Show simple item record

dc.contributor.authorUppin, Marge
dc.date.accessioned2013-11-12T08:31:52Z
dc.date.available2013-11-12T08:31:52Z
dc.date.issued2013-11-12
dc.identifier.isbn978–9949–32–437–8 (print)
dc.identifier.isbn978–9949–32–438–5 (pdf)
dc.identifier.issn1406–2658
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10062/34409
dc.descriptionVäitekirja elektrooniline versioon ei sisalda publikatsioone.et
dc.description.abstractEesti põhjavees esinevatest keemilistest elementidest võib inimorganismi kõige enam kahjustavateks pidada fluori ja boori, mille looduslikud sisaldused ületavad paljudes puurkaevudes joogiveele kehtestatud piirkontsentratsioone. Fluori defitsiidi korral tarbitavas joogivees (alla 0.5 mg/l) on soodustatud hambakaariese teke ja areng, liigse sisalduse korral (üle 1.5 mg/l) avaldub fluori toksiline toime hamba- ja skeletifluoroosina. Kõrge boorisisaldusega (üle 1.0 mg/l) joogivee tarbimine põhjustab reproduktsioonisüsteemi häireid ja loote kehakaalu mahajäämust, aga ka ainevahetushäireid ja soolepõletikke. Käesolev doktoritöö uurib fluoriidide ja boori levikut, hüdrokeemiat ning võimalikke looduslikke allikaid Siluri-Ordoviitsiumi põhjaveekompleksis. Kõrgenenud fluoriidide (kuni 6.1 mg/l) ja boori (kuni 2.1 mg/l) sisaldused on iseloomulikud peamiselt aluselisele HCO3–Cl–Na–Mg–Ca-tüüpi madala Ca2+ sisaldusega põhjaveele, mis levib veekompleksi sügavamates osades ja Lääne-Eestis. Siluri-Ordoviitsiumi veekompleks koosneb erineva savikusega lubjakividest ja dolomiitidest ning vulkaanilise tuha – K-bentoniidi - vahekihtidest. Valdav osa fluori ja boori on sedimentatsiooni käigus setetesse kuhjunud ning allunud hilisematele geokeemilistele protsessidele, sattudes põhjavette peamiselt veekompleksi moodustavate kivimite leostumisel. Siluri ja Ordoviitsiumi ladestute lubjakivid ja dolomiidid sisaldavad fluori ligikaudu 100–500 mg/kg ja boori 5–20 mg/kg, kusjuures nende elementide kontsentratsioonid kivimis tõusevad vastavalt savisisalduse kasvule, ulatudes merglites vastavalt 500–1000 mg/kg ja 30–150 mg/kg. K-bentoniidi kihtides esineb fluori 400–4500 mg/kg ning boori 50–1000 mg/kg. Seega võib eeldada, et fluori ja boori leostub põhjavette peamiselt savikatest karbonaatsetest kivimitest - merglitest ja domeriitidest, aga ka K-bentoniidi kihtidest. Selgitamaks fluori ja boori geoloogilisi allikaid põhjavees viidi läbi laboratoorsed leostuskatsed, mille tulemused näitavad selgelt, et mõlemat elementi leostub vette tunduvalt rohkem savikamast materjalist. Järelikult on savikate kivimite ja põhjavee kontaktil toimuvad adsorptsiooninähtused ja ioonvahetus protsessideks, mis reguleerivad põhjavee fluoriidide ja boori sisaldust ning hüdrokeemiliselt sobivate tingimuste olemasolul nimetatud elementide kõrge sisaldusega anomaalia väljakujunemist Lääne-Eestis.et
dc.description.abstractHealth problems related to drinking water in Estonia are mainly caused by the high levels of fluoride and boron in groundwater. Low concentrations of fluoride (below 0.5 mg/l) in drinking water have a beneficial effect on dental health by reducing the incidence of caries, and long-term exposure to excessive fluoride (above 1.5 mg/l) may cause dental and skeletal fluorosis. Excessive concentrations of boron (above 1.0 mg/l) in drinking water lead to malfunctioning of the reproductive system, low fetal weights; also, incidences of metabolistic disorders and acute neurological effects have been observed. The purpose of this study is to examine distribution, hydrochemical behavior and geological sources of fluorides and boron in Silurian-Ordovician aquifer system, which is an important drinking water source in Estonia. High fluoride (up to 6.1 mg/l) and boron (up to 2.1 mg/l) concentrations are mostly recorded in western Estonia and deeper portion of the aquifer system, where groundwater chemical type is HCO3–Cl–Na–Mg–Ca, water is alkaline, and its Ca2+ content is low. The aquifer system consists of diverse limestone and dolomite with K-bentonite interlayers composed of altered volcanic material. Leaching of the host rock are considered to be the main source of high fluoride and boron concentrations in groundwater. Fluorine and boron contents in limestones and dolomites vary from 100 to 500 mg/kg and 5 to 20 mg/kg, reaching up to 1000 mg/kg and 150 mg/kg in marlstones, respectively. K-bentonites are also rich in fluorine (400-4500 mg/kg) and boron (50-1000 mg/kg). Generally, the increase of the clay fraction is followed by the increase in the fluorine and boron contents in the carbonate rocks. Further, batch dissolution tests with different carbonate rocks were performed in order to examine the dissolution of fluoride and boron. The results of the tests showed that the amount of leached fluoride and boron is proportional to the content of these elements in the rock samples and higher amounts of both elements were rather leached out from rock samples rich in clay minerals. Thus, clay rich sediments, providing ion-exchange and adsorption sites for fluoride and boron, are the probable sources of fluoride and boron in Silurian-Ordovician aquifer system in western Estonia.en
dc.language.isoenet
dc.relation.ispartofseriesDissertationes geologicae Universitatis Tartuensis;35
dc.subjectpõhjavesiet
dc.subjecthüdrokeemiaet
dc.subjectbooret
dc.subjectfluoriidet
dc.subjectEestiet
dc.subjectjoogivesiet
dc.subjectground wateren
dc.subjecthydrochemistryen
dc.subjectboronen
dc.subjectfluoridesen
dc.subjectEstoniaen
dc.subjectdrinking wateren
dc.subject.otherdissertatsioonidet
dc.subject.otherETDen
dc.subject.otherdissertationsen
dc.subject.otherväitekirjadet
dc.titleGeological sources and hydrochemistry of fluoride and boron in Silurian-Ordovician aquifer systemen
dc.title.alternativeFluoriidide ja boori hüdrokeemia ja geoloogilised allikad Siluri-Ordoviitsiumi veekompleksiset
dc.typeThesisen


Files in this item

Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record