水土中氟的形态特性及溶解和解吸作用

首先底泥全氟含量高，为水土环境中氟的迁移转化构建了足够的物质基础。其次底泥中可溶性氟含量较高，使长期水动力作用下的氟容易溶解或解吸出来。第三可转化的非生物态氟在水环境变化时也会转化成生物态氟，在水环境中解吸。

吉林省西部平原是一个较大型的陆相冲湖积盆地，盆地中主要沉积物是大兴安岭的中、酸性火山岩[67]。大兴安岭岩石中的主要矿物为钠长石、钾长石、斜长石、角闪石及黑云母等多种含氟矿物；岩石的副矿物多为磷灰石、黄铁矿、鋯石也多属含氟矿物。大兴安岭森林茂盛，岩石风化裂隙比较发育，易发生风化破碎、水解作用和离子交换作用。含氟矿物的岩石经长期的地质运动、风化溶解、搬运、最后随水流沉积于吉林西部低平原区，形成了深厚的河湖相堆积层。因此吉林西部低平原区继承了大兴安岭的岩石物质特点，也有较多的含氟矿物。

对吉林西部土壤的重矿物进行研究，发现含氟矿物主要有：萤石[CaF2]、黄晶[Al（SiO）4（OH，F）]、电气石、磷灰石、角闪石和黑云母等，这些矿物是在底泥中存在的较为稳定的含氟矿物。但KF（s）、Hg2F2（s）、NaF（氟盐）、CdF2（s）、CuF2（s）·2H2O（s）、ZnF2（s）和PbF2（s）等含氟矿物的溶解度比较高，在底泥中不稳定。此外，（NH4）2SiF6、Pb5（PO4）F、K2SiF6等含氟矿物的溶解度也很高，在水土中也会有一定程度的溶解向水体中迁移。底泥中氟存在的沉淀——溶解平衡见表7.3。

表7.3　底泥中氟所发生的沉淀——溶解平衡[28](www.xing528.com)

以洋沙泡水库为例，洋沙泡水土界面底泥全氟含量588～1157mg/kg，比一般地区土壤中的全氟200mg/kg高2.94～5.79倍，土壤全氟含量高为洋沙泡水土界面底泥氟向水中迁移提供了物质基础。在洋沙泡氟的各种形态中，水溶性氟为26.77～112.39mg/kg，在底泥中的含量仅次于残余态氟，比一般土壤的水溶态氟高许多。底泥氟的这一特点使洋沙泡水土环境中氟更有利于向水中迁移。交换态氟含量为0.07～0.28mg/kg，铁锰结合态氟含量为0.86～5.70mg/kg和有机束缚态氟含量为6.37～21.80mg/kg，铁锰结合态氟和有机束缚态氟一般可以通过解吸作用重新进入土壤溶液，成为生物有效态氟。所以洋沙泡的水溶性氟、可交换态氟、铁锰结合态和有机束缚态在沉淀—溶解和吸附—解吸及交换解吸作用下都可由底泥中迁移到水环境中。