🔧На сайте запланированы технические работы
25.12.2025 в промежутке с 18:00 до 21:00 по Московскому времени (GMT+3) на сайте будут проводиться плановые технические работы. Возможны перебои с доступом к сайту. Приносим извинения за временные неудобства. Благодарим за понимание!
🔧Site maintenance is scheduled.
Scheduled maintenance will be performed on the site from 6:00 PM to 9:00 PM Moscow time (GMT+3) on December 25, 2025. Site access may be interrupted. We apologize for the inconvenience. Thank you for your understanding!

 

Contribution of organic compounds to the Altai Region, Russia, thermal waters balneological effect


Cite item

Full Text

Abstract

It is known that medicinal thermal and mineral waters have a beneficial effect on the human body due to the high content of minerals. As a rule, the therapeutic effect of thermal mineral waters on human health is associated with the inorganic dissolved fraction. For example, various silicon compounds, such as silicic acid, in combination with water temperature, prove useful when using thermal waters in various resorts and balneological clinics. However, these waters, along with inorganic components, contain a variety of dissolved organic substances, which are also likely to have medical significance. On the one hand, they may have a beneficial effect on the human body; on the other hand, cause harm due to the presence of toxic compounds. Various issues of the balneological influence of organic components in the Altai Territory hot springs, as well as their probable negative impact, are considered in this manuscript. Using the method of capillary gas chromatography-mass spectrometry and solid-phase extraction of the Belokurikha deposit thermal waters in the Altai Territory, it has been identified various hydrocarbons and their derivatives, constituting 16 homologous series, and revealed the prevalence of aliphatic (mainly normal and iso-alkanes) and aromatic hydrocarbons (arenes and heteroaromatic compounds). Besides, in thermal waters it has been found carboxylic acids and their esters. Their origin in the studied Belokurikha hot springs is associated with biogenic processes, including bacterial activity. A number of identified components may indicate minor man-made pollution. According to the results of the study, the presence of such components as carboxylic acids, esters, aldehydes, ketones, alcohols, and molecular sulfur in the medicinal waters has a positive effect on the population health in the Belokurikha resort. Although toxic compounds of benzene and its derivatives are present in the Belokurikha waters, their concentrations are not high and do not pose a danger to human health.

About the authors

V. A. Poturay

Институт комплексного анализа региональных проблем ДВО РАН

Author for correspondence.
Email: poturay85@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3357-1737
Russian Federation, ул. Шолом-Алейхема 4, г. Биробиджан, 679016

V. N. Kompanichenko

Институт комплексного анализа региональных проблем ДВО РАН

Email: kompanv@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4208-1932
Russian Federation, ул. Шолом-Алейхема 4, г. Биробиджан, 679016

References

  1. Abramov V.Yu. Formation organic carbon composition of compound carbon dioxide mineral waters of the Essentuky, Nagutsky deposits. Razvedka i okhrana nedr, 2014, no. 5, pp. 47–51. (In Russ.). EDN: SDVDSV.
  2. Ganovicheva G.M. Organic substances in mineral waters of the Baikal region. Extended Abstract of Cand. Sci. (Chemical) Dissertation. Irkutsk, 1969. 24 p. (In Russ.).
  3. Dolmatova L.A., Radchenko G.I., Samodurov V.I., Cherepkova N.M. Volatile phenol content in surface and groundwater of the recreational area of the Belokurikha resort. Polzunovskii vestnik, 2006, no. 2–1, pp. 285–288. (In Russ.).
  4. Zenkevich I.G., Drugov Y.S. Gas chromatographic methods for the determination of trace organic pollutants in environmental samples. Zhurnal analiticheskoi khimii, 2013, vol. 68, no. 10, pp. 940–956. (In Russ.). doi: 10.7868/S0044450213100162. EDN: QZDGAJ.
  5. Klyuev N.A., Brodskii E.S. Modern methods of mass spectrometric analysis of organic compounds. Rossiiskii khimicheskii zhurnal, 2002, vol. 46, no. 4, pp. 57–63. (In Russ.).
  6. Kompanichenko V.N., Poturay V.A. Organic Compounds of Medium Volatility in the Thermal Fields of Urup Island, Kuriles, and the Kamchatka Peninsula: A Comparative Analysis. Geokhimiya, 2022, vol. 67, no. 3, pp. 227–237. (In Russ.). doi: 10.31857/S0016752522010071. EDN: GXVHGK.
  7. Kompanichenko V.N., Poturay V.A. Organic matter in hydrotherms of the Pauzhetka field: composition and comparative analysis with other sites. Geokhimiya, 2024, vol. 69, no. 8, pp. 681–692. (In Russ.). doi: 10.31857/S0016752524080036. EDN: IZJEUJ.
  8. Kompanichenko V.N., Poturay V.A., Karpov G.A. Organic compounds in thermal water: the Mutnovskii area and the Uzon caldera. Vulkanologiya i seismologiya, 2016, no. 5, pp. 35–50. (In Russ.). doi: 10.7868/S0203030616050035. EDN: WOSAYB.
  9. Kontorovich A.Je., Shvarcev S.L., Zuev V.A., Rasskazov N.M., Turov Ju.P. Organic trace impurities in fresh natural waters of the Tom and upper Ob basins. Geokhimiya, 2000, no. 5, pp. 533–544. (In Russ.).
  10. Kuskovskij V.S., Turov Ju.P., Rasskazov N.M. Some peculiarities of quality of subterranean potable waters of the upper reaches of the Ob river. Sibirskii ekologicheskii zhurnal, 2003, no. 2, pp. 155–158. (In Russ.).
  11. Loginov A.A. Belokurikhinskoye deposit of radon-containing siliceous thermal waters. Nedropol’zovanie XXI vek, 2022, no. 6, pp. 32–39. (In Russ.).
  12. Marinov N.A. Truskavetskie mineral’nye vody (Truskavets mineral waters), N.A. Marinov, I.P. Paseka. Moscow: Nedra Publ., 1972. 325 p. (In Russ.).
  13. Matusevich V.M. Geokhimiya podzemnykh vod Zapadno-Sibirskogo neftegazonosnogo basseina (Groundwater geochemistry of the West Siberian oil and gas bearing basin). Moscow: Nedra Publ., 1976. 157 p. (In Russ.).
  14. Ognetova P.M., Domrocheva E.V. Content of organic microparticles in waters of the active water exchange zone in the south of Kuzbass, in Podzemnaya gidrosfera: materialy Vseros. soveshchaniya po podzemnym vodam vostoka Rossii (Underground hydrosphere: materials from All sources. meetings on groundwater in the East of Russia). Irkutsk: IrGTU, 2006. pp. 93–97. (In Russ.).
  15. Poturay V.A. Organic matter in cold groundwater of the nitrogenous thermal areas of the Priamurye region. Regional’nye problemy, 2016, vol. 19, no. 4, pp. 59–66. (In Russ.). EDN: UZKVNO.
  16. Poturay V.A. Organic Matter and Molecular-Weight Distribution of Hydrocarbons in the Annenskoe Thermal Waters (Far East, Russia). Geologiya i geofizika, 2022, vol. 63, no. 10, pp. 1352–1368. (In Russ.). doi: 10.15372/GiG2021150. EDN: TITPJR.
  17. Poturay V.A., Strochinskaja S.S., Kompanichenko V.N. Complex biogeochemical characteristics of the Tumnin springs thermal water. Regional’nye problemy, 2018, vol. 21, no. 1, pp. 22–30. (In Russ.). EDN: YRPFZO.
  18. Poturay V.A., Kompanichenko V.N., Redin A.A. Organic matter in the thermal water of Belokurikha. Geologiya i geofizika, 2025. doi: 10.15372/GiG2025130. EDN: RZRWHN.
  19. Rasskazov N.M., Shvarcev S.L., Trifonova N.A., Nalivajko N.G. Non-volatile organic matter and microorganisms in groundwater of the Krapivinsky reservoir area on the Tom River (Kuzbass). Geologiya i geofizika, 1995, vol. 36, no. 4, pp. 30–36. (In Russ.).
  20. Reznikov V.F., Rybkina I.D., Stoyascheva N.V., Sedova E.Yu., Gubarev M.S., Golovin A.V., Orlova E.S. A rational use of the potential of radon deposits for the Belokurikha resort region. Izvestiya AO RGO, 2024, no. 1, pp. 5–18. (In Russ.). doi: 10.24412/2410-1192-2023-17201. EDN: XBWKCC.
  21. Ukraincev A.V., Plyusnin A.M. Aliphatic hydrocarbons of carbonaceous mineral and nitrogen thermal waters of the Western Transbaikal Region, in Geologicheskaya evolyutsiya vzaimodeistviya vody s gornymi porodami: materialy chetvertoi Vseros. konf. s mezhdunar. uchastiem (Water-Rock Interaction: Geological Evolution: proceedings of the Fourth All-Russian Scientific Conference with International Participation). Ulan-Ude: BNC SO RAN, 2020, pp. 179–183. (In Russ.). doi: 10.31554/978-5-7925-0584-1-2020-179-183. EDN: TYAFCZ.
  22. Ukraintsev A.V., Plyusnin A.M., Chernyavskii M.K. Ferruginous Mineral Waters of Western Transbaikalia: Formation of Gas, Trace Elements, and Dissolved Organic Matter Composition. Geokhimiya, 2024, vol. 69, no. 6, pp. 562–576. (In Russ.). doi: 10.31857/S0016752524060069. EDN: JALTND.
  23. Khvashchevskaya A.A., Kopylova Ju.G., Novikov D.A., Pyrayev A.N., Maksimova A.A., Derkachev A.S., Redin A.A. Isotope-hydrogeochemical features of the Belokurikha field radon waters. Nauki o Zemle i nedropol’zovanie, 2021, vol. 44, no. 2, pp.174–183. (In Russ.). doi: 10.21285/2686-9993-2021-44-2-174-183. EDN: PGYOHC.
  24. Shvec V.M., Kirjuhin V.K. Organic substances in mineral therapeutic waters. Byulleten’ MOIP. Otdelenie geologii, 1974, vol. 6, pp. 83–96. (In Russ.).
  25. Shpeizer G.M., Vasil’eva Yu.K., Ganovi-cheva G.M., Mineeva L.M., Rodionova V.A., Lomonosov I.S., Vang Yansin. Organic matter in the mineral waters of orogenic regions of Central Asia. Geokhimiya, 1999, no. 3, pp. 302–311. (In Russ.).
  26. Shpeyzer G.M., Makarov A.A., Rodionova V.A., Mineeva L.A. Shumakskiye mineral waters. Izvestiya Irkutskogo gosudarstvennogo universiteta, 2012, vol. 5, no. 1, pp. 293–309. (In Russ.).
  27. Shcherbak V.P., Zelenina T.Yu. About organic substances of medicinal mineral waters. Voprosy: kurortologii, fizioterapii i lechebnoi fizicheskoi kul’tury, 1972, no. 4, pp. 361–364. (In Russ.).
  28. Degens E.T. Geochemistry of sediments: a brief survey. New Jersey, Prentice-Hall, 1965. 342 p.
  29. Fekete J., Sajgó C.S., Kramarics Á., Eke Z.S., Kovács K., Kárpáti Z. Aquathermolysis of humic and fulvic acids: simulation of organic matter maturation in hot thermal waters. Org. Geochem., 2012, vol. 53, pp. 109–118. doi: 10.1016/j.orggeochem.2012.07.005.
  30. Gonzalez-Barreiro C., Cancho-Grande B., Araujo-Nespereira P., Cid-Fernandez J.A., Simal-Gandara J. Occurrence of soluble organic compounds in thermal waters by ion trap mass detection. Chemosphere, 2009, no. 75, pp. 34–47. doi: 10.1016/j.chemosphere.2008.11.067. EDN: MCRUXF.
  31. Hunt J.M. Petroleum geochemistry and geology. San Francisco, W.H. Freeman and Company, 1979. 617 p.
  32. Marchand M., Termonia M., Caprais J.C., Wybauw M. Purgue and trap GC–MS analysis of volatile organic compounds from the Guaymas Basin hydrothermal site (Gulf of California). Analusis, 1994, vol. 22, pp. 326–331.
  33. Mustafa M.F., Liu Y., Duan Z., Guo H., Xu S., Wang H., Lu W. Volatile compounds emission and health risk assessment during composting of organic fraction of municipal solid waste. J. Hazard. Mater, 2017, vol. 327, pp. 35–43. doi: 10.1016/j.jhazmat.2016.11.046.
  34. Randazzo A., Folino A., Tassi F., Tatàno F., Rosa S., Gambioli A. Volatile organic compounds from green waste anaerobic degradation at lab-scale: evolution and comparison with landfill gas. Detritus, 2022, vol. 19, pp. 63–74. doi: 10.31025/2611-4135/2022.15188. EDN: JZGAVT.
  35. Shorland F.B. Occurrence of fatty acids with uneven-numbered carbon atoms in natural fats. Nature, 1954, no. 174, pp. 603.
  36. Soniassy R., Sandra P., Schlett C. Water analysis: Organic micropollutants. Germany, Hewlett-Packard Company, 1994. 278 p.
  37. Szabo I., Varga C. Finding possible pharmacological effects of identified organic compounds in medicinal waters (BTEX and phenolic compounds). International J. Biometeorology, 2019, vol. 64, no. 6, pp. 989–995. doi: 10.1007/s00484-019-01808-9. EDN: ARHVCB.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Poturay V.A., Kompanichenko V.N.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».