地下水氟离子分布规律与超标成因浅析——以北京南郊第四系地下水为例.pdf

2 0 1 5第1 0 卷 第4 期 城市地质 2 O1 5 Vo1 1 0 NO 4 ( 2 ) 中部地区 该区主要涉及魏善庄镇和青云店镇 ， 通 过水质普测 发现 ， 农业灌溉井氟离子浓度较低， 而生活用水井中氟离 子浓度相对高于与农业井， 结合图8 、 图9 分析， 中部地区 农业井中氟离子浓度不超标， 而生活井中氟离子浓度超标 明显 ( 表2 ) 。 综上判断， 当含水层埋深在3 0 0 m以内时， 氟 离子浓度与含水层深度的关系与该区东南部 、 南部正好相 反， 即含水层越深， 氟离子浓度越高； 含水层越浅， 氟离子 浓度越低。 表2 永乐店柴厂屯地区地下水中氟离子浓度分析成果表 乡镇 地点 井深 ( m ) 封井深度 ( m ) 水井类型 F( m g L ： 大刘各 8 0 0 农业井 0 3 2 魏善庄镇 庄 3 0 0 l 2 O 生活井 1 8 4 8 0 O 农业井 O 5 青云店镇 沙子营 2 l O 1 5 O 生活井 1 3 6 3 3 动态变化特征 在采育镇、 安定镇 和魏善庄镇分别选择1 组 水井 ， 每 月检 测1 次 水质， 以此分析该 区地下水中氟离子浓度 随时 间的变化规律。 从长期监测孔水质化验结果可以看出， 采 育镇与安定镇深层地下水中氟离子浓度随时间变化幅度 较小， 而采育镇与安定镇浅层地下水中氟离子浓度则随时 间变化较大 】 。 分析结果显示该区生活井主要取水层位氟 离子浓度比较稳定， 在该 区施工生活饮水井时可以不考虑 季节 因素 ( 图1 0 ) 。 图1 0第四系地下水氟浓度月动态变化曲线 4 氟离子超标成因浅析 研 究区第 四系地下水中氟离子浓度分布 规律十分复 杂， 超标 的原因也呈现 出多元化 。 目前， 对于地下水中氟 的富集有观点认为： 浅层地下水中氟的富集主要与当地气 候条件、 含水层岩性以及地下水径流速度密切相关； 而深 层地下水中氟离子浓度则与所在地区下伏基岩以及有无 大型断裂有关 J 。 研究区已发现深层地下氟超标区呈南 西一北东向分布， 基本与当地蓟县系雾迷山组地层一致， 蓟县系雾迷山组为北京市地热资源主要的热储层， 氟离子 浓度非常高， 可以推测地层岩性与第四系深部地下水有一 定水力联系， 但需要进一步勘察探明。 因此初步推测研究 区第四系地下水中氟浓度超标， 主要是由于地质原 因造成 的， 属于原生性 的氟浓度富集， 人为因素 ( 污灌等) 对于氟 的富集影响程度还需要进一步验证。 5 结论 研究区浅层地下水 中氟离子浓度超标范围主要集 中 在东南部及南 部地区， 超标区面积为2 5 8 5 7 k m ； 深层地 下水 中氟离子浓度 超标 区主要集中在中部 的魏善庄镇 以 及青云店镇沙子营附近， 面积为2 0 9 1 k m 。 该区东南部以及南部地区， 含水层越深， 氟离子浓 度越低 ； 含水层越浅 ， 氟离子浓度 越高。 中部地 区， 含水 层越深， 氟离子浓度越高； 含水层埋深越浅， 氟离子浓度 越低。 氟离子超标的机理比较复杂， 水质处理难度较大 。 对照区域基岩 地质图， 浅层地下水氟离子超标区主要集 中在牛堡屯一大孙 各庄迭 凹陷内， 为面状分布； 深层承压 水氟离子超标区为零星点状分布。 氟离子超标与构造、 岩 性、 水文等多种 因素有关， 具体原因需要进一步深入分析 研究。 参考文献 1 潘峰， 孟 柯， 赵惠玲 北京市大兴区农村生活饮用水 卫生学调查 J 职业与健康， 2 0 1 1 ， 2 7 ( 1 8 ) ： 2 1 4 0 - 2 1 4 1 2 01 5 2 01 5 V o 1 1 0 No 4 张 雪等：地下 水氟离 子分 布规律与 超标 成因 浅 析 北京南 郊第四系 地下水为 例 第 1 0 卷 第4 期 2 】 林沛 北京市城 近郊 区地下水水质评 价与趋势分析 D 吉林大学， 2 0 0 4 ： 4 3 6 7 3 】 王晓红， 刘文臣 北京市大兴区地下水资源开采潜力分 析 J 城市地质， 2 0 0 6 ， 1 ( 1 ) ： 2 1 2 4 4 郇环， 王金生 ， 翟远 征， 等 北京平原区永定 河冲洪 积扇地下水水化学特征与演化规律 J 地球学报， 2 0 1 1 ， 3 2 ( 3 ) ： 3 5 7 3 6 4 5 王清雷， 杨云 大兴区地下水位空间变化特征分析 J 北京水务， 2 0 1 3 ， 6 ： 8 l 0 6 】 北京市地质工程勘察院 北京市平原区地下水水位降 落 漏斗现状调查【 R 2 0 0 3 ： 2 0 - - 2 9 7 】 曾昭华 地下水中氟形成的控制因素及其分布规律 J 】 吉林地 质， 1 9 9 7 ， 1 6 ( 4 ) ： 2 6 3 0 8 】 姜体 胜 ， 杨忠山， 王明玉 ， 等 北京南部地 区地下水氟 化物分布 特征及成 因分析 J 干旱区资源与环境， 2 0 1 2 ， 2 6 ( 3 ) ： 9 6 1 0 0 9 邢丽娜， 郭华明， 魏亮， 等 华北平原浅层含氟地下水 演化特点及成因 J 】 地球科 学与环境学报 ， 2 0 1 2 ， 3 4 ( 4 ) ： 5 7 6 7 1 o 李莉， 王业耀， 孟凡生 含氟地- F g l 用处理技术 J 地下水， 2 0 0 7 ， 2 9 ( 5 ) ： 8 5 8 6 Th e Di s t r i b ut i o n La ws o f Fl uo r i de I o n i n Gr o u ndwa t e r a nd I t s Ca us e Ana l y s i s An C a s e S t u d y o f Qu a t e r n a r y Gr o u n d w a t e r i n t h e S o u t h e r n S u b u r b s o f B e i j i n g ZHANG Xu e ，YAN Yi ng ： ( 1 T h e I n f o r ma t i o n C e l l l T e , Be ij i n gG e o l o g yP r o s p e c t i n g&De v e l o p i n gB u r e a u , Be ij i n g 1 0 0 1 9 5 ；2 Be ij i n gI n s t i t u t e o f G e o l o g i c a l E n g i n e e r i n g , Be ij i n g 1 0 0 0 4 8 ) Abs t r a c t ：E x c e s s i v e f l u o r i d e c o n c e n t r a t i o n i n d r i n k i n g wa t e r i s t h e ma i n f a c t o r l e a d i n g t o e n d e mi c fl u o r o s i s T h r o u g h t h e c o mp r e h e n s i v e a n a l y s i s o f wa t e r q u a l i t y d a t a ， c o m b i n e d wi t h the r e s e a r c h a r e a o f r u r a l s a f e t y d r i n k i n g wa t e r p r o j e c t c o n s t r u c t i o n a n d wa t e r q u a l i ty s p e c i a l i n v e s t i g a t i o n ， t h e d i s t r i b u t i o n l a w o f fl u o r i d e i n g r o u n d wa t e r wa s s t u d i e d 。 T h e c o n c e n t r a t i o n o f fl u o r i d e i n t h e s h a l l o w g r o u n d wa t e r i s ma i n l v c o n c e n t r a t e d i n t h e s o u t h e a s t a n d t h e s o u t h o f t h e are a T h e c o n c e n t r a t i o n o f fl u o r i d e i o n a n d t h e d e p t h o f t h e wa t e r b e a r i n g l a y e r i s i n i n v e r s e r e l a t i o n s h i p wi t h t h e t i me Th e c o n c e n tra t i o n o f fl u o r i d e i n t h e d e e p g r o u n d wa t e r i s ma i n l y c o n c e n t r a t e d i n t h e mi d d l e p a r t W h e n t h e wa t e r b e a r i n g l a y e r i s b u rie d d e e p wi t h i n t h e 3 0 0 m， t h e fl u o r i d e c o n c e n t r a t i o n i s p o s i t i v e l y r e l a t e d t o t h e d e p t h o f t h e a q u i f e r T h e e n r i c h me n t o f fl u o ri n e i n s h a l l o w gro u n d wa t e r i s c l o s e l y r e l a t e d t o t h e c l i ma t i c c o n d i t i o n s ，t h e l i t hol o g y of t he a q u i f e r , t h e g r o u n d wa t e r fl o w v e l o c i ty, and t h e d e e p g r o un d wa t e r i s c a u s e d b y t h e g e o l o g i c a l r e a s o n s Th e r e s e a r c h r e s u l t s p r o v i d e d t h e t e c h n i c a l s u p p o r t f 0 r t h e c o n s t r u c t i o n d e s i g n o f t h e we l 1 wh i c h p r o v i d e d t h e b a s i s f o r t h e s t u d y o f t h e me a s u r e s t o c o n tro 1 t h e e x c e s s i v e fl u o r i n e i n g r o u n d wa t