An Analysis of Bioelements in the Source Waters of Sanok District on the Border of the Eastern and Western Carpathians and their Impact on the Functioning of the Human Body

• Autorzy: Kaczmarski Mateusz , Chorostyński Artur , Łach Andrzej , Wrona Marcin

Warianty tytułu

PL

Analiza biopierwiastków w wodach źródlanych Powiatu Sanok na granicy Karpat Wschodnich i Zachodnich oraz ich wpływ na funkcjonowanie organizmu człowieka

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The analysis of underground (spring) waters concerned 6 springs located in the eastern part of the Sanok District on the border of the Eastern and Western Carpathians (analysis of bioelements). There have been detected „natural mineral waters with sodium chloride content” with chemical admixtures such as: boron (HBO₂ >10 mg·dm^-3) strontium (Sr > 10 mg·dm^-3), barium (Ba > 3 mg·dm^-3), Lithium (Li > 1 mg·dm^-3), in a potential perspective of economic importance. The above-mentioned water from Tyrawa Solna, has a historical aspect, connected with salt-works, as signified by the name of the village. The publicly availablespring of Chopin from the Sanok park is characterized by „natural mineral water with calcium content” at the same time it is „low-sodium water” with a sodium content (< 3 mg·dm^-3). The spring from Bykowce near Sanok, has "specific healing iron water" with iron (II) content above 10 mg·dm^-3, while the spring on the Olchowce-Liszna route called „Nad Wodospadem” („At the Waterfall”) (Nature Monument) is rich in "specific healing sulphide water" with a divalent sulphur content of 3.8 mg·dm^-3 (characteristic odour). The criterion of „specific boric therapeutic water” with HBO₂ metaboric acid concentration higher than 5 mg·dm^-3 (pharmacodynamic factors) (Regulation of the Minister of Health) meets the already mentioned water from Tyrawa Solna. This water also contains large amounts of sodium potassium, calcium and magnesium, and its mineralization exceeded 3500 mg·dm^-3 (highly mineralized brine). On the border of the Eastern and Western Carpathians, moving south towards Slovakia, two sources were found in the Bieszczady Mountains (Mików, Radoszyce). Water from „Cudowne Źródełko” („The Miraculous Spring”) in Radoszyce (surroundings) belongs to soft waters (hardness = 10 German degrees) and to low mineralized ones (mineralization < 500 mg·dm^-3). Bioelements that are found in trace amounts in spring waters i.e. iodine < 0.3 and fluorine < 0.1 [mg·dm^-3] and selenium and vanadium < 20, zinc and copper < 10, chromium and nickel < 5, molybdenum < 1 [μg·dm^-3] were also determined. Chemical analyses were performed using the following methods: AAS, ICP-OES, ICP-MS, IC, potentiometry (pH), conductometry (EC), ORP potential, turbidimetry, argentometry and acid-base titration. The influence on the functioning of the human body and some bioelements is described.

PL

Analiza wód podziemnych (źródlanych) dotyczyła 6 źródeł zlokalizowanych we wschodniej części Powiatu Sanok na granicy Karpat Wschodnich i Zachodnich (analiza biopierwiastków). Wykryto „naturalne wody mineralne z zawartością chlorku sodu” z chemicznymi domieszkami: boru (HBO₂ > 10 mg · dm^-3) strontu (Sr > 10 mg · dm^-3), baru (Ba > 3 mg · dm^-3), litu (Li > 1 mg·dm-3), w ewentualnej perspektywie o znaczeniu gospodarczym. Wymieniona woda z Tyrawy Solnej, posiada aspekt historyczny, związany z warzelnictwem soli, o czym świadczy również nazwa miejscowości. Ogólnodostępne źródło Chopina z parku sanockiego cechuje „naturalna woda mineralna z zawartością wapnia” jednocześnie jest to „woda niskosodowa” o zawartości sodu (< 3 mg · dm^-3). Źródło z Bykowiec niedaleko Sanoka, posiada „wodę swoistą leczniczą żelazistą” o zawartości żelaza (II) powyżej 10 mg · dm^-3, natomiast źródło na drodze Olchowce-Liszna „Nad Wodospadem” (Pomnik Przyrody) jest bogate w „wodę swoistą leczniczą siarczkową” o zawartości siarki dwuwartościowej 3,8 mg · dm^-3 (charakterystyczny zapach). Kryterium „wody swoistej leczniczej borowej” o stężeniu kwasu metaborowego HBO₂ wyższym od 5 mg · dm^-3 (współczynniki farmakodynamiczne) (Rozporządzenie Ministra Zdrowia) spełnia już wspomniana woda z Tyrawy Solnej. Woda ta zawiera również duże ilości sodu potasu, wapnia i magnezu, a jej mineralizacja przekroczyła 3500 mg · dm^-3 (wysokozmineralizowana solanka). Na granicy Karpat Wschodnich i Zachodnich przemieszczając się na południe w kierunku Słowacji znaleziono w Bieszczadach dwa źródła (Mików, Radoszyce). Woda z „Cudownego Źródełka” w Radoszycach (okolice) należy do wód miękkich (twardość = 10 stopni niemieckich) oraz niskozmineralizowanych (mineralizacja < 500 mg · dm^-3). Oznaczono również biopierwiastki, które występują w wodach źródlanych w ilościach śladowych tj. jod < 0,3 i fluor < 0,1 [mg · dm^-3] oraz selen i wanad < 20, cynk i miedź < 10, chrom i nikiel < 5, molibden < 1 [μg · dm^-3]. Analizy chemiczne wykonano następującymi metodami: ASA, ICP-OES, ICP-MS, IC, potencjometria (pH), konduktometria (EC), potencjał ORP, turbidymetria, argentometria, alkacymetria. Opisano wpływ na funkcjonowanie organizmu człowieka, niektórych biopierwiastków.

Słowa kluczowe

EN

springs; bioelements; mineral waters; medical waters; trace analysis; AAS; ICP-OES; ICP-MS; IC

PL

źródła; biopierwiastki; wody mineralne; wody lecznicze; analiza śladowa; ASA; ICP-OES; ICP-MS; IC

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2019
• Tom: Tom 21, cz. 2
• Strony: 926--950
• Opis fizyczny: Bibliogr. 45 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Kaczmarski Mateusz

• The Jan Grodek State University in Sanok, Poland

autor

Chorostyński Artur

• Rzeszow University, Poland

autor

Łach Andrzej

• School Complex Nr 2 in Sanok, Poland (retired employee)

autor

Wrona Marcin

• The Jan Grodek State University in Sanok, Poland

Bibliografia

• 1. Barycka, I. Skudlarski, K. (2001). Podstawy chemii. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej. Wrocław.
• 2. Bielański, A. (2012). Podstawy chemii nieorganicznej Tom 2. Wydawnictwo Naukowe PWN.
• 3. Błaszczyk, U., Tuszyński, T. (2007). Wody mineralne i ich znaczenie w profilaktyce zdrowotnej. Elamed Media Group. Laboratorium, Katowice, 4, 20-23.
• 4. Burgoa, C., S. (2001). Exposure to Manganese Health Effects on the General Population, a Pilot Study in Central Mexico. Environ. Research Section, 85, 90-104.
• 5. Chorostyński, A. Łach, A., Pasztyła, G. (2018). Parametry fizykochemiczne i bakteriologia odkrytych wód mineralnych i siarczkowych w okolicach Sanoka i Leska, oraz możliwości leczniczego wykorzystania tych wód. Acta scientiarum Polonorum Seria Formatio Circumiectus. Kraków. 17(1), 113-126.
• 6. Chowaniec, J. (2007). „Cudowne Źródełka” Podkarpacia. IV Konferencja Naukowo- Techniczna „BłękitnySan” Nozdrzec, 20-21 kwietnia. Państwowy Instytut Geologiczny, Oddział Karpacki w Krakowie.
• 7. Cook, J. D., Bayens, R.D., Skikne, B.S. (1992). Iron deficiency and the measurement of iron status. Natur. Res. Rev, 5, 189-202.
• 8. Cykowska, M. Bebek, M., Mitko, K., Rodak, A. (2013). Zastosowanie wstrzykowej analizy przepływowej z dyfuzją gazową i detekcją spektrofotometryczną do monitorowania zawartości siarczków rozpuszczalnych w wodach i ściekach. Inżynieria ekologiczna, 32, 17-24.
• 9. Enghag, P. (2004). Encyclopaedia of the Elements. Technical Data – History – Processing – Applications. Wileg. 806.
• 10. Gać, P., Waliszewska, M., Zawadzki, M., Poręba, R., Andrzejak, R. (2009). Narażenie na mangan. Bezpieczeństwo Pracy – Nauka i Praktyka. Centralny Instytut Ochrony Pracy – Państwowy Instytut Badawczy. Warszawa. 06. 19-22.
• 11. Gertig, H., Przysławski, J. (2006). Bromatologia. Zarys nauki o żywności i żywieniu. Wydawnictwo Lekarskie PZWL. Warszawa
• 12. Greenwood, N. N., Earshow, A. (1984). Chemistry of the elements. Oxford. Pergamon Press. New York.
• 13. Hermanowicz, W. Dojlido, J., Dożańska, W., Koziorowski, B., Zerbe, J. (1999). Fizycznochemiczne badanie wody i ścieków. Arkady. Warszawa. 71-79.
• 14. Horne, A. J., Goldman, C.R. (1994). Limnology.Mc Grow-Hill, Inc. 576 pp.
• 15. Kowal, A., L., Świderska-Bróż, M. (2000). Oczyszczanie wody. Wydawnictwo naukowe PWN. Warszawa - Wrocław.
• 16. Krause, H., J. (1993). Aquarienwasser. Diagnose, Therapie, Aufbereitung. 2. Verbesserte Auflage, Neuauflage. bede-Verlag, Kollnburg, 35-36.
• 17. Kuras, M., Zielińska – Pisklak, M., Perz, K., Szeleszczuk, Ł. (2015). Żelazo i cynk główne mikroelementy niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Farmakoterapia w Psychiatrii i Neurologii. Uniwersytet Medyczny. Poznań. 6-13.
• 18. Łach, A. (2010). Wpływ warunków geograficznych na jakość wód podziemnych. Ekologia i Technika. Bydgoskie Towarzystwo Naukowe. (105), 2. 67-71.
• 19. Łach, A. (2011). Demineralizacja wody naturalnej za pomocą wymieniaczy jonowych. Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej. Chemia. Dydaktyka. Ekologia. Metrologia. Opole, 16(1), 97-101.
• 20. Macioszczyk, A., Dobrzyński D. (2002). Hydrogeochemia. Strefy aktywnej wymiany wód podziemnych.PWN. Warszawa.
• 21. MacMillan, J.P., Jai Won Park, Gerstenberg, R., Wagner, H., Kohler, K. Wallbrecht, P. (2000). Strontium and Strontium Compounds w: Ullmann’s Encyclopaedia of Industrial Chemistry.Wiley-VCH Verlag GmbH and Co.
• 22. Michalski, R. (2006). Wody mineralne - pić albo nie pić? Elamed Media Group. Laboratorium. Katowice, 11, 36-38.
• 23. Paczyński, B., Płochniewski, Z. (1996). Wody mineralne i lecznicze Polski. Państwowy Instytut Geologiczny. Warszawa.
• 24. Paczyński, B., Sadurski, A. (2007). Regional hydrology of Poland. T. II: Mineral, therapeutic, thermal and mine waters. Państwowy Instytut Geologiczny. Warszawa.
• 25. Patniak, P. (2007). A Comprehensive Guide to the Hazardous Properties of Chemical Substances. Wiley, New York. 407.
• 26. PETROGEO (2019). Przedsiębiorstwo Usług Laboratoryjnych i Geologicznych, Sp. z o.o. Wołomin. Odział Laboratorium Geologii i Badań Środowiska w Jaśle. Akredytacja Nr 1185. Zleceniodawca: Artur Chorostyński. Raport nr LJ/749-752/A/563-566/19.
• 27. PN-Z-11001-1. Butelkowane naturalne wody mineralne i lecznicze, Terminologia i klasyfikacja.
• 28. Pociask-Karteczka, J., Rzeszutek, D. (2007). Źródła w okolicach Dukli. W Górach 2. (12). 32-34.
• 29. Ponka, N. C. (1999). Cell biology of heme. Am. J. Med. Sci, 318, 241-256.
• 30. Porowski, A. (2006). The origins of mineralized waters in the Central Carpathian Synclinorium, SE Poland. Studia Geol. Pol., 125. Hydrogeol. Hydrogeochem., part I.
• 31. Pradyot Patnaik. (2003). Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill. London. 122-124.
• 32. PWSZ (2018). Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa im. Jana Grodka. Instytut Rolnictwa. 38-500 Sanok. Mickiewicza 21. Wykonano pomiary argentometryczne i alkacymetryczne.
• 33. Rajchel, L. (2016 a). Źródła solanek z Tyrawy Solnej w płaszczowinie skolskiej Karpat zewnętrznych. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 466, 253-259.
• 34. Rajchel, L. (2016 b). Karpackie źródła wód siarczkowych z rejonu Komborni i Sanoka pomnikami przyrody nieożywionej. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 466, 245-252.
• 35. Rak, J. (2011). Preferencje konsumenckie w zakresie spożywania naturalnych wód mineralnych. Gaz, woda i technika sanitarna, 9.
• 36. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 5 października 2016 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie zakresu badań niezbędnych do ustalenia właściwości leczniczych naturalnych surowców leczniczych i właściwości leczniczych, klimatu, kryteriów ich oceny oraz wzoru świadectwa potwierdzającego te właściwości. Dz. U. 2016 poz. 1709.
• 37. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 31 marca 2011 r. w sprawie naturalnych wód mineralnych, naturalnych wód źródlanych i wód stołowych. Dz. U. 2011 r. Nr 85, poz. 466.
• 38. Shander, A., Sazama, K. (2010). Clinical consequences of iron overload from chronic red blood cell transfusions, its diagnosis, and its management by chelation therapy. Transfusion, 50, 1144-1155.
• 39. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. (1998). ALPHA, DC, USA. 4-162.
• 40. Sułek, K. (2003). Diagnostyka i leczenie niedokrwistości. W: Domaszyńska, A., Robak, T. red. Podstawy hematologii. Wydawnictwo Czelej. Lublin. 185-189.
• 41. Suslow, T.V. (2004). Oxidation-Reduction Potential for Water Disinfection Monitoring, Control and Documentation.University of California.
• 42. Szczepaniak, W. (2002). Metody instrumentalne w analizie chemicznej. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa.
• 43. Tchórzewska-Cieślak, B., Rak, J. (2005). Charakterystyka wód mineralnych uzdrowisk Podkarpacia. II Konferencja N-T „Błękitny San” „Ochrona środowiska, walory przyrodnicze i rozwój turystyki w dolinie Sanu”, Związek Gmin Turystycznych Podgórza Dynowskiego. Dynów 21-23.04.05, 107-120.
• 44. Tchórzewska-Cieślak, B., Rak, J. (2006). Wody mineralne i lecznicze w uzdrowiskach Podkarpacia. Wydawnictwo Sigma NOT. Gaz, woda i technika sanitarna, 11, 57-59.
• 45. WSSE (2019). Wojewódzka Stacja Sanitarno-Epidemiologiczna w Rzeszowie. Oddział Laboratoryjny w Sanoku. Laboratorium Higieny Komunalnej. Zleceniodawca: Artur Chorostyński, numer próbki z REJESTRU: 100-102/2D19+103/2019.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).