底泥氟长期释放机制及影响

1.2.2.1　氟的大循环

氟在自然界的分布十分广泛，几乎遍布于岩石、矿物、土壤、大气、天然水体、植物和动物体内。氟是自然界中最活泼的循环元素之一。

在地球岩浆的熔化过程中形成的氟磷灰石在自然界中含量丰富，是生物界氟的主要来源。

火山活动也是自然界中氟的重要来源。火山爆发时年平均降氟率为6～20kg/hm2。喷发的含氟的灰尘和气体通过大气、降水、土壤进入到生物圈。在长期的风化、淋溶过程中，喷溢的岩浆及含氟矿物中的部分氟溶于水，使水中的氟含量增高。水中的氟化物直接或通过土壤少部分进入生物圈，其他随地表水流入海洋。大量的氟随磷和钙一起沉积于海生动物的骨骼中，并随其衰亡沉入海底，形成稳定的氟磷灰石（氟磷酸钙）Ca5[PO4]3F。漫长的地质变迁（如海底的升高）使整片海区重新变成陆地，大量显露出地层的氟化物被溶解，又被地下水和河流带入海洋。

氟在自然界的大循环大体如此。在各地质时期都在进行，不断地运动，而且在有陆地存在时不只一次地重复。

1.2.2.2　氟的小循环(www.xing528.com)

除氟的大循环外，也有几百年甚至更短周期的小循环。

在陆地和海洋表面的广大区域，很多因素可以影响氟进入大气。由于氟的挥发性、海水的蒸发、火山活动、被风刮起的土壤的灰尘，氟可以被运动的空气带到很远距离，然后又可伴随雨、雪等重新落到地表面。植物在吸收土壤中水及养分时也吸入一些氟，并随同其他盐分一起将氟吸收。动物既可以从水中摄取部分氟，也可以从动、植物食品中摄入部分氟，将未吸收的氟排泄掉，而将部分氟吸收，沉积在硬组织中。

植物和动物死亡后，氟又重新回到土壤中，随地下水被带到土壤的深处。由于微生物的分解作用部分被沉积下来，长时期的作用后形成氟磷灰石，其中可溶性的氟化物被地下水带到江、河、海洋中。

在科学技术发展的今天，特别是人类的生活和生产活动越来越强烈地影响氟在自然界的循环。人类利用基岩和沉积岩中存在的氟，大量开采用于工业原料和肥料，使地壳中贮藏的大量氟参入循环活动。人们使用肥料时，如磷酸盐、过磷酸钙等，使大量的呈溶解状态的氟散布在地表面。据有关资料，每年随肥料一起有几千万吨氟被带到地表面，这个数量在生物界氟循环的总平衡上有重大意义。除此而外，炼铝、钢铁、磷肥、农药、建材、玻璃、发电等生产过程中产生的大量含氟烟尘和气体进入大气，有些厂、矿排放的含氟废水进入地表水。

由于氟在生物界的扩散及在循环过程中的移动特点，并且人类的活动又促使了氟在生物界小循环的进程，因此出现氟对生物界影响的多样性。