Geological sources and hydrochemistry of fluoride and boron in Silurian-Ordovician aquifer system

Eesti põhjavees esinevatest keemilistest elementidest võib inimorganismi kõige enam kahjustavateks pidada fluori ja boori, mille looduslikud sisaldused ületavad paljudes puurkaevudes joogiveele kehtestatud piirkontsentratsioone. Fluori defitsiidi korral tarbitavas joogivees (alla 0.5 mg/l) on soodustatud hambakaariese teke ja areng, liigse sisalduse korral (üle 1.5 mg/l) avaldub fluori toksiline toime hamba- ja skeletifluoroosina. Kõrge boorisisaldusega (üle 1.0 mg/l) joogivee tarbimine põhjustab reproduktsioonisüsteemi häireid ja loote kehakaalu mahajäämust, aga ka ainevahetushäireid ja soolepõletikke. Käesolev doktoritöö uurib fluoriidide ja boori levikut, hüdrokeemiat ning võimalikke looduslikke allikaid Siluri-Ordoviitsiumi põhjaveekompleksis. Kõrgenenud fluoriidide (kuni 6.1 mg/l) ja boori (kuni 2.1 mg/l) sisaldused on iseloomulikud peamiselt aluselisele HCO3–Cl–Na–Mg–Ca-tüüpi madala Ca2+ sisaldusega põhjaveele, mis levib veekompleksi sügavamates osades ja Lääne-Eestis. Siluri-Ordoviitsiumi veekompleks koosneb erineva savikusega lubjakividest ja dolomiitidest ning vulkaanilise tuha – K-bentoniidi - vahekihtidest. Valdav osa fluori ja boori on sedimentatsiooni käigus setetesse kuhjunud ning allunud hilisematele geokeemilistele protsessidele, sattudes põhjavette peamiselt veekompleksi moodustavate kivimite leostumisel. Siluri ja Ordoviitsiumi ladestute lubjakivid ja dolomiidid sisaldavad fluori ligikaudu 100–500 mg/kg ja boori 5–20 mg/kg, kusjuures nende elementide kontsentratsioonid kivimis tõusevad vastavalt savisisalduse kasvule, ulatudes merglites vastavalt 500–1000 mg/kg ja 30–150 mg/kg. K-bentoniidi kihtides esineb fluori 400–4500 mg/kg ning boori 50–1000 mg/kg. Seega võib eeldada, et fluori ja boori leostub põhjavette peamiselt savikatest karbonaatsetest kivimitest - merglitest ja domeriitidest, aga ka K-bentoniidi kihtidest. Selgitamaks fluori ja boori geoloogilisi allikaid põhjavees viidi läbi laboratoorsed leostuskatsed, mille tulemused näitavad selgelt, et mõlemat elementi leostub vette tunduvalt rohkem savikamast materjalist. Järelikult on savikate kivimite ja põhjavee kontaktil toimuvad adsorptsiooninähtused ja ioonvahetus protsessideks, mis reguleerivad põhjavee fluoriidide ja boori sisaldust ning hüdrokeemiliselt sobivate tingimuste olemasolul nimetatud elementide kõrge sisaldusega anomaalia väljakujunemist Lääne-Eestis.

Author

• Uppin, Marge

• põhjavesi
• hüdrokeemia
• boor
• fluoriid
• Eesti
• joogivesi
• ground water
• hydrochemistry
• boron
• fluorides
• Estonia
• drinking water

Identifier

hdl:10062/34409

OAI identifier oai:identifier

oai:dspace.ut.ee:10062/34409