大同盆地高氟地下水水化学特征及其成因.pdf

第31卷第2期 V01．31No．2 2012年 Ge0O 阻 bHn扯 n Mar． 2012 3月 g SC地．眦C质e a科m 技k情m报昭 y 0 大同盆地高氟地下水水化学特征及其成因 。秦 兵1a”，李俊霞1b (1．中国地质大学a．地球科学学院；b．环境学院，武汉430074；2．重庆市地质矿产勘查开发局川东南地质大队，重庆400038) 摘 要：为查明控制大同盆地高氟地下水形成的主要地球化学过程，对大同盆地地下水高氟区31个水样进行了水化学特征及 因子分析研究。结果表明，研究区浅层和深层地下水中均检测出氟，且氟含量高，最大JD(F)达10．37mg／L。该区高氟地下水以 Na—HCO。型水为主，具有典型的富Na特征。PHREEQC饱和指数计算结果表明，地下水中萤石为不饱和状态，地下水中p(F)主 要受到萤石溶解影响。因子分析研究表明，水一岩相互作用、碳酸盐矿物溶解沉淀及Na—Ca离子交换作用是控制大同盆地地下 水氟富集的主要水化学过程。 关键词：氟；地下水；因子分析；水文地球化学过程；大同盆地 中图分类号：P641．12 文献标志码：A 文章编号：1000—7849(2012)02—0106—06 440 100 氟是一种重要的生命必需元素，对人体和动植 为7 km2，海拔950～1m，盆地四周山前为 物构成具有重要影响。但是当环境中氟过量时将导 洪积扇裙构成的山前倾斜平原，盆地中部为河流冲 致人体或动物氟中毒。地方性氟病在世界范围流行 积形成的平原区。 km， 很广，危害极大。目前，印度、墨西哥、韩国、巴基斯 盆地中部沿桑干河、黄水河一带宽10～20 坦以及我国北部山西运城盆地、太原盆地均已发现 地势平坦，松散层颗粒很细，地表和浅部以冲积、湖 高氟地下水的存在，在我国氟斑牙患者有4021．03积的亚砂土、亚黏土为主，10～30m以湖相杂色黏 万人，氟骨症患者有173．07万人，受氟威胁的病区性土堆积为主，桑干河下游湖相地层已出露。在’ 人口达2．6亿u西J。 100～200 m以下为古近系、新近系的红色黏土，一 山西大同盆地是我国典型原生高氟地下水分布 般在120～150m以下黏性土致密，含砂层很少，而 区[6]，饮用高氟地下水给当地居民的身体健康造成 以上的河湖相地层中夹有中、细砂或粉砂层，总厚度 了巨大的危害。同时，地下水氟含量超标也造成了 一般5～10m。 m以 该地区水质性缺水，严重阻碍了社会经济的快速发 大同盆地孔隙水主要含水层埋深在200 展。因此，查明高氟地下水形成的水文地球化学过 上，以中、上更新统的洪积、冲积的砂砾石层为主。 程，对控制该区饮水型氟中毒及缓解水资源供需紧 根据含水层的分布特点，浅层水埋深为0～50m，深 张的矛盾具有重要意义。针对大同盆地地下水前人 层水埋深在50m以上。盆地内地下水总的运动趋 已开展了大量的水环境质量及水文地球化学研究工 势由洪积倾斜平原向盆地中心运动。地下水补给方 作[7。12|，而对高氟地下水及其形成机理却鲜有研究。 式主要为垂向补给和侧向补给(图1)。 因此，笔者拟结合大同盆地水