See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF7403
ETF7403 "Kivimites esineva boori ja fluori leostumist kontrollivad looduslikud protsessid ja geokeemilised tegurid (1.01.2008−31.12.2010)", Enn Karro, Tartu Ülikool, Bioloogia-geograafiateaduskond, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Ökoloogia- ja Maateaduste Instituut, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond.
ETF7403
Kivimites esineva boori ja fluori leostumist kontrollivad looduslikud protsessid ja geokeemilised tegurid
Natural processes and geochemical factors controlling the leaching of boron and fluorine from rocks
1.01.2008
31.12.2010
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
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
01.01.2008−31.12.2008158 400,00 EEK (10 123,61 EUR)
01.01.2009−31.12.2009152 064,00 EEK (9 718,66 EUR)
01.01.2010−31.12.2010138 228,00 EEK (8 834,38 EUR)
28 676,65 EUR

Põhjavesi on pidevas kontaktis kivimeid moodustavate mineraalidega, seega mõjutavad nii kivimite keemilne koostis kui ka kivimi ja vee piirpinnal aset leidvad geokeemilised protsessid põhjavee keemilise koostise kujunemist. Boori (B) ja fluori (F) liikumine ja akumuleerumine sõltub mitmetest protsessidest – adsorptsioon, ioonvahetus, settimine ja kompleksühendite moodustumine. Lisaks eelnevale on vesilahuse B ja F sisaldus sõltuvuses keskkonna pH-st, põhjavee soolsusest ja keemilisest tüübist, kivimite murenemise intensiivsusest ning vettjuhtivate kivimite savikusest ja orgaanilise aine sisaldusest. Projekti eesmärgiks on selgitada Siluri-Ordoviitsiumi veekompleksi moodustavate kivimites esinevate nimorganismile potentsiaalselt toksiliste B ja F sisaldusi ning üldistada nimetatud elementide poolest rikka põhjavee tekke skeemi. Selleks analüüsitakse rahvusvaheliselt aksepteeritavate meetoditega keemiliste elementide sisaldust anomaalselt kõrge B ja F sisaldusega ning sellega piirnevate alade põhjavees, teostatakse Siluri ja Ordoviitsiumi ladestu kivimite (lubjakivid, dolomiidid, merglid, oobulusliivakivi, K-bentoniidid) keemiline ja mineraloogiline analüüs ning leostuskatsed. Laboratoorsete leostuskatsete käigus rakendatakse järjestikuse ekstraheerimise meetodit, mis võimaldab selgitada B ja F seotust kivimimaatriksi eri fraktsioonidega (ioonvahetuslik, seotud karbonaatidega, seotud orgaanilise ainega, lahustumatu jääk). Kivimite ja vesilahuse vastastikuse mõju uurimiseks teostatatakse laborikatsed normaalrõhul ja -temperatuuril, kuid vesilahuste pH-d ja elektrijuhtivust varieerides selgitamaks B ja F lahustumiseks vajalikke tingimusi ja lahustumise määra. Geokeemilise modelleerimise (Geochemist’s Workbench) ja teoreetilise termodünaamilise analüüsi (PHREEQC) abil selgitatakse tasakaalulisi seoseid põhjavee keemilise koostise ja vettkandvate kivimikihtide mineraloogilise ning keemilise koostise vahel. Töö tulemustel on lisaks teaduslikule ka rakenduslik väärtus - uus geokeemiline informatsioon aitab teha otsuseid puurkaevude asukoha ja konstruktsiooni valikul vältimaks hilisemaid investeeringuid veepuhastusseadmetesse ning sellega kaasnevat vee hinna tõusu. Projekti tulemused annavad lisainformatsiooni veemajanduskavade väljatöötamisel ning projekti materjale saab edukalt rakendada geoloogia ja keskkonnatehnoloogia eriala tudengite ja kraadiõppurite õppes.
While the groundwater is in close contact with the surfaces of various minerals in the rock material, geochemical interactions between water and the rock affect the chemical composition of the groundwater. The movement and accumulation of boron (B) and fluorine (F) depends on the complex interaction between the liquid and solid phases, like adsorption, ion exchange, precipitation and complexion. Furthermore, the concentrations of B and F in groundwater depend on the pH, the salinity and chemical type of groundwater, the intensity of the weathering processes and the amount of clay and humus in the aquifer material. The aim of the project is to clarify the content of potentially toxic B and F in aquifer forming Silurian and Ordovician rocks and make a general scheme on the sequences of geochemical processes leading F- and B-rich groundwaters. To achieve the aim of the project groundwater chemistry will be studied in B- and F-rich areas and adjacent parts of Silurian-Ordovician aquifer system using internationally accepted methods, the chemical and mineralogical analysis of the aquifer forming rocks (limestones, dolomites, marls, Obolus sandstone, K-bentonites) and the laboratory leaching experiments of crushed rock samples will be performed. Sequential extraction procedures will be applied in order to determine the B and F partitioning in certain fractions of rock matrix (exchangeable, bound to carbonates, bound to organic matter, residual). Performing the water-rock interaction experiments at normal temperature, pressure and different chemical conditions (water with various pH and EC values) enables to identify the character of physico-chemical conditions under which the dissolution of B and F fluoride is possible. The reaction paths of dominating geochemical processes leading towards thermodynamic equilibrium between groundwater and host rock will be described and the results analysed using the computer programs (Geochemist’s Workbench, PHREEQC). Beside the new scientific knowledge, the project has an applied outcome – a new geochemical information, which helps to choose the location and construction parameters for new wells and thus avoid the later construction of expensive raw water treatment facilities and increase the price of water. The results of the project support the designing of the management plans for Estonian catchment areas and the materials of the project will be used for training students in the field of geology and environmental technology.