郴州市西河水中氟含量调查报告(三稿)

届 别 13 届 学 号修改意见：

1..表1在作做了两两比较才能下此结论

2. 全文书写格式要湘南学院毕业论文格式重新书写。

毕业设计（论文）

郴州市苏仙区西河氟化物调查

姓 名 邱光前 系 别、 专 业 预防医学与医学检验系预防医学专业 导 师 姓 名、职 称 何军山教授 完 成 时 间 2013年05月

摘 要

[目的]了解郴州市苏仙区西河流域的氟化物分布及其来源，并探讨切实可行的治理措施。 [方法]应用HI93729氟化物测定仪，对郴州市西河流域氟化物含量进行分段测量。[结果]将西河在地图上按长度以及周边工厂分布分成上中下游三度，分别在上中下游用聚氯乙烯塑料瓶各采取5个样本，静置一天后测定结果为氟化物含量上游1.91mg/l；中游1.70mg/l；下游0.99mg/l。[结论]上游水中氟含量比中游和下游明显偏高，可能是由于上游的煤矿较多，在中游陆续有低氟水注入，使得在中下游的氟含量恢复到标准的氟含量。

关键词：氟含量；HI93729氟含量测定仪；郴州

ABSTRACT

[objective] to understand SuXianOu chenzhou xihe river basin of fluoride distribution and its origin, and discusses feasible management measures.

[method] application HI93729 fluoride tester, xihe river basin of chenzhou fluoride content in the section measurement.

[results] xihe will be on the map according to the length and the surrounding factory distribution is divided into upper, middle and lower reaches of three degrees respectively in upper, middle and lower reaches with polyvinyl chloride (PVC) plastic bottle each take five samples, quiet place one day after the determination results for upstream (1.96 mg/l, 1.95 mg/l, 1.88 mg/l, 1.90 mg/l, 1.86 mg/l); The middle (1.72 mg/l, 1.70 mg/l, 1.68 mg/l, 1.66 mg/l, 1.73 mg/l); Downstream (1.05 mg/l, 1.03 mg/l, 1.02 mg/l, 0.96 mg/l, 0.90 mg/l).

[conclusion] upstream water fluoride content than the middle and lower reaches obviously on the high side, may be due to the upstream of the coal mine in the middle reaches of more, have a low fluorine water injection, make in the middle and lower reaches of fluorine content back to standard fluorine content.

Keywords: fluorine content; HI93729 fluorine content meter; chenzhou

前 言

1．1全国氟化物分布情况

全国生活饮用水水质与水性疾 病调查结果显示,约有7,700万人不同程度地患有氟骨症,这足以说明地氟病在我国 的严重性。另一方面我国湿润带和某些高山带却因缺氟而流行龋齿病。并且,氟作为一个化学活性很强的元素,在水中的存在,有利于许多金属元素,如铀等在水中的迁移。当地球化学条件改变,氟从水中沉淀时,可导致某些成矿金属元素从水中析出。

天然水中的氟主要来源于岩石的溶滤、火山排气及工业三废。氟在水中的富集可由溶滤作用、蒸发浓缩作用、离子交换吸附作用、含氟污水与地下水混合作用等造成；而酸性淋失

—作用、沉淀作用、生物浓集作用等则造成水中氟的贫化。我国大多数地表水中的F含量在

0.4mg/l 以下;地下水中的氟含量为n ×10-1～ n× 10mg/l 不等,它们受 自然地理条件 (气候、土壤、地形地貌)、地质条件(岩性、构造、岩浆火山活动)、水文地质条件(水动力条件,水的物理化学性质)的共同制约。

世界各地河流中氟含量大致变化于 0.1～0.5 mg/l,平均为0.2mg/l左右。据不同岩石地区的地表水统计，以碱性岩、花岗岩地区氟含量较高，石灰岩、玄武岩地区则较低。湖泊水中氟含量一般高于河水。在一些干旱区，由于蒸发浓缩作用，其F一含量可达n mg/l以上，如我国阿拉善的黄羊湖水，含F一量达6.2mg/l，诺尔湖达10mg/l。海水中氟含量与带进海洋地表水中氟含量及海底火山作用密切相关。据统计，海洋水中氟含量介于0.03×10-6 ～1.35×10-6之间,平均为1.3×10-6如我国河北省渤海水域氟含量为1.08×10-6,辽宁兴城渤海水域为1.0mg/l。总的说来,海洋水由于水量巨大,调节能力很强,F一含量一般比较稳定。

1.2 煤氟含量及地理分布

中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国。氟是煤中的有害元素之一，不同煤种中氟含量变化较大。我国煤中氟含量范围为l7～3088mg/kg，大部分煤中氟含量在50～300mg/kg之间，平均氟含量接近200mg/kg，高于世界平均80mg/kg。特别是有些二迭纪煤系地层和寒武一奥陶煤系地层煤氟含量可高达1000～3000mg／kg．有的煤质差，灰份越高。含氟量亦越高。

氟是化学活性极强的非金属元素。煤中氟主要以无机物形态结合于煤中，少数煤中氟化物以羟基氟磷灰石形式存在，而绝大多数煤中的氟化物并非主要以氟磷灰石类矿物形式赋存的。含高氟煤多分布在中国西部地区(云南、贵州、四川、重庆、陕西)、北方地区(北京、辽宁、山西、河南)和其他地区(湖北、湖南、江西、浙江)。

1.2 郴州地区氟化物分布情况

郴州地区位于湖南省东南部，南岭北麓，湘江上游，郴州市是湖南重要的产煤区，地处湘粤赣中心、有湖南“南大门”之称的郴州盛产煤炭，煤炭年产量占

湖南省三分之一以上，是全国十九个重点产煤达千万吨的地市之一。西河发源于五盖山，流经苏仙区大奎上乡、白露塘镇、在许家洞镇下游大面州注入郴江，是一条重要的生产生活用水河流。河道长26千米，全河流域面积118平方千米，河底平均坡降0.69%。郴州市近年来加大了对中小河流的治理的投入，对中小型煤矿进行了停产和合理开采。

1.3 氟化物

氟是人体必需的微量元素之一,它对人体的健康有双重作用,微量的氟能促进骨骼和牙齿的钙化,增进人体的健康。当人体氟摄入量不足时,会引起龋齿发病率增高,过多时,则会影响体内的钙磷代谢,抑制一些酶的功能,从而造成以氟斑牙、氟骨症为主的氟中毒。在有些地方的地下水中,由于氟化物含量过高,居民长期饮用此类水,会引起饮水型地方性氟中毒。地方性氟中毒是我国目前主要的地方病之一。氟化物广泛存在于天然水中，是人体必需的微量元素之一。

1.4 氟化物的环境标准

鉴于氟化物的高毒性和危害性，国家在《地表水环境质量标准》

（GB3838-2002）、《地下水环境质量标准》（GB/14848-93）中对氟化物的浓度进行了严格的限制，标准值见表1。

内容与方法

2.1 研究对象

郴州市苏仙区西河流域上、中、下游水中氟化物含量的调查。

2.2 材料与方法

2.2.1 测定原理

氟和液态试剂反应样剂呈淡红色。测量过程分为两步，仪器归零与实际测量。因为离子比色皿是一个重要的化学元件，需要特别注意。最重要的是，测量与校准都必须处于同一测量环境。另外，比色皿的表面要干净，不要有刮痕，以避免由于光的不必要发射和吸收而影响测量，建议不要用手触摸比色皿壁。此外，为使归零与测量过程中保持同一环境，必须盖紧比色皿盖以避免任何污染。

2.2.2 测定仪器和方法

2.2.2.1 主要实验仪器。HI93729氟化物测定仪，郑州南北仪器设备有限公司生产；HI731313 玻璃比色皿；聚氯乙烯塑料瓶，普通矿泉水瓶。

2.2.2.2 试剂。HI93729-01试剂，上海将来实业有限公司；去离子高度蒸馏水，湘南学院预防医学实验室提供。

2.3 实验方法

2.3.1 采样方法

在郴州市苏仙区西河流域选择三个点，即上、中、下三段，各取五份样本，用聚氯乙烯塑料瓶进行采样。选择在深水较深的地方，且河水流动较急的地方在水深的1/2处采集水样，共采集15份水样。

2.3.2 实验步骤

将采集的水样密封，静置一天，使河水中的泥沙以及其他杂质沉淀。水变清澈以后使用HI93729氟化物测定仪进行测定。

先用无离子蒸馏水进行仪器归零，用蒸馏水润洗玻璃比色皿两次，在玻璃比色皿中加入蒸馏水10ml，再加入HI93729-01试剂2ml显色，插入氟化物测定仪进行归零。然后用待测水样将另一个玻璃比色皿润洗两次，加入待测水样10ml，再加入HI93729-01试剂2ml，将比色皿上下颠倒混匀，静置两分钟，使试剂和氟离子充分反应显色，用氟化物测定仪进行测定。依次对15份水样进行测定。

2.4 实验结果

测定时，先测定上游水样，再测定中游，最后测定下游，减少前面测定对后

面的影响。实验结果为上游（1.96、1.95、1.88、1.90、1.86mg/l）；中游（1.72、

1.70、1.68、1.66、1.73mg/l）；下游（1.05、1.03、1.02l、0.9、0.90mg/l）。对实验结果使用SPSS进行统计学分析的结果见表2、表3。

由表2，表3的数据分析可以看出，上游的氟化物含量高于中游，中游的氟含量高于下游。上游的氟含量的平均值为1.91，高于国家的第Ⅴ类标准限值1.5中游的氟含量平均值为1.70，高于国家的第Ⅴ水质的标准限值1.5，下游的氟含量平均值为0.99mg/l，相当于第I类水质的标准限值1.0mg/l。

讨论

河流正值旱季，水中氟离子有一定的浓缩，这是导致上游氟含量过高的原因之一；上游分布有大量的小型煤矿，导致排入河流中的氟过多；上游的水的流量比中游和下游小，有大量的支流和融雪加入，这样也导致中游和下游的氟离子浓度较低； 上游的水比较清澈，而中游和下游的水由于山上融雪以及水土流失比较浑浊，氟离子和泥沙中的一些物质结合而沉淀，这样越可以导致测定结果比上游低，河流各段中氟离子有泥沙导致的差异有待进一步研究。对河流周边的矿石分布还有待分析。在河流的中上游分布有大量的工厂，而在工厂的上游地带氟含量比下游地带要高，必须要分析工厂排出的水中的氟离子含量，以备分析是否由于工厂排出大量低氟水而稀释，也可以看出西河水中的氟离子过高不是工厂排出所致，很可能是由于上游的煤矿或暂不知的因素所致，有待进一步的调查。对河流周边的氟中毒发病率应该在下一阶段的研究中得到重视。

结论

郴州市苏仙区西河流域的水中氟化物主要来源于上游，对河流上游地方的治理应该放在首位，对河流周边氟化物中毒的治理主要是限制上游氟化物进入河流及地下水，对上游地区的煤矿进行相关的治理，到上游水中进行相关的降氟处理，从而限制上游地区氟斑牙以及其他氟中毒的发病率。

参考文献：

[1]李永华, 王五一, 侯少范. 我国地方性氟中毒病区环境氟的安全阈值[J]. 环境科学, 2002, 23(4): 118-120.LI Yonghua, WANG Wuyi, HOU Shaofan. Safety threshold of fluorinein endemic fluorosis regions in China[J]. Environmental Science, 2002,23(4): 118-120.

[2] 谢正苗, 吴卫红, 徐建民. 环境中氟化物的迁移和转化及其生态效应[J]. 环境科学进展, 1999, 7(2): 40-53.XIE ZhengMiao, WU Weihong, XU JianMin. Translocation andtransformation of fluorides in the environment and their biological effects[J]. Advances in Environmental Science, 1999, 7(2): 40-53.

[3] 朱继保, 陈繁荣, 卢龙, 等. 广东凡口Pb-Zn 尾矿中重金属的表生地球化学行为及其对矿山环境修复的启示[J]. 环境科学学报, 2005,25(3): 414-422.ZHU Jibao, CHENFanrong, LU Long, et al. Heavy metal geochemistry behavior during the oxidation of the Fan Kou Pb-Zn mine tailingsin Guangdong province and the implications for environmental remediation of the mines[J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2005, 25(3):414-422.

[4] 湖南省地矿局水文地质地质工程一队.湘翰粤交界区国土综合开发规划地质环境调查评价报告〔R 〕(湖南省郴州地区部分), 一9 3 .

[5] 李日邦, 谭见安, 王丽珍, 等. 我国不同地理条件下耕作土中的氟及其与地方性氟中毒的关系[J]. 地理研究, 1985, 4（ 1） ：30-41.LI R B, TAN J A, WANG L Z, et al. The fluoride content in the cultivatedsoil under different geographical condition in China and its relationto endemic fluorosis[J]. Geographical Research, 1985, 4（ 1） ：30-41.

[6] 吴卫红, 谢正苗, 徐建明, 等. 不同土壤中氟赋存形态特征及其影响因素[J]. 环境科学, 2002, 23（ 2） ：104-108.WU W H, XIE Z M, XU J M, et al. Characteristics of forms of fluorinein soils and influential factors[J]. Environmental Science, 2002, 23

（2） ：104-108.

[7] 张小磊, 何宽, 马建华. 氟元素对人体健康的影响[J]. 微量元素与健康研究, 2006, 23（6） ：66-67.ZHANG X L, HE K, MA J H. Influence of fluorine on human health[J]. Studies of Trace Elements and Health, 2006, 23（6） ：66-67.

[8] 陈国阶, 余大富. 环境中的氟[M]. 北京：科学出版社, 1990：64-84.CHEN G J, YU D F. Fluorine in Environment[M]. Beijing ：SciencePress, 1990：64-84.

[9] Chauhan C P S, Chauhan R P S, Bhu D. Boron and fluorine hazards in underground water of semiarid tract of India[J]. Agrochimica, 1988, 32（ 2-3） ：199-204.

[10] Yamauchi M, Choi W K, Yamada Y. Fluoride inhibition of photosynthesis in certain crop plants[J]. Soil Sci Plant Nutr, 1983, 29（ 4） ：549-553.

[11] Makanjuola O M. Preliminary assessment of fluorine level of spring and stream water in south west Nigeria[J]. Pakistan Journal of Nutrition,2012, 11（ 3） ：279-281.