冀中南平原区土壤氟元素来源分析

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1、第39卷第3期中国地质Vo1．39．NO．32012年6月GEoLoGYINCHINAJun．，2012冀中南平原区土壤氟元素来源分析李随民1栾文楼1韩腾飞2宋泽峰崔邢涛1(1．石家庄经济学院资源学院，河北石家庄050031；2．河北省地质调查院，河北石家庄050035)提要：冀中南平原区东部为河北省地方性氟中毒病的高发区。针对土壤异常高氟区，本文通过分析太行山基岩、第四纪火山活动、黄河泛滥和第四纪海侵等自然因素和大气降尘、化肥、灌溉水等人为因素，厘定了自然和人为因素对土壤中氟元素含量的影响和控制程度。得出冀中南平原深层土壤中氟元素含量变化总体上受地质

2、背景控制，在此基础上第四纪火山活动、海侵和黄河泛滥对局部地区土壤氟元素含量具有较强烈影响。土壤异常区及地方病高发区土柱剖面氟及重金属元素含量变化也显示．土壤中氟元素含量变化明显受土壤质地的控制，后期人为作用叠加量很微弱。上述认识和结论为氟中毒地方病预防和治理提供了重要依据关键词：土壤；氟；来源；冀中南平原中图分类号：x141文献标志码：A文章编号：1000-3657(2012)03-0794-10河北省平原区在1980年至1990年10年中氟斑植物系统人为因素引起的高氟区空间分布与人类污牙的人数增加了317288人．氟骨症人数增加26116染具有显著的

3、相关性，主要分布于城市、工业区及其人1990年至1998年期间氟斑牙的人数增加286邻近区域．从地表至深部含量变化较大。011人。这一现象与山东、河南类似．具有相同的变本文通过对太行山基岩和平原区第四纪火山岩化趋势。与黄河流域的山西、内蒙古河套地区具有一中氟元素测试分析．结合黄河泛滥和多次海侵等资致性。构成了黄河流域区域性生态地球化学问题。由料．分析了自然地质作用对土壤氟元素含量的影响此可见．河北省平原区高氟生态效应不可忽视．对其和控制程度；另外，从大气降尘、化肥和灌溉水三个来源、迁移转化途径、规律以及生态效应评价应是一项方面探讨了人为源对土壤中氟元素

4、的影响通过分重要的任务河北省多目标区域地球化学调查结果显析异常区和地方病高发区土壤柱中元素含量变化．示。冀中南平原区表层、深层土壤氟含量均显著高于中进一步厘定了土壤中氟元素的主要来源其认识和国平均值。表层土壤氟异常面积达1388kmz。结论为氟中毒地方病治理提供了重要依据土壤中氟元素主要来源于两个途径．一是自然1冀中南平原区土壤氟元素异常区因素．即地质作用形成的成土母质．受地质体的本底分布含量控制．其高含量区与人类经济活动关系不大，从地表至深部氟元素的含量变化与土壤中的矿物组分冀中南平原区表、深层土壤数据由河北省地质具有明显的相关性．含量随深度变化不大

5、[1-21：二是调查院提供。表层土壤样品采样密度为1个样／km2，人为因素．即人类经济活动所产生的含氟物质。由于取样深度为0"--20cm．4个土壤样组合成1个分析样氟在工农业生产领域中广泛使用．大量的含氟废弃(即表层土壤每4／kin2一个分析样)。共分析组合样物进入环境后．一部分氟直接或间接地进入了土壤一20029件：深层土壤样品密度为1个样／4km2．取样收缟日起：2011—09—25；改回日期：2012—02—10基金项目：中国地质调查局“河北省农业地质调查”项目(200414200007)资助。作者简介：李随民，男，1971年生，博士，教授，主

6、要从事地球化学和地学信息处理的教学和研究工作；E—mail：smli71@163．com。第39卷第3期李随民等：冀中南平原区土壤氟元素来源分析表1太行山区主要地层中氟含量(mg／kg)Table1FluorineelementcontentofmainstrataintheTaihangMountains表2太行山区主要类型基岩中的氟含量(mg／kg)Table2FluorineelementcontentofmainbedrockintheTaihangMountains均含量为671．8mg／kg。表明氟元素在水系沉积物中发生了弱富集这与中国地质

7、大学沈镛立对山西五台一恒山地区基岩和水系沉积物之间元素的表生富集系数研究结论相一致即岩石在风化形成土壤及碎屑物经河流搬运过程中，氟元素发生弱富集水系沉积物中的两个高氟区域与太行山区以片麻岩为主的隆起区在空间上相吻合．显示水系沉积物中氟元素的分布严格受区域地层出露情况控制上述分析表明，太行山区岩石经风化、剥蚀后可提供丰富的F．是东部平原区重要的物源。图5河北省第四纪火山岩及火山碎屑岩分布略图1一山区第四纪玄武岩分布区：2一平原第四纪玄武岩及火山2．2第四纪火山活动碎屑岩分布区：3一山区平原界线火山爆发．从地壳深部可以带来大量的氟嘲当Fig．5Sketch

8、mapshowingdistributionofQuaternary火山喷发时．大量含氟气体和