TRACE ELEMENTS IN THE GROUNDWATER OF THE NEMYRIV DEPOSIT (UKRAINE)
The data obtained and published to date by experts in various fields indicate that there are no absolutely harmful or absolutely beneficial trace elements, the only question is their concentration and form in natural waters (including groundwater). The forms of occurrence in natural waters are parti...
Збережено в:
| Дата: | 2024 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Institute of Geological Sciences, NAS of Ukraine
2024
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://geojournal.igs-nas.org.ua/article/view/306818 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Geological journal |
Репозитарії
Geological journal| id |
mcm-mathkpnueduua-article-306818 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Geological journal |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-07-01T05:57:01Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
trace elements Nemyriv drinking water deposit water quality trace elements speciation geochemical modeling |
| spellingShingle |
trace elements Nemyriv drinking water deposit water quality trace elements speciation geochemical modeling Колябіна, І.Л. Сухоребрий, А.О. Ярошенко, К.К. Голікова, Т.О. TRACE ELEMENTS IN THE GROUNDWATER OF THE NEMYRIV DEPOSIT (UKRAINE) |
| topic_facet |
мікроелементи Немирівське родовище питних вод якість вод форми знаходження геохімічне моделювання trace elements Nemyriv drinking water deposit water quality trace elements speciation geochemical modeling |
| format |
Article |
| author |
Колябіна, І.Л. Сухоребрий, А.О. Ярошенко, К.К. Голікова, Т.О. |
| author_facet |
Колябіна, І.Л. Сухоребрий, А.О. Ярошенко, К.К. Голікова, Т.О. |
| author_sort |
Колябіна, І.Л. |
| title |
TRACE ELEMENTS IN THE GROUNDWATER OF THE NEMYRIV DEPOSIT (UKRAINE) |
| title_short |
TRACE ELEMENTS IN THE GROUNDWATER OF THE NEMYRIV DEPOSIT (UKRAINE) |
| title_full |
TRACE ELEMENTS IN THE GROUNDWATER OF THE NEMYRIV DEPOSIT (UKRAINE) |
| title_fullStr |
TRACE ELEMENTS IN THE GROUNDWATER OF THE NEMYRIV DEPOSIT (UKRAINE) |
| title_full_unstemmed |
TRACE ELEMENTS IN THE GROUNDWATER OF THE NEMYRIV DEPOSIT (UKRAINE) |
| title_sort |
trace elements in the groundwater of the nemyriv deposit (ukraine) |
| title_alt |
МІКРОЕЛЕМЕНТИ ПІДЗЕМНИХ ВОД НЕМИРІВСЬКОГО РОДОВИЩА (УКРАЇНА) |
| description |
The data obtained and published to date by experts in various fields indicate that there are no absolutely harmful or absolutely beneficial trace elements, the only question is their concentration and form in natural waters (including groundwater). The forms of occurrence in natural waters are particularly important for elements that may have different degrees of oxidation (e.g., arsenic, manganese) or a high ability to form complexes with water anions (e.g., nickel). In addition, the possible positive and negative effects of biological exposure to drinking water that meets the quality criteria but has slightly elevated levels of trace elements (the so-called “chronic” effect) are currently being actively discussed. The aim of this study is to determine the speciation of biologically active trace elements in the waters of the Nemyriv drinking water deposit in the Southern Bug River basin by geochemical modelling. The modelling was performed using the PHREEQC software. Trace elements found in water in concentrations measured by analytical methods are considered in this paper. The data on the content of 7 elements (As, Mn, Sr, Ni, P, Si and F) in the water of 6 wells in the Skifska area (3 wells in the ravine and 3 wells along the Ustia River) were analysed. The concentrations of Sr, Ni, P and F in the water of the wells considered in the Nemyriv drinking water deposit do not exceed the MPC. The concentration of As exceeds the MPC. Mn concentrations in the wells located in the ravine do not exceed the MPC, but significant excesses are observed in the wells located along the Ustia River. Based on the mineral composition of the rocks, the results of geochemical modelling, and the different supply mechanisms of the wells located in the ravine and along the river, it can be concluded that the manganese is of anthropogenic origin. None of the water in the Skifska area under consideration meet the water quality requirements in terms of the total specific content of pollutants of the first and second hazard classes. The main reason for this discrepancy is the increased concentration of arsenic in the water. However, this is in the relatively safe form of As(V). Phosphorus and arsenic concentrations are largely determined by co-precipitation with iron minerals. Fluorine behaves like a classical halogen in the well water of the Skifska area and is in oxidation state-1, and the main source of fluorine is biotite and fluorite. Strontium and manganese in the well waters of the Skifska area of the Nemyriv deposit are in oxidation degree +2, mainly in the form of Me2+ cations. The manganese occurrence in such a oxidation degree indicates its potential bioavailability, so it is necessary to carry out additional analytical studies to determine the concentrations of Mn and organic compounds, perform repeated geochemical modelling, assess the hazard of these waters to humans and develop additional water treatment measures. |
| publisher |
Institute of Geological Sciences, NAS of Ukraine |
| publishDate |
2024 |
| url |
http://geojournal.igs-nas.org.ua/article/view/306818 |
| work_keys_str_mv |
AT kolâbínaíl traceelementsinthegroundwaterofthenemyrivdepositukraine AT suhorebrijao traceelementsinthegroundwaterofthenemyrivdepositukraine AT ârošenkokk traceelementsinthegroundwaterofthenemyrivdepositukraine AT golíkovato traceelementsinthegroundwaterofthenemyrivdepositukraine AT kolâbínaíl míkroelementipídzemnihvodnemirívsʹkogorodoviŝaukraína AT suhorebrijao míkroelementipídzemnihvodnemirívsʹkogorodoviŝaukraína AT ârošenkokk míkroelementipídzemnihvodnemirívsʹkogorodoviŝaukraína AT golíkovato míkroelementipídzemnihvodnemirívsʹkogorodoviŝaukraína |
| first_indexed |
2024-07-16T09:13:12Z |
| last_indexed |
2024-07-16T09:13:12Z |
| _version_ |
1818540652243189760 |
| spelling |
mcm-mathkpnueduua-article-3068182024-07-01T05:57:01Z TRACE ELEMENTS IN THE GROUNDWATER OF THE NEMYRIV DEPOSIT (UKRAINE) МІКРОЕЛЕМЕНТИ ПІДЗЕМНИХ ВОД НЕМИРІВСЬКОГО РОДОВИЩА (УКРАЇНА) Колябіна, І.Л. Сухоребрий, А.О. Ярошенко, К.К. Голікова, Т.О. мікроелементи Немирівське родовище питних вод якість вод форми знаходження геохімічне моделювання trace elements Nemyriv drinking water deposit water quality trace elements speciation geochemical modeling The data obtained and published to date by experts in various fields indicate that there are no absolutely harmful or absolutely beneficial trace elements, the only question is their concentration and form in natural waters (including groundwater). The forms of occurrence in natural waters are particularly important for elements that may have different degrees of oxidation (e.g., arsenic, manganese) or a high ability to form complexes with water anions (e.g., nickel). In addition, the possible positive and negative effects of biological exposure to drinking water that meets the quality criteria but has slightly elevated levels of trace elements (the so-called “chronic” effect) are currently being actively discussed. The aim of this study is to determine the speciation of biologically active trace elements in the waters of the Nemyriv drinking water deposit in the Southern Bug River basin by geochemical modelling. The modelling was performed using the PHREEQC software. Trace elements found in water in concentrations measured by analytical methods are considered in this paper. The data on the content of 7 elements (As, Mn, Sr, Ni, P, Si and F) in the water of 6 wells in the Skifska area (3 wells in the ravine and 3 wells along the Ustia River) were analysed. The concentrations of Sr, Ni, P and F in the water of the wells considered in the Nemyriv drinking water deposit do not exceed the MPC. The concentration of As exceeds the MPC. Mn concentrations in the wells located in the ravine do not exceed the MPC, but significant excesses are observed in the wells located along the Ustia River. Based on the mineral composition of the rocks, the results of geochemical modelling, and the different supply mechanisms of the wells located in the ravine and along the river, it can be concluded that the manganese is of anthropogenic origin. None of the water in the Skifska area under consideration meet the water quality requirements in terms of the total specific content of pollutants of the first and second hazard classes. The main reason for this discrepancy is the increased concentration of arsenic in the water. However, this is in the relatively safe form of As(V). Phosphorus and arsenic concentrations are largely determined by co-precipitation with iron minerals. Fluorine behaves like a classical halogen in the well water of the Skifska area and is in oxidation state-1, and the main source of fluorine is biotite and fluorite. Strontium and manganese in the well waters of the Skifska area of the Nemyriv deposit are in oxidation degree +2, mainly in the form of Me2+ cations. The manganese occurrence in such a oxidation degree indicates its potential bioavailability, so it is necessary to carry out additional analytical studies to determine the concentrations of Mn and organic compounds, perform repeated geochemical modelling, assess the hazard of these waters to humans and develop additional water treatment measures. Отримані та опубліковані на даний час дані свідчать про те, що немає абсолютно шкідливих або абсолютно корисних мікроелементів, питання лише в їх концентрації та в формі знаходження у природних (в тому числі підземних) водах. Зокрема, концентрації мікроелементів у природних, в тому числі підземних водах, є предметом дискусій їх можливого як позитивного, так і негативного біологічного впливу на здоров’я людини (так званий «хронічний ефект»). Метою даної роботи є визначення методом геохімічного моделювання форм знаходження біологічно активних мікроелементів у водах Немирівського родовища питних вод у басейні р. Південний Буг. Моделювання виконано з використанням програми PHREEQC. Були проаналізовані дані про вміст мікрокомпонентів у водах трьох свердловин, розташованих в яру, і трьох свердловин уздовж р. Устя Скіфської ділянки Немирівського родовища питних вод. Встановлено, що концентрації більшості мікрокомпонентів (Sr, Ni, P, F) у водах розглянутих свердловин Немирівського родовища не перевищують ГДК. Концентрація As більша за ГДК, причому найзначніші перевищення спостерігаються у водах свердловин, розташованих у яру, в порівнянні з водами свердловин уздовж р. Устя. Концентрації Mn у свердловинах, розташованих у яру, не перевищують ГДК, проте значні перевищення спостерігаються у свердловинах вздовж р. Устя. Аналіз мінерального складу порід, результати геохімічного моделювання та різні механізми живлення свердловин, розташованих у яру та вздовж ріки, свідчать про техногенне походження мангану. Всі розглянуті води Скіфської ділянки не відповідають вимозі якості води за загальним питомим вмістом забруднювачів першого та другого класу небезпеки (ДСанПіН 2.2.4-171-10). Основною причиною такої невідповідності є підвищена концентрація арсену у водах, проте він знаходиться у відносно безпечній формі As(V). Основною формою фосфору у водах всіх розглянутих свердловин є аніон HPO42-, що є характерним для близько нейтральних величин рН вод у межах району дослідження. Концентрації фосфору та арсену значною мірою визначаються співосадженням з мінералами заліза. В умовах вод свердловин Скіфської ділянки фтор поводить себе як класичний галоген і знаходиться у ступені окиснення-1, а основним джерелом фтору є біотит і флюорит. Стронцій і манган у водах свердловин Скіфської ділянки Немирівського родовища знаходяться у ступені окиснення +2, головним чином у вигляді катіонів Me2+. Знаходження марганцю у такому ступені окиснення свідчить про його потенційну біологічну доступність. Тому необхідно провести додаткові аналітичні дослідження з визначення концентрацій Mn та органічних сполук, виконати повторне геохімічне моделювання, оцінити небезпеку цих вод для людини і розробити заходи щодо додаткового очищення вод. Institute of Geological Sciences, NAS of Ukraine 2024-06-26 Article Article application/pdf http://geojournal.igs-nas.org.ua/article/view/306818 10.30836/igs.1025-6814.2024.2.306818 Geologìčnij žurnal (Geological Journal); No. 2 (2024); 81-94 Геологический журнал; № 2 (2024); 81-94 Геологічний журнал; № 2 (2024); 81-94 2522-4107 1025-6814 uk http://geojournal.igs-nas.org.ua/article/view/306818/298900 Авторське право (c) 2024 I.L. Koliabina, A.O. Sukhorebryi, K.K. Yaroshenko, T.O. Holikova https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 |