Исследователи из Института геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН (Иркутск) проанализировали содержание фтора в байкальской экосистеме. Оказалось, что, хотя само озеро содержит сравнительно низкие концентрации этого микроэлемента, значительные запасы фтора обнаружены в минеральных источниках Прибайкалья. Статья об этом опубликована в международном журнале China Geology.
Место постоянного гидрогеохимического мониторинга (1996-2025 гг.) истока реки Ангары (сток Байкала). Фото предоставлено Валентиной Гребенщиковой
Байкал состоит из разных видов вод: поверхностных и глубинных слоев самого озера, глубина которого достигает 1642 метров. Его питают подземные воды из скважин, а также многочисленные ручьи и реки, стекающиеся в него, холодные и горячие минеральные источники вокруг озера. Всю эту сложную систему объединяет один сток — река Ангара, которая несет байкальские воды дальше. Оказывается, вода Прибайкалья часто бедна некоторыми важными элементами, необходимыми человеку, среди которых — фтор. Он играет важную роль в здоровье наших зубов. Если его недостаточно, повышается риск развития кариеса и других проблем с зубами, поэтому контроль над содержанием этого микроэлемента необходим для защиты здоровья населения.
«Нам было важно изучить не только сам Байкал и его реки, но и воду из пробуренных скважин, например на острове Ольхон. Из-за особенностей горных пород в этих источниках отмечается повышенный уровень фтора (благоприятный и в пределах нормы). Интересовал нас и вопрос, какую роль играют притоки Байкала, ведь их насчитывается более 360. Отдельно рассматривались и горячие минеральные источники поблизости от озера. Фтор в них достигает высоких концентраций — вплоть до 20 и даже более миллиграммов на литр. Важно было выяснить, загрязняют ли они Байкал», — рассказывает ведущий научный сотрудник ИГХ СО РАН доктор геолого-минералогических наук Валентина Ивановна Гребенщикова.
С 1997 года ученые ИГХ СО РАН регулярно, каждый месяц, берут пробы прямо у истока реки Ангары, которая повторяет химический состав Байкала. Вода, выходящая из озера, практически идентична той, что находится в Байкале, они представляют собой единое целое с точки зрения химического состава воды.
Дополнительно ученые провели анализы воды из разных мест: минеральных источников, устьев рек-притоков, подземных скважин и самого Байкала. В каждой пробе определяется содержание большого числа химических элементов, включая фтор. Получив образцы, исследователи сразу передают их аналитикам на лабораторные анализы в Центр коллективного пользования «Изотопно-геохимические исследования» ИГХ СО РАН.
Содержание микроэлементов в воде зависит от множества внешних условий: температура воздуха, пожары, наводнения, колебания уровня воды в Байкале. Весной, когда начинается активное таяние снегов, из-за потока талой воды уровень некоторых веществ в истоке Ангары временно возрастает. Река Ангара действует подобно трубе, проводящей воду из Байкала наружу. Вместе с этой водой иногда поступают вредные химические соединения, попавшие ранее с промышленными выбросами, дождевыми осадками или талой водой, которые либо растворяются, либо оседают на дне Байкала.
Количество фтора определяется не только природными факторами, но и деятельностью крупных промышленных предприятий. Один из ярких примеров — крупный алюминиевый завод рядом с озером (на расстоянии 70 км от него). Во время производства алюминия в окружающую среду попадает значительное количество фтора. Это заметно сказывается на почве и воде.
«Для человека безопасным считается содержание фтора до 1,5 мг на литр воды. Повышенные уровни встречаются в лечебных или столовых водах. Например, в самом Байкале содержание этого микроэлемента довольно низкое — всего 0,2 мг на литр. Зато на острове Ольхон обнаружены скважины с водой, богатой полезным фтором, содержащимся в количестве примерно 1,5 мг на литр. Такая вода полезна для организма. Что касается истока Ангары, то здесь показатель ниже — до 0,25 мг на литр. Жителям Прибайкалья не стоит беспокоиться о низком содержании фтора в воде, так как есть возможность использовать воду минеральных источников региона», — отмечает Валентина Гребенщикова.
Данные показывают, что распределение фтора в водной системе Байкала подчиняется определенным правилам и имеет свою закономерность. Хотя этот элемент присутствует повсеместно, его концентрация различается в зависимости от конкретного участка Байкала. Так, в самом Байкале, Ангаре и на окружающих территориях концентрация фтора значительно ниже безопасной нормы питьевой воды. Напротив, в притоках и подземных водах Байкала уровень F постепенно растет, приближаясь к предельным нормам. Самое высокое содержание фтора отмечено исключительно в горячих природных источниках, расположенных возле Байкала. Местные жители давно используют такую воду для лечения.
Различные концентрации F в водоемах, прилегающих к Байкалу, связаны с расположением региона в Байкальской рифтовой зоне, известной своей сейсмологической активностью. Частые землетрясения и движения земной коры влияют на фоновое содержание фтора в озере и реке Ангаре, однако горячие источники продолжают функционировать независимо от колебаний фтора в основной массе воды.
«Сейчас мы хотим исследовать также содержание редкоземельных элементов периодической системы — это целых пятнадцать наименований. Помимо них, обратим внимание на железо и марганец, поскольку на дне Байкала, как и других больших водоемов мира, формируются железомарганцевые образования (конкреции). Нас волнует вопрос, каким образом они возникли именно здесь, и каковы механизмы их формирования», — делится планами Валентина Гребенщикова.
Автор: Ирина Баранова
Информация предоставлена Управлением по пропаганде и популяризации научных достижений СО РАН
