河北省是氟中毒发病情况比较严重的地区,关于引发氟中毒的氟元素的一系列地球化学问题的探讨对于弄清楚氟中毒的致病根源,缓解氟中毒具有重要的现实意义。本文利用河北省1：25万平原区多目标地球化学区域调查的数据资料,对太行山山前平原土壤、地下水中氟元素分布、富集规律进行探讨。在此基础上圈定氟元素异常或高值区,并通过二次采样(包括水平和垂向剖面)分析异常成因。通过搜集资料及采集岩石等样品,分析研究区内土壤及地下水中氟元素的来源。通过土壤样品X射线衍射分析,探讨土壤中氟元素赋存状态。在以上研究的基础上,系统地探讨氟元素在各种环境介质中的迁移转化规律。通过采集大宗农作物籽实样品,运用相关性分析及回归分析方法,结合食品标准,探讨氟元素的潜在危害性,并对玉米、小麦作物的污染情况进行评价。研究区内氟元素的一系列研究为氟中毒的防治工作及政府决策提供了理论依据。论文主要取得以下结论和认识：1.太行山山前平原表层、深层土壤氟在区域上都呈现出一条北东向的高氟带,主要集中在白洋淀洼地、宁晋泊-大陆泽洼地,沧州青县-衡水武强以及沧州沿海等地。湖海相、沼泽相沉积的沼泽土、盐土中氟元素含量相对较高,风沙土、新积土氟含量较低。成土母质与自然地质地貌单元二者相辅相成,一并构成了研究区土壤氟元素地球化学景观分布的控制因素。研究区浅层地下水也呈现出一条北东向的高氟带,主要出现在中部的泛滥平原与冲积扇缘交接洼地、海陆交互地带、古河道两侧河间地带等处。沧州地区深层地下水氟含量普遍偏高,超标现象比较严重,局部地区地下水氟含量超过4 mg/L。2.土壤氟异常区分析表明,异常主要受自然背景控制,自然源的贡献率相对较高,在71.66%～91.04%之间。浅层地下水高氟异常属原生环境异常,高氟地下水中的氟主要来自于太行山富氟基岩和平原区第四纪松散堆积物中的含氟矿物。地下水补、径、排条件差、埋藏较浅；气候干旱,蒸发作用强烈；土壤盐渍化,矿化度高等因素共同作用促成了高氟水的形成。3.太行山山前平原土壤及地下水中的氟有多个来源。太行山区基岩、第四纪火山活动、黄河泛滥以及第四纪海侵等是主要的自然源,灌溉水、化肥、大气降尘是主要的人为源,其中化肥是较为主要的人为源,对氟元素在土壤中的分布富集影响较大。4.研究区土壤中的氟主要赋存在粘土矿物中,特别是伊利石、伊蒙混层矿物中。在研究区内中性或偏碱性(pH值7-8)的浅层地下水中,氟的组分存在形式以F-、CaF+、MgF+三种为主。5.研究区小麦、玉米籽实中氟元素含量均低于国家绿色食品标准限值,属于百分之百的绿色农产品。氟元素在小麦、玉米籽实中均呈低富集状态,其富集受多种因素影响,包括根系土壤中氟元素含量、土壤理化性质等,灌溉水、化肥、大气降尘中氟元素浓度,以及作物自身对氟元素富集能力的差异等。研究区内土壤氟以适中和丰富的为主,局部地区土壤出现氟元素含量极缺乏或极丰富。土壤氟极丰富的地区主要位于沧州、邯郸,以及廊坊、衡水、邢台的部分地区,也是氟中毒发病较严重的地区,应引起注意。6.氟元素日摄入量及健康风险评价表明,研究区内人群日摄入氟元素量低于世界卫生组织(WHO)推荐的氟元素的ADI值(2mg/(人.d),也低于我国卫生部规定的氟元素日摄入量限值3.5mg。从氟元素的摄入途径来看,主要来自于水。研究区内存在大面积的高氟水,尤其是深层地下水,这可能是导致河北省氟中毒发病率高的一个主要原因。