Учёные нашли запасы фтора в прибайкальских источниках

Сотрудники Института геохимии имени Виноградова СО РАН провели анализ концентрации фтора в экосистеме Байкала. Выяснилось, что в самом озере этого микроэлемента мало, однако большие запасы найдены в минеральных источниках вокруг Байкала.

Глубина Байкала достигает 1642 метров, а его водная масса включает поверхностные и глубинные слои. Озеро пополняется за счёт подземных вод, множества рек и ручьёв, а также холодных и горячих минеральных источников. Единым стоком, объединяющим эту систему, служит река Ангара, уносящая воды Байкала.

Вода в Прибайкалье нередко содержит недостаточно фтора — элемента, важного для здоровья зубов. Дефицит фтора увеличивает вероятность кариеса и других зубных заболеваний, поэтому мониторинг его концентрации важен для охраны здоровья местных жителей.

«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», — пояснила ведущий научный сотрудник ИГХ СО РАН, доктор геолого-минералогических наук Валентина Гребенщикова.

Начиная с 1997 года, специалисты Института геохимии СО РАН ежемесячно отбирают пробы воды у истока Ангары. Химический состав реки в этом месте практически совпадает с байкальским, поскольку воды озера и реки представляют собой единую систему.

Также учёные проанализировали воду из различных точек: минеральных источников, устьев притоков, подземных скважин и непосредственно Байкала. Каждая проба проверяется на содержание множества химических элементов, в том числе фтора. После сбора образцы немедленно направляются в лабораторию Центра коллективного пользования «Изотопно-геохимические исследования» ИГХ СО РАН.

Концентрация микроэлементов в воде изменяется под влиянием внешних факторов: температуры воздуха, пожаров, наводнений, колебаний уровня Байкала. Весной таяние снега приводит к временному повышению уровня некоторых веществ в истоке Ангары. Река выполняет роль проводника, выводящего воду из озера. Иногда с водой поступают вредные соединения от промышленных выбросов, осадков или талого снега, которые ранее растворились или осели на дне Байкала.

Уровень фтора зависит не только от природных условий, но и от работы промышленных объектов. Например, алюминиевый завод, расположенный в 70 км от Байкала, в процессе производства выделяет большое количество фтора в окружающую среду, что влияет на состояние почвы и воды.

«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», — добавила Валентина Гребенщикова.

Согласно полученным данным, распределение фтора в байкальской водной системе имеет чёткие закономерности. Элемент встречается повсеместно, но его концентрация варьируется. В Байкале, Ангаре и прилегающих районах содержание фтора намного ниже безопасной нормы для питьевой воды. В то же время в притоках и подземных водах уровень фтора повышается, приближаясь к предельным значениям. Максимальные концентрации зафиксированы только в горячих источниках около Байкала, воду которых местные жители традиционно применяют в лечебных целях.

Неоднородность концентрации фтора в водоёмах возле Байкала объясняется нахождением региона в Байкальской рифтовой зоне, где высока сейсмическая активность. Землетрясения и движения земной коры воздействуют на фоновый уровень фтора в озере и Ангаре, но горячие источники работают вне зависимости от этих колебаний.

«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», — поделилась планами Валентина Гребенщикова.