CC BY
16
--© Р.И. Пашкевич, И.Н. Середкин, 2015
УЛК 553.78 (54.052)
Р.И. Пашкевич, И.Н. Середкин
НОВЫЕ ДАННЫЕ О ХИМИЧЕСКОМ СОСТАВЕ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ НИЖНЕ-ДЗЕНЗУРСКОГО ГЕОТЕРМАЛЬНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Представлены результаты гидрохимических исследований в районе Нижне-Дзензурского геотермального месторождения. Приведены результаты полного гидрохимического анализа, а также микрокомпонентного анализа воды масс-спектральным методом с индуктивно-связанной плазмой и атомно-эмиссионным методом с индуктивно-связанной плазмой.
Ключевые слова: термальные источники, химический состав, ПДК.
Впервые Нижне-Дзензурские термальные источники были исследованы Б.И. Пийпом в 1936 году [1]. В 1959 году Жупановской партией были проведены гидрохимические поиски масштаба 1:500000 на Восточном побережье Камчатки в среднем течении реки Жупанова [2]. Позднее Нижне-Дзензурские термальные источники обследовались в 1977—80 годах [3] и в конце 80-х - начале 90-х годов прошлого века [4].
Район расположен на восточном побережье полуострова Камчатка [5] и представляет собой вулканическое плато, постепенно переходящее к югу в вулканическое нагорье, над поверхностью которого возвышаются отдельные действующие и потухшие вулканы.
Нижне-Дзензурское геотермальное месторождение расположено в долине реки Жупанова, принадлежащей бассейну Тихого океана [2, 3]. Выходы термальных источников находятся в непосредственной близости от Термального рифта, протягивающегося в северо-восточном направлении через вулканы Корякский и Дзензур [3, по Ю.П. Масуренкову, 1978].
Ниже приводятся предварительные результаты исследований химического состава поверхностных водотоков в районе Нижне-Дзензурских термальных источников.
Всего было отобрано 10 проб воды со станций на Нижне-Дзензурских термальных источниках (№№1-НД, 2-НД, 3-НД, 4-НЛ, 5-НД), р. Быстрой (№№ 6-Б, 7-Б, 9-РБ, 10-Б) и р. Жупанова (№ 8-Р), рис. 1 (см. стр. 322). При отборе проб определялись температура воды электронным термометром СЬвсЙвшр 1 Н1 98509 с погрешностью ±0.3°С, координаты точек отбора с помощью вРБ-приемника, табл. 1. На каждой точке были отобраны пробы воды на полный гидрохимический анализ и на микрокомпонентный состав. Отбор проб воды проводился в полиэтиленовые емкости 1,5 л в соответствии с ГОСТ Р 51592—2000 [6].
В полученных пробах масс-спектральным с индуктивно-связанной плазмой и атомно-эмисионным с индуктивно-связанной плазмой методами определен микрокомпонентный элементный состав, табл. 2. В табл. 2 также сведены результаты сравнения
Таблица 1
Станции отбора проб 05.10.2015 г.
№ п/п Номер пробы Время отбора Координаты места отбора Высота, м Температура воды, °С
1 1-НД 11:35 N 53° 47' 16,8" Е 159° 03' 23,5" 121 38,2
2 2-НД 11:45 N 53° 47' 15,9" Е 159° 03' 22,8" 123 9,6
3 3-НД 12:20 N 53° 47' 08,1" Е 159° 03' 31,0" 119 35,2
4 4-НД 11:54 N 53° 47' 16,7" Е 159° 03' 22,8" 121 11,1
5 5-НД 12:30 N 53° 47' 17,4" Е 159° 03' 24,9" 121 5,6
6 6-Б 16:14 N 53° 44' 04,8" Е 159° 07' 51,6" 159 7,5
7 7-Б 16:25 N 53° 44' 04,7" Е 159° 07' 50,1" 155 7,4
8 8-Р 17:35 N 53° 45' 17,2" Е 159° 07' 53,9" 123 2,4
9 9-РБ 18:04 N 53° 43' 32,8" Е 159° 06' 42,8" 158 3,1
10 10-Б 18:04 N 53° 43' 41,5" Е 159° 06' 48,5" 157 -
Таблица 2
Сравнение содержания аналитов в пробах воды с установленными нормативами ПДКрх по результатам микрокомпонентного анализа
Ана-лит Нормативы ПДКрх, мг/л Номер пробы
1-НД 2-НД з-нд 4-ВД 5-ВД 6-Б 7-Б 8-Р 9-РБ 10-Б
Li 0,08 0,3061 0,0435 0,4463 0,0512 0,00341 0,00797 0,0124 0,00049 0,0029 0,00215
В од 17,4245 2,0539 24,0204 2,2027 0,1847 0,4004 0,4968 0,0455 0,0571 0,0452
Na 120,0 289,6519 42,5774 361,5297 52,6999 6,2223 13,8771 19,3427 2,5894 4,2841 2,8636
Mg 40,0 99,5852 19,9188 147,6104 27,7315 2,8264 6,5579 7,9385 1,3638 3,4227 1,8004
A1 0,04 0,0037 0,0016 0,00384 0,00586 0,0199 <0,0016 <0,001 <0,0016 0,00427 <0,0016
Р отсутствие (0,00001) <0,0182 <0,0913 0,1013 0,1839 0,0436 0,1437 0,1667 <0,0182 <0,0182 <0,0182
S 10,0 1,7325 3,208 5,2007 6,8462 2,1293 5,002 5,5773 0,4568 6,6405 1,8218
К 50 29,528 4,7487 38,029 5,6704 1,1403 2,1175 2,7052 0,837 1,0754 0,8397
Са 180 96,6395 20,9339 112,5032 27,1749 6,8311 10,2531 11,3264 6,0699 14,4102 5,566
Ti 0,06 0,0251 0,00767 0,0277 0,01 0,00521 0,00718 0,00732 <0,0030 <0,003 <0,003
V 0,001 0,0324 0,0158 0,037 0,029 0,00904 0,0219 0,0253 0,00439 0,0123 0,012
Cr 0,02 0,00671 <0,003 0,00701 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003
Mn 0,01 0,1648 <0,0002 0,2239 0,00138 0,00217 <0,0002 <0,0002 <0,0002 <0,0002 <0,0002
Fe ОД 0,0117 <0,0046 0,0292 <0,0046 0,0367 <0,0046 <0,0046 <0,0046 <0,0046 <0,0046
Co 0,01 0,00015 0,000044 0,0012 0,000051 0,00005 0,000031 0,000023 0,000029 0,000034 0,00002
Ni 0,01 0,00046 <0,0002 0,00139 <0,0002 <0,0002 <0,0002 <0,0002 <0,0002 <0,0002 <0,0002
Cu 0,001 0,00177 <0,0005 0,00296 <0,0005 <0,0005 <0,0005 <0,0005 <0,0005 0,00116 <0,0005
Zn 0,01 0,00467 <0,0014 0,00668 <0,0014 <1,0004 <0,0014 <0,0014 <0,0014 <0,0014 <0,0014
As 0,05 0,0482 0,0381 0,1823 0,0416 0,00298 0,0245 0,00336 <0,0003 0,00509 0,0037
сл Окончание табл. 2 оо __
Ана-лит Нормативы ПДКрх, мг/л Номер пробы
1-ВД 2-НД з-нд 4-НД 5-ВД 6-Б 7-Б 8-Р 9-РБ 10-Б
иь од 0,0393 0,00576 0,052 0,0061 0,00174 0,00395 0,00344 0,001 0,00345 0,00272
Бг 0,4 0,2819 0,0729 0,3849 0,097 0,0264 0,0421 0,044 0,022 0,05 0,0189
Мо 0,001 0,0008 0,0006 0,00158 0,0013 0,00034 0,00198 0,00247 0,00013 0,00103 0,00071
Се 1 <0,00042 <0,000049 0,00063 <0,000008 0,000029 0,00015 0,00011 0,000034 0,00084 0,00049
Ва 0,74 0,00848 0,0189 0,1296 0,0179 0,00955 0,00786 0,00872 0,0118 0,0061 0,0115
Се - 0,00452 0,00048 0,00695 0,00022 <0,00003 <0,00003 <0,00003 <0,00003 <0,00003 <0,00003
У - 0,000022 0,000033 0,000063 0,000033 0,000032 0,000011 0,0000091 0,000027 0,000062 0,0000089
БЬ - 0,000095 0,00028 0,00024 0,00014 0,00015 0,00021 0,00017 0,00014 0,00032 0,00028
Ъа - <0,00001 0,000035 <0,00001 <0,00001 0,000026 <0,00001 <0,00001 0,000045 0,000031 0,000032
Се - <0,000006 <0,000006 <0,000006 <0,000006 0,000012 <0,000006 <0,000006 <0,000006 <0,000006 <0,000006
Рг - <0,000001 <0,000001 <0,000001 <0,000001 0,0000026 <0,000001 <0,000001 <0,000001 0,0000024 <0,000001
N(1 - <0,000006 <0,000006 <0,000006 <0,000006 0,000021 <0,000006 <0,000006 <0,000006 0,000015 <0,000006
Ей - 0,000015 <0,000004 0,000021 <0,000004 <0,000004 <0,000004 <0,000004 <0,000004 <0,000004 <0,000004
и - <0,000007 0,000020 0,000051 0,000060 0,000023 0,000030 0,000048 <0,000007 0,000033 <0,000007
Таблица 3
Результаты полного гидрохимического анализа
Показатели, Номер пробы
мг/дм3 1-ВД 2-НД З-НД 4-НД 5-ВД 6-Б 7-Б 8-Р 9-РБ 10-Б
рН 6,51±0,02 6,54±0,02 6,55±0,02 6,71±0,02 7,65±0,02 8,96±0,02 7,96±0,02 7,29±0,02 6,52±0,02 8,47±0,02
к+ 31,4±5,0 3,55±0,57 40,8±6,5 4,16±0,67 <1,00 1,18±0,19 1,90±0,30 <1,0 <1,0 <1,0
nh4+ 0,60±0,21 0,37±0,13 0,40±0,14 0,22±0,08 <0,05 0,36±0,13 0,08±0,03 <0,05 0,31±0,11 <0,05
Ca2+ 91,2±6,4 17,6±1,2 108±8 24,9±1,7 6,41±0,45 9,22±0,65 10,2±0,7 5,41±0,38 12,2±0,85 5,61±0,39
Mg2+ 118±13 20,4±2,2 147±16 28,0±3,1 2,17±0,24 5,49±0,60 7,02±0,77 1,17±0,13 2,65±0,29 1,58±0,17
Fe2+ 0,07±0,01 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05
Fe3+ <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05
F 0,15±0,01 <0,1 0,12±0,01 0,11±0,01 <0,1 0,10±0,01 0,10±0,01 <0,1 <0,1 <0,1
er 241±17 34,7±2,4 289±20 42,6±3,0 2,84±0,20 4,96±0,35 5,67±0,401 2,13±0,15 2,48 ±0,17 1,42±0,10
нсо3- 1330±9 207±3 1590±10 273±4 37,2±2,5 66,3±2,6 89,4±2,7 25,1±2,4 44,9±2,5 25,7±2,4
СОз2' - - - - - 1,68±0,51 <1,0 - - <1,0
н2во3- - - - - <0,46 0,67±0,17 <0,46 <0,46 <0,46
so42- <1,0 11,5±1,2 15,4±1,5 15,4±1,5 9,61±0,96 12,8±1,28 14,1±1,4 6,15±0,62 16,0±1,6 6,39±0,64
no2- <0,02 0,06±0,01 0,036±0,004 <0,02 <0,02 0,022±0,002 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02
N03- 1,09±0,08 1,33±0,09 1,17±0,08 0,63±0,04 <0,1 0,49±0,03 0,34±0,02 1,43 ±0,10 0,76±0,05 0,87±0,06
H2PCV 0,39±0,02 0,10±0,01 0,19±0,01 0,29±0,02 - <0,05
P043~ 2,26±0,14 0,64±0,04 2,38±0,14 1,06±0,06 - - - - 0,19±0,01 -
hpo42~ - - - - 0,72±0,04 1,30±0,08 0,62±0,04 0,19±0,01 - 0,24±0,01
H3SiCV - - - - 0,19±0,02 2,66±0,07 0,29±0,03 - - 0,48 ±0,03
н3во3 66,2±16,6 7,56±1,89 92,6±23,2 10,4±2,6 1,17±0,29 1,24±0,31 3,52±0,88 0,47±0,12 0,47±0,12 0,56±0,14
H2co3 - - - - 1,55±0,50 - 1,86±0,51 2,85±0,51 - <1,0
H4Si04 раств. 128±2 16,3±0,3 128±2 32,5±0,6 16,1±0,3 19,8±0,4 28,6±0,5 12,5±0,2 11,3±0,2 10,9±0,2
H4Si04 обш. 133±2 25,0±0,5 129±2 37,5±0,7 23,8±0,5 38,8±0,7 56,3±1,0 25,0±0,5 28,8±0,5 16,3±0,3
Минерализация 2320 382 2810 493 93,8 160 210 75,6 116 64,5
Взвеш. в-ва <2,0 <2,0 <2,0 <2,0 <2,0 <2,0 <2,0 <2,0 <2,0 <2,0
содержания компонентов с установленными нормативами качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативами предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения (ПДКрх) [7]. В табл. 3 представлены результаты полного гидрохимического анализа проб.
Отмечены аномальные концентрации ряда элементов. Так, в пробах №№ 1-НД и 3-НД почти в 4 и 6 раз соответственно выше, чем ПДКрх, содержание лития, более чем двукратно превышено содержание натрия и магния, марганца - в 16 и 22 раза, меди - в 1,8 и 3 раза. Для проб №№ 1-НД - 4-НД в 20240 раз больше ПДКрх концентрация бора, для других образцов превышение не более чем в 3-5 раз. Содержание фосфора больше ПДКрх в 2000-20000 раз, ванадия - в 4-32 раза. Для пробы № 3-НД почти в 4 раза превышено содержание мышьяка, а в пробах №№ 3-НД и 4-НД на 58 % и 30 % соответственно - молибдена, этого же элемента в 2-2,5 раза больше ПДКрх в пробах №№ 6-Б,7-Б.
Содержание некоторых элементов в термальных водах, а также в рядом расположенных поверхностных водотоках превышает ПДКрх вследствие сложившегося естественного фона. Термальные источники (пробы №№ 1-НД, 3-НД) выделяются из общего числа проб аномально высокими содержаниями Ы, В, Иа, Мд.
Приведенные выше предварительные результаты являются новыми и ранее не представленными в литературе, включая микрокомпонентный состав воды.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Пийп Б.И. Термальные ключи Камчатки. - Ленинград: Издательство академии наук СССР, 1937. - 268 с.
2. Соломоновский Е.А., Пресич Г.С., Грецкий В.А. Отчет о гидрохимических поисках масштаба 1:500000 на Восточном побережье Камчатки в бассейне рек Новый Семячик, Карымской, среднем течении р. Жупанова, проведенных Жупановской партией в 1959 г.// ТФГИ по Дальневосточному федеральному округу. - г. Петропавловск-Камчатский. - 1960.
3. Ворожейкина Ё.А. Отчет по теме «Прогнозная оценка геотермальных ресурсов Камчатской области» по работам 1977 - 1980 гг.) в 7-ми томах // ТФГИ по Дальневосточному федеральному округу. - пос. Термальный, Камчатская область. - 1980.
4. Петров М.А. Отчет о результатах специализированных гидрогеологических работ по оценке перспектив Камчатской области на минеральные воды (1987 - 1991 гг.) // Авачинская тематическая гидрологическая партия. -ТФГИ по Дальневосточному федеральному округу. - пос. Термальный, Камчатская область. - 1991.
5. Литвинов А.Ф., Патока М.Г., Марковский Б.А. Карта полезных ископаемых Камчатской области масштаба 1: 500 000. Краткая объяснительная записка. Каталог месторождений, проявлений, пунктов минерализации и ореолов рассеяния полезных ископаемых. Петропавловск-Камчатский, издательство СПб картфабрики ВСЕГЕИ. - 1999. - 563 с.
6. ГОСТ 31861-2012. Вода. Общие требования к отбору проб. М.: Стандартинформ. - 2013. - 31 с.
7. Нормативы качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативы предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения. Федеральное агентство по рыболовству. Приказ от 18 января 2010 г. № 20. ЕШ
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Пашкевич Роман Игнатьевич - доктор технических наук, директор, [email protected],
Серёдкин Илья Николаевич - младший научный сотрудник, [email protected], Научно-исследовательский геотехнологический центр Дальневосточного отделения Российской академии наук.
UDC 553.78 (54.052)
NEW DATA ABOUT CHEMICAL COMPOSITION OF NIZHNE-DZENZERSKOE GEOTHERMAL FIELD HEAT-CARRIER
Pashkevich R.I., Doctor of Technical Sciences, Director, [email protected], Research Geotechnological Center, Far Eastern Branch of Russian Academy of Sciences, Russia,
Seredkin I.N., Junior Research Associate, [email protected], Research Geotechnological Center, Far Eastern Branch of Russian Academy of Sciences, Russia.
The results of hydrochemical surveys near Nizhne-Dzenzurskoe geothermal field are presented. The results of comprehensive hydrochemical analyze, and microcomponent analyze are also presented. Analyzes were perfomed by mass-spectral method with inductively-connected plasma and atomic-emission method with inductively-connected plasma.
Key words: thermal springs, chemical composition, MPC.
REFERENCES
1. Piyp B.I. Termal'nye kljuchi Kamchatki (Thermal keys of Kamchatka). Leningrad: Izdatelstvo Akademii Nauk USSR, 1937. 268 p.
2. Solomonovskij E.A., Presich G.S., Greckij V.A. Otchet o gidrohimicheskih poiskah masshtaba 1:500000 na Vostochnom poberezhe Kamchatki v bassejne rek Novyj Sem-jachik, Karymskoj, srednem techenii r. Zhupanova, provedennyh Zhupanovskoj partiej v 1959 g. (Report on hydrochemical search of scale 1:500000 on the East coast of the Kamchatka Peninsula in the basin of the New Semyachik and Karymsky volcanoes, middle reaches of the river Zhupanova, held zhupanovskaya party in 1959), TFGI po Dal-nevostochnomu federalnomu okrugu, g. Petropavlovsk-Kamchatskij, 1960.
3. Vorozhejkina L.A. Otchet po teme «Prognoznaja ocenka geotermalnyh resursov Kamchatskoj oblasti» po rabotam 1977 - 1980 gg.) (Report on the topic "Predictive assessment of geothermal resources of Kamchatka oblast" on works 1977 - 1980)) v 7-mi tomah, TFGI po Dalnevostochnomu federalnomu okrugu, pos. Termalnyj, Kamchatskaja oblast, 1980.
4. Petrov M.A. Otchet o rezultatah specializirovannyh gidrogeologicheskih rabot po ocenke perspektiv Kamchatskoj oblasti na mineralnye vody (1987-1991 gg.) (Report on the results of a specialised hydrogeological assessment of the prospects of the Kamchatka region on mineral water (1987-1991)), Avachinskaja tematicheskaja gidrologicheskaja partija, TFGI po Dalnevostochnomu federalnomu okrugu, pos. Termalnyj, Kamchatskaja oblast, 1991.
5. Litvinov A.F., Patoka M.G., Markovskij B.A. Karta poleznyh iskopaemyh Kamchatskoj oblasti masshtaba 1: 500 000. Kratkaja objasnitelnaja zapiska. Katalog mestorozhdenij, projavlenij, punktov mineralizacii i oreolov rassejanija poleznyh iskopaemyh (Map of mineral resources of Kamchatka region 1: 500 000 scale. A brief explanatory note. The catalogue of deposits, manifestations, items mineralization and dispersion haloes of minerals). Petropavlovsk-Kamchatskij, izdatelstvo SPb kartfabriki VSEGEI, 1999, 563 p.
6. GOST 31861-201.2 Voda. Obshhie trebovanija k otboru prob, (Water. General requirements for sampling, State Standart 31861-2012), Moscow, Standartinform, 2013, 31 p.
7. Normativy kachestva vody vodnyh ob#ektov rybohozjajstvennogo znachenija, v tom chisle normativy predelno dopustimyh koncentracij vrednyh veshhestv v vodah vodnyh obyektov rybohozjajstvennogo znachenija (Standards of water quality of water bodies of fishery significance, including maximum permissible concentrations of harmful substances in waters of water objects of commercial fishing importance). Federalnoe agentstvo po ry-bolovstvu. Prikaz ot 18 janvarja 2010 g. No 20.
