东北地方病严重地区地下水勘探与供水安全示范
“东北地区地方病严重地区地下水勘查及供水安全示范”是中国地质调查局部署的“地方病严重地区地下水勘查及供水安全示范”工作项目之一。项目工作时间为2006年至2011。承担单位为中国地质调查局沈阳地质调查中心,参与单位为黑龙江省地质环境监测站、吉林省地质环境监测站、内蒙古自治区地质环境监测院、辽宁省地质环境监测站、吉林大学。
该项目的工作是系统总结东北饮水型地方病严重地区现有的改水经验和水文地质条件,选择重点地区开展地下水勘查,查明适宜人畜饮用的地下水分布和埋藏条件,实施典型地区供水安全示范工程,提出地下水开发利用分区;研究东北地区地方病严重地区地下水中砷和氟的赋存和分布,为解决类似地方病严重地区的饮水困难提供地质资料和示范经验。
项目工作坚持“以人为本”的原则,以饮水型地方病区人民的供水安全为目标;充分利用现有的水利环境调查研究成果,应用水文地质和环境地球化学的最新理论、技术和方法,发挥水文地质的专业知识,解决防病改水问题;根据病区病情、水文地质条件和水资源特点,选择重点,进行整体规划。分期分批开展了东北地区15县(市、区)水文地质专项调查,编制了地下水开发利用区划,为改水示范工程的实施提供了依据。选择典型地区,结合当地社会经济发展需要,在病区开展地下水勘探、供水安全和改水示范,解决部分群众饮水安全问题;开展综合研究和专题研究,深化对地质规律的认识,总结地方病区地下水勘探开发经验,指导和促进饮水型地方病区供水安全问题的解决。
1.基本查明了松嫩平原主要致病含水层的结构特征。
通过水文地质专项调查、供水安全示范工程、专题研究和综合研究,在充分利用前人工作成果的基础上,基本查明了松嫩平原的含水层结构。认为松嫩平原病区的致病含水层在结构上主要是第四系孔隙水含水层,高氟、高砷、高矿化度地下水主要存在于第四系松散岩类含水层中。根据地下水埋藏特征、含水岩系和水力特征,可分为上更新统第四系孔隙潜水含水层和中、下更新统白土山组承压含水层。
区域水文地质条件表明,松嫩平原第四系孔隙潜水含水层下广泛分布着富水性好、水质优良的第四系孔隙承压水和新近系、古近系、白垩系孔隙裂隙和裂隙孔隙承压水,是改善病区供水的目的层。
2.基本摸清了东北地区地方病的现状和分布规律。
东北地区是我国的重疫区之一。几乎每个行政区县都有不同程度的地方病分布,具有病区分布广、患者多、病情重、危害大的特点。主要有氟中毒、克山病、大骨节病、地方性甲状腺肿、克汀病、砷中毒,其中氟中毒是东北地区最主要的地方病。氟中毒流行区为辽宁省的盘山、黑山、辽中、康平、建平、法库、新民、彰武、凌海、辽阳,吉林省的通榆、白城、洮南、乾安,黑龙江省的肇源、肇东、肇州、安达、林迪安、大通区,内蒙古自治区东部的通辽。病区人口约750万,患者约260万。主要表现为氟骨症和氟斑牙。在地貌上,这些地区主要是低平原、高平原和山前扇形平原的低洼地区。居民用水以第四系浅层水为主,高氟地区地下水含氟量一般为1 ~ 3mg/l,饮用高氟水是导致氟中毒的主要原因。松嫩平原地方病的发生与自然和地质条件有关。原生环境是地方性氟中毒的基本条件,主要包括气候、水文特征、地形地貌、土壤、地质条件、地球化学环境和水文地质环境。人为因素,包括人为污染、水土资源利用、生活习惯和社会经济发展水平,进一步影响地方性氟中毒的发生和发展。
3.研究了氟和砷在地下水中的分布和富集。
松嫩平原高氟地下水主要分布在吉林省西部的通榆县和乾安县,洮南市的黑龙江省西南部的大庆市和安达市,以及肇东、肇源、肇州地区。在这些地区,潜水含水层、第四系承压含水层和第三系承压含水层的地下水样品均有氟含量超标现象,地下水含水层的超标率最高。
松嫩平原高砷地下水主要分布在通榆县和洮南市。在这些地区,潜水含水层、第四系承压含水层和第三系承压含水层中的砷含量均超标。其中,第四系承压含水层水样超标点数最多。
研究表明,东北地区地下水中的氟主要来源于含水围岩,在“岩石、土壤-地下水”系统中浓度梯度始终较高,因此存在氟从岩石、土壤向地下水迁移的潜在可能性。
研究区大兴安岭分布的各类岩石中砷含量高,客观上提供了砷的来源,岩石中的矿物是地下水成分的主要来源,水-岩相互作用是形成高砷地下水水化学成分的直接原因。另一方面,新生代以来这些地区的土壤经历了不同的气候环境和不同的水文条件,有利于砷的富集。土壤中的砷是该地区地下水中砷的直接来源。
通过分析认为,地下水中氟和砷的浓度与TDS含量和水化学类型密切相关。高F、高As地下水中TDS含量大于500mg/L,水化学类型多为HCO3、HCO3 Cl或Cl HCO3,水中Na/(Cl+SO4) mg当量比一般大于1。结合汽水的形成条件和特点,可以说F和As在汽水中容易富集。
4.地方选区地下水的开发利用是分区的。
在地下水资源计算评价的基础上,根据地下水的分布规律、富水性、埋藏条件、水质、水量和开采方式,充分考虑地方病的现状和地下水中砷、氟、矿化度的赋存和分布规律,根据地下水的目的层、水质、防治水方法、地下水环境的安全和保护措施、开采条件、成井工艺和矿化度,
二、适用范围及应用实例
通过专项水文地质调查、专项研究和供水安全示范工程实施,基本查清了东北地区15专项调查区和供水示范区的自然地理、地形地貌、区域地质水文地质条件、地方病分布及其与地质环境的关系,开展了地下水资源评价和开发利用区划,成功实施示范井33口,总出水量达到22000m3日以上。成功解决了8个县(市、区)约4.8万人的安全饮水问题,为病区近654.38+0.5万人提供了防病改水示范经验,受到当地居民的好评,促进了当地政府和居民防病改水,起到了良好的示范作用。
第三,促进转变方式
会议交流、项目合作、咨询服务、宣传报道等。
技术支持单位:中国地质调查局沈阳地质调查中心。
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