底泥氟长期释放机制：pH值的影响

氟在不同的水化学环境下，溶解度不同，pH值升高不仅会促进氟化物的溶解，而且不同pH值对氟和其他离子生成化合物、络合物的能力也不同，相关研究证明土壤和水的pH值在6～6.9时，氟的平均浓度为0.15mg/L；pH值在7～7.9时氟平均浓度为0.35mg/L；pH值大于8时氟的平均浓度为0.35mg/L[91]。说明酸性化学环境中有利于氟的沉积积累，碱性环境中有利于氟的释放和随水迁移。

2007年洋沙泡水库仅在4月份融冰时接近中性化学环境，pH值为7.36～7.66，此后皆为碱性环境，pH值为8.99～9.86。属于氟释放的化学环境。做pH值—氟浓度相关曲线（图7.1）发现pH值和氟的浓度变化成指数相关方式，相关性较好，相关系数r2为0.7847，且在0.01水平上F检验显著。说明碱性化学环境对氟的析出和释放有控制性的影响。

图7.1　洋沙泡水库氟与pH值相关曲线图(www.xing528.com)

F-与pH值呈正相关，但pH值对F-的控制是间接的，即符合如下控制模式：

另外，上覆水体氟离子浓度与底泥pH值也呈显著相关，表明pH值对吉林省西部湖泊底泥氟迁移和释放起着重要的作用。主要原因可能是：①对氟解吸反应的影响：首先pH值影响离子的带电性，从而影响其对固相表面的亲和力；其次p H较高也会影响固相表面的性质，从而影响固相表面对离子的亲和力和吸附容量；第三，pH值较高有利于金属阳离子的吸附，促进阴离子的解吸。②水土环境中大量的OH-易与Ca2+、Fe3+、Mg2+等离子生成沉淀，减少了阳离子与氟洛合的机会，从而使氟大量地释放于水溶液中。③碱性条件下，大量OH-与黏土矿物、腐殖质和土壤胶体所吸附的F-进行交换，使F-迁移到水中。此外加入大量的OH-以后，由于OH-与F-半径相近，能够将土壤黏土矿物晶格内的F-置换出来。因此碱性环境有利于底泥中氟的析出和释放。