СОСТАВ УГЛЕВОДОРОДОВ В УГЛЕКИСЛЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОДАХ
DOI:
https://doi.org/10.25635/2313-1586.2025.01.089Ключевые слова:
углекислые минеральные воды, углеводороды, органическое вещество, генезис, сверхкритический флюид СО2, Шмаковка, техногенное загрязнениеАннотация
Исследование углеводородов и их производных в углекислых минеральных водах представляет значительный интерес, так как углекислый газ, находясь в сверхкритическом состоянии, может формировать уникальный состав органического вещества в подземных водах. В настоящей работе состав органических компонентов средней летучести в углекислых минеральных водах рассматривается на примере Шмаковских источников, которые находятся в Приморском крае (Дальний Восток России). Методом твердофазной экстракции, которая осуществлялась на месте отбора при помощи полевой установки, и капиллярной газовой хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией в Шмаковских минеральных углекислых водах были найдены разнообразные углеводороды и их производные. Установленные соединения обладают молекулярной массой от 90 до 550 а.э.м. и летучестью от 70 до 550 ℃. Среди идентифицированных компонентов преобладают алифатические углеводороды, представленные в основном нормальными и разветвленными алканами. Кислородсодержащие органические соединения (карбоновые кислоты, эфиры, альдегиды и спирты) имеют подчиненное значение, а ароматические углеводороды, включающие арены, полициклические ароматические углеводороды и гетероароматические соединения, распространены незначительно. Установленные органические соединения, вероятно, имеют бактериальное происхождение, включая трансформацию остатков органической природы микробиологического генезиса под действием сверхкритического флюида СО2. Кроме этого, минеральные воды Восточно-Уссурского участка предположительно испытывают на себе антропогенное влияние. На это указывает присутствие в составе органического вещества хлоруглеводородов и фталатов, особенности молекулярно-массового распределения нормальных алканов и микробиологические исследования, которые были проведены ранее другими исследователями. Полученные результаты могут быть использованы бальнеологическими службами для определения соединений, благотворно влияющих на организм человека или наносящих вред. Кроме этого, данные анализов органических микропримесей могут быть оценены для выявления техногенного загрязнения минеральных вод, использующихся для лечения людей.
Библиографические ссылки
Абрамов В.Ю., 2014. Формирование органического химического состава углекислых минеральных вод Ессентукского и Нагутского месторождений. Разведка и охрана недр, № 5, С. 47–51.
Плюснин А.М., Украинцев А.В., Чернявский М.К., 2018. Органическое вещество в углекислых минеральных водах Витимского плоскогорья и Восточного Саяна. Геологическая эволюция взаимодействия воды с горными породами. Под ред. Л.В. За-маны, С.Л. Шварцева. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, С. 68–71. DOI: 10.31554/978-5-7925-0536-0-2018-68-71.
Украинцев А.В., Плюснин А.М., 2020. Алифатические углеводороды углекислых минеральных и азотных термальных вод Западного Забайкалья. Геологическая эволюция взаимодействия воды с горными породами. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, С. 179–183. DOI: 10.31554/978-5-7925-0584-1-2020-179-183.
Украинцев А.В., Плюснин А.М., Чернявский М.К., 2024. Формирование газового, микроэлементного состава и растворенных органических веществ в железистых минеральных водах Западного Забайкалья. Геохимия, Т. 69, № 6, С. 562–576. DOI: 10.31857/S0016752524060069.
Швец В.М., Кирюхин В.К., 1974. Органические вещества в минеральных лечебных водах. Бюл. МОИП. Отделение геологии, № 6, С. 83–96.
Шпейзер Г.М., Васильева Ю.К., Гановичева Г.М., Минеева Л.М., Родионова В.А., Ломоносов И.С., Ванг Янсинь, 1999. Органические вещества в минеральных водах горноскладчатых областей центральной Азии. Геохимия, № 3, С. 302–311.
Абрамов В.Ю., Пятаев А.А., 2021. Возможность формирования углеводородных систем термометаморфического генезиса и роль гидротермальных сверхкритических флюидов. Нефтегазовая геология. Теория и практика, Т. 16, № 1, С. 8. DOI: 10.17353/2070-5379/4_2021.
Калитина Е.Г., Харитонова Н.А., Челноков Г.А., Вах Е.А., 2015. Микробиологический состав углекислых минеральных вод Приморского края (распространение, численность бактерий, условия их обитания). Вестник ДВО РАН, № 5, С. 53–62.
Челноков Г.А., Харитонова Н.А., Брагин И.В., 2013. Состав и генезис газов углекислых минеральных вод юга Дальнего Востока России. Известия высших учеб-ных заведений. Геология и Разведка, № 5, С. 42–46.
Чудаева В.А., Чудаев О.В., Челноков А.Н., Эдмундс У.М., Шанд П., 1999. Минеральные воды Приморья (химический аспект). Владивосток: Дальнаука, 163 с.
Kharitonova N.A., Chelnokov G.A., Chudaev O.V., Bragin I.V., 2015. Ground-water at Shmakovka Spa: Chemical Composition and Element Sources. Journal of Water Resource and Hydraulic Engineering, Vol. 4, № 2, P. 126–130. DOI: 10.5963/JWRHE0402001.
Потурай В.А., 2016. Органическое вещество в холодных подземных водах районов азотных терм Приамурья. Региональные проблемы, Т. 19, № 4, С. 59–66.
Потурай В.А., 2022. Органическое вещество и молекулярно-массовое распределение углеводородов в Анненских термальных водах (Дальний Восток, Россия). Геология и Геофизика, Т. 63, № 10, С. 1352–1368. DOI: 10.15372/GiG2021150.
Потурай В.А., 2017. Состав и распределение н-алканов в азотных термах Дальнего Востока России. Тихоокеанская геология, Т. 36, № 4, С. 109–119.
Потурай В.А., 2010. Сравнение химического состава термальных, сточных и грунтовых вод Кульдурского района. Региональные проблемы, Т. 13, № 2, С. 92–96.
Потурай В.А., Строчинская С.С., Компаниченко В.Н., 2018. Комплексная биогеохимическая характеристика термальных вод Тумнинского месторождения. Региональные проблемы, Т. 21, № 1, С. 22–30.
Потурай В.А., 2024. Применение метода твердофазной экстракции при исследовании органического вещества в гидротермальных системах Дальнего Востока России. Региональные проблемы, Т. 27, № 4, С. 30–48. DOI: 10.31433/2618-9593-2024-27-4-30-48.
Украинцев А.В., Плюснин А.М., 2019. Применение метода твердофазной экстракции для анализа состава растворенных органических веществ в углекислых минеральных водах. Байкальская молодежная научная конференция по геологии и геофизике. Улан-Удэ: Геологический институт СО РАН, С. 90–92.
Randazzo A., Folino A., Tassi F., Tatàno F., Rosa S., Gambioli A., 2022. Vola-tile organic compounds from green waste anaerobic degradation at lab-scale: evolution and comparison with landfill gas. Detritus, Vol. 19, P. 63–74. DOI: 10.31025/2611-4135/2022.15188.
Hunt J.M., 1979. Petroleum geochemistry and geology. San Francisco: W.H. Freeman and Company, 617 p.
Потурай В.А., 2024. Проблемы инструментального анализа состава органических соединений в природных водах. Региональные проблемы. Т. 27, № 3, С. 74–76. DOI: 10.31433/2618-9593-2024-27-3-74-76.
Umoh U.U., Li L., He J., Chen L., Dong L., Jia G., Lahajnar N., Massoth G., Schwarz-Schampera U., 2021. Unusual aliphatic hydrocarbon profiles at hydrothermal vent fields of the Central and Southeast Indian Ridges and Mid-Indian Basin. Deep-Sea Research Part II, Vol. 194, # 104996. DOI: 10.1016/j.dsr2.2021.104996.
Wang B., Yang J., Jiang H., Zhang G., Dong H., 2019. Chemical composition of n-alkanes and microbially mediated n-alkane degradation potential differ in the sediments of Qinghai-Tibetan lakes with different salinity. Chem. Geol, Vol. 524, P. 37–48. DOI: 10.1016/j.chemgeo.2019.05.038.
