Как понять, что вода безопасна и ее можно пить – новое исследование

Новое научное исследование показывает, что их анализ помогает не только оценить безопасность воды, но и понять ее происхождение и лучше определить, для чего она больше всего подходит, пишет сайт Наука в Польше.

Вода из глубоких скважин часто ассоциируется с чистотой и безопасностью. На практике выбор подходящего источника бывает сложнее, особенно в горных районах, сложенных кристаллическими породами, такими как граниты и гнейсы. В таких породах естественно присутствуют небольшие количества радиоактивных элементов. Вода, циркулирующая под землей через трещины и разломы, может растворять часть этих веществ и переносить их дальше.

Группа физиков из Силезского университета и геологов из Вроцлавского политехнического университета проверила, может ли анализ природных изотопов помочь лучше выбирать воду для ежедневного потребления. Речь шла о водах западной части Изерских гор, где давно известны как радоновые воды, так и воды, богатые углекислым газом, используемые также в санаториях. Это особый регион, поскольку часть местных вод обладает лечебными свойствами, но не каждая одинаково подходит как обычная питьевая вода для жителей и туристов.

Исследователи выбрали 25 источников и более 10 лет многократно изучали в них содержание радона, радия и урана. Результаты опубликованы в журнале Journal of Hazardous Materials. Длительный период наблюдений был очень важен, поскольку состав подземных вод может меняться, особенно когда смешиваются поверхностные и глубокие воды.

Исследование показало, что разные изотопы ведут себя в воде по-разному. Радон и уран чаще встречаются в неглубоких, слабо минерализованных водах, которые недавно просочились с поверхности в породы. Радий, напротив, чаще присутствует в более глубоких, старых, более минерализованных водах, часто богатых углекислым газом. Хотя на первый взгляд разные образцы воды выглядят одинаково, набор нескольких изотопов позволяет прочитать их историю: на какой глубине они циркулировали, с какими породами контактировали и смешивались ли с другими водами.

Действительно, неглубокие воды с низкой минерализацией обычно имели повышенные концентрации радона и урана. Глубокие воды чаще содержали больше радия. Это различие показывает, что более глубокая вода не всегда является лучшим вариантом для питья. В исследуемом регионе более подходящим выбором для ежедневного водоснабжения населения могут быть более неглубокие воды. Содержащийся в них радон является газом, поэтому его можно относительно эффективно удалить из воды путем интенсивного контакта с воздухом перед подачей в водопроводную сеть.

Исследователи прямо указывают, что удаление радона из неглубоких вод является более простым и эффективным решением, чем использование глубоких, более минерализованных вод с повышенным содержанием радия и углекислого газа. Их очистка представляет проблему, поскольку радий растворен в воде, и его удаление более сложное и дорогое. Именно поэтому не всегда стоит выбирать воду из более глубоких слоев только потому, что она старше и лучше отфильтрована геологическими слоями.

Исследователи оценили как радиологический, так и химический риск. Уран является опасным элементом не только потому, что он радиоактивен, но и потому, что в больших количествах он токсичен, особенно для почек. Однако исследованные воды находились ниже пределов, значимых для питьевой воды. В части образцов было превышено пороговое значение суммарной альфа-активности, что показывает необходимость таких проверок и то, что само природное происхождение воды не гарантирует полной безопасности.

Ученые предлагают метод, более простой, чем сложное гидрогеохимическое моделирование. Анализ пяти изотопов — радона-222, радия-226 и радия-228, а также урана-234 и урана-238 — позволяет довольно быстро определить происхождение воды и указать наиболее перспективные источники питьевой воды.

В условиях климатических изменений и растущего давления на водные ресурсы все более важным становится не только поиск новых источников воды, но и их грамотный выбор. Это исследование показывает, что хорошая питьевая вода не всегда является самой глубокой, самой минерализованной или самой известной из санатория. Иногда лучшим решением оказывается более неглубокая вода, но более простая в очистке и безопасная в повседневном использовании. А несколько природных изотопов могут помочь сделать этот выбор значительно точнее.