2020年氟超标饮用水降氟技术.doc

氟超标饮用水降氟技术一、氟是人体生命必不可少的微量元素之一。适量的氟能使骨、牙坚固,减少龋齿发病率。~1mg/L。当饮用水中氟含量不足时,易患龋齿病;但若长期饮用氟质量浓度高于1mg/L的水,则会引起氟斑牙病;长期饮用氟质量浓度为3~6mg/L的水会引起氟骨病。氟长期积累于人体时能深入骨骼生成CaF2,造成骨质松脆,牙齿斑釉,韧带钙化,关节僵硬甚至瘫痪,严重者丧失劳动能力。氟慢性中毒还可产生软组织损害,甚至肿瘤发生,并有致白血病的危险性。据近年的资料报道,长期摄入过量的氟化物还有致癌、致畸变反应。为了防止和减少氟病发生率,控制饮用水中的氟含量是十分必要的。我国不少地区饮用水源的氟含量较高,当前,全国农村约有7000多万人饮用高氟水(氟含量>1mg/L),水中含氟量最高可达12~18mg/L,导致不同程度的氟中毒。如内蒙古雅布赖地区,东北克山地区,安徽北部、宁夏大部、河北部分地区、天津等。  有效降低饮水中的氟含量,其途径一是选用适宜水源,二是采取饮水除氟,使含量降到适于饮用的范围。选取适宜水源往往受到自然条件限制,多数情况下采用饮水除氟方式获得洁净饮水。饮水除氟是通过物理化学作用,将水中过量的氟除去。氟(F)是与人体健康密切相关的微量生命元素,原生环境中氟过量或不足均会导致机体产生疾病。~mg/L[1]。高氟地下水指氟含量超过饮用水标准,并使人体产生氟中毒现象的地下水体。高氟地下水影响区域在我国广泛分布,我国内陆除上海市外,各省、市、自治区均有病区。全国饮水型地方氟病分布面积约220万km2,据全国重点地方病防治规划(—),截至底,全国有氟斑牙患者3877万人、氟骨症患者284万人[2]。因此探讨我国高氟地下水形成的特点,并提出防止氟中毒方案具有现实意义。1 我国高氟水形成特点的主要影响因子氟的富集是长期地质作用和地球化学演变的结果,我国高氟水形成特点主要影响因子概括为背景岩石、蒸发作用、地温环境以及人类活动。背景岩石氟广布于自然界中,地壳岩土中的含氟矿物就在百种以上,绝对不含氟的岩土是很少见的。土壤中黏土矿物为氟源,在风化过程中,这些矿物促使土壤中的元素和循环水中的元素发生离子交换。一般情况黏土矿物土壤中除了云母、角闪石中的F-被氢氧基置换以外,磷灰石、冰晶石和萤石是循环水中F-的主要来源[3]。磷灰石、冰晶石、萤石风化淋溶产物见下式:Ca5(PO4)3F→F-+5Ca2++3PO3-4Na3AlF6→6F-+3Na++Al3+CaF2→2F-+Ca2+以华北平原地下水背景岩石数据为例,作出地下水氟含量与岩石氟含量的相关关系图(如图1所示),显示富含氟的岩石含水层中地下水含氟量高,在地下水-岩石系统中,地下水中氟含量与含水层岩石氟含量呈正相关关系。可见含水层中的富氟岩石为高氟水的形成提供了条件。地下水的pH值在pH值低的酸性水中,氟离子与氢离子生成氢氟酸,氢氟酸溶解二氧化硅及硅酸盐岩石生成气态的氟化硅,使地下水中的氟减少,不利于氟的富集;另外由于氟离子(F-)和钙离子(Ca2+)能形成难溶的氟化钙(CaF2)[4],其反应式为2F-+Ca2+→CaF2pH值低的酸性水使反应物F-降低,而促使F-迁移,不利于氟的富集;pH值高的地下水可使铝硅酸盐矿物溶于水。当碱金属水解时,可增强水的碱性,促使含氟硅酸盐矿物的溶解,使岩石中的氟溶出,地下水中的氟含量增