Ученые нашли в горячих источниках Байкала более 200 органических веществ
Исследователи изучили состав воды горячих источников у Байкала и нашли 211 органических соединений. Эти данные помогут следить за состоянием подземных вод, оценивать пользу источников для здоровья и безопаснее использовать их в энергетике и медицинском туризме.
Источник: Елена Зиппа / из личного архива. Первый автор статьи Валерий Потурай отбирает пробы.
МОСКВА, 26 мая. /Новости науки/. Ученые определили состав органических веществ в термальных источниках Байкальской рифтовой зоны и не нашли признаков сильного техногенного загрязнения. Об этом сообщила пресс-служба Российского научного фонда.
Исследование поддержано грантом РНФ. Его результаты опубликованы в журнале Geothermics.
Горячие источники рядом с Байкалом связаны с Байкальской рифтовой зоной. Это глубинный разлом земной коры, в центре которого находится озеро Байкал. В таких зонах часто идут сейсмические и гидротермальные процессы.
Люди давно используют горячие источники для купания и оздоровления. В удаленных населенных пунктах гидротермальные воды также применяют для отопления домов. Но органический состав многих таких источников до сих пор был изучен слабо. Без этих данных трудно оценить чистоту воды, ее влияние на здоровье человека и риски при хозяйственном использовании.
Ученые из Института нефтегазовой геологии и геофизики имени А.А. Трофимука СО РАН с коллегами изучили воду одной скважины термальных вод и 14 горячих источников. Пробы отобрали во время экспедиции в 2024 году. Температура воды на поверхности составляла от 20 до 76 градусов Цельсия.
Хроматографический анализ показал, что в воде есть 211 органических соединений. Среди них были как небольшие, так и более крупные молекулы. Около 40% всех найденных веществ составили насыщенные углеводороды — соединения из углерода и водорода. Еще 21% пришелся на ароматические углеводороды, а 17% — на эфиры.
Общее содержание органических веществ не превышало 0,7 миллиграмма на литр воды. По словам исследователей, такой уровень характерен для многих подземных вод и не указывает на заметное загрязнение человеком.
Особое внимание ученые уделили полициклическим ароматическим углеводородам. Эти вещества могут быть опасными, так как часть из них обладает канцерогенными и мутагенными свойствами. Они могут попадать в воду как из природных источников, так и из-за деятельности человека.
Исследователи сравнили соотношение разных соединений этой группы и пришли к выводу, что в изученных источниках они в основном образуются естественным путем. Речь идет о химических реакциях в земной коре и разложении древней органики под действием высокой температуры. Их содержание не превышало безопасные для человека значения.
«Техногенных загрязнителей, имеющих исключительно искусственное происхождение, мы практически не выявили, что говорит о чистоте этих вод — это важно для их бальнеологического использования», — сказала руководитель проекта, старший научный сотрудник лаборатории гидрогеохимии и геоэкологии Института нефтегазовой геологии и геофизики имени А.А. Трофимука СО РАН Елена Зиппа.
Она отметила, что в образовании органических веществ также могут участвовать бактерии. Температура воды в источниках подходит для жизни ряда термофильных видов. Такие бактерии способны производить органические соединения.
По словам Зиппы, полученные данные помогут создать модель формирования состава термальных вод. Такая модель позволит прогнозировать изменения свойств воды, оценивать риски солеотложения и коррозии, а также точнее использовать источники в энергетике, бальнеологии и мониторинге сейсмических процессов.
В работе участвовали сотрудники МГУ имени М.В. Ломоносова, Института природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН, Института комплексного анализа региональных проблем ДВО РАН и Геологического института имени Н.Л. Добрецова СО РАН.
Исследование поддержано грантом РНФ. Его результаты опубликованы в журнале Geothermics.
Горячие источники рядом с Байкалом связаны с Байкальской рифтовой зоной. Это глубинный разлом земной коры, в центре которого находится озеро Байкал. В таких зонах часто идут сейсмические и гидротермальные процессы.
Люди давно используют горячие источники для купания и оздоровления. В удаленных населенных пунктах гидротермальные воды также применяют для отопления домов. Но органический состав многих таких источников до сих пор был изучен слабо. Без этих данных трудно оценить чистоту воды, ее влияние на здоровье человека и риски при хозяйственном использовании.
Ученые из Института нефтегазовой геологии и геофизики имени А.А. Трофимука СО РАН с коллегами изучили воду одной скважины термальных вод и 14 горячих источников. Пробы отобрали во время экспедиции в 2024 году. Температура воды на поверхности составляла от 20 до 76 градусов Цельсия.
Хроматографический анализ показал, что в воде есть 211 органических соединений. Среди них были как небольшие, так и более крупные молекулы. Около 40% всех найденных веществ составили насыщенные углеводороды — соединения из углерода и водорода. Еще 21% пришелся на ароматические углеводороды, а 17% — на эфиры.
Общее содержание органических веществ не превышало 0,7 миллиграмма на литр воды. По словам исследователей, такой уровень характерен для многих подземных вод и не указывает на заметное загрязнение человеком.
Особое внимание ученые уделили полициклическим ароматическим углеводородам. Эти вещества могут быть опасными, так как часть из них обладает канцерогенными и мутагенными свойствами. Они могут попадать в воду как из природных источников, так и из-за деятельности человека.
Исследователи сравнили соотношение разных соединений этой группы и пришли к выводу, что в изученных источниках они в основном образуются естественным путем. Речь идет о химических реакциях в земной коре и разложении древней органики под действием высокой температуры. Их содержание не превышало безопасные для человека значения.
«Техногенных загрязнителей, имеющих исключительно искусственное происхождение, мы практически не выявили, что говорит о чистоте этих вод — это важно для их бальнеологического использования», — сказала руководитель проекта, старший научный сотрудник лаборатории гидрогеохимии и геоэкологии Института нефтегазовой геологии и геофизики имени А.А. Трофимука СО РАН Елена Зиппа.
Она отметила, что в образовании органических веществ также могут участвовать бактерии. Температура воды в источниках подходит для жизни ряда термофильных видов. Такие бактерии способны производить органические соединения.
По словам Зиппы, полученные данные помогут создать модель формирования состава термальных вод. Такая модель позволит прогнозировать изменения свойств воды, оценивать риски солеотложения и коррозии, а также точнее использовать источники в энергетике, бальнеологии и мониторинге сейсмических процессов.
В работе участвовали сотрудники МГУ имени М.В. Ломоносова, Института природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН, Института комплексного анализа региональных проблем ДВО РАН и Геологического института имени Н.Л. Добрецова СО РАН.
