱气候，降水少而蒸发强烈，从地机理为上游富含氟离子的地下水，在径流途中到地势平坦收稿日期:2010-05-26作者简介:何锦，工程师，主要研究方向为水文水资源。*国土资源大调查项目(No:1212010634711)·181·中国人口·资源与环境2010年第5期专刊表1我国北方高氟水主要成因类型成因类型蒸发浓缩型溶滤富集型海侵富集型典型地貌单元及地区西北内陆盆地－张掖内蒙古高原－赤峰滨海平原－沧州气候条件干旱气候半干旱气候半湿润季风气候蒸降比＞105－101－5典型植被荒漠草原－荒漠森林－草原主要富氟含水层浅层

7、地下水浅－中层地下水中－深层地下水海侵地层使粘土矿物中易大水径流滞缓、水动力条件差、水位埋藏富氟矿物、经过地下水的长期溶蚀以及形成机理简述量吸附氟离子，导致水中氟浅、蒸发强烈而形成高氟水富集。地表水的溶滤形成高氟水的富集。含量异常。貌上分为南部山前冲洪积戈壁平原和盆地中部冲洪积细土平原以及北部山前戈壁平原。区内主要河流为黑河。高氟水主要分布在盆地中部地势低洼的细土平原区，富氟含水层为0－40m的浅层地下水，高氟水含氟量一般为2－4mg/l，最高可以达到7．6mg/l(见图1)。1－降水;2－地表径流;3－地下径流;4－

8、地表水补给地下水;5－地下水蒸发;6－泉;7－地下水位;8－断层图2张掖盆地地下水补给、径流、排泄示意图［5－7］知该区浅层氟离子分布具有明显的分区性特征(图－3、图4)。①低氟水区(ρ(F)＜0．5mg/l)主要分布在补给区山前戈壁带以及河流两侧受河水补给地区，其地下水水化学特征为低矿化度、弱碱性的HCO3－Ca型水。其反映出河