N.O. Kryuchenko, PECULIARITIES OF FLUORINE INTAKE IN MOUNTAIN RIVERS OF THE RAKHIV DISTRICT OF TRANSCARPATHIA
https://doi.org/10.15407/mineraljournal.47.04.047
UDC 550.4 (477.87)
PECULIARITIES OF FLUORINE INTAKE IN MOUNTAIN
RIVERS OF THE RAKHIV DISTRICT OF TRANSCARPATHIA
N.O. Kryuchenko 1, DrSc (Geology), Prof., Head of Department
E-mail: nataliya.kryuchenko@gmail.com; orcid: 0000-0001-8774-9089
E.Ya. Zhovinsky 1, DrSc (Geology and Mineralogy), Prof., Corresp. Member of NAS of Ukraine
E-mail: zhovinsky@ukr.net; orcid: 0000-0003-1601-5998
P.S. Paparуga 2, PhD (Geology), Senior Research Fellow, Head of the Laboratory
Е-mail: paparyga.ps@ukr.net; orcid: 0000-0002-4021-0809
1 M.P. Semenenko Institute of Geochemistry, Mineralogy and Ore Formation of the NAS of Ukraine
34, Acad. Palladin Ave., Kyiv, Ukraine, 03142
2 Carpathian Biosphere Reserve of the Ministry of Ecology and Natural Resources of Ukraine
77, Red Pleso Str., Rakhiv, Ukraine, 90600
Language: Ukrainian
Mineralogical journal 2025, 47 (4): 47-57
Abstract: The article presents the results of studies of fluorine content in the waters of mountain rivers of the Rakhiv district of Transcarpathia (Tisa, Chorna Tisa, Bila Tisa, Lazeshchyna). Fluorine analyses in rocks were performed using the spectrometric method with alizarin complex on a Specol 11 spectrophotometer, and in waters — by the potentiometric method. It was determined that the waters of the rivers are similar in macrocomponent composition — bicarbonate-calcium with low mineralization (119-183 mg/dm3), pH 7.12-7.83. A lognormal distribution of fluoride occurrence was found, with the highest value of 0.05-0.08 mg/dm3. The fluoride content in river waters (minimum-maximum/median), mg/dm3, was determined: Bila Tisa River (0.04-0.07/0.06), Lazeshchyna River (0.06-0.12/0.07), Chorna Tisa River (0.05-0.12/0.08), Tisa River (0.04-0.15/0.09). It was found that the composition of sediments forming the alluvium of mountain rivers (sandstones, limestones, mudstones, siltstones, gneisses) is the main source of fluorine in water. It has been proved that the rocks have the following characteristics (from greater to lesser), %: coarse sandstone (85) — fine sandstone (50) — limestone (6) — siltstone (4) — argillite (3) — clay (0.4), in terms of the percentage of desorption from the total fluorine content. A formula for calculating the percentages of fluorine desorption from sedimentary rocks into solution is proposed. This makes it possible to predict the fluorine content in river waters depending on the sedimentary rocks that are the source of alluvium. On the example of the Lazeshchyna River (slope 40 m/km), a moderate inverse deterministic relationship (R2 0.5) between the flow (proximity to the mouth) and the fluorine content in the waters was found. It is stated that fine sand fractions in the river bends are good at removing fluorine, which is recorded by its increased content in the waters.
Keywords: fluoride, mountain rivers, Tisa, Chorna Tisa, Bila Tisa, Lazeshchyna, alluvial sediments, fluoride desorption, clay component, Rakhiv district, Transcarpathia.
References / Література
Chaudhuri, R., Sahoo, S., Debsarkar, A. and Hazra, S. (2024), Geospatial Practices in Natural Resources Management, pp. 331-354. https://doi.org/10.1007/978-3-031-38004-4_15
Gerenchuk, K.I. (1981), Nature of the Transcarpathian region, Vyshcha shkola, Lviv, 156 p. [in Ukrainian].
[Геренчук, К.І. (1981), Природа Закарпатської області. Львів: Вища шк. 156 с.]
Gopchenko, E.D. and Shakirzanova, Zh.R. (2005), Hydrochemistry of Ukraine, Ecology, Odesa, 89 p. [in Ukrainian].
[Гопченко, Є.Д., Шакірзанова, Ж.Р. (2005), Гідрохімія України. Одеса: Екологія. 89 с.]
Gordienko, V.V., Gordienko, I.V. and Zavgorodnyaya, O.V. (2011), Ukrainian Carpathians (geophysics, deep processes), Logos, Kyiv, 129 p. [in Russian].
[Гордиенко, В.В., Гордиенко, И.В., Завгородняя, О.В. (2011), Украинские Карпаты (геофизика, глубинные процессы). Киев: Логос. 129 с.]
Khilchevskyi, V.K., Osadchyi, V.I. and Kurylo, S.M. (2019), Regional hydrochemistry of Ukraine, Publ. and Printing Center of Kyiv Univ., Kyiv, 343 p. [in Ukrainian].
[Хільчевський, В.К., Осадчий, В.І., Курило, С.М. (2019), Регіональна гідрохімія України. Київ: ВПЦ Київський ун-т. 343 с.]
Kryuchenko, N.O., Paparyga, P.S. and Osadchuk, Yu.K. (2009), Prospecting and Environmental Geochem., No. 1, Kyiv, pp. 53-55 [in Ukrainian].
[Крюченко, Н.О., Папарига, П.С., Осадчук, Ю.К. (2009), Пошукова та екологічна геохімія. № 1. С. 53—55.]
Kryuchenko, N.O., Zhovinsky, E.Ya. and Paparyga, P.S. (2021), Geochemical aspects of monitoring studies of the Carpathian Biosphere Reserve, FOP Kravchenko, Ya.O., Kyiv, 137 р. [in Ukrainian].
[Крюченко, Н.О., Жовинський, Е.Я., Папарига, П.С. (2021), Геохімічні аспекти моніторингових досліджень Карпатського біосферного заповідника. Київ: ФОП Кравченко, Я.О. 137 с.]
Kryuchenko, N.O., Zhovynsky, E.Ya., Paparyga, P.S., Zhuk, O.A. and Kukhar, M.V. (2023), Geochemistry and ore formation, Iss. 44, Kyiv, pp. 28-34 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/gof.2023.44.028
[Крюченко, Н.О., Жовинський, Е.Я., Папарига, П.С., Жук, О.А., Кухар, М.В. (2023), Геохімія та рудоутворення. Вип. 44. С. 28—34.]
Kryuchenko, N.O., Zhovynskyi, E.Ya., Paparyha, P.S., Kukhar, M.V., Zhuk, O.A. and Popenko, T.A. (2024), Geochemistry and ore formation, Vol. 45, Kyiv, pp. 3-12 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/gof.2024.45.003
[Крюченко, Н.О., Жовинський, Е.Я., Папарига, П.С., Кухар, М.В., Жук, А.О., Попенко, Т.А. (2024), Геохімія та рудоутворення. Вип. 45. С. 3—12.]
Murray, F. (1984), Environmental Pollution. Series B, Chem. and Physical, Vol. 7, Iss. 2, pp. 83-95. https://doi.org/10.1016/0143-148X(84)90010-7
Mytskiv, B.V. et al. (2009), State geological map of Ukraine at a scale of 1:200,000, Sheets M-34-XXXVI (Khust), L-34-VI (Baia-Mare), M-35-XXXI (Nadvirna), L-35-I (Visheu-De-Sus), Carpathian series. Explanatory note, UkrDGRI, Kyiv [in Ukrainian].
[Мицьків, Б.В. та ін. (2009), Державна геологічна карта України м-бу 1 : 200 000, аркуші М-34-XXXVI (Хуст), L-34-VI (Бая-Маре), М-35-XXXI (Надвірна), L-35-I (Вішеу-Де-Сус), Карпатська серія. Поясн. записка. Київ: УкрДГРІ.]
Neyko, E.M., Rudko, G.I. and Smolyar, N.I. (2001), Medical and geoecological analysis of the state of the environment as a tool for assessing and monitoring the health of the population, Ekor, Ivano-Frankivsk, 163 р. [in Ukrainian].
[Нейко, Є.М., Рудько, Г.І., Смоляр, Н.І. (2001), Медико-геоекологічний аналіз стану довкілля як інструмент оцінки та контролю здоров’я населення. Івано-Франківськ: Екор. 163 с.]
Nicholson, K. (1982), J. Geochem. Exploration, Vol. 16, No. 3, рр. 239-247. https://doi.org/10.1016/0375-6742(82)90013-9
Paparyga, P.S., Pipash, L.I., Dovhanych, V.Ya. and Andriychuk, N.F. (2002), Nature of the Carpathians: sci. yearbook of the Carpathian Biosphere Reserve and the In-te Ecology Carpathians Nat. Acad. Sci. Ukraine, No. 1(7), рр. 48-56.
[Папарига, П.С., Піпаш, Л.І., Довганич, В.Я., Андрійчук, Н.Ф. (2002), Природа Карпат: наук. щорічник Карпатського біосферного заповідника та Ін-ту екології Карпат НАН України. № 1(7). С. 48—56.]
Revelo-Mejía, I.A., Gutiérrez-Idrobo, R., López-Fernández, V.A., López-Rosales, A., Astaiza-Montenegro, F.C., Garcés-Rengifo, L., López-Ordoñez, P.A., Hardisson, A., Rubio, C., Gutiérrez, Á.J. and Soraya, Paz (2022), Environ. Monit. and Assess., Vol. 194, No. 327. https://doi.org/10.1007/s10661-022-09999-2
Rudenko, L.G. (2008), Natsionalnyi atlas Ukrainy, GNPP Kartografiya, Kyiv [in Ukrainian].
[Руденко, Л.Г. (2008), Національний атлас України. Київ: ГНПП Картографія.]
Sukharev, S., Bugyna, L., Pallah (Sarvash), O., Sukhareva (Riabukhina), T., Drobnych, V. and Yerem, K. (2020), Heliyon, Vol. 6, Iss. 3, e03535. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2020.e03535
Sushchik, Yu.Ya. (1991), Geology of the Carpathian region, Nauk. dumka, Kyiv, 270 р. [in Ukrainian].
[Сущик, Ю.Я. (1991), Геологія Карпатського регіону. Киев: Наук. думка. 270 с.]
Trygub, V.I. (2013), Bull. Odesa Nat. Univ. Ser. Geograph. and Geolog. Sci., Vol. 18, Iss. 2, Odesa, pp. 93-100 [in Ukrainian]. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Vonu_geo_2013_18_2_12 (Accessed: 11.07.2025).
[Тригуб, В.І. (2013), Вісн. Одеського нац. ун-ту. Сер.: Географ. та геол. науки. 18, вип. 2. С. 93—100.]
Trygub, V.I. (2014), Bull. Odesa Nat. Univ., Ser.: Geograph. and Geolog. Sci., Vol. 19, Iss. 4, Odesa, pp. 77-86 [in Ukrainian]. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Vonu_geo_2014_19_4_9 (Accessed: 11.07.2025).
[Тригуб, В.І. (2014), Вісн. Одеського нац. ун-ту. Сер. Географ. та геол. науки. 19, вип. 4. С. 77—86.]
Yatsyk, A.V., Byshovets, L.B. and Bogatov, Ye.O. (1991), Small rivers of Ukraine, Handbook, Urozhai, Kyiv, 293 p. [in Ukrainian].
[Яцик, А.В., Бишовець, Л.Б., Богатов, Є.О. (1991), Малі річки України. Довідн. Київ: Урожай. 293 с.]
Zhovynskyi, E.Ya., Kryuchenko, N.O., Zhuk, O.A. and Klos, V.R. (2016), Geochemistry and ore formation, Iss. 37, Kyiv, pp. 100-105 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/gof.2016.37.100
[Жовинський, Е.Я., Крюченко, Н.О., Жук, О.А., Клос, В.Р. (2016), Геохімія та рудоутворення. Вип. 37. С. 100—105.]
Zhovinsky, E.Ya. and Kuraeva, I.V. (1987), Geochemistry of fluorine (applied value), Nauk. dumka, Kyiv, 160 р. [in Russian].
[Жовинский, Э.Я., Кураева, И.В. (1987), Геохимия фтора (прикладное значение). Киев: Наук. думка. 160 с.]
Zhovinsky, E.Ya., Novikova, L.B. and Kuraeva, I.V. (1984), Coll. sci. theses: "Sedimentary rocks and ores), Nauk. dumka, Kyiv, pp. 130-141 [in Russian].
[Жовинский, Э.Я., Новикова, Л.Б., Кураева, И.В. (1984), Сб. науч. тез.: "Осадочные породы и руды". Киев: Наук. думка. С. 130—141.]