松嫩平原地下水中氟、砷含量及其水化学影响因素

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1、松嫩平原地下水中氟、砷含量及其水化学影响因素摘要：以研究区高氟、高砷地下水化学指标统计数据为基础，选取25组数据，分析了氟、砷浓度的水化学影响因素，结果表明：H⑶3-浓度高的碱性环境中氟、砷浓度较高；随着Na/(C1+S04)比值的增加，氟离子浓度也呈增加趋势；地下水中氟、砷浓度高的区域TDS含量也较高，反映出地质环境背景为苏打化地区。对比As3+与As5+的含量分布，分析As3+与ZAs散点图，得到含水层中As3+与As5+的分布规律，即高砷水集中在承压含水层，含水层中超标砷离子主要为As5+O关键词：高氟水；高砷水；地下水化学；松嫩平原中图分类号：X131.2文献标志

2、码：A文章编号：1672-1683(2015)03-0553-04Abstract:Basedonthestatisticaldataofhydrochemicalindexesofhigh-fluorineandhigh-arsenicgroundwaterinthestudyarea,25groupsofdatawereselectedtoidentifythehydrochemicalimpactfactorsonthefluorineandarsenicconcentrations.Theresultsshowedthatfluorineandarseniccon

3、centrationsarehighinthealkalineenvironmentwithhighHCO3-concentration,fluorideconcentrationincreaseswiththeincreasingofNa/(Cl+S04)ratio，andTDSinhigh-fluorineandhigh-arsenicgroundwaterisalsohigh,indicatingthesodaprocessofthegeologicalsettinginthestudyarea.Comparedwiththeconcentrationdistrib

4、utionsofAs3+andAs5+，theanalysisofAs3+andSAsscatterplotshowedthedistributionAs3+andAs5+ingroundwater,whichsuggestedthathigh-arsenicwaterismainlyintheconfinedaquiferandthemainover-standardarsenicionisAs5+OKeywords：high-fluorinewater；high-arsenicwater；groundwaterchemistry；SongnenPlain黑龙江、吉林两

5、省西部的松嫩平原地下潜水中氟砷含量普遍较高，当地群众长期饮用这种地下水，造成氟砷中毒现象较普遍。这些地区处在高、低平原的低洼地带，当地居民饮用水主要是第四系浅层水，高氟区地下水氟含量一般为1〜3mg/L，饮用高氟水是氟中毒的主要原因［1］。2006年开始，中国地质调查局选择包括松嫩平原在内的多个地方性氟砷中毒严重的地区，开展了地方病现状、地质地貌、水文地质条件和水化学特征等专项水文地质调查，在调查工作过程中，取得了氟、砷等水化学指标的测试数据，本文利用本次调查数据进行氟砷离子含量的分析，目的是对地下水中氟、砷的来源与迁移、富集规律进行深入的研究。1研究区概况松嫩平原位于吉

6、林省的西部和黑龙江省的西南部，面积18.3万km2，是一个四周高、中间低、由周边向中部缓慢倾斜的半封闭式、不对称盆地。西、北、东三面分别为大兴安岭、小兴安岭、张广才岭及长白山丘陵山地，南部由微隆起的松辽分水岭与西辽河平原相连。松嫩平原的潜水含水层普遍分布，承压含水层主要为古近系依安组，新近系大安组、泰康组和第四系下更新统，按照区域地貌特征分为东部高平原、中部低平原、西部山前倾斜平原及河谷平原四个水文地质区。东部高平原和西部山前倾斜平原，既是山区基岩裂隙水的排泄区，又是松嫩平原中部承压水盆地的主要补给区［2-3］。2高氟、高砷地下水与水化学指标的关系松嫩平原高氟高砷地下水的

7、水化学指标见表1。从表1中可以看到高氟、高砷地下水往往偏碱性(pH值大于8)，水化学类型大多为HC03型、HC03-C1型或C1-HC03型，见图1。氟离子浓度较高的地下水，砷离子的浓度也较高。水样中的Na/(C1+S04)(meq)比值一般超过1，根据舒卡列夫地下水化学类型分类原则［4］，可确定为苏打水。可见本区氟离子容易在苏打水中富集。当苏打水中钙离子浓度较低，钠为主要的阳离子时，受CaF2溶解度的限制，这样的水环境有利于氟离子浓度的增加［5-6］。另外，在HC03-占优势的碱性环境中有利于含氟矿物中可交换的氟离子被水中的