神东矿区高氟矿井水特征与成因分析

"神东矿区高氟矿井水的研究揭示了该地区淡水资源问题和矿井水循环利用的挑战。高氟矿井水的存在主要由于矿产开采过程中的地质环境和水文地球化学作用，对环境和人体健康构成潜在威胁。通过对62组水样进行分析，发现矿井水中氟离子质量浓度在0.16至12.75 mg/L之间，平均值为5.01 mg/L，其中大部分超过国家生活饮用水标准。空间分布上，西北部矿井水氟离子浓度较高，尤其在布尔台矿和乌兰木伦矿。深度上，150至300米的含水层中高氟水尤为显著，这与3-1煤和5-2煤开采活动有关。水化学条件如偏碱性、高总溶解固体（TDS）、高钠离子（Na+）、高碳酸氢根离子（HCO3-）和低钙离子（Ca2+）为高氟环境的形成创造了条件。延安组地层是主要的补给源。矿井水中氟离子的增加主要由含氟矿物溶解引起，尤其是方解石和白云岩的溶解导致萤石等含氟矿物溶解平衡改变。此外，阳离子交换增强了水中钠离子浓度，而HCO3-的竞争吸附促使氟离子从粘土矿物表面释放，促进氟离子在矿井水中的富集。蒸发浓缩和人类活动对高氟矿井水的形成影响相对较小。这些研究结果为神东矿区的矿井水治理和环境保护提供了科学依据。" 这篇论文深入探讨了神东矿区高氟矿井水的分布特征和形成机制，对于理解矿井水的水质问题及其潜在的环境影响具有重要意义。通过数理统计、离子比例分析和因子分析，研究人员揭示了矿井水中氟离子浓度的地理分布规律，指出西北部地区氟离子浓度偏高，这可能与地质构造和矿物成分有关。同时，研究也指出，地下水的深度和矿产开采活动对氟离子的富集有直接影响，尤其是特定煤层开采后的矿井水。此外，水化学环境，特别是碱性环境和特定离子浓度，有利于氟离子的溶解和存在。水岩相互作用，包括含氟矿物的溶解和阳离子交换，是形成高氟矿井水的关键过程，而非人为活动和蒸发浓缩。这些发现对于制定有效的矿井水处理策略，保障区域水资源安全和生态环境健康具有重要指导价值。