Том 336 № 11 (2025)
DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2025/11/5270
Новые изотопно-геохимические данные по минеральной подземной воде «Омега»
Актуальность. Несмотря на многолетние исследования воды из скважины Чулымской, до сих пор имеются противоречивые и неполные данные по растворенным органическим веществам и изотопному составу воды, к тому же накопились новые геохимические данные, которые ранее не были представлены. Цель. На основе накопленного за 30 лет материала и полученных новых данных доизучить геохимию природной минеральной воды «Омега» с упором на изотопный и органический состав, в том числе впервые представить данные по полициклическим ароматическим углеводородам. Объект. Подземная вода из скважины Чулымской, для сравнения также приводятся данные по другим подземным водам региона. Методы. Стандартные аналитические методы исследования химического, органического и изотопного составов вод. Изучение изменений состава воды на протяжении 20–30 лет и сравнение с другими подземными водами региона в схожих геологических условиях. Результаты и выводы. Собраны имеющие за 30 лет и получены новые данные по химическому составу минеральной воды, которые показали его стабильность во времени, однако не рекомендован отбор проб в летнее время. Представлена информация по всем имеющимся показателям растворенного органического вещества, не позволяющая отнести «Омегу» к группе вод с повышенным растворенным органическим веществом. Более того, концентрации растворенного органического вещества ниже, чем для других подземных вод региона. Впервые представлен состав полициклических ароматических углеводородов в данной воде, который показал преобладание высокомолекулярных над низкомолекулярными полициклическими ароматическими углеводородами, в частности превалирует дибенз(ah)антрацен (39 %). Изотопные исследования показали достаточно типичный состав самой воды (δD, δ18O) и очень переменчивый состав растворенного углерода δ13CDIC от –30,3 до –10,7 ‰. Авторы настаивают на его биогенном источнике, изменяющемся под действием различных биогеохимических процессов, в исследовании которых предстоит разбираться в дальнейшем.
Ключевые слова:
минеральная вода «Омега», химический состав, растворенные органические вещества, полициклические ароматические углеводороды, стабильные изотопы воды и водорастворенного углерода, Томская область
Библиографические ссылки:
1. Лепокурова О.Е., Зятева О.Ф. Химический состав минеральной воды «Омега» (Томская область) // Известия Томского политехнического университета. – 2011. – Т. 319. – № 1. – С. 172–177.
2. Лепокурова О.Е. Микрокомпонентный состав сильно щелочных вод в скважине Чулымской («Омега», Томская область) // Вестник Томского государственного университета. – 2014. – № 385. – С. 181–185.
3. Шварцев С.Л., Лепокурова О.Е. Уникальные щелочные воды в Чулымском бассейне (Западная Сибирь) // Доклады академии наук. – 2014. – Т. 459. – № 3. – С. 357–362. DOI: 10.7868/S0869565214330226.
4. Лепокурова О.Е., Шварцев С.Л. Геохимические особенности содовых вод Чулымо-Енисейского артезианского бассейна (Западная Сибирь) // Геология и геофизика. – 2019. – Т. 60. – № 5. – С. 718–731. DOI: 10.15372/GiG2019044.
5. Лепокурова О.Е., Наливайко Н.Г., Иванова И.С. Микробиологический состав уникальных щелочных подземных вод в скважине Чулымской («Омега», Томская область) // Фундаментальные и прикладные проблемы гидрогеологии: Материалы Всероссийского совещания по подземным водам Востока России. – Якутск: Изд-во Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, 2015. – С. 298–302.
6. Corrigendum to “Isotopic fractionation accompanying CO2 hydroxylation and carbonate precipitation from high pH waters at the Cedars, California, USA”/ J.N. Christensen, J.M. Watkins, L.S. Devriendt, D.J. de Paolo, M.E. Conrad, M. Voltolini, W. Yang, W. Dong // Geochimica et Cosmochimica Acta. – 2023. – Vol. 343. – P. 416–419. DOI: 10.1016/j.gca.2022.09.022.
7. Demer S. Geological genesis of alkaline magnesium-type groundwater within the ophiolitic rocks areas in Southwestern Turkey // Journal of Earth Science. – 2023. – Vol. 34 (4). – P. 1231–1248. DOI: 10.1007/s12583-022-1767-1.
8. Regional geothermal water hydrogeochemical characterization and geothermometry in the Dabie orogenic belt, east-central China / H. Liu, C. Wang, X. Gao, D. Wu, B. Wu, Ch. Cheng, T. Fang // Hydrogeology Journal. – 2025. DOI: 10.1007/s10040-025-02929-9.
9. Origins of high pH mineral waters from ultramafic rocks, Central Portugal / J.M. Marques, P.M. Carreira, M.R. Carvalho, M.J. Matias, F.E. Goff, M.J. Basto, R.C. Graça, L. Aires-Barros, L. Rocha // Applied Geochemistry. – 2008. – Vol. 23 (12). – P. 3278–3289. DOI: 10.1016/j.apgeochem.2008.06.029.
10. Conceptual modelling on water-rock reaction and genesis of high pH fluids in a typical granitoid geothermal reservoir: a case from Indus-Tsangpo Suture Zone, India / P. Mishra, A. Dutta, V.P. Malviya, A.P. Thapliyal, P. Saini, S. Banerjee, V.V. Sakhare // Physics and Chemistry of the Earth. – 2024. – Vol. 136. – 103736. DOI: 10.1016/j.pce.2024.103736.
11. Raposo D.B., Pereira S.Y. Hydrochemistry and isotopic studies of carbonatite groundwater systems: the alkaline–carbonatite complex of Barreiro, southeastern Brazil // Environmental Earth Sciences. – 2019. – Vol. 78. – 233. DOI: 10.1007/s12665-019-8228-x.
12. Hyperalkaline waters and travertines of the ophiolite complex of Mt. Soldatskaya, Kamchatsky Mys Peninsula, Kamchatka, Russia // Y. Taran, E. Kalacheva, D. Savelyev, B. Pokrovskii, M. Bujakaite // Geochemical Journal. – 2024. – Vol. 58. – P. 127–137. DOI: 10.2343/geochemj.GJ24011.
13. Thermal waters in the central part of Baikal Rift Zone: hydrogeochemistry and geothermometry (Republic of Buryatia, Russia) / E.V. Zippa, A.V. Ukraintsev, M.K. Chernyavskii, I.A. Fedorov, V.A. Poturay, E.V. Domrocheva, N.A. Mukhortina // Geothermics. – 2025. – Vol. 130. – 103317. DOI: 10.1016/j.geothermics.2025.103317.
14. Лепокурова О.Е., Домрочева Е.В. Гуминовые вещества в природных водах Нарыкско-Осташкинской площади (Кузбасс) // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2020. – Т. 331. – № 3. – С. 197–206. DOI 10.18799/24131830/2020/3/2562.
15. Крайнов С.Р., Рыженко Б.Н., Швец В.М. Геохимия подземных вод. Теоретические, прикладные и экологические аспекты. – М.: Изд-во ЦентрЛитНефтеГаз, 2012. – 672 с.
16. Потурай В.А. Состав углеводородов в углекислых минеральных водах // Проблемы недропользования. – 2025. – № 1 (44). – С. 89–98. DOI: 10.25635/2313-1586.2025.01.089.
17. Chapelle F.H. Dissolved organic carbon in groundwater systems. The groundwater project. – Ontario, Canada: Guelph, 2022. – 58 р. DOI: 10.21083/978-1-77470-016-7.
18. A new conceptual framework for the transformation of groundwater dissolved organic matter / L.K. McDonough, M.S. Andersen, M.I. Behnke, H. Rutlidge, Ph. Oudone, K. Meredith, D.M. O’Carroll, I.R. Santos, C.E. Marjo, R.G.M. Spencer, A.M. McKenna, A. Baker // Nature Communications. – 2022. – Vol. 13. – 2153. DOI: 10.1038/s41467-022-29711-9.
19. Regan S., Hynds P., Flynn R. An overview of dissolved organic carbon in groundwater and implications for drinking water safety // Hydrogeology Journal. – 2017. – Vol. 25. – Р. 959–967. DOI: 10.1007/s10040-017-1583-3.
20. Ecological assessment of groundwater ecosystems disturbed by recharge systems using organic matter quality, biofilm characteristics, and bacterial diversity / J. Voisin, B. Cournoyer, L. Marjolet, A. Vienney, F. Mermillod-Blondin // Environmental Science and Pollution Research. – 2020. – Vol. 27. – Р. 3295–3308. DOI: 10.1007/s11356-019-06971-5.
21. СанПиН 1.2.3685-21. Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания. URL: https://docs.cntd.ru/document/573500115 (дата обращения 14.08.2025).
22. ГОСТ Р 70152-2022. Качество воды. Методы внутреннего лабораторного контроля качества проведения микробиологических и паразитологических исследований. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200184836 (дата обращения 14.08.2025).
23. ГОСТ Р 54316-2020. Воды минеральные природные питьевые. Общие технические условия. URL: https://docs.cntd.ru/document/564463542 (дата обращения 14.08.2025).
24. Геохимия болотных вод нижней части бассейна Томи (юг Томской области) / С.Л. Шварцев, О.В. Серебренникова, М.А. Здвижков, О.Г. Савичев, О.С. Наймушина // Геохимия. – 2012. – Т. 50. – № 4. – С. 367–380. DOI: 10.1134/S0016702912040076.
25. Органические микропримеси в пресных природных водах бассейнов Томи и Верхней Оби / А.Э. Конторович, С.Л. Шварцев, В.А. Зуев, Н.М. Рассказов, Ю.П. Туров // Геохимия. – 2000. – № 5. – С. 533–544.
26. Растворенные формы миграций гумусовых кислот в поверхностных водных объектах Ямало-Ненецкого автономного округа / О.Е. Лепокурова, И.С. Иванова, Н.С. Трифонов, Ю.В. Колубаева, Д.А. Соколов // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2022. – Т. 333. – № 5. – С. 56–69. DOI: 10.18799/24131830/2022/5/3564.
27. Концентрации и источники полициклических ароматических углеводородов в воде и донных отложениях рек северных нефтегазодобывающих территорий Западной Сибири / Н.А. Волкова, И.С. Иванова, Д.А. Соколов, Ю.В. Колубаева, Д.А. Чуйкина // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 4. – С. 135–148. DOI: 10.18799/24131830/2023/4/3924.
28. Assessment of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and heavy metal contamination in Shitalakshya River water: ecological and health risk implications / G.M.M.A. Hasan, F. Rinky, K.S. Ahmed, K. Sikdar, M. Moniruzzaman // Environmental Monitoring and Assessment. – 2025. – Vol. 197. – 282. DOI: 10.1007/s10661-025-13750-y.
29. Makobe S., Seopela M.P., Ambushe A.A. Seasonal variations, source apportionment, and risk assessment of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in sediments from Klip River, Johannesburg, South Africa // Environmental Monitoring and Assessment. – 2025. – Vol. 197. – 257. DOI: 10.1007/s10661-025-13724-0.
30. Ramzi A., Habeeb Rahman K., Muraleedharan K.K. Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in the aquatic environment: a rudimentary approach // Contaminated Land and Water. Emerging Contaminants and Associated Treatment Technologies / Eds. H. Alshemmari, M.Z. Hashmi, Y.N. Kavil, W. Shu-hong. – Cham: Springer, 2024. – Р. 131–144. DOI: 10.1007/978-3-031-65129-8_10.
31. Xu D., Liang H., Gao P. Migration patterns and health risk assessment of polycyclic aromatic compounds in typical coal fire source // Environmental Science and Pollution Research. – 2024. – Vol. 31. – Р. 30750–30758. DOI: 10.1007/s11356-024-32980-0.
32. Хаустов А.П., Редина М.М. Полициклические ароматические углеводороды как маркер процессов в подземной гидросфере // Фундаментальные и прикладные проблемы гидрогеологии: Материалы Всероссийского совещания по подземным водам Востока России. – Иркутск: ИЗК СО РАН, 2021. – С. 439–443.
33. Manoli E., Samara C. Polycyclic aromatic hydrocarbons in natural waters: sources, occurrence and analysis // Trends in Analytical Chemistry. – 1999. – Vol. 18 (6). – P. 417–428. DOI: 10.1016/S0165-9936(99)00111-9.
34. Ровинский Ф.Я., Теплицкая Т.А., Алексеева Т.А. Фоновый мониторинг полициклоароматических углеводородов. – Л.: Гидрометеоиздат, 1988. – 233 с.
35. Компаниченко В.Н., Потурай В.А. Органическое вещество в гидротермах Паужетского района: состав и сравнительный анализ с другими объектами // Геохимия. – 2024. – Т. 69. – № 8. – С. 681–692. DOI: 10.31857/S0016752524080036.
36. Mehetre G.T., Dastager S.G., Dharne M.S. Biodegradation of mixed polycyclic aromatic hydrocarbons by pure and mixed cultures of biosurfactant producing thermophilic and thermo-tolerant bacteria // Science of The Total Environment. – 2020. – Vol. 679. – P. 52–60. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.04.376.
37. Polycyclic aromatic hydrocarbons: sources, toxicity, and remediation approaches / A.B. Patel, S. Shaikh, K.R. Jain, C. Desai, D. Madamwar // Frontiers in Microbiology. – 2020. – Vol. 11. – 562813. DOI: 10.3389/fmicb.2020.562813.
38. Craig H. Isotopic variations in meteoric waters // Science. – 1961. – Vol. 133. – P. 1702–1703. DOI: 10.1126/science.133.3465.170.
39. Изотопные исследования подземных вод на полигоне «Томский» / В.А. Поляков, В.Т. Дубинчук, Е.В. Голубкова, В.А. Льготин, Ю.В. Макушин, К.М. Макарова // Разведка и охрана недр. – 2008. – Т. 11. – С. 47–52.
40. Распределение стабильных изотопов Н, О и С в природных водах района Тазовского нефтегазокондексатного месторождения (Ямало-Ненецкий автономный округ) / О.Е. Лепокурова, И.С. Иванова, А.Н. Пыряев, О.А. Исмагулов // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2024. – Т. 335. – № 2. – C. 157–169. DOI: 10.18799/24131830/2024/2/4466.
41. Li Yu., Wang M., Zhang D. An improved method for isotopic and quantitative analysis of dissolved organic carbon in natural water samples // Water Science & Technology. – 2024. – Vol. 89 (8). – Р. 2060–2072. DOI: 10.2166/wst.2024.114.
42. Stable carbon isotope analysis of dissolved inorganic carbon (DIC) and dissolved organic carbon (DOC) in natural waters--results from a worldwide proficiency test / R. van Geldern, M.P. Verma, M.C. Carvalho, F. Grassa, A. Delgado-Huertas, G. Monvoisin, J.A. Barth // Rapid Communications in Mass Spectrometry. – 2013. – Vol. 27(18). – Р. 2099–107. DOI: 10.1002/rcm.6665.
