• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
19 апреля
КНЦ РАН
403

Кольские ученые узнали, как на состав подземных вод влияет добыча полезных ископаемых в Ловозерских тундрах

4.6

Ученые из Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра изучили процессы миграции химических элементов в Ловозерском массиве. Информацию о составе воды следует использовать для оценки здоровья населения региона. Результаты исследований будут полезны и промышленникам для планирования природоохранных и очистных мероприятий, и медикам для предотвращения угрозы здоровью людей.

Ловозеро. Кольский полуостров / ©Getty images

Мы есть то, что мы едим, – считается, что так говорил еще Гиппократ. Но, пожалуй, в большей степени мы есть то, что мы пьем. Химические элементы, содержащиеся в воде, поступают в организм человека, накапливаются в растениях, которые затем употребляют в пищу. Словом, состав воды оказывает огромное влияние на здоровье человека. Охватившая весь мир пандемия коронавируса показала, что сохранение здоровья граждан никогда не должно выходить из фокуса внимания государства, так как оно является фактором социальной стабильности и благополучия.

Важная стратегическая задача — изучение миграции элементов в водной среде для выяснения их потенциальной опасности для живых организмов. В современном мире все больший вес в качестве микрозагрязнителей обретают редкоземельные элементы, особенно в регионах, где происходит добыча и переработка полезных ископаемых.

Водоемы Мурманской области слабо минерализованы, содержание органических веществ в них крайне мало. Население области привыкло считать все родники и горные речки региона по умолчанию чистыми и пригодными для питья. Но, к сожалению, с качеством воды на самом деле все не так благополучно.

Среди населенных пунктов региона по заболеваниям опорно-двигательного аппарата и мочекаменной болезни лидируют Кировск, Апатиты и Ловозерский район. Население этих мест пользуется водой, образующейся в пределах крупных щелочных массивов — Хибинского и Ловозерского. Эти породы содержат легко мигрирующие оксиды стронция и бария, оксиды редких земель, урана, тория и фтора. На водосборах этих территорий расположены горнодобывающие предприятия АО «Апатит», АО «СЗФК», ООО «Ловозерский ГОК».

Участки отбора проб воды на топографической карте / ©Пресс-служба Кольского научного центра

От поверхностных вод питаются четыре питьевых водопровода Ловозерского района, водопровод Апатитов. Производимую в этих районах молочную продукцию потребляет население области, а в Ловозерском районе проживает 70 процентов коренных малочисленных народов Севера региона.

Ловозерский массив омывается двумя крупными озерами — Умбозером и Ловозером. С севера и юга его ограничивают заболоченные низменности с большим числом водоемов. Состав пород настолько сложный, что все промышленные перспективы этого места до сих пор не открыты, и его изучение продолжается. С одной стороны, открываются все новые месторождения и рудопроявления редкоземельных металлов, с другой – в связи с нерентабельностью прекращается добыча ранее используемых. К концу XX века многие производства были остановлены, а шахты затоплены. На склонах одной из самых высоких гор массива Аллуайв осталось множество заброшенных штолен.

В 2009 году в связи с прекращением откачки шахтных вод произошло затопление Умбозерского рудника. Вода заполняла нижние горизонты и выходила на поверхность по транспортным ходам, поступая в Умбозеро. Затопленными остались уникальные геологические памятники, в том числе известное геологам всего мира пегматитовое тело «Шкатулка».

Ученые из Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра изучили процессы миграции химических элементов в Ловозерском массиве в рамках системы «вода–порода–атмосфера». Результаты исследования были опубликованы в мартовском номере журнала Modeling Earth Systems and Environment.

Эта работа продолжает цикл исследований влияния химического состава горных пород на грунтовые воды, реки и озера. В результате одного из них были установлены причины некондиционности вод Хибинского массива и выявлены механизмы формирования состава подземных вод в действующих и проектируемом водозаборах.

В исследовании использовался метод термодинамического моделирования. Для этого авторы применили программный комплекс Selector. Для анализа отобрали пробы поверхностных вод из источников, используемых для питьевых нужд в селах Ревда и Ловозеро, подземных вод, пользующихся популярностью у жителей этих населенных пунктов, а также из других водоемов.

Исследователи использовали физико-химическую модель взаимодействия воды и твердого тела, адаптированную к условиям Мурманской области и позволяющую оценивать экологическую ситуацию при наличии природного или антропогенного воздействия. Она включает 42 независимых компонента от кислорода до лантана и 1062 зависимых компонента (435 – в водном растворе, 76 – в газовой фазе, в жидких углеводородах – 111, еще 440 – в твердой фазе, органических и минеральных веществах). Набор твердых фаз этой системы был сформирован на основе состава местных пород.

Полный гидрохимический анализ показал наличие в воде таких характерных для Ловозерского массива элементов, как уран, молибден, серебро, барий, ванадий, лантан, церий, цирконий. Необходимо помнить, что уран, барий и стронций могут замещать кальций в костях человека. По содержанию этих веществ исследованные воды относятся к опасным для здоровья человека, а большая концентрация фтора, серы и хлора в воде провоцирует более активное растворение токсичных элементов.

Компьютерное моделирование указало возможность присутствия в воде хрома, кобальта, ванадия, лантана, церия, циркония, бария, не обнаруживаемых ранее при отборе проб из-за отсутствия анализов на данные элементы или низкой концентрации элементов, ниже чувствительности прибора. Однако использование более современных методов анализа позволило их выявить в более поздних экспедициях. Анализ результатов свидетельствует о сопоставимости концентраций фторидов лантана и церия в природных водах и полученных в результате моделирования. Повышение степени взаимодействия «вода–порода» в результате перехода в раствор может ускорить растворение минералов и поступление в раствор элементов, влияние которых на здоровье человека еще не изучено.

Исследователи предупреждают, что питьевую воду необходимо взять под особый контроль, так как она содержит примеси, поступающие из затопленных шахт. Информацию о составе воды следует использовать для оценки здоровья населения региона. Результаты исследований будут полезны и промышленникам для планирования природоохранных и очистных мероприятий, и медикам для предотвращения угрозы здоровью людей.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Кольский научный центр Российской академии наук (бывший Кольский филиал Академии наук СССР) имени С. М. Кирова, объединение научных учреждений РАН на Кольском полуострове.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 12:36
НИУ ВШЭ

В рамках международного проекта при участии Роскосмоса и Европейского космического агентства ученые впервые проанализировали данные, полученные с помощью диффузионной магнитно-резонансной томографии с трактографией головного мозга космонавтов. Исследователи увидели существенные изменения в связях между различными отделами головного мозга, причем некоторые изменения сохранялись даже спустя семь месяцев после возвращения на Землю.

Позавчера, 14:41
Ольга Иванова

Исследование ученых из Германии и США показало, что принятие определенных поз помогает справиться с чувством неуверенности.

Вчера, 21:09
Дарья Губина

Компьютерная модель древней вулканической активности спутника показала, как выброшенная вода тысячелетиями оседала инеем на поверхность, формируя многометровые слои льда под полюсами.

14 мая
Василий Парфенов

Космическую компанию Илона Маска в шутку иногда называют пиротехнической — так часто ее изделия взрываются во время испытаний. Пара свежих инцидентов на тестовом полигоне в городе Макгрегор лишь подтверждают эту славу. Не успели фанаты космонавтики наладить онлайн-трансляцию из этой локации, как запечатлели сразу два взрыва подряд с промежутком всего в десятки часов.

12 мая
Мария Азарова

Авторы нового исследования проверяли, насколько выполнение второстепенного задания влияет на аргументы, которые выдвигали люди, говорящие правду или неправду.

13 мая
Алиса Гаджиева

Один из самых археологически изученных ландшафтов в мире до сих преподносит сюрпризы.

21 апреля
Александр Березин

Местные чиновники пытаются переложить ответственность за случившееся на резкое уменьшение турпотока из-за коронавируса, но цифры показывают, что ключевая проблема совсем в другом. В 2019 году на выборах в этой стране победил президент — сторонник модных зеленых идей. Вскоре там запретили продажу минеральных удобрений и двинулись к «устойчивому сельскому хозяйству». Как именно популярные «органические» идеи повлияли на еще не так давно быстро растущую местную экономику? И почему уроки шри-ланкийской трагедии могут пригодиться даже Западу и России?

26 апреля
Василий Парфенов

Крупнейшие патентные ведомства мира десятилетиями или веками принципиально игнорируют любые конструкции, нарушающие начала термодинамики. С точки зрения здравого смысла это хорошо, но конспирологи и гении-самоучки считают иначе. По их мнению, такая политика стала результатом заговора (подставьте сюда любое вымышленное или не очень секретное общество либо лобби). Что ж, похоже, Роспатент встал на их сторону.

27 апреля
Александра Медведева

С помощью GPS-трекинга ученые проследили за перемещениями целой популяции домашних кошек в небольшом норвежском городке. Оказалось, питомцы редко уходят от дома далее 50 метров и почти не совершают длительных прогулок.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: