第37卷第3期 2010年6月
中国地质 GEOLOGYIN CHINA
Vol.37.No.3 Jun.,2010
运城盆地土壤中氟运移规律动态试验研究
张红梅
（中国地质大学(北京)水资源与环境学院，北京100083）
提要：针对运城盆地氧污染重点区域取土，借助土柱物理模型试验装置，进行了氟污染物在土壤中的迁移规律研究。得到了不同质地的土壤在连续输人不同污染物浓度条件下，土壤中氧离子浓度随时空变化的过程。结果表明，氢离子化学性质活泼，在土中迁移过程比较复杂，氟吸附过程中伴随羟基OH-的释放，故实验过程中土填溶液pH值由中性过渡到碳性。由于受吸附和解吸作用的影响，表现在氧离子穿透曲线对称性不好，各测点浓度峰值沿程逐渐衰减，拖尾现象严重，垂向迁移距离非常有限，因此运城盆地土壤中的氟离子很难直接垂向淋滤到浅层地下水中，这与实测资料结果一致。
关键词；土壤；氟；运移规律；动态试验
中图分类号：P641.69
文献标志码：A
文章编号：1000-3657(2010)03-0686-04
对氟污染物的研究，是目前十分关注的环境热点问题之一。氟中毒是山西省分布最为广泛的一种地方病。有重度病区9个县，中度病区41个县,轻度病区 15个县，影响人口245万。其中运城盆地北部氟中毒较为严重，分布也较为集中。前人研究认为运城盆地高氟污染形成的原因主要是该盆地含氟矿物引起的，依据2007年山西省运城盆地土壤和水的地球化学分析结果：土壤中的氟含量与其对应的浅层地下水氟含量分布不一致，即土壤中氟含量高的地区对应的地下水中氟含量并不一定高。为了研究氟污染物的危害程度及迁移特征，必须了解污染物在多孔介质中的运移规律以及预测其动态分布。因此研究氟化物在水土系统中的迁移规律，成为预测和控制氟化物运移的关键。因氟具有特殊的化学特性，前人的研究主要集中在氟的吸附和解吸模型方面-。由于氟元素化学性质活泼，影响其在土壤中迁移和富集的因素很多，本文是以氟离子为研究对象，借助土柱物理模型实验装置，研究氟离子在不同质地土壤中注入不同的氟离子浓度后随时间和空间的动态分布规律：解释说明土壤中氟含量高的地区所对应的地下水中氟含量并不一定高的原因。该研究可为山西省防治氟对环
收稿日期；20090810；改图日期；20100105
境危害程度的预测分析、确定科学的治理对策打下基础。
实验材料与方法 1
为研究氟离子浓度在不同土壤中沿垂向随时间和空间的变化规律，特别设计了外直径为40cm，高度为100cm的大型有机玻璃土柱扰动土物理模型试验（图1)。土柱侧面共设有5个陶土头取样管。各测管的位置距离土柱底部的高度分别为：
管1：z=85cm：管2：z=55cm；管3：z=25cm；管 4:z=20cm；管5:z=10cm。
试验开始之前，首先将2个大土柱用清水进行淋滤，按试验要求抽取采样点的土壤液相水体，并进行水样化验分析，确定土柱内土壤溶液中F"的本底浓度值。本文试验开始前，经过7天时间的淋滤，土柱各测点的初始浓度基本均匀。开始试验时，在两个土柱顶部连续注人NaF溶液，1"大土柱原液中F-的浓度为0.1mol/L，注人平均流量为3.7mL/min，3* 大土柱原液中F的浓度为0.3mol/L，注入流量为 0.4mL/min。注完原液以后，立刻改换成用清水进行淋滤，这一淋滤过程持续相当长一段时回间。加人运稳
作奢简介；张红梅，女，1966年生，讲师，水文水资源专业；Emai:zhm6010004@163.com。万方数据