"Mobilitas Pluss Returning Researcher Grant / Mobilitas Pluss tagasipöörduva teadlase toetus" projekt MOBTP25
MOBTP25 (MOBTP25) "Radionukliidide levikut mõjutavad tegurid Eesti Kambriumi-Vendi põhjaveeladestikus (1.06.2017−31.05.2018)", Valle Raidla, Tallinna Tehnikaülikool, TTÜ Geoloogia Instituut, Isotoop-paleoklimatoloogia osakond.
MOBTP25
Radionukliidide levikut mõjutavad tegurid Eesti Kambriumi-Vendi põhjaveeladestikus
The origin and fate of radionuclides in the Cambrian-Vendian aquifer system in Estonia
1.06.2017
31.05.2018
Teadus- ja arendusprojekt
Mobilitas Pluss Returning Researcher Grant / Mobilitas Pluss tagasipöörduva teadlase toetus
ValdkondAlamvaldkondCERCS erialaFrascati Manual’i erialaProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.2. MaateadusedP470 Hüdrogeoloogia, geoplaneering ja ehitusgeoloogia 1.4. Maateadused ja sellega seotud keskkonnateadused (geoloogia, geofüüsika, mineroloogia, füüsiline geograafia ning teised geoteadused, meteoroloogia ja ning teised atmosfääriteadused, klimatoloogia, okeanograafia, vulkanoloogia, paleoökoloogia50,0
4. Loodusteadused ja tehnika4.2. MaateadusedP420 Petroloogia, mineroloogia, geokeemia 1.4. Maateadused ja sellega seotud keskkonnateadused (geoloogia, geofüüsika, mineroloogia, füüsiline geograafia ning teised geoteadused, meteoroloogia ja ning teised atmosfääriteadused, klimatoloogia, okeanograafia, vulkanoloogia, paleoökoloogia50,0
PerioodSumma
01.06.2016−31.05.201839 092,50 EUR
39 092,50 EUR

Cm-V põhjavesi pärineb Skandinaavia liustikust ning igasugune informatsioon nende vete kohta aitab meil mõista glatsiohüdrogeoloogilisi ja paleoklimaatilisi protsesse. See põhjavesi sisaldab ka märkimisväärses koguses radionukliide (Ra ja Rn isotoobid). Hetkel on radionukliidide probleem Eestis uuritud üsna pinnapealselt. Varasemad uuringud on fokusseerunud vaid radionukliidide ruumilisele levikule. Samas on ignoreeritud asjaolu, et Ra on keemiliselt aktiivne ning mitmed interpretatsioonid Ra päritolust baseeruvad eeldusel, et Ra on inertne element. Antud uuring pöörab rohkem tähelepanu radionukliidide päritolule, s.o. vee ja kivimi vastasmõjule ning geokeemilisele modelleerimisele, lähtudes keemilistest ja füüsikalistest fluktuatsioonidest Cm-V põhjaveekihis läbi aja. Projekt üritab selgitada ka Ra kasutusvõimalusi geokeemilise markerina Cm-V paleopõhjavete päritolu ja geokeemilise arengu uurimisel.
Estonian Cm-V groundwater originates from Scandinavian ice-sheet and any information on this water helps us understand glaciohydrologic and paleoclimatic processes. The groundwaters also contain elevated concentrations of natural radionuclides (Rn and Ra). So far, Ra has not been studied sufficiently in Estonia. Previous research has mainly focused spatial and vertical distribution of Ra in groundwaters. The studies have ignored the fact that Ra is chemically active and interpretations on the origin of Ra have been based on the assumption that Ra is a chemically inert element. This study will pay more attention to the origin of radionuclides, water-rock interaction and on modelling the chemical behavior of radionuclides in the Cm-V aquifer system. The project will also try to clarify the possibility of using Ra as a geochemical marker to research the origin and geochemical evolution of Cm-V groundwaters.
Projekti läbiviimiseks koguti 226Ra ja 228Ra analüüse 45 kaevust ning abimaterjalina kasutati veel enam kui 100 varasemat Ra analüüsi. Üldiselt ei leidnud kinnitust varasem seisukoht, et Ra sisaldused Kambriumi-Vendi põhjavees on otseselt kontrollitud vee vastasmõjust kristalliinse aluskivimiga. Pigem on kõrgemad Ra sisaldused täheldatavad mattunud ürgorgude lähikonnas. Põhjuseks võib olla U maagistumis-frontide olemasolu nende geoloogiliste struktuuride lähikonnas. Uuringu käigus kogutud U ja Th isotoopide andmestik ei võimaldanud paraku seda geokeemilist süsteemi detailselt kirjeldada. Siiski, uuringus kasutatud gamma kiirguse logid puurkaevudes osutusid väga perspektiivseks meetodiks selliste protsesside uurimisel. Kogutud keemiline andmestik kinnitas varasemat seost Ra ja vee soolsuse vahel kuid erinavalt varasematest seisukohtadest näitasid projekti käigus kogutud andmed, et Ra isotoopide sisaldused Kambriumi-Vendi põhjavees ei ole niivõrd kontrollitud Cl (mis on domineeriv ioon) kui Ca sisaldustest põhjavees. Ca sisalduse tõusuga kasvab konkurents absorptsiooni pindadele ning Ra kui vähem absorbeeruv ioon tõrjutakse lahusesse (põhjavette). Varasemate uurimistulemuste võrdlemisel ilmnes, et Ra seos Cl on regionaalselt väga varieeruv ning proovipuntide geograafiline paiknemine võib oluliselt mõjutada lõpptulemust. Projekti käigus analüüsiti olemasoleva materjali põhjal inim-mõju Ra käitumisele Viimsi poolsaarel. Tänu kasvavale veetarbele on seal registreeritud oluline põhjavee sooldumine millega on kaasnenud ka Ra kasv. Sooldumine võib olla põhjustatud merevee sissetungist (Ra vaba) või sügavamalt kristallinikumist (Ra sisaldavat) veest. Ilmnes selge seos Ra ja soolsuse kasvu vahel, mis toetab seisukohta, et antud sooldumine toimub peamiselt kristalliinsest aluspõhjast pärineva vee arvelt. Merevee sissetungil toimuks Ra kasv kuni kogu kivimipinnal absorbeerunud Ra on tõrjutud põhjavette. Mingil ajahetkel Ra aktiivsuse kasv peatuks ning pöörduks langusesse.