Гидрохимия йода и брома в минеральных водах Среднего Прихоперья

Изучено распределение йода и брома в минеральных водах бассейна среднего теченияр. Хопер. Выяснены закономерности распространения и условия миграции тяжелых галоидов в подземных водах. Наибольшие концентрации йода и брома приурочены к хлоридно-натриевым водам повышенной минерализации. В геодинамическом плане йодо-бромные минеральные воды тяготеют к зонам крупных разрывных обрушений, являющихся подводящими каналами для глубинных подземных вод.

Высокоминерализованная вода и рассолы хлоридно-натриевого состава являются важнейшим источником получения йода и брома в промышленных количествах. Выяснение закономерностей распространения, условий миграции и концентрирования йода и брома в подземных водах играет чрезвычайно важную роль в решении проблем современной геохимии поверхностных и подземных вод. Велико значение йода и брома в бальнеологической оценке минеральных вод и определении их возможностей в качестве эффективного лечебного средства [1, 2].

Йод – очень редкий химический элемент, его литосферный кларк составляет 0, 00004 %, в гидросфере его содержание не превышает 0, 000005 %. Магматические породы обеднены йодом, его содержание здесь не превышает 10-5–10-6 %. Среди осадочных пород наиболее высоким содержанием этого элемента отличаются глины – 2, 2 · 10-4 %.

Речные и грунтовые воды содержат мало йода. Среднее его содержание в водах нормальной солености (менее 1 г/дм3) составляет 0, 0005 мг/дм3. Это же значение принято за показатель предельно допустимой концентрации для вод питьевого значения. Более высокие содержания йода характерны для подземных вод, сопровождающих нефтяные и газовые месторождения (более 0, 0015 мг/дм3) [3].

Йод – сильнотоксичный p-элемент. Атом йода (5s25p2) представлен одним стабильным изотопом 127I и радионуклидами 131I (T1/2 – 8 суток), 129I (T1/2 –1, 6 · 107 лет). Радионуклиды йода оказывают очень вредное влияние на человека и окружающую среду. Они являются типичными компонентами для газовых выбросов и попадают в атмосферу вследствие аварий атомных электростанций. В региональном плане отмечается недостаток стабильного изотопа йода, характерный для пресных вод в питьевом назначении и материковых ландшафтов, что вызывает эндемию зоба и сопутствующие заболевания. К таким областям относятся большинство районов европейской части России, в том числе и Черноземье.

Бром имеет среднюю степень токсичности.

Атом брома (4s24p5) состоит из двух изотопов – 79Br и 81Br, находящихся в природе в примерно равном соотношении [3]. Кроме того, в процессе ядерных превращений возникают радионуклиды брома, представленные двумя изотопами: 82Br (Т1/2 – 36 ч) и 77Br (T1|2 – 37 ч). В геохимическом отношении этот элемент сходен с хлором, но в отличие от него представлен жидкостью. Магматические горные породы обеднены бромом (n · 10-5 %); заметно повышается его количество в глинистых сланцах и © Бабкина О. А., 2010 ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ГЕОЛОГИЯ, 2010, № 1, ЯНВАРЬ–ИЮНЬ 253 Гидрохимия йода и брома в минеральных водах Среднего Прихоперья карбонатах (4–6 · 10-4 %). Кларк брома в земной коре – 2, 5 · 10-4 %. Океанические воды имеют повышенное содержание брома – 6–7 · 10-3 %. Пресные поверхностные воды гумидных областей обеднены этим элементом – n · 10-4 – n · 10-5 %, а в аридных районах содержание этого элемента еще ниже – n · 10-5 – n · 10-6 %. В грунтовых водах содержание брома составляет в среднем 0, 02 мг/дм3, в артезианских водах его содержание повышается до 0, 04–1, 06 мг/дм3. Аналогично йоду бром накапливается в подземных водах нефтяных и газовых месторождений, где его содержание достигает 200–800 мг/дм3. Предельно допустимая концентрация по брому для пресной воды питьевого назначения составляет 0, 2 мг/дм3.

Изучено распределение йода и брома в минеральных водах Среднехоперской гидроминеральной провинции (восточная часть Воронежской области). Геолого-структурные особенности расположения источников минеральных вод характеризуются условиями краевой западной зоны Сурско-Хоперского артезианского бассейна. Геологический разрез сложен архейско-протерозойским комплексом пород, который перекрывается осадочными средне- и верхнедевонскими отложениями палеозоя. На размытой поверхности этих отложений залегают мезо-кайнозойские породы. Продуктивными на минеральные воды являются отложения девона, изученная мощность которых составляет 750–900 м. Литолого-фациальные условия и геохимическая обстановка девонского комплекса пород способствует формированию йодо-бромных и бромных минеральных вод с минерализацией от 20 до 140 г/дм3, которые тяготеют в основном к низам верхнего девона и к среднему девону [4]. В настоящее время в гидроминеральной провинции известно порядка 12 скважин, которые на глубинах 120–920 м вскрыли йодо-бромные минеральные воды [5, 6]. Химический состав минеральных вод отдельных участков приведен в таблице.

Перейти на страницу: 1 2

Еще статьи

Израиль
Государство в Западной Азии, на восточном побережье Средиземного моря. Территория - 14,1тыс. кв. км.(в границах определенных решением ГА ООН в 1947 г.; без 6,7 тыс. кв. км.1,0захваченных Израилем во время арабско-израильской войны 1948-1949гг.).Население(1986) - 4,33 млн., из них ...