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长春地下水中钠离子含量的调查与分析
发布时间:2012年08月21日  浏览次数:2494 次

   分

   长春市地下水中钠离子含量的调查与分析,  董莉莉,  倪晨曦,  ,  林广宇

   钠离子的分布特征以及影响因素,介绍了钠对人体健康的危害,以及对水中含氟量的影响。

南湖和伊通河是长春市内最大的地表水体,伊通河一级阶地是全新统性粘土和砂砾石组成二元结构,河流西岸包气带的岩性以黄土亚粘土、粘土为主, 局部是砂砾石。这种包气带结构和岩性有利于地下水的补给,但其防污性能相对较差。市区有两条主要断裂带,其中南湖[1]兴隆沟断裂带是一条最大的区内断裂带,为压扭性断裂, 走向 NE, 倾向 NW, 倾角大于。富水性一般为 500~ 1 000 m3/d。四间房[1]赵家窝堡断裂带走向 NE, 区内长 10 k m, 500m以上,裂隙发育深度在 70~ 80 m,由浅层孔隙水越流补给和侧向径流补给[ 2]。笔者在长春市选取了 78口有代表性的监测水井,对地下水中钠离子含量进行了调查与分析[ 3]

1 钠的形成与分布钠在表生带中具有较强的迁移能力, 广泛分布于土壤和地下水中,其形成主要受岩土性质、径流条件、离子交换吸附和不同矿化度水的混合与弥散作用等因素控制,但这些因素的影响强度随地区的不同而变化。在丘陵山区(基岩分布区 ), 钠主要是岩石中硅酸盐矿物经风化溶滤作用释放出来。地下水中钠的含量除了与含水介质岩性有关外, 主要受地形和径流条件的控制。由于该类地区岩石裂隙的发育,地形起伏较大,地下水径流条件良好,其中的钠易随地下水的迁移而流失, 因此地下水中的钠含量一般都很低。在平原地区, 钠的形成与富集主要与含水介质和上覆土层成分有关。离子交换吸附作用在各地区普遍存在,尤其是当含水介质中含有较多的粘土矿物时,交换吸附作用更为明显。当地下水与含水介质中的粘土矿物接触时, 水中的 C a2+ Mg2+被吸附并交换释放出 Na+进入地下水中。交换吸附作用使地下水中的 Na+含量增高, C a2+ Mg2+含量减少[ 4]

2 基岩水中的钠离子含量

21 基岩水中钠离子的分布规律监测水井中基岩水井钠离子的检出率为100 % ,各井含量如表 1所示。表 1 基岩水中钠离子含量 mg! L- 1点位浓度点位浓度点位浓度点位浓度从监测数据中可以看出, 钠离子含量最高值出现在点位 B0142a ,最低值出现在点位 B0761a 2003 2007年基岩水中钠离子含量的最大、最小值见

22 造成钠离子局部浓度偏高的可能因素分析

12005年基岩水中的钠离子浓度最高值出现在该监测点。此区域内地下水中钠离子含量一直很高,都在 200 mg /L以上。由于此点位于断裂带以东,为台地砂砾石孔隙水亚区、河谷砂砾石孔隙水亚区和白垩系碎屑岩孔隙裂隙水亚区的交界区域,地质构造复杂。多年地质运动形成的褶皱和断层,使埋藏较深的古代海水上提,与淡水交换,所以该点位钠离子的高含量有受古海水影响的可能。该点位的 p H值为 8 . 62 , 水井日开采量大, 而且开采年限较长,目前已经出现地下水降落漏斗,使潜层水和地表水补给深层承压水,由于该处属于伊通

河的一级阶地,因此受污染的潜层水和地表水都会对深层承压水钠离子含量产生影响。此外, 该井在开采过程中还受到人为污染。

2)该点位监测井水的总硬度达到 256 . 30 mg /L,

该处基岩水埋深比较深,水循环周期长,又有地下岩石的溶滤作用,故钠离子含量存在偏高的可能性。

   23 基岩水中钠离子的迁移途径

基岩水中钠离子的迁移途径影响钠离子迁移的因素可分为两点。


钠离子属于水迁移元素, 它的迁移受到地下水流向的影响自东南向西北迁移。由于断裂带的存在,钠离子的迁移也受地下水富水性的影响。同时,由于降落漏斗的作用,潜层水越层补给地下水,也影响着钠离子的迁移。潜层水中的钠离子含量钠离子的分布规律潜层水井钠离子的检出率为 100 %。监测数据中最高浓度为 127 . 75 mg /L ,点号 B0491c ;最低浓度为 34 . 50 mg /L ,点号 B108c 。从 2003年至 2007年潜层水的钠离子浓度 (见表 3)可以看出,最高值较往年有大量下降,最低值较去年也有大幅上升。表 3 2003[1] 2007年潜层水的钠离子浓度 mg! L- 1年份最大值最小值32 造成钠离子局部浓度偏高的可能因素分析321 点位 B0141d该点位位于伊通河东岸, 地下水受地表水 (伊通河)的补给。近年来,由于伊通河的水质变差, 补给地下水后,对地下水造成了一定的污染。该地区地层为中粗砂和砂砾石结构, 表面覆盖薄层粘土,这种地层结构有利于渗流的形成,当表面的粘土层被污染后,钠离子会随着降水渗入潜层水层, 使潜层水中的钠离子浓度升高。该地区处在伊通河一级阶地,地势平坦,潜层水径流缓慢,在缓慢的流速下, 地下水会大量溶解松散砂砾,使潜层水体中钠离子含量升高。322 点位 B0491c


   该点位位于长春市西郊, 由于近年来农田中化肥的使用,使土壤盐碱化程度严重,土壤中的大量钠离子随地表径流渗入地下,污染了地下浅层水体。该点周围工厂企业排放的废水也会对这一带的地下水体造成污染。33 潜层水中钠离子的迁移途径潜层水中钠的迁移与基岩水相同, 均与钠离子的自身结构有关。受地形地貌、气候因素、水文地质条件及地下水流向的影响很大, 钠离子会随地下水的流动而迁移,而地下水的流动又因地势的变化而有所不同,但基本服从自东南向西北流动的规律。另外,在地表水体附近的区域内,枯水期时, 浅层水

会大量补给地表水,而在丰水期时,地表水又会补给地下水,形成地表水与地下水之间的循环。同时,潜层水中的钠的迁移也受岩石结构的影响,松散岩类有利于地下水的流动, 而粘土则不利于水体的钠的危害对人体健康的影响

过量的钠进入人体,会有害于人体健康,可引起

2008 6,: 长春市地下水中钠离子含量的调查与分析 2 3期高血压和高钠血症。近年来的研究结果表明,一些癌症的发病与土壤环境中钠元素含量有关[ 7 ]

此外,钠还会对人体的细胞代谢、生命合成及内分泌功能等产生影响。

对水中含氟量的影响水的含氟量会受水中钠离子浓度与钙离子浓度的比值的影响, 两者之间存在一定的线性当 N a+含量高时,水中含氟量则显著增高。饮用水标准和地下水质量标准中规定饮用水中氟含量不得超过 1 . 0 mg /L[ 12], 适宜浓度为 0 . 5 ~ 1 . 0mg /L

5 结语通过对长春市地下潜层水及基岩水中钠离子含量的检测和调查,分析了部分监测点钠离子浓度偏高的原因。水中钠含量的增高,对人体健康具有潜在的危害。

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