奎屯河流域高氟水的空间分异规律

2009-06-26柳红东

吉林农业·下半月 2009年5期

【摘要】：研究表明奎屯河流域沿海拔的降低，地表水、地下水、土壤中水溶性的氟含量均呈现显著增加的趋势，且主要类型为蒸发浓缩型。由于自然和人为因素的影响，导致该流域高氟水的广泛分布。

【关键词】：氟；空间分异；奎屯河流域

前言

氟是人体所必需的“生命元素”，同时也是“积累元素”。人体每日从环境中摄取氟允许量不超过4-6mg/L。一般认为，人体内的氟65%来自饮水，35%来自食物。当饮用水中的氟含量超过1mg/L时即为高氟水[1]。在自然界中氟化物大部分都易溶于水,以F-的形式存在。其性质活泼，各种条件都会对其迁移和富集产生影响，由于氟分布不平衡造成的氟过剩或不足引发的地方病，在世界范围内广泛流行，危害较大，其中以氟过剩为特征的氟中毒主要集中于干旱半干旱地区。认识氟的空间分布规律，可以有效地控制病源水体，根本上防治氟中毒病患的发生，保护人畜健康，探索充分有效地利用高氟水的途径，使干旱区本就贫乏的水资源不致于浪费。

1.研究区概况

奎屯河流域发源于天山北麓，流经独山子、奎屯市、乌苏市和农七师灌区后，在下游汇集于奎屯河，最终注入艾比湖。流域干流长360km，总面积2.54×104km²。奎屯河流域多年平均径流量15.41×108m³，其中年径流量大于1×108m³的支流有3条。流域地处干旱区，属大陆性干旱气候，夏季炎热，冬季严寒，降水稀少，蒸发量大，空气干燥，年、日温差变化大。年平均气温7℃，年降水量150-170mm，年蒸发量1710-1930mm。

2.结果与分析

2.1水氟富集类型

(1)蒸发浓缩型。分布于流域下游地下水埋深浅的浅埋藏带。新疆地下水水氟含量一般的具有明显的水平分带性。山区和山前戈壁带地下水中氟含量普遍偏低，属低氟水区。大型冲洪积扇平原上部砾石与细土平原转换带的地下水氟含量中等，水氟含量一般在1mg/l-0.5 mg/l。至细土平原下游地下水浅埋带，由于蒸发浓缩，地下水水氟含量一般大于1.0 mg/l，属高氟水区，不宜饮用。

(2)埋藏型。此类高氟水与水环境有关，原本古地理环境就是水氟高背景值区。此类型水同一地点，上部和下部含水层水氟含量低，中部水氟含量高，或浅层为低氟水，中部和下部为高氟水。

(3)深断裂带迁移补给型。此类高氟水多分布于有热水活动的深大断裂带附近。地壳深部的高氟气体和高氟热水沿断裂向上运移，形成高氟地下水带；或原本为低氟水，受高氟水的补给成为高氟水。

2.2高氟水的分布特征

奎屯河流域水系发源于构造山区，大都由富含氟矿物的变质岩类、火成岩类等构成，水体在形成径流、排泄(散失)的运动过程中，对F-进行溶解、水解、搬运及堆积的水文化学作用，沿流域方向一般形成较明显径向水平分带规律。如图1所示，沿流域上、中、下游，水体中F-含量表现出明显的逐渐增大的趋势。奎屯河流域即有蒸发浓缩型高氟水，又有古地埋藏型高氟水。无论是土壤中的水容性氟还是各种水源中的氟含量都随海拔的降低而增大。蒸发浓缩地带主要分布于流域中下游冲洪积平原，在强烈蒸发浓缩作用下，氟在包气带土壤中富集，这使得干旱区氟的富集具有明显地域特征。埋藏型高氟地下水，此类水分布比较局限，以准噶尔盆地车排子地区为典型。