Геохімія фтору питних вод України

7. Крюченко Н. О. Медико-экогеохимические аспекты загрязнения окружающей среды (на примере Мукачевского района) //Зб. доп. міжнар. наук. конф. “Экологические аспекты загрязненения окружающей среды”. – К., 1996. – С. 175.

8. Крюченко Н. О. Техногенный фактор в развитии неблагоприятных геологических процессов и их техногенная активизация (на примере Мукачевского района Закарпатья) // Зб. доп. наук-техн. конф. “Проблеми техноприродних аварій і катастроф у зв'язку з розвитком небезпечних геологічних процесів”. – К., 1997. – С. 106-107.

9. Крюченко Н. О. Взаимодействие факторов в системе “техносфера-литосфера-гидросфера” на примере Мукачевского района Закарпатья // Сб. докл. IV межд. симп. “Применение математических методов и компьютерных технологий при решении задач геохимии и охраны окружающей среды”. – К., 1998. – С. 49 – 51.

10. Крюченко Н. О. Закономерности распределения фтора в подземных водах Украины // Геохімічні методи пошуків – стан і перспективи розвитку. – К., 2001. – С. 39 – 40.

 

 

Крюченко Н. О. Геохімія фтору питних вод України. -Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата геологічних наук за спеціальністю 04. 00. 02 – геохімія. – Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення НАН України, Київ, 2002.

Дисертацію присвячено проблемі визначення закономірностей розподілу і міграції фтору та його форм знаходження у підземних водах, що застосовуються для водопостачання на території України. Виявлено основні закономірності розподілу фтору у підземних водах різних регіонів. Проведено детальне вивчення фтороносних вод на території Львівської, Одеської та Полтавської областей. Враховано й проаналізовано специфічні для досліджуваних регіонів геолого-тектонічні, геохімічні, гідрогеологічні умови, рівень техногеного навантаження. Перераховані чинники, які спричиняють погіршення якості питної води. Виявлено, що основною причиною утворення фтороносних вод України є: розвантаження глибинних мінералізованих підземних вод у зонах тектонічної активізації; порушення фізико-хімічної рівноваги природної системи “фторвміщуючі породи, мінерали – природні розчини”; техногенне навантаження території. Встановлено форми міграції фтору у підземних водах різних генетичних типів та вплив активних форм знаходження фтору на ступінь і характер ендемічного захворювання. Доведено, що для цього доцільно використовувати коефіцієнт біогеохімічної активності фтору – F- / MgF+ + CaF+. Виділено геохімічні провінції по фтору у питних водах України. Результати досліджень дозволили розробити основи складання карт еколого-геохімічного ризику за вмістом фтору у питних водах.

Ключові слова: фтор, фтороносні води, зони тектонічної активізації, основні форми міграції фтору, біогеохімічна активність.

 

Крюченко Н. О. Геохимия фтора питьевых вод Украины – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геологических наук по специальности 04. 00. 02 – геохимия – Институт геохимии, минералогии и рудообразования НАН Украины, Киев, 2002.

Диссертация посвящена вопросам распределения и миграции фтора и его форм в подземных питьевых водах Украины, детально – на территории Львовской, Одесской и Полтавской областей. Учтены и проанализированы специфические для изучаемых регионов геолого-тектонические, геохимические, гидрогеологические условия, влияние техногенных факторов, которые приводят к ухудшению качества питьевой воды. Установлено, что основными факторами образования фтороносных вод Украины являются: разгрузка глубинных минерализованых подземных вод в зонах тектонической активизации; нарушение физико-химического равновесия природной системы: “фторвмещающие породы, минералы – природные растворы”; техногенная нагрузка на территорию. Определены формы миграции фтора в подземных водах различных генетических типов и выявлено, что степень и характер эндемической заболеваемости зависит от содержания в питьевой воде активных форм фтора. Показано, что для этого целесообразно использовать коэффициент биогеохимической активности фтора, который в большинстве случаев определяется отношением F- /MgF+ + CaF+. Выделены геохимические провинции по фтору в питьевых водах Украины. Результаты исследований позволили разработать основы для построения карт эколого-геохимического риска по содержанию фтора в питьевых водах.

Ключевые слова: фтор, фтороносные воды, зоны тектонической активизации, основные формы миграции фтора, биогеохимическая активность.

 

Kryuchenko N. O. Geochemistry of a drink waters of Ukraine. – Manuscript.

Thesis for candidat's degree by speciality 04. 00. 02 – geochemistry. – Institute of geochemistry, mineralogy and ore formation of National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev, 2002.

The basic conditions for fluorine-bearing waters formation over the territory of Ukraine are the following ones: the unloading of deep mineralized underground waters in zones of tectonic activization and disturbances. It is shown for different regions of Ukraine, where the background fluorine concentration in water is less than 0, 4 mg/litre, that in zones of tectonic disturbances the fluorine content in waters increases up to 3-5 mg/litre, and sometimes even up to 12 mg/litre. The hydrodynamical connection of water-bearing horizons of the top structural-tectonic zones with strongly mineralized deep waters in the regions of tectonic disturbances is revealed; the physiochemical imbalance in natural system due to the presence of fluorine accommodating rock and minerals which are natural solutions. The rocks serve as a source of fluorine in underground waters. The sedimentary rocks which penetrate to significant depths lose large amount of fluorine due to epigenetic transformations (dissolving, hydration etc.). As a result the fluorine enters in the contacting waters. The influence of geostructural factors and material content of water-accommodating rocks is shown using as an example the Poltava area. The basic water-bearing horizon (buchac horizon) represented by sands with phosphorite sheets and inclusions determines the high background fluorine content in the waters. However, in local regions with zones of tectonic disturbances the additional increase of fluorine content in water up to 8-9 mg/litre is observed; the influence of technogenic load on the environment. Most distinctly this influence is demonstrated using as an example the Lvov region (Chervonograd mining area). The waters of Chervonograd mining area are polluted with fluorine up to 5 mg/litre while minimal background fluorine content in underground waters of the Lvov region is only 0-0, 3 mg/litre.

The fluorine distribution in underground waters corresponds to the established general vertical and horizontal hydrochemical zoning. So, near a daylight area the fluorine content in water is 0, 1-0, 6 mg/litre; while it increases with depth up to 9 mg/litre. The regional fluorine distribution in underground waters is determined by the material content of water-accommodating rocks, while local by the presence of fluorine-accommodating minerals and the conditions of physiochemical balance in the natural “solution-rock” system.

The basic forms of fluorine migration in natural waters are determined by: an elemental composition of waters; physiochemical conditions in a “solution-rock” system and lithological structure of water-accommodating rocks. The calculations of basic forms of chemical elements in the waters have been made using PHREEQC program. The thermodynamic calculations and analytic speculations make it possible to establish, that the dominant form of fluorine migration for all types of waters is F- – 90% and higher. For the waters with high chlorine and natrium content the increase of the Na + content up to 0, 52-0, 66% and lowering of Ca2 + content up to 0, 04-0, 42% is observed. For waters with the increased content of hydrocarbonate, sulfate and calcium the increase of the Ca2+ content up to 0, 8-1, 16% and lowering of Na+ content up to 0, 08-0, 29% have been found. Up to 98% of natrium and potassium and up to 80% of calcium and magnesium have ionic form in all types of waters. As a result of the study a correlation (connection) between decrease in fluoride-ion content and increase in the content of both magnesium and calcium fluorides is established.

Active biogeochemical forms of fluorine influence strongly on a character and an extent of endemic diseases. The first place among these forms belongs to fluoride-ions and those impurities of other elements which contribute synergistic activity of fluorine in the drinking water. It is possible to make a conclusion, that the reason of the diseases of population is the consumption of water with the sub-standard fluorine content, high content of strontium, Na++ K+ and low Ca2 + content. For this reason the disease degree frequently is defined by the relationship F-/Ca2+. However, it seems most rational to use a factor of fluorine biogeochemical activity which is determined by the relation F-/MgF++CaF+, F-/? MenFmn-m (if contents of other elements achieves a considerable value).

Key words: fluorine, fluorine-bearing waters, zones of tectonic activization, basic forms of fluorine migration, biogeochemical activity.