神东矿区地下饮用含水层中氟化物的分布特征、来源和富集机制

作者：解国强; 张伟; 郝春明^*

来源：科学技术与工程, 2022, 22(19): 8554-8561.

• 氟化物
• 空间分布
• 来源
• 富集机制
• 延安组含水层

延安组地下水是神东矿区重要的地下饮用含水层，其 F-含量的高低，直接影响着饮水的安全和周边的生态环境。然而，该地区延安组地下水中 F-的含量特征，空间分布和形成机制则很少被关注。项目组 2020 年 8—9 月系统采集了 30 组延安组地下水，采用 Piper 图、相关性分析、PHREEQC 模拟等手段，在矿物溶解与沉淀，蒸发浓缩，阳离子交换，竞争吸附和人为污染作用等方面探讨了延安组地下水中 F-的含量特征，空间分布和形成机制。结果表明，神东矿区延安组地下水中 F-含量浓度范围为 ND ～ 17. 60 mg/L，平均值为 4. 55 mg/L，相比国家生活饮用水卫生标准( GB 5749—2006) ( 1. 0 mg/L) ，有 73. 3%的样品超标。高 TDS、Cl-、HCO3-、Na+和低 Ca2 +和 Mg2 +水环境有利于 F-的富集，Na-HCO3型、Na-HCO3-Cl 型和 Na-HCO3-SO4型是高氟水的主要水化学类型。含氟矿物溶解是延安组地下水 F-的重要来源。蒸发岩溶解、硅酸盐风化下产生的盐效应降低了含氟矿物的溶解度，促进了 F-的溶出; 阳离子交换通过钠钙转移进一步加快了含氟矿物的溶解; 竞争吸附作用下吸附态氟也为地下水 F-提供了另外的来源。然而，蒸发浓缩与人类活动作用对延安组地下水 F-含量的升高影响较小，可忽略不计。该成果为当地饮水用水质安全和生态环境可持续发展提供了科学依据。

• 单位
  华北科技学院