中华人民共和国卫生部于2006年12月发布的《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)中明确规定:生活饮用水中氟化物的浓度应限制在1.0mg/L以内,小型集中式供水和分散式供水中氟化物的浓度应尽量限制在1.2mg/L以内。基于以上标准并考虑到氟对人体健康作用的两面性,我国多数学者推荐0.5~1.0mg/L为符合我国实际国情的适宜饮用水氟浓度,并将水氟浓度高于1.0mg/L的水列为不适合直接饮用的高氟地下水。
通过对南阳盆地地下水水质资料的整理分析,统计出南阳盆地地下水中氟浓度的特征参数见表5-1,由表5-1中数据可知,氟在南阳盆地地下水中的浓度范围在0.04~2.90mg/L之间,最小氟浓度与最大浓度之间相差70余倍。其均值为0.46mg/L,不仅低于0.5~1.0mg/L的适宜饮用水氟浓度,而且低于河南省地下水中氟的平均浓度范围0.6~0.8mg/L。此外,总样本数据的标准差为0.31,说明差异较为显著。
表5-1 南阳盆地地下水中氟浓度的特征参数表
基于对氟浓度与人体健康关系的认识,依据《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)并结合南阳盆地地下水中氟含量的实际情况,根据氟浓度的大小将南阳地区的地下水按《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)中的Ⅰ级标准将水氟浓度小于等于0.5mg/L的地下水划分为低氟地下水,水氟浓度在0.5~1.0mg/L之间的地下水称为中氟地下水,水氟浓度大于1.0mg/L的地下水称为高氟地下水;并进一步按Ⅱ级标准细分为过低氟地下水、偏低氟地下水、适宜氟地下水、偏高氟地下水、较高氟地下水和过高氟地下水六种类型。
氟浓度范围与各类别地下水之间的对应关系见表5-2。在表中统计数据的基础上绘制南阳盆地地下水中不同氟浓度范围样品累积百分率图(图5-4)。
表5-2 南阳盆地地下水样分类表
图5-4 南阳盆地地下水中不同氟浓度范围样品累积百分率
由表5-2中数据以及图5-4可以看出,南阳盆地地下水氟浓度大多小于1.0mg/L,仅有部分地下水样中的氟浓度超过了1.0mg/L,在所采取的337份地下水样中,氟浓度小于等于1.0mg/L的地下水样共计327份,占总样品数的97.04%,大于1.0mg/L的地下水样共有10份,占总样品数的2.96%。其中低氟地下水、中氟地下水以及高氟地下水所占的比例分别为54.90%、42.14%和2.96%。
更进一步可以看出,在高氟地下水样品中仅氟浓度为1.0~1.2mg/L的偏高氟地下水所占的比例超过了1%,为1.78%,较高氟地下水及过高氟地下水样品各有2份,均仅占总样品数的0.59%;在占总样品数54.90%的低氟地下水中,氟浓度小于等于0.3mg/L的过低氟地下水样品共计101份,占总样品数的29.97%,含氟浓度为0.3~0.5mg/L的偏低氟地下水样品共有84份,占总样品数的24.93%;中氟地下水样品共142份,所占比例为42.14%。
通过对以上数据的整理分析可知,首先,氟浓度在1.0mg/L以上的高氟地下水样品占总样品数的比例较小,仅为2.96%;其次,地下水氟浓度的平均值偏低,为0.46mg/L,不仅小于适宜饮用水氟浓度的下限0.5mg/L,而且低于河南省地下水中氟的平均浓度范围0.6~0.8mg/L,氟浓度在1.0mg/L以下的中氟地下水和低氟地下水样品占总样品数的97.04%,可见南阳盆地地下水氟浓度具有明显的“低值性”特点,以中低氟地下水为主;最后,高氟地下水样品中以氟浓度为1.0~1.2mg/L的偏高氟地下水为主,共6份水样,分别占总样品数的1.78%以及高氟地下水样品数的60%。如前所述,由于地下水取样点在盆地内都有分布,且相对均匀,因此得出南阳盆地高氟地下水所占比例较小,以中低氟地下水为主,而其中大部分(60%)为偏高氟地下水。
那么,浅层地下水与中深层地下水是否都具有这种明显的“低值性”特点?浅层地下水与中深层地下水之间不同类型含氟水所占的比例是否存在差别?为此,我们统计了浅层及中深层地下水样品中的氟浓度状况(表5-3),并得出了各种类型地下水样品在浅层及中深层地下水中所占的比例(表5-4),绘制出南阳盆地浅层及中深层地下水中不同氟浓度范围样品累积百分率图(图5-5,图5-6)。
表5-3 南阳盆地地下水氟浓度特征参数表
表5-4 南阳盆地浅层及中深层地下水样品分类统计表
图5-5 南阳盆地浅层地下水中不同氟浓度范围样品累积百分率
图5-6 南阳盆地中深层地下水中不同氟浓度范围样品累积百分率
由表5-3中数据可以看出:浅层地下水中氟浓度的最大值为2.90mg/L,最小值为0.04mg/L,平均值为0.48mg/L;中深层地下水中氟浓度的最大值为1.64mg/L,最小值为0.06mg/L,平均值为0.41mg/L。
显然,浅层地下水氟浓度的最大值以及平均值都高于中深层地下水,可见浅层地下水氟的浓度整体高于中深层地下水;浅层及中深层地下水氟浓度的平均值都较小,均低于0.5mg/L。
而由表5-4以及图5-5和图5-6可以看出,在浅层及中深层地下水中,低氟地下水、中氟地下水及高氟地下水所占的比例具有较大的差异。虽然无论是浅层还是中深层地下水,低氟地下水所占的比例都比中氟及高氟地下水所占的比例高,但是在中深层地下水中低氟地下水所占的比例达69.66%;而在浅层地下水中低氟地下水所占的比例为49.60%,显然低氟地下水在中深层地下水中所占的比例远高于浅层地下水;而其中过低氟浓度地下水所占的比例都比偏低氟地下水所占比例高。在中深层地下水中,中氟地下水所占的比例为26.97%,远低于浅层地下水中中氟地下水所占的比例47.58%。虽然中深层地下水样品中的高氟地下水样占总样品数的比例略高于浅层地下水,但是应注意到其绝对个数较少,而浅层地下水中的高氟地下水样品较多,并且浅层高氟地下水的最大氟浓度达到2.90mg/L,远超过中深层高氟地下水1.64mg/L的最大值。
所以,总体来讲,南阳盆地地下水氟浓度具有明显的“低值性”特点,高氟地下水所占比例较小,以中低氟浓度地下水为主;高氟地下水中氟浓度为1.0~1.2mg/L的偏高氟地下水样品占大部分,并且深浅层地下水氟浓度存在一定的差异;浅层地下水中氟浓度比中深层地下水整体偏高,无论是高氟地下水样品的个数还是地下水氟浓度的平均值及最大值均大于中深层地下水。