海水入侵对莱州湾地下水氟释放潜在影响研究.pdf

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1、第30卷第2期2012年4月海洋科学进展ADVANCESINMARINESCIENCEV01．30No．2April，2012海水入侵对莱州湾地下水氟释放潜在影响研究陈桥1’2，史文静3，芦清水3，宋召军1’2，邸宝平3(1．山东省沉积成矿作用与沉积矿产重点实验室．山东青岛266510；2．山东科技大学地质科学与工程学院，山东青岛266510；3．中国科学院烟台海岸带研究所，山东烟台264003)摘要：分析莱州湾海水入侵与莱州湾富氟地下水概况，并讨论了海水入侵对莱州湾地下水氟释放的影响。莱州湾海水入侵改变了地下水地球化学性质，这一过程将有利于增加地下水水一岩作用过程中氟释

2、放．从而促进地下水氟释放，莱州湾地下水氟富集与海水入侵存在某种潜在关系，特别是与古海水(成、卤水)入侵有关。开展相关的模拟及实验研究对沿海地区氟中毒机理以及海水入侵环境效应等具有十分重要的意义。关键词：莱州湾；海水入侵；氟；地下水中图分类号：P641．2文献标识码：A文章编号：1671—6647(2012)02一0219—101莱州湾海水入侵概况从20世纪初欧洲首先发现海水入侵到现在，人类居住的五大洲都先后发生了海水入侵。我国首先于1964年在大连市发现海水入侵，时至今日，葫芦岛市、大连市、秦皇岛市、天津市、山东半岛、苏北平原，上海市、宁波市、北海市等地均先后发生海水入侵

3、，范围逐渐变广。其中以山东半岛最为严重，又以莱州湾最严重‘1

4、。，r莱州湾海水入侵在广饶、寿光、寒亭、昌邑、平度、莱州、招远和龙口八个县市均有分布(图1)。自1976年发生海水入侵以来，一直以惊人的速度不断扩展[2]。20世纪70年代末，莱州湾地区水质的季节性变成预示了海水入侵的开始；20世纪80年代至90年代，由于降水偏少，工业用水猛增，莱州湾海水入侵范围扩大数倍，截止到1990年，本区海水侵染面积已达435km2[33；1990一1995年，由于降水量增加及节水措施实施，莱州湾海水入侵发展势头得到抑制，增长速率变慢，但灾害仍在发展。截至1995年底，莱州湾地区海水入侵

5、面积已达974．6km2[1。2“一(图2)，如今仍以惊人的速度发展，据2007年中国海洋环境质量公报，莱州湾海水入侵面积已达2500km2，约占莱州湾地区面积的25％，该值已超过马风山等[53曾预测的至2017年的莱州湾海水入侵面积(2400km2)。莱州湾海水入侵存在2种基本类型：来源于现代海水的狭义海水入侵和来源于浅层第四纪冲积层中古海水(包括地下咸水和地下卤水)的地下咸水人侵，它们的成因、机理和危害差异明显口]。Han等[71将莱州湾海水入侵分为西(南)岸、东(北)岸，东岸西起虎头崖，东至石虎嘴，为港湾海岸类型的沙质堆积岸，以近岸的现代海水入侵为主。西岸从莱州市土

6、山乡经昌邑、寿光至广饶县小清河南岸，主要为第四纪冲积平原，以古海水入侵为主，除此之外，两者交叉带还存在现代海水和古海水混合入侵。Zhang和Dai[8]认为，莱州湾北收稿日期：2011一01—2l资助项目：国家自然科学基金——海水入侵胁迫下的莱州湾地下水氧富集研究(40901027)；山东省自然科学基金——莱州湾海水入侵对岩(土)氟释放影响及规律模拟试验研究(zR2011Dcl006)；中国科学院创新团队国际合作伙伴计划——海岸带典型环境过程和资源效应作者简介：陈桥(1979一)，男，四川南充人，讲师。博士，主要从事环境地质学和环境地球化学方面研究．E—mail：chen

7、q5581@163．c∞(张骞编辑)海洋科学进展部海水入侵存在“t源”特点．即现代海水、古海水及包含于第四系含水层及基岩裂隙或缝隙中的卤水，并提出可用丫w：／托，一指标米区分／fi同来源。图例海水分侵分界线图】莱州湾海水入侵分自id：意图Fig．1Ashtchmapofs(、aw：ltcrintrusiondislrmuti()nslnthercgi()nsurmLlndlng978198219851989199319971999t／年份6005f)O400'300蜃沈2001000图2莱卅l湾1978一1999年海水入侵速率与面积。F畦2Therateandareaof

8、seawaterintrusloninthcregionsurroundmgtheLaizhouBayfrom1978to1999海水入侵给当地工农业生产、城镇建设、人民生活及生态环境带来一系列不良影响。海水入侵成为沿海地区最重要的生态环境问题之一。如恶化地下水质，加剧淡水资源匿乏；耕地资源质量退化，农业生产能力下降；土壤次生盐碱化，生态环境逆向演替；淡水成化，工业发展面临困境等旧j。近年来，海水入侵导致饮用水源污染，严重威胁当地居民人体健康已引起人们更多的关注。研究发现。除氟斑牙和氟骨症外，甲状腺肿、布氏菌病、肝吸虫病、中风