El entorno geológico como sistema es jerárquico, y sus condiciones de control y factores limitantes dominantes son diferentes en diferentes escalas espaciales. Cuanto mayor es la escala espacial (escala regional), más estrecha es la relación con los factores de influencia regionales; cuanto menor es la escala (escala local), más estrecha es la relación entre los factores locales. El mecanismo de formación de aguas subterráneas con alto contenido de flúor se refiere a una serie de procesos físicos y químicos en un entorno químico microacuoso. Por lo tanto, al estudiar las causas del agua subterránea con alto contenido de fluoruro a escala del pozo, se debe prestar especial atención al microambiente químico del agua en ese punto.
En las décadas de 1960 y 1970, expertos y académicos nacionales y extranjeros prestaron atención al mecanismo dañino del flúor para el cuerpo humano y descubrieron que el flúor está estrechamente relacionado con el calcio y el fósforo y puede afectar el calcio y el fósforo normales. Metabolismo del cuerpo humano. Después de eso, el mecanismo de formación de alto contenido de flúor comenzó a convertirse en el foco de la investigación.
Kundu et al. (2001) analizaron la calidad del agua subterránea en el área de Nayagarh e hicieron un diagrama de dispersión entre Ca2, Mg2, Na, Cl-, valor de pH y F-, y observaron que el valor de pH existe. Existe una buena correlación positiva entre , Na, Cl- y F-, y existen simultáneamente con Ca2 y Mg2. Mondal (2009) estudió la relación entre F- y otros iones en Andhra Pradesh mediante análisis de correlación y creía que TDS, Ca2 y F- estaban correlacionados negativamente, pero no tenían una correlación obvia con Na, lo que indica que el cuerpo de agua tipo HCO3-Na en La zona de estudio no es apta para zonas ricas en fluoruro. Subba (2009) cree que F- y Cl- están estrechamente relacionados y correlacionados positivamente. Rafiktar. (2009) creían que la formación de F- en el agua subterránea está relacionada con muchos factores hidroquímicos, como el pH y el Na. Jacks et al. (2005) demostraron una buena correlación entre el contenido de fluoruro y el pH de suelos no saturados. Levy et al. (1999) estudiaron la correlación entre el F- y otros componentes iónicos en California y creyeron que el ambiente alcalino bajo en calcio favorece el enriquecimiento del F-. Rukah et al. (2004) utilizaron métodos geoquímicos para estudiar la formación de aguas subterráneas con alto contenido de flúor en el norte de Jordania y concluyeron que el F- está significativamente relacionado con y. Dios de la riqueza. (2007) creían que el agua subterránea con alto contenido de fluoruro se concentra principalmente en agua tipo bicarbonato de sodio, mientras que el contenido de flúor en agua tipo bicarbonato de sodio es bajo.
Desde la década de 1960, mi país ha investigado mucho sobre las características hidrogeoquímicas que afectan la migración y el enriquecimiento de las aguas subterráneas con alto contenido de flúor desde las perspectivas del entorno geológico, la geoquímica, la hidrogeoquímica, etc., y ha logrado muchos resultados. Desde la década de 1990, se han realizado cada vez más estudios sobre el mecanismo de formación de aguas subterráneas con alto contenido de fluoruro y se han logrado muchos resultados valiosos. Los académicos nacionales a menudo prestan atención a la correlación entre el contenido de iones de fluoruro en el agua subterránea y varios componentes iónicos, así como a la relación entre los tipos químicos del agua y el alto contenido de fluoruro, y a menudo utilizan métodos de análisis estadístico para realizar investigaciones. En los últimos años, la investigación en esta área incluye principalmente los siguientes aspectos.
1. Correlación entre los iones de fluoruro en el agua subterránea y otros iones individuales.
Primero, mediante el análisis de los datos de la química del agua, se descubrió que el contenido de iones de fluoruro en el agua subterránea está relacionado con ciertos Los iones (Ca2, Na, etc.) tienen una relación determinada. ) fueron estudiados. En términos generales, los valores de Na, Cl- y pH se correlacionan positivamente con el contenido de F- y negativamente con el contenido de Ca2.
Tian Jisheng (1984) señaló que la concentración de iones de fluoruro está restringida por la proporción de varios iones en el agua subterránea, y el tipo químico del agua subterránea alcalina con alto contenido de sodio y bajo contenido de calcio favorece el enriquecimiento de flúor. Sun Zhanxue (1992) descubrió mediante análisis hidroquímicos de agua de manantial termal en la provincia de Guangdong que el contenido de iones fluoruro se correlaciona positivamente con (K Na), y que el agua con alta salinidad y alta temperatura favorece la acumulación de flúor. Chen Lu'an et al. (1992) compararon el mecanismo de formación de aguas subterráneas con alto contenido de flúor en Guizhou y el norte de China, y discutieron las razones esenciales de la correlación (correlación negativa, no correlación, correlación positiva) entre el flúor y el calcio.
Creen que la correlación positiva entre el flúor y el calcio se debe al hecho de que el agua subterránea carbonatada es rica en calcio, la disolución de la fluorita a menudo es insaturada y el aumento de Ca2 y su contenido promoverá la disolución de la fluorita dentro de un cierto rango. Se señala que el contenido de flúor en el agua subterránea en áreas de rocas carbonatadas se correlaciona positivamente con Ca2 y Ca2, y negativamente con Ca2. El contenido de flúor en el agua subterránea de rocas clásticas terrígenas silíceas se correlaciona positivamente con el contenido de Na y la salinidad, y negativamente con el Ca2. Li Xiangquan et al. (2007) descubrieron que existen dos mecanismos para la formación de aguas subterráneas con alto contenido de fluoruro en aguas subterráneas poco profundas en la cuenca de Taiyuan. En primer lugar, la concentración de iones fluoruro aumenta con el aumento de Mg2 y Ca2, lo que se debe principalmente a la disolución de minerales que contienen flúor. La segunda es que la concentración de iones fluoruro aumenta con el aumento de Na y Cl-, lo que es causado por la evaporación y la concentración (Song Baoping, 2000). Gao (2009) utilizó el software estadístico SP SS para analizar la correlación entre F- y Ca2. Los coeficientes de correlación fueron 0,907 y -0,659 respectivamente, lo que indica que los iones fluoruro y el bicarbonato se correlacionaron significativamente positivamente, mientras que los iones fluoruro y los iones calcio se correlacionaron negativamente. .
Roes et al. (2001) hicieron un diagrama de dispersión de la concentración de F y la salinidad y encontraron que existe una correlación positiva aproximada entre la concentración de F y la salinidad en el Corredor Hexi. Liang Xiujuan (2008) estudió los factores que influyen en la liberación de fluoruro de los sedimentos con alto contenido de fluoruro en el embalse de Yangshapao y creía que la liberación de fluoruro en los sedimentos está estrechamente relacionada con la salinidad. El coeficiente de correlación entre los iones de fluoruro y la salinidad es de 0,9902, lo que muestra una relación lineal. Liu Ruiping (2009) realizó un análisis de diagrama de dispersión de 239 datos hidroquímicos en el área de Dali y concluyó que la relación entre el contenido de flúor y la salinidad en las aguas subterráneas es compleja y básicamente presenta una distribución sesgada.
Ren et al. (1996) notaron la relación entre F- y Mg2 y señalaron que la correlación entre F- y Mg2 no tiene relación directa con su mecanismo de reacción. El alto punto de Mg2 en las aguas subterráneas bajas en fluoruro se debe a la disolución de carbonatos y sulfatos que contienen magnesio. El alto nivel de Mg2 en las aguas subterráneas con alto contenido de flúor se debe a la concentración y al enriquecimiento simultáneo de flúor y magnesio en el agua bajo la influencia de una fuerte evaporación. El contenido de flúor y óxido de magnesio adsorbidos en suelos no saturados aumenta y se enriquece en las aguas subterráneas. mediante precipitación y lixiviación.
2. La relación entre los iones fluoruro y la unión de iones
La correlación entre los iones fluoruro en algunas aguas subterráneas y otros iones individuales en las aguas subterráneas no es obvia. Hay muchos factores químicos que afectan el estado estable de los iones de fluoruro en el agua, por lo que muchos estudiosos utilizan varias combinaciones de componentes iónicos para analizar la correlación entre los iones de fluoruro y también prestan atención a la relación entre el tipo químico del agua subterránea y los iones de fluoruro.
Zeng Chu (1994) tomó como objeto de investigación las aguas subterráneas poco profundas de la llanura de piedemonte de Xingtai, provincia de Hebei, y seleccionó las proporciones (Na Mg2 )/Ca2 y ()/Ca2 para estudiar su relación con F-. Como puede verse en el diagrama de dispersión, tienen una buena correlación positiva con F-. Zhang Wei et al. (2004) realizaron un análisis de regresión sobre F- y (NaK)/Ca2 y obtuvieron un coeficiente de correlación de 0,91, lo que indica que existe una relación lineal entre los dos. Feng et al. (2005) realizaron un análisis estadístico de los datos hidroquímicos del agua subterránea en la llanura suroeste de Shandong y concluyeron que el contenido de F no tenía una relación lineal obvia con los contenidos de Na y Ca2, pero tenía una correlación positiva obvia con el γNa. Relación /γCa2. Se puede ver en el diagrama de dispersión entre F- y ()-(γCa2 γMg2) que existe una correlación positiva obvia entre los dos. Del diagrama de dispersión entre F- y (γCl-)-(γK γNa) puede ser. Como se ve en la figura, existe una correlación negativa obvia entre los dos. Zhao Suozhi et al. (2007), basándose en los resultados de las pruebas de calidad del agua subterránea poco profunda en el área de Hetao, concluyeron que existe una buena correlación positiva entre F- y (Na Mg2 )/Ca2, ()/Ca2 y F-, y HCO3. -El agua tipo Na tiene más agua subterránea con alto contenido de fluoruro. Li et al. (2008) estudiaron aguas subterráneas profundas con alto contenido de flúor en la llanura de Hebei y encontraron que la concentración de F no tenía una relación significativa con (Na K) y la alcalinidad total (), pero estaba correlacionada negativamente con la dureza total (Ca2 Mg2). Además, también se encontró que el valor de 87Sr/86Sr se correlacionaba positivamente con la concentración de flúor. Dante et al. (2009) tomaron como objeto de investigación las aguas subterráneas poco profundas de la llanura de Huaibei y utilizaron métodos estadísticos para calcular el coeficiente de correlación entre los iones de fluoruro y otros componentes del agua subterránea.
Los resultados muestran que el agua subterránea con alto contenido de fluoruro no tiene una correlación obvia con las concentraciones de (K Na), Ca2 y Mg2, pero sí se correlaciona positivamente con la relación ρ(K Na)/ρ(Ca2). El agua subterránea con alto contenido de fluoruro se distribuye principalmente en HCO. 3-4 áreas. Guo Tianhui (2009) analizó la relación entre los tipos hidroquímicos del agua subterránea y el contenido de flúor en el área del piedemonte de Mianmian en Ningxia y descubrió que la correlación entre los dos no era obvia. Se estudió la correlación entre F- y diversos factores mediante análisis de correlación y se derivó la ecuación de regresión, concluyendo que F- se correlacionó positivamente con Na/Ca2.
Li Zhigang et al. (1999) encontraron que en la llanura de Huaibei, a medida que aumenta el contenido de flúor, los tipos químicos del agua cambian secuencialmente de HCO3-Ca y HCO3-Ca Mg (Na) a HCO3-Na. (Mg) Ca (Mg) y HCO3-Na(Mg) cambios. Wang Deyao (2004) descubrió que los tipos hidroquímicos de aguas subterráneas con alto contenido de flúor son principalmente SO4-Na y HCO 3-Na, basándose en el patrón de distribución de las áreas con alto contenido de fluoruro en las estribaciones septentrionales de las montañas Qinling en Shaanxi. Las condiciones alcalinas favorecen el enriquecimiento del flúor, mientras que en soluciones ácidas, el HF se forma fácilmente y se forman silicatos disueltos, lo que no favorece el enriquecimiento del flúor. Shen Hui (2005) trazó un diagrama de dispersión de F- y Mg2/Ca2, Na/Ca2 en el agua subterránea en el área de Yanchi y encontró una buena correlación. El agua SO4-Na y SO4-Cl-Na tiene un alto contenido de complejos de flúor. En condiciones alcalinas, los iones complejos se destruyen y existen en un estado iónico, lo que favorece el enriquecimiento del flúor. He Jin et al. (2008) hicieron un diagrama de Piper de los tipos hidroquímicos de agua subterránea con alto contenido de flúor en el distrito de Ganzhou, ciudad de Zhangye, y concluyeron que el flúor se enriquece fácilmente en agua de tipo SO4 Cl-Na Mg.
En resumen, la mayoría de los académicos utilizan actualmente métodos de análisis estadístico para estudiar la relación entre los iones de fluoruro y los iones individuales o dos iones en el agua subterránea en el proceso de estudiar el mecanismo de enriquecimiento del agua subterránea con alto contenido de flúor en condiciones microambientales hidroquímicas. Se calcula una correlación lineal simple entre las proporciones o diferencias de iones y el coeficiente de correlación entre ellos para determinar su correlación. El sistema de fluoruro de agua es un sistema compuesto de múltiples factores. Muchas variables restringen conjuntamente la evolución del campo de concentración de iones de fluoruro. La relación entre las variables es muy compleja. Es difícil resolver problemas más detallados mediante un análisis simple de un solo factor.