地球化学在水资源中的应用研究

张培新　徐菲

摘 要 地球化学应用于地质矿产、农牧、环境保护及医学保健等领域。水资源是我们人类生存不可或缺的一部分，对水环境造成的污染使得我们的生活环境变得更加恶劣。运用地球化学的一些方法，可以对我们生活的水资源进行治理；地球化学对于水资源的保护及其在水资源方面的应用涉及到我们生活的方方面面，地球化学对于我们的生活至关重要。

关键词 地球化学 水资源 方法 生活 环境

中图分类号：P641.3 文献标识码：A

应用地球化学是主要研究地球各组成部分的化学成分及其变化规律，化学过程及其制约因素，化学演化及其成因与机理的学科。是地质学和化学相互融合的边缘学科，并涉及与自然过程有关的所有学科中的化学研究。化学元素和同位素是其基本的研究对象。

地球化学应用于地质矿产、农牧、环境保护及医学保健等领域。如通过岩石地球化学测量、土壤地球化学测量、水系沉积物测量、水化学测量、生物地球化学测量及气体地球化学测量，寻找各类金属矿床和放射性元素矿床，都取得良好效果。

1应用地球化学概述

应用地球化学，顾名思义，是地球化学的实践应用，是地球化学的一个分支学科。它是将地球化学的基本原理和方法技术用于研究地球物质成分及其分布、分配给人类带来的利弊，即解决地球物质成分和人类的厉害关系。

2地球化学在水资源开发中的应用

2.1生活用水方面

现代人们往往利用岩石矿物来改变水中的某些成分使其成为人工矿泉水和人工“纯净水”。寻找和开发优质的生活用水的供水基地是国民经济工作中的日常而又非常重要的工作。不符合质量的供水将会影响人们的生活质量以及人们的身心健康，严重的还会可能导致一些严重的疾病问题。

2.2在工业中的应用

水资源是工业原料之一。所有的饮料厂都以合格优质的水资源为原料。青岛啤酒必须以崂山泉水为原料，茅台酒必须以贵州茅台水为原料。

在四川盆地，勘探石油的规程中发现了不少的水文为35～90℃的地热卤、矿水。地热卤、矿水中含有丰富的卤元素、各种盐类以及锂、铯、钾等。在绵阳的蓬莱镇勘探石油时，在地下1000～2000m处打出自流的水，水温达到80℃左右，目前已经从水中提取出14种产品。

2.3在农业中的应用

现代化的农业需要多方面的知识，水文地球化学对于现代农业时不可或缺的知识。农业生产过程中在水—土壤—农作物体系中的转化不仅在环境方面是重要的问题，而且在科学施肥和灌溉、提高效益、降低成本方面也是很重要的问题。现代农业必须对水—土壤—农作物进行监测，其中对水化学成分和性质的监测是最简易和有效的手段。在施肥过程中监测水中的硝酸盐和含有磷的化合物；在向土壤中添加任何添加剂时要监测水的物理性质，pH、溶解物的含量等；在灌溉过程中应该对地下水位、水质进行监测，防治土壤盐碱化。

3水资源污染问题

3.1六价铬和氰

六价铬和氰来自与电镀行业的工业废水。废水不经过处理，随便排放，这是当今对地下水造成污染的主要来源。根据杭州市防疫站的资料，杭州全市有电镀单位大约79家，每年排放的含氰化物23万t，含六价铬的废水为40多万t。在这些厂区周边的水井中的地下水，已经发黄发臭，暴雨过后水质更差，用这些水洗完衣服后，会导致幼儿患铬疮等。

3.2有机质三氮（NH4+、NO2-、NO3-）污染

由于人为因素和自然因素的叠加作用，地下水中的有机质的含量比地表水高，特别是在沿海地区的黏性土层中。但是三氮含量还是高于人口稠密的地方，这是由于现代生活中的大量生活污水排放以及垃圾堆放造成的。NO3-进入人体之后，可以还原形成NO2-，对人体健康造成伤害。因此，对地下浅层水的污染监测和保护问题应该做到足够重视。

3.3矿山开发中的镉与氟的污染

矿坑废水、矿渣对地表水与地下水的污染也比较严重。已经开采利用的铁、黄铁矿、铜、银等矿每年都有相当大数量的矿坑废水和废渣向环境排放。

水中镉的来源主要是铅锌矿的开发与利用，镉多以硫化镉和碳酸镉的形式存在铅锌矿中，因此，在铅锌矿的开采与炼制的过程中排放出的废水和废渣中均含有镉。还有许多未开采的铅锌矿，由于水的淋溶和溶解作用，使得许多镉富集在地下水中。

萤石矿的开采与冶炼过程是氟污染的主要来源。如武义东风萤石矿，尾矿坝废水960t/d，浮选废水240t/d，含氟60～120mg/L。在一些地区中，由于居民引用含氟水牙齿已经出现斑釉症，这种病在小孩子中最严重。

4总结

随着经济的发展，对水资源需求量的日益增加和对水资源利用的不合理行为不仅加剧了水资源紧缺的形式，而且出现了一些列环境水文地质问题，如水位持续下降、水量枯竭、盐渍化、海水入侵、水质污染、水质恶化、地面沉降、沙漠化、沼泽化等问题。他们不仅加剧了水资源的紧缺程度，而且还使水的质量变劣，破坏了生态环境，给人民生活和工农业建设带来了严重的影响。

本文让我们认识到地球化学在水资源中起到的作用，以及水资源受到一些重金属的污染；我们可以用化学的方法来提高我们地球的水资源质量，对环境污染造成的水质破坏、水质污染进行治理；对盐渍化的土壤进行治理，让我们获得更多优质的土地。

参考文献

[1] 海飞，郝瑞霞.普通地球化学[M].北京大学出版社，2007.

[2] 中国科学院地球化学研究所.高等地球化学[M].科学出版社，1998.

[3] 秉忱，沈治安.我国地下热水的水文地球化学特征[E].全国水文地球化学学术讨论会资料，1982.

[4] Masashi Kamon.Environmental Geotechnics[M].Kyoto University，Japan，1996.

[5] T.Shibasaki，etal.Environmental Mangement of Groundwater Basions[M].Tokai University Press，1996.

[6] 刘昌明.我国西部大开发中有关水资源的若干问题[J].中国水利，2001（2）：57.