تم العثور على مركبات عضوية في الينابيع الساخنة ببحيرة بايكال من شأنها أن تساعد في تقييم حالة المياه الجوفية

يوجد عدد كبير من الينابيع الساخنة (الحرارية المائية) بالقرب من بحيرة بايكال. ويرجع ذلك إلى حقيقة وجود منطقة صدع بايكال هنا – وهو صدع عميق في القشرة الأرضية، وفي وسطها تقع بحيرة بايكال. في أماكن مثل هذه العيوب يتم ملاحظة النشاط الزلزالي والحراري المائي في أغلب الأحيان. لطالما استخدم الناس الينابيع الساخنة للاستحمام – ويعتقد أن مثل هذه الإجراءات تعمل على تحسين الصحة وتساعد في علاج عدد من الأمراض. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام الحرارة المائية لتدفئة المنازل في المستوطنات النائية. وفي الوقت نفسه، لم تتم دراسة التركيب العضوي للمياه في العديد من هذه المصادر بالتفصيل، في حين أنه يمكن استخدامه في تقييم التلوث البيئي، على سبيل المثال، بسبب النفايات الصناعية. بالإضافة إلى ذلك، يعتقد بعض العلماء أن الحياة على الأرض تشكلت في الينابيع الساخنة، وبالتالي، من خلال التعرف على مجموعة المواد العضوية فيها، سيكون من الممكن استعادة الظروف التي نشأت فيها الكائنات الحية الأولى. كما أن نقص البيانات حول تكوين المواد العضوية لا يسمح لنا بإجراء تقييم موثوق لتأثير الحرارة المائية على صحة الإنسان. علماء من معهد جيولوجيا النفط والغاز والجيوفيزياء الذي يحمل اسم أ.أ. حدد Trofimuk SB RAS (تومسك) وزملاؤه تكوين المواد العضوية الموجودة في الحرارة المائية لمنطقة بايكال المتصدع. وتم نشر نتائج الدراسة، المدعومة بمنحة من مؤسسة العلوم الروسية (RSF)، في مجلة Geothermics. خلال الرحلة الاستكشافية في عام 2024، جمع المؤلفون عينات مياه من بئر مياه حرارية و14 ينبوعًا ساخنًا. تتراوح درجة حرارة المياه السطحية من 20 درجة مئوية إلى 76 درجة مئوية. سمح التحليل الكروماتوغرافي للباحثين باكتشاف 211 مركبًا عضويًا بأحجام مختلفة، من الجزيئات الصغيرة إلى الجزيئات الكبيرة إلى حد ما. المؤلف الأول للمقالة، فاليري بوتوراي، يأخذ عينات / © Elena Zippa / من الأرشيف الشخصي / الخدمة الصحفية لمراسلون بلا حدود. من بينها، تبين أن معظمها (حوالي 40٪ من الإجمالي) عبارة عن هيدروكربونات مشبعة – جزيئات خطية تتكون من الكربون والهيدروجين. و21% أخرى عبارة عن هيدروكربونات عطرية (مركبات على شكل حلقة بنزين)، و17% عبارة عن إيثرات. بشكل عام، لم يتجاوز محتوى جميع المواد العضوية 0.7 ملليجرام لكل لتر من الماء، وهو أمر نموذجي بالنسبة للعديد من المياه الجوفية ويشير إلى عدم وجود تلوث بشري. أولى المؤلفون اهتمامًا خاصًا للهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات، التي تتكون من حلقتين أو أكثر من حلقات الكربون. والحقيقة هي أن هذه المركبات هي ملوثات خطيرة ومستمرة ذات خصائص مسرطنة ومطفرة ويمكن أن تكون ذات أصل طبيعي أو بشري. واستنادا إلى نسبة المواد المختلفة من هذه المجموعة، قرر المؤلفون أنها تتشكل في الغالب بشكل طبيعي – نتيجة للتفاعلات الكيميائية في القشرة الأرضية. إلا أن محتواها لا يتجاوز القيم الآمنة للإنسان. “بشكل عام، تتشكل معظم المركبات التي حددناها بسهولة أثناء التحلل الطبيعي لبقايا المواد العضوية القديمة تحت تأثير درجات الحرارة المرتفعة. بالإضافة إلى ذلك، تلعب البكتيريا دورًا مهمًا: تعتبر درجة حرارة الماء في الينابيع مثالية لحياة عدد من الأنواع المحبة للحرارة التي “تنتج” المواد العضوية. ولم نجد عمليًا أي ملوثات تكنولوجية ذات أصل اصطناعي حصري، مما يشير إلى نقاء هذه المياه – وهذا مهم لاستخدامها في العلاج بالمياه المعدنية. في المستقبل، نخطط لتطبيق النتائج. “تم الحصول عليها من خلال بناء نموذج مفاهيمي لتشكيل التركيب المادي للمياه الحرارية، والذي يكشف عن آليات تطور نظام “الصخور الحرارية” وهذا سيجعل من الممكن التنبؤ بالتغيرات في تكوين وخصائص المياه الحرارية، والمخاطر التكنولوجية أثناء تشغيلها (رواسب الملح، والتآكل)، وتحسين استخدامها في الطاقة، وعلم المياه المعدنية ومراقبة العمليات الزلزالية”، كما تقول رئيسة المشروع، بدعم من منحة من مؤسسة العلوم الروسية، إيلينا زيبا، مرشحة الجيولوجيا والبحوث. العلوم المعدنية، باحث أول في مختبر الكيمياء الهيدروجيوكيميائية وعلم البيئة الجيولوجية التابع لمعهد جيولوجيا البترول والجيوفيزياء الذي يحمل اسم أ.أ. تروفيموك SB RAS. المؤلفون المشاركون في الدراسة. من اليسار إلى اليمين: ألكسندر أوكراينتسيف، إيلينا زيبا، إيغور فيدوروف / © إيلينا زيبا / من الأرشيف الشخصي / الخدمة الصحفية لمؤسسة العلوم الروسية شملت الدراسة موظفين في جامعة موسكو الحكومية التي تحمل اسم إم.في. لومونوسوف (موسكو)، معهد الموارد الطبيعية والبيئة وعلم التجميد SB RAS (تشيتا)، معهد التحليل الشامل للمشاكل الإقليمية FEB RAS (بيروبيدجان) والمعهد الجيولوجي الذي يحمل اسم N.L. دوبريتسوف SB RAS (أولان أودي).