Як зрозуміти, що вода безпечна і її можна пити - нове дослідження

Нове наукове дослідження показує, що їхній аналіз допомагає не тільки оцінити безпеку води, а й зрозуміти її походження і краще визначити, для чого вона найбільше підходить, пише сайт Наука в Польщі.

Вода з глибоких свердловин часто асоціюється з чистотою і безпекою. На практиці вибір відповідного джерела буває складнішим, особливо в гірських районах, складених кристалічними породами, такими як граніти і гнейси. У таких породах природно присутні невеликі кількості радіоактивних елементів. Вода, що циркулює під землею через тріщини і розломи, може розчиняти частину цих речовин і переносити їх далі.

Група фізиків із Сілезького університету та геологів із Вроцлавського політехнічного університету перевірила, чи може аналіз природних ізотопів допомогти краще вибирати воду для щоденного споживання. Йшлося про води західної частини Ізерських гір, де давно відомі як радонові води, так і води, багаті на вуглекислий газ, які використовуються також у санаторіях. Це особливий регіон, оскільки частина місцевих вод має лікувальні властивості, але не кожна однаково підходить як звичайна питна вода для жителів і туристів.

Дослідники обрали 25 джерел і понад 10 років багаторазово вивчали в них вміст радону, радію та урану. Результати опубліковані в журналі Journal of Hazardous Materials. Тривалий період спостережень був дуже важливий, оскільки склад підземних вод може змінюватися, особливо коли змішуються поверхневі та глибокі води.

Дослідження показало, що різні ізотопи поводяться у воді по-різному. Радон і уран частіше зустрічаються в неглибоких, слабко мінералізованих водах, які нещодавно просочилися з поверхні в породи. Радій, навпаки, частіше присутній у глибших, старіших, більш мінералізованих водах, часто багатих вуглекислим газом. Хоча на перший погляд різні зразки води мають однаковий вигляд, набір кількох ізотопів дає змогу прочитати їхню історію: на якій глибині вони циркулювали, з якими породами контактували та чи змішувалися з іншими водами.

Дійсно, неглибокі води з низькою мінералізацією зазвичай мали підвищені концентрації радону та урану. Глибокі води частіше містили більше радію. Ця відмінність показує, що глибша вода не завжди є найкращим варіантом для пиття. У досліджуваному регіоні більш відповідним вибором для щоденного водопостачання населення можуть бути більш неглибокі води. Радон, що міститься в них, є газом, тому його можна відносно ефективно видалити з води шляхом інтенсивного контакту з повітрям перед подачею у водопровідну мережу.

Дослідники прямо вказують, що видалення радону з неглибоких вод є простішим і ефективнішим рішенням, ніж використання глибоких, мінералізованіших вод із підвищеним вмістом радію і вуглекислого газу. Їхнє очищення є проблемою, оскільки радій розчинений у воді, і його видалення складніше і дорожче. Саме тому не завжди варто обирати воду з глибших шарів тільки тому, що вона старіша і краще відфільтрована геологічними шарами.

Дослідники оцінили як радіологічний, так і хімічний ризик. Уран є небезпечним елементом не тільки тому, що він радіоактивний, а й тому, що у великих кількостях він токсичний, особливо для нирок. Однак досліджені води перебували нижче меж, значущих для питної води. У частині зразків було перевищено порогове значення сумарної альфа-активності, що свідчить про необхідність таких перевірок і те, що саме природне походження води не гарантує повної безпеки.

Учені пропонують метод, простіший, ніж складне гідрогеохімічне моделювання. Аналіз п'яти ізотопів - радону-222, радію-226 і радію-228, а також урану-234 і урану-238 - дає змогу доволі швидко визначити походження води і вказати найперспективніші джерела питної води.

В умовах кліматичних змін і зростаючого тиску на водні ресурси дедалі важливішим стає не тільки пошук нових джерел води, а й їх грамотний вибір. Це дослідження показує, що хороша питна вода не завжди є найглибшою, найбільш мінералізованою або найвідомішою з санаторію. Іноді кращим рішенням виявляється більш неглибока вода, але простіша в очищенні та безпечніша в повсякденному використанні. А кілька природних ізотопів можуть допомогти зробити цей вибір значно точнішим.