氟是人体维持正常新陈代谢不可或缺的微量元素之一.doc

饮水型地方性氟中毒（简称地氟病）是由于长期饮用氟含量超标的水源而引发的地方性疾病，其主要有特定的自然环境、地质环境引起。论文论述了河南省夏邑县的水质状况以及水质污染和浅层地下水高氟的原因。通过对夏邑县车站镇浅层地下水中氟离子的检测，探讨了农村安全饮水存在的问题以及改进方案。氟是人体维持正常新陈代谢不可或缺的微量元素之一，在人体的骨骼、肌肉、血液和脏器中都有存在，约占体重的0.00035%。氟是组成人类和其他动物牙齿和骨骼的主要成分之一，对动物的骨组织和牙釉质的形成有重要作用，其通过激活和抑制多种酶的活性参与新陈代谢过程。正常人体骨骼中含氟0。01%0。03%，牙釉中含氟0.01%0.02%。在骨骼和牙齿中，氟均以氟化钙的形式存在。人体所需的氟，主要来源于饮水，水中的氟化物具有易溶性，吸收率往往在90%以上，所以饮水里氟的含量多少，直接影响人体的健康。当饮用水中的氟含量较少时，会引发龋齿，然而，当氟含量较高时，会导致地氟病。饮水含氟量小于0.5mg/L时，龋齿发病率可高达70%90%；长期饮用高氟水，会导致地氟病，儿童氟中毒主要表现为氟斑牙，成人主要表现为氟骨症。此外，人体摄入过量氟还可以造成贫血、白血球减少。国外文献报道人体中过量的氟还将导致癌症、妇女不孕症、脑损伤、Alzheimer 综合症和甲状腺紊乱。为防止和减少氟病发病率，控制饮用水中的氟含量是十分必要的。剖析夏邑县高氟水形成的原因分析（1）该地区地势平坦，地下水径流滞缓、水交替条件较差、水位埋藏较浅，同时该区气候干旱，降雨量小蒸发作用强烈，F-与其它化学元素一同在浅层地下水中浓缩富集，造成F-浓度增大。（2）该区大部分属矿化度大于1 g/L 的重碳酸型淡水。氟的钠盐和钙盐在水中溶解度差别极大。氟化钠在水中易溶解，氟在地下水中呈离子状态存在；氟化钙在水中溶解度很低，为白色沉淀，大部分氟存在矿物中而未游离出来，形成地下水中高钙低氟、高钠高氟的现象。当水中钙离子为主要阳离子时，氟化钙溶解度减小，地下水中氟含量减小；当水中钠离子或者镁离子为主要离子时，氟化钙的溶解度增加。当水中钙离子含量增加时，氟的络合物遭到破坏，钙与氟结合成难溶的氟化钙，减少了地下水中氟含量。另外，由于碳酸根及碳酸氢根会促进氟化钙的溶解，使地下水中的氟含量增加。（3）夏邑县为农业大县，在传统灌溉条件下使用肥料及使用农药量越来越大，使水中的氟离子富集，氟含量在农灌区地下水中含量高于其他土地类型地区。由于受地质、浅层土壤条件及人为因素的影响，夏邑县浅层地下水中含氟量一般在13 mg/L，最高达到8 mg/L 以上，而我国饮用水标准中含氟量不能超过1 mg/L。夏邑县的水质状况夏邑县位于河南省东部，为苏鲁豫皖四省结合部，属淮河流域，全县总面积1481平方公里，耕地面积151万亩，辖24个乡镇，其中八个建制镇，727个行政村，总人口114.3万人，其中农业人口1 05.07万人。全县农村饮水安全和基本安全人口68.87万人；饮水不安全人口为36.2万人，占农村总人口的34.5%，不安全人口饮用水水质主要存在高氟、高盐和高污染三方面的问题。调查统计：地下水氟超标的共涉及24个乡(镇)的310个行政村，人口为30万；地下水溶解性总固体物含量超标的共涉及到2 0 个乡( 镇)的5 1 个行政村，人口为5.7万；地下水高污染的共涉及4个乡( 镇) 的5个行政村， 人口为0.5万。全县多年平均降雨量754.77ram ，平均水资源总量3.42亿立方米，其中地下水2.18亿立方米，地表水1.24亿立方米。对夏邑县25个乡镇204眼井的监测结果表明， 符合农村生活饮用水水质标准的有59眼，合格率28.9% 。评价结果表明，夏邑县氟污染较为严重，氟化物超标率为66.7% ，氟化物含量大于2.0mg/ L 的占监测井总数的23.0%。孔庄乡、车站镇、杨集镇、郭店乡4 个乡镇氟污染最为严重。车站镇和郭庄乡19 眼井氟化物超标率达到100 % ；杨集镇22 眼井中合格的仅5 眼； 孔庄乡孔庄村水样中氟化物含量达6.58mg/ L， 超标倍数为5.58 。济阳乡政府水样中总硬度、氯化物含量均为该县极大值， 分别为1 720 、840 mg/ L， 严重超出生活饮用水标准， 分别超标2.82倍和2.36倍， 属苦咸水； 该乡监测水样中总硬度大于1 000mg/ L的占44.4% ； 溶解性总固体超标率达100 %。【1】夏邑县农村饮用水水质污染的主要原因1.农村乡镇企业排放的废水及固体废弃物污染严重改革开放以来， 夏邑县乡镇企业得到了蓬勃的发展。但由于乡镇企业具有布局分散、规模小和经营粗放等特征， 许多乡镇企业任意排放非达标废水， 严重污染其周边地区的水环境。目前， 全国乡镇企业废水排放量占全国废水排放总量的21 % 2 。另外， 工业固体废物的任意堆放不仅占用了大量土地， 而且对大气、地表水和地下水都能产生二次污染， 其危害和影响更加隐蔽和长远。2.农村面源污染严重目 前农业面源污染已成为河流、湖泊和水库水体富营养化的主要影响因素。农业面源污染主要来自化肥和农药残留物， 此外还包括水土流失过程中的土壤养分和有机质。（1） 过量施用化肥及施用比例失调。随着化学肥料施用量的快速增加， 导致土壤板结， 影响了耕作质量， 造成土壤和肥料养分流失， 不但降低了肥料利用率， 而且还污染了地表水和地下水。1990 2003 年， 肥料投入量增加5% ， 其中有机肥比重从37 。2% 下降至24 。1% 3 - 4 。化肥造成污染的另一个原因是施用比例失调。2003 年我国化肥施用的氮、磷、钾比例为10.330.19 ， 而世界平均水平为10 。50.5 。农业生产中氮肥的利用率为30% 35% ， 氮肥的地下渗漏损失为10 % ， 农田排水和暴雨径流损失为15% ； 磷肥利用率为10 %25 % 。大量的氮和磷营养元素随着农田排水或雨水进入江河湖库， 污染了水质， 导致了水体的富营养化。（2） 过量使用农药。农药对水体的污染主要来自几个方面： 农田使用的农药随雨水或灌溉水等向水体迁移；近几年兴起的蘑菇种植产业，其使用农药量更是加大； 农药使用过程中， 雾滴或粉尘微粒随风飘移沉降进入水体以及施药工具和器械的清洗。据统计，2003 年全国农药使用量为131.2 万t 3 。一般只有10 %20 % 的农药附着在农作物上， 真正得到了应用； 而80 %90 % 的农药则流失到土壤、水体和空气中。可见农药利用率之低和对环境污染之重。3.污水灌溉近年来， 污水被广泛用于农村灌溉。目前，我国污水灌溉农田面积有330 余万hm2，占全国总灌溉农田面积的7.3% 。我国北方水资源严重短缺的海、辽、黄、淮四大流域占全国污水灌溉面积的85 % 5 。夏邑县地处淮河流域， 灌溉用水有些为沿河污水， 由于污水水质严重超标， 灌溉面积盲目扩大， 已造成土壤、农作物及地下水的严重污染。4.畜牧养殖业污染畜牧养殖业对水环境的污染问题常被忽视或仍鲜为人知。畜禽粪尿未加妥善处理， 随污水排放， 流入附近河渠或渗入地下， 会污染水体。据调查，1 头猪1 d 产生并排放的废水相当于7 个人1 d 生活产生的废水， 而1 头牛产生的污水超过22 个人生活产生的废水 6 。5.居民生活污水和废弃物的污染由 于夏邑县农村人口众多， 又没有任何生活污水的收集和处理措施， 使得农村生活污染源成为影响水质的重要因素， 且随着农村生活方式的改变而加剧。同时， 生活垃圾的大量产生及露天堆放，占用了大片的耕地， 还可能传播病毒、细菌， 其渗透液污染地表水和地下水， 导致生态环境的恶化。6.自然地质构造影响的水质污染夏邑县苦咸水形成原因有： 局部地区富含盐， 随着地下水位的起伏， 苦咸水呈现点状分布； 河水冲积平原区， 苦咸水呈面状分布， 即盐碱地区。高氟水形成的原因一般是水流经高氟矿床或高氟基岩时， 使地下水氟含量增高。此外， 含氟岩石的风化与淋溶以及地下水对含氟矿石的溶解而形成高氟区也是一种常见现象。夏邑县农村饮水安全工程建设及规划1.农村饮水安全规划“十一五”期间，重点解决饮用水水质超标、无供水设施、季节性严重缺水等问题。在2010 年前解决21万人的饮水安全问题，其中：高氟水17.8万人，苦咸水2.8627万人，污染严重且未经处理的地下水0.3373万人。“十二五”期间，重点解决氟化物1.2-2mg/L 饮用水不安全人口12万人和苦咸水1.5-2g/L 人口2.3万人。经过10年的努力，到2015年基本解决全县农村饮水不安全问题。2.农村饮水安全建设夏邑县截至2008年底， 已建成万人以上规模集中供水工程1 处，5000人以上集中供水工程5 处，5000人以下集中供水工程4 处，解决9个乡(镇)48个行政村6.9万人饮水不安全问题。夏邑县2009年农村饮水安全工程位于夏邑县李集、歧河、马头三个乡镇，解决饮用水不安全人口3万人。夏邑县2010年第一批农村饮水安全工程位于夏邑县杨集镇，涉及22个行政村，解决饮用水不安全人口2.7万人。夏邑县2010年第二批农村饮水安全工程位于夏邑县李集镇和杨集镇两镇，涉及19个行政村，解决饮用水不安全人口3万人。鉴于夏邑县地区地下水含氟问题严重，我特赴夏邑县车站镇开展地氟病的研究与调查工作。氟对人体的影响浅层地下水氟离子检测数据夏邑县车站镇30个行政村，86个自然村的地下水氟离子检测数据。每个自然村按东（南）、中、西（北）三个方位各采集一户居民应用水，共采集检测水样258份，覆盖人口55672人，家庭户数14598，并以自然村为单位计算水氟含量均值及最大值。全镇水氟平均值为2.22375mg/L，最大值为7.01mg/L，最小值为0.74mg/L。我国卫生部和建设部共同制订的国家标准GB5749-85“生活饮用水卫生标准”中规定饮用水氟含量不得大于1.0mg/L。地方性氟中毒病区分为轻、中、重三个等级，饮用水含氟量分别为每升1.1-2.0毫克、2.1-4.0毫克、4.0毫克以上。检测数据表明：低于1.1的有10个自然村1.1-2.0轻度污染45个自然村2.1-4.0中度污染25个自然村 4.0以上重度污染6个自然村氟污染程度无污染轻度污染中度污染重度污染自然村数（个）1045256夏邑县车站镇地下水氟污染程度直方图1亳州市农村饮用水除氟状况的研究及对策 王建文 夏邑县车站镇地下水氟合格率直方图可见，夏邑县车站镇地区浅层地下水氟污染严重，而且高氟水已经严重影响了当地居民的健康水平，当地地氟病发病比较严重。虽然当地建起了农村安全饮水工程，但是设备与工艺相对来说比较简单，没有处理氟的工艺。1 郑连科。商丘市农村饮用水水质状况及保护对策。商丘，2007。2 李贵宝， 王东盛， 谭红武， 等。 中国农村