中国北方高氟地下水分布特征和成因分析

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1、第37卷第3期2010年6月中国地质GEoLoGYINCHINAV01．37．NO．3Jun．，2010中国北方高氟地下水分布特征和成因分析何锦张福存韩双宝李旭峰姚秀菊张徽(中国地质调查局水文地质环境地质调查中心，河北保定071051)提要：在中国北方地区，由于饮用高氟地下水而导致的地方病，严重影响了当地人民群众的身体健康。地下水中氟元素的富集是一个非常复杂的水文地球化学过程。本文在前人研究中国北方高氟水分布特征基础上．总结了高氟水形成的气候、水文、地质构造、岩性与土壤、水文地质条件和水化学特征，并结合项目成果提出高氟水地区适宜找水模式和一些去除水中氟元素有效的措旋．从而避免氟中

2、毒的发生。关键词：氟；地下水；分布特征；浓缩富集中图分类号：P641．12文献标志码：A文章编号：lOOO-3657(2010)03-0621加61前言高氟地下水(F>1．0m以)是广泛分布于中国北方干旱半干旱地区的一种典型的劣质水源。研究表明。长期饮用高氟地下水是导致地方性氟中毒的主要原因【M。据全国重点地方病防治规划(2004--2010年)。全国饮水型氟中毒病区人口4194万。高氟地下水的存在直接威胁着广大农牧民的饮水安全：同时．也使得原本贫水的地区更加缺水．供需矛盾突出．严重阻碍着地区经济建设的快速发展。2006年以来。中国地质调查局组织了“地方病严重区地下水勘查及供水安

3、全示范”计划项目．在东北、华北和西北地区开展了饮水型地方病区地下水勘查示范与供水安全示范工作．旨在解决地方病区居民的饮用水安全问题。本文在查阅整理前人研究成果基础上．对中国北方主要高氟地下水富集机制进行总结探讨．并依据项目工作成果．提出高氟水地区适宜找水模式．为今后寻找适宜供水水源地以及有针对性地选择降氟方法提供科学依据。2中国北方高氟地下水分布中国北方高氟地下水分布十分广泛．主要以蒸发浓缩作用形成的浅层高氟地下水为主．此外还有溶滤富氟矿物形成的深层高氟地下水和断裂热泉引起的地下水氟异常现象四。2．1东北地区高氟地下水主要分布在松嫩平原中西部、西辽河平原、呼伦贝尔高平原(图1)。

4、如辽宁省的盘山、黑山、辽中、康平，黑龙江省的肇源、肇东、肇州、安达、林甸，内蒙古自治区东部的通辽、赤峰、兴安盟、吉林省的通榆、白城、洮南等县市。2．2华北地区主要分布在山西六大盆地、河套平原、太行山山前平原与中部平原毗邻的交界洼地、黄河冲积山前缘及黄泛洼地(图1)。如内蒙古自治区华北片包括锡林郭勒盟、乌兰察布盟、呼和浩特市，山西的大同、运城、太原，河北的保定、石家庄、张家口．河南的许昌、周口、商丘。山东的荷泽、济宁等县市。其中在滨海平原地区深层地下水中含氟量亦较高。如天津、沧州、菏泽一带。2．3西北地区主要分布在西北内陆的塔里木盆地、准噶尔盆地、河西走廊、关中盆地以及秦晋黄土台原

5、及泾、石、洛河冲积平原等地(图1)。如新疆的和田、阿克苏，收稿日期：2010—04—17；改回日期：2010—04—21基金项目：中国地质调查局地质大调查项目(1212010634714)资助。作者简介：何锦，男。1980年生，工程师，主要从事地下水科学研究工作；E-mail：hoing00710S@hotmail．COLD-。622中国地质2010拒图1中国高氟地下水分布图(资料来源：中华人民共和国地方病与环境图集，1989)Fig．1Thedistributionofhgh——fluoridegroundwaterinChina(modifiedfromAtlasoftheE

6、ndemicDiseaseandEnvironmentofPeople’sKepublicofChina，1989)青海的西宁、互助、贵德。甘肃的酒泉、陇西，陕西的西安、定边、靖边和大荔，宁夏的盐池、固原等县市。另外在陇中黄土高原、秦岭北麓和关中盆地还有断裂构造形成的高氟地下温泉。3成因分析氟在地下水中的富集是长期地质作用和地球化学演变的结果。其主要受不同的岩石类型、气候、地形地貌、地质构造、水文地质等地质环境因素的影响，此外还有一些人为因素的影响。3．1气候气候因素主要是降水和蒸发力．是水盐运动的主要基础和能量(势能)的主要来源。中国北方属于干旱半干旱地区．多年平均降雨量小于4

7、50ml'n．而蒸发量却高达2000mmN。强烈的蒸发作用致使浅层地下水沿包气带土体毛细管孑L隙上升蒸发．包气带土壤氟含量逐步聚集增高：随着降水淋溶使土层中可溶性氟进入地下水而形成高氟地下水。例如：阿拉善沙漠中心水井中的氟含量高达15．4mg／L网。刘东生f1983)在研究中国北方高地方性氟病区指出“氟在平原上的迁移与富集状况随着苏打盐渍化的轻重显示有强弱的差异．而高氟地下水分布范围与区域土壤盐渍化形影相随．造成二者共生的机制就是盐份的浓缩作用”161。3．2地形地貌地貌特征反映