Геохимические особенности солевых отложений питьевых вод (накипи) Байкальского региона Б.Р. Соктоев, Л.П. Рихванов, Т.Т. Тайсаев* Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск *Бурятский государственный университет, г. Улан-Удэ 2012

В практике комплексных эколого-геохимических исследований в качестве депонирующих сред используются такие объекты, как почва, поверхностные и подземные воды, снеговой покров, растительность, кровь и волосы человека и др. Перспективной средой, которую можно использовать в таких исследованиях, являются солевые отложения питьевых вод (накипь), которая образуются на стенках бытовой посуды, предназначенной для кипячения. Как показывают исследования, проводимые на кафедре геоэкологии и геохимии Томского политехнического университета, элементный состав солевых отложений питьевых вод ярко показывает смену геохимических обстановок, обусловленную факторами природно- техногенного характера (Патент Способ определения участков загрязнения ураном окружающей среды. Авторы: Рихванов Л.П., Язиков Е.Г., Барановская Н.В., Янкович Е.П. Заявлено ; Опубл ). 2 Актуальность исследования

3 Цель: на территориях с различными геологическими и металлогеническими особенностями и разной степенью техногенной нагрузки рассмотреть возможность использования солевых отложений питьевых вод (накипи) для оценки состояния качества вод и эколого- геохимической обстановки на территории

4 Накипь представляет собой солевые отложения, которые в течение длительного времени накапливается в бытовой теплообменной посуде, где создаются определенные термодинамические условия 1.Достижение состояния перенасыщения 2.Образование центров кристаллизации 3.Рост кристаллов Процесс образования накипи

Сравнительный анализ результатов рентгенофазового анализа травертинов (Памуккале) и проб накипи 5 Основные минералы: карбонаты кальция (около 90%), железа (сидерит), гидроокислы железа, алюмосиликаты

Территория исследования Правобережье и левобережье Братского водохранилища Закаменский район Боргойская впадина Усть-Баргузинская котловина Тункинская котловина Пригород г. Улан-Удэ

152 пробы солевых отложений питьевых вод из 67 населенных пунктов Район (или населенный пункт)Количество проб Иркутская область Правый берег р. Ангара64 Левый берег р. Ангара21 Республика Бурятия Закаменский район30 Боргойская впадина8 Баргузинская котловина11 Тункинская котловина2 Пригород г. Улан-Удэ16 Изученность территорий исследования Для сравнительной характеристики проанализированы образцы травертинов – природных карбонатных образований - Памуккале (Турция), Виши (Франция), Таловские чаши (Томская область), Жемчуг, Горячинск (Бурятия).

8 8 Методы исследования Инструментальный нейтронно-активационный анализ (ИНАА) Рентгеноструктурный анализ Электронная микроскопия МИНОЦ «Урановая геология» кафедры геоэкологии и геохимии Института природных ресурсов ТПУ Ядерно-геохимическая лаборатория Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS) ООО «Химико-аналитический Центр «Плазма» (г. Томск)

Предсаянский межгорный прогиб Схематическая геологическая карта Байкальского региона (Атлас Байкала, 1993) Сибирская платформа Саяно-Байкальская горная область Магматические, осадочные и метаморфические породы от архея до кайнозоя Карта полезных ископаемых Байкальского района ( фрагмент карты полезных ископаемых России, 2004)

Панорама г. Закаменска. Вид со склона горы на правобережье р. Модонкуль. На переднем плане – насыпное хвостохранилище Подземный ядерный взрыв Подземный ядерный взрыв «Рифт-3» был произведен г. на территории Осинского района в долине р. Обусы вблизи (7-12 км) сел Борохал, Горхон в 20 км от залива Обуса Братского водохранилища

Сравнительный анализ накипи Байкальского региона с природными карбонатными аналогами - травертинами Паммукале Таловские чаши Байкальский регион Жемчуг Байкальский регион

Томская область Челябинская область Региональные особенности элементного состава накипи Байкальский регион

Разброс и среднее содержание химических элементов в солевых отложениях питьевых вод Байкальского региона, мг/кг

Распределение химических элементов в солевых отложений питьевых вод Байкальского региона

Коэффициенты накопления элементов в накипи относительно травертина Паммукале

Co – 247 мг/кг La – 4,65 мг/кг Ce – 13,6 мг/кг Sm – 0,5 мг/кг Th – 0,7 мг/кг U - 27 мг/кг U – 93 мг/кг Cr – 212 мг/кг Sr – мг/кг La – 2,13 мг/кг Сe – 26,1 мг/кг Sm – 0,3 мг/кг As – 6,8 мг/кг La – 6,16 мг/кг Ce – 83,4 мг/кг U – 305 мг/кг Ag – 73 мг/кг Au – 6,1 мг/кг

Карта содержания урана (радия) на территории России

Редкоземельные элементы в составе солевых отложений питьевых вод ПЯВ

Радиогеохимическая типизация солевых отложений питьевых вод Осинского района U, мг/кг Th, мг/кг

Космоснимок территории г. Закаменска

Коэффициенты накопления элементов в накипи относительно травертина Паммукале Коэффициенты накопления элементов в техногенных отложениях относительно кларка по Виноградову

Распределение элементов в хвостах ДВМК, солевых отложениях питьевых вод, волосах детей Шламовые отложения Накипь

Выводы по работе 1.Использование солевых отложений питьевых вод как долговременной депонирующей среды достаточно хорошо отражает особенности химического состава вод, а также геохимическую обстановку, сложившуюся на территории; 2.В природных малотрансформированных районах состав накипи определяется особенностями геологического строения, так на формирование элементного состава солевых отложениях питьевых вод левобережья Братского водохранилища оказывает влияние состав юрских угленосных толщ, тогда как на правобережье – кембрийские соленосные отложения. 3.Данные по изучению накипи указывают на высокую потенциальную ураноносность Боргойской впадины, Усть-Баргузинской котловины, пригород Улан-Удэ; 4.Серебро и золото в Тункинской котловине!!! 5.В местах проведения ПЯВ в накипи наблюдаются повышенные концентрации некоторых РЗЭ и РА элементов, и высокие отношения тория к урану. 6.Показатели накопления элементов в накипи могут быть использованы в комплексе с данными по другим депонирующим средам и здоровью населения при оценке эколого-геохимического состояния территории, что показано на примере г. Закаменска.

Спасибо за внимание!

Оргкомитет IV Международной конференции «Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека» Россия, , Томск, пр. Ленина, д. 30, тел/факс 8(3822) , тел основной (1) основной (2) резервный: Глубокоуважаемые коллеги! Приглашаю Вас принять активное участие в работе IV Международной конференции «Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека», которую в очередной раз организует и проводит на томской земле Национальный исследовательский Томский политехнический университет совместно с организациями – партнерами. Конференция будет посвящена 150-летию со дня рождения Владимира Ивановича Вернадского и 50- летию со дня выхода в свет книги «Основные черты геохимии урана» Время проведения с 4 по 8 июня 2013 года, включая день заезда и отъезда. Вам необходимо внимательно следить за информацией на сайте и выполнять все рекомендации изложенные там.