李成城, 高旭波*等, 环境学院. Journal of Hydrology（2019）, Impact of anthropogenic activities on the enrichment of fluoride and salinity in groundwater in the Yuncheng Basin constrained by Cl/Br ratio, δ18O, δ2H, δ13C and δ7Li isotopes

近日，我校环境学院高旭波副教授团队在人类活动影响地下水氟富集领域的研究工作取得重要进展。相关研究成果发表在国际著名期刊《Journal of Hydrology》和《Environmental Pollution》。上述研究成果为深入认识饮用地下水氟富集和氟的水文-生物地球化学循环机制提供了重要理论支撑与新思路。论文第一作者李成城，为环境学院博士后，师从王焰新教授，高旭波副教授为通讯作者。

饮水供水安全，是国际社会普遍关注的重要民生问题。高氟咸水由于对机体毒害性强，影响范围广，受害人群众多，而受到了国内外水文地质学界和各级政府部门的广泛重视。在当前全球变化和人类活动强烈作用下，科学揭示人类活动干扰对地下水水质的影响效应，是关系到如何应对现实挑战的关键。

项目研究采用Cl/Br，δ¹³C和δ⁷Li同位素联合模型，通过在该模型中引入不同人类活动端元（包括污废水、化肥、地热水、盐湖水等），并依据各端元的Cl/Br，δ¹³C和δ⁷Li特征差异，成功阐释了人类活动影响下的高氟地下咸水富集形成机制。研究表明，浅层含水层更容易受到灌溉活动、污废水排放、施用化肥以及盐湖水入侵等活动的影响而富氟。深层水咸化及氟富集的主要机制包括地热开采活动导致的混合作用，以及由于过度开采深层水而引发的浅层咸水越流补给型污染。

此外，项目研究中还采用了地质微生物学、微生物组学和分子生物学技术，证实了在高氟地下水和富氟沉积物中存在着大量土著微生物，它们可以利用灌溉作用等过程中输入的有机物，进而诱发含水层沉积物中的氟向水中释出。研究表明，沉积物中氟的释出机制为：在微生物和沉积物颗粒作用的微界面上形成了局部的酸性环境，从而促进了沉积物中含氟碳酸盐岩和铝锰水合物的溶解。

上述研究成果受到国家自然科学基金、高等学校学科创新引智计划（111计划）以及中国博士后科学基金等项目的联合资助。研究工作还得到了我校地质过程与矿产资源国家重点实验室和生物地质与环境地质国家重点实验室的大力支持。

论文信息：

Title：Impact of anthropogenic activities on the enrichment of fluoride and salinity in groundwater in the Yuncheng Basin constrained by Cl/Br ratio, δ¹⁸O, δ²H, δ¹³C and δ⁷Li isotopes

Authors: Chengcheng Li, Xubo Gao*, Yongsheng Liu, Yanxin Wang

Sources：Journal of Hydrology, December 2019579:124211

Available online：3 October 2019

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2019.124211

Title：Indigenous microbes induced fluoride release from aquifer sediments. Environmental Pollution

Authors: Xubo Gao, Wenting Luo, Xuesong Luo, Chengcheng Li, Xin Zhang, Yanxin Wang

Sources：Environmental Pollution, Volume 252, Part A, September 2019, Pages 580-590

DOI: 10.1016/j.envpol.2019.05.118.

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749118355519