РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЙОДА В ВОДАХ БРАТСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА

Загорулько Н.А.   Алиева В.И.  

Докладчик: Загорулько Н.А.

Йод относится к числу рассеянных элементов.  Входя в состав  тиреоидных гормонов, он играет важную роль в жизнедеятельности организма человека и животных. В условиях дефицита йода у человека снижается функциональная активность щитовидной железы, что приводит к развитию широкого круга заболеваний [Авцин и др., 1991].
Йод поступает в организм с продуктами растительного и животного происхождения, с водой и лишь незначительная часть его поступает с воздухом. Содержание микроэлемента в воде используется как интегральный показатель при оценке йодного уровня местности [Савченков, 2009]. Мнения разных авторов об уровне содержания йода в воде, достаточном для обеспеченности им населения, расходятся. Одни исследователи считают, что развитие эндемического зоба у населения не выявляется при содержании йода в водах от 0,0100 мг/ дм³ и выше [Савченко, 1961], другие приводят уровень йода, необходимый для питьевых вод, вдвое ниже –  0,005 мг/дм³ [Кашин, 1987].
Содержание йода в природных водах зависит от условий формирования их химического состава.  Наименьшее содержание микроэлемента характерно для пресных поверхностных вод, которые содержат 0,001 – 0,003, реже до 0,005 мг/дм³ йода [Покатилов, 1983]. Среднее содержание йода в речных водах составляет 0,0018 мг/дм³ [Гольдшмидт, 1938].
Вытекая из оз. Байкал, река Ангара на значительном расстоянии сохраняет его основные гидрохимические черты. Не смотря на то, что вода Байкала является стандартом питьевых вод, содержание в ней некоторых микроэлементов, в том числе и йода, не достаточно для поддержания оптимального баланса в организме человека. Проведенными ранее исследованиями, Иркутская область отнесена к йоддефицитным провинциям России. Поэтому вызывает интерес изучение распределения йода в водах Братского водохранилища, созданного подпором вод р. Ангара, р. Ока и р. Ия плотиной ГЭС, с целью выявления его геохимических особенностей на отдельных участках местности. В большей степени это относится к р. Ангара, на которой расположена сеть водозаборов, используемых для питьевых нужд проживающего на ее побережье населения.
Для работы использованы данные, полученные в результате мониторинговых работ по изучению макро- и микроэлементного состава вод Братского водохранилища, проводимых Институтом геохимии СО РАН в 2009-2010 гг. Точки отбора проб расположены по р. Ангара (г. Иркутск (0,4 км судового хода (с.х.) –  залив Бирит (263 км с.х.)), по р. Ока (90, 107 км с.х.), по р. Ия (10 –  86 км с.х.). Пробы воды отбирали фторопластовым батометром; поверхностную – с глубины до 0,6 м, придонную – в метровом слое от дна. На месте отбора пробы воды на йод консервировались раствором NaOH 10%  до  pH > 11.

Определение йода в пробах воды проводили методом катодной инверсионной вольтамперометрии на ртутно-пленочном электроде (прибор – аналитический вольтамперометрический комплекс СТА). Подготовку проб к анализу проводили путем упаривания и дальнейшего окислительного плавления и восстановления сухого остатка [МУ 08-47/112].
Характерной чертой р. Ангара является ее малая минерализация. Еще более низкую минерализацию имеют притоки р. Ангара – р. Ока и р. Ия. При некоторой неоднородности ионного состава этих рек наблюдается общность химического состава вод Ангарской, Окинской и Ийской частей Братского водохранилища - воды всех частей гидрокарбонатные кальциевые.
Характер распределения его в разных ветвях Братского водохранилища имеет некоторые различия. Ангарская и Окинская части Братского водохранилища характеризуются небольшими содержаниями этого микроэлемента, среднее содержание йода составляет 0,0019 мг/дм³ и 0,0027 мг/дм³, соответственно. Полученные нами результаты хорошо сопоставимы с данными по пресным и речным водам  в целом [Покатилов, 1983; Гольдшмидт, 1938] и с, опубликованными ранее, его содержаниями на водозаборах р. Ангара в районе городов Иркутск (0,0023 мг/дм³) и Ангарск (0,0067 мг/дм³) [Савченков, 2002]. Отметим, что содержание йода в истоке р. Ангара (пос. Листвянка), рассчитанная в процессе ежемесячного мониторинга в период 2009-2010 г.г., составляет 0,0013 мг/дм3 и может быть использована, как фоновое значение для данного региона.
Наибольшим содержанием йода характеризуется вода Ийской части Братского водохранилища, в большинстве отобранных проб концентрация микроэлемента превышает средние значения для речных вод. Средняя концентрация йода по Ийской части составляет 0,0062 мг/дм³.

Представляют интерес те точки опробования, в которых концентрации йода  достигают максимальных значений. В Ангарской части это междуречье рек Оса и Унга. Здесь концентрация йода в придонной воде, отобранной с глубины 24 м,  в 2 раза превышает его значение на поверхности, которое является максимальным для поверхностных вод по всей рассматриваемой части. Повышенными являются концентрации йода в районе г. Усолье-Сибирское и устье р. Унга, что может быть связано с поступлением их с рассолами. По данным [Пиннекер, 1966], именно в этих точках Ангарской части водохранилища находятся соленые и рассольные источники с высокими солевыми расходами (г. Усолье-Сибирское – 709 г/сек., междуречье рек Оса и Унга – 53 г/сек и 71 г/сек.). Содержание йода в них 0,41 и 0,50 мг/дм³, соответственно [Пиннекер, 1966].  Выходы сильноминерализованных подземных вод обладают малым дебитом и существенного влияния на гидрохимический состав реки не оказывают. По мере удаления от этих источников концентрация микроэлемента снижается за счет разбавления и потерь йода в процессе испарения.
В Ийской части водохранилища высокие концентрации йода приурочены к выделенным ранее [Дзюба, 1984] очагам скрытой разгрузки рассолов, за счет которых, вероятно, может осуществляться привнос микроэлемента в водную систему Братского водохранилища.
Таким образом, в результате проведенных исследований установлен неравномерный характер распределения йода в водах Братского водохранилища. Выявлены различия в уровнях его концентрации в разных частях водоема. Отмечены участки с содержаниями элемента, повышенными относительно среднего значения для пресных вод и которые, вероятно, могут быть приурочены к местам разгрузки трещинных и трещинно-жильных подземных вод. Выявленные закономерности подтверждают данные о дефиците йода в водах р. Ангара и Братского водохранилища.

Литература:
Авцин А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А. и др. Микроэлементозы человека. Москва: Медицина – 1991. – 437с.
Гольдшмидт В.М. Сборник статей по геохимии редких элементов. М.-Л.: ГОНТИ – 1938 – 244с.
Дзюба А.А. Разгрузка рассолов Сибирской платформы. Новосибирск: Наука. – 1984. – 158 с.
Кашин В.К. Биогеохимия, фитофизиология и агрохимия йода. Л.: Наука. – 1987. – 261с.
Кашин В.К. Йод в объектах окружающей среды Забайкалья и эффективность обогащения им растений // Химия в интересах устойчивого развития. – 2008. – Т. 16. – С. 173-182.
МУ 08-47/112. Методы измерения массовой концентрации йода в йодированных пищевых продуктах (напитки безалкагольные, воды питьевые и минеральные, хлеб, соль поваренная).- Томск.- 2004. – 55с.
Пиннекер Е.В. Рассолы Ангаро-Ленского артезианского бассейна. Москва: Наука. – 1966. – 332 с.
Покатилов Ю.Г. Биогеохимия микроэлементов и эндемические болезни в Баргузинской котловине (Забайкалье). – Новосибирск: Наука. – 1983.
Савченко П.С. Методы химического и микробиологического анализа воды. Киев. – 1961.- 120с.
Савченков М.Ф., Селятицкая В.Г., Колесников С.И. и др. Йод и здоровье населения Сибири. Новосибирск: Наука, - 2002. - 286 с.
Савченков М.Ф. Дефицит йода среди населения г. Иркутска и его медицинские последствия // Сибирский медицинский журнал, 2009. – Т.84, №1. – С.65-67.

Файл с полным текстом: Загорулько, Алиева_.doc