Минеральные воды

4.2.2 Радиоактивность минеральных вод

Многие минеральные  воды в процессе формирования обогащаются  радиоактивными солями — радием, ураном, торием — и, что значительно чаще, радиоактивными газами — радоном и реже тороном.

К радиоактивным водам  относятся воды, в которых содержание радона превышает 185 Бк/л  (5 нКи/л), или 14 ед. Махе. [2, стр.17].

 Наибольшее практическое значение  имеет радон. Радоновые воды обычно слабоминерализованы. Общая минерализация этих вод часто ниже 1 г/л и редко превышает 5 г/л, они часто содержат углекислоту (от 0,5 до 2 г/л) или азот.

Качество минеральных  вод оценивается также по их радиоактивности. Минеральная вода среди прочих составных частей выносит на поверхность радон — «эманацию радия» — газ, который образуется в недрах земли в породах, содержащих элементы урана и тория. Эманация радия выделяется из своего месторождения чаще всего в виде газовых струй по трещинам и жилам земной коры; часть ее поглощается подземными водами и минеральными источниками, а часть насыщает почву и выходит на поверхность земли. Эманация радия находится в озерах, грязях, воздухе и представляет собой летучий газ, который легко выделяется из воды, особенно при нагревании или взбалтывании. Сам он не принимает участия в химических реакциях, но своим присутствием активно влияет на их течение. В массивно-кристаллических породах больше радиоактивных веществ, чем в осадочных, поэтому глубинные воды отличаются и большей радиоактивностью. Радиоактивные источники делятся на сильно радиоактивные, умеренно радиоактивные и слабо радиоактивные.

Основные курорты с  радоновыми минеральными водами: Арасан-Капал, Белокуриха, Джеты-огуз, Молоковка, Пятигорск, Увильды, Ургучан, Усть-Кут, Хмельник, Ткварчели.

4.2.3 Кислотно-щелочное равновесие

Реакция воды (рН) также является одним  из критериев при характеристике лечебных минеральных вод. По активной реакции воды делятся на: сльнокислые (рН меньше 3,5); кислые (рН 3,5 до 5,5); слабокислые (рН 5,5 до 6,8); нейтральные (рН 6,8 до 7,2); слабощелочные (рН 7,2 до 8,5); щелочные (рН 8,5).

Соотношение кислоты  и щелочи в каком-либо растворе называется кислотно-щелочным равновесием (КЩР), хотя физиологи считают, что более  правильно называть это соотношение кислотно-щелочным состоянием.

Кислотно-щелочное равновесие характеризуется специальным показателем рН (power Hydrogen – «сила водорода»), который показывает число водородных атомов в данном растворе. При рН равном 7,0 говорят о нейтральной среде.

4.2.4 Формула  Курлова-Карстенса

Для сокращенного обозначения  химического состава и некоторых физических свойствах минеральных вод используется формула М.Г. Курлова. В формуле указываются основные компоненты и свойства воды, характеризующие ее лечебное действие. Порядок написания в формуле этих компонентов и свойств воды соответствует словесной характеристике химического состава и физических свойств воды. Порядок написания формулы химического состава: газовый состав с указанием биологически активных газов (СО_2, Н₂S), количество которых выражается в г/л (в СИ – в моль/л).

Общая минерализация (М) в г/л.

Ионный состав выражается в виде дроби: в числителе указываются определяющие класс воды анионы, а в знаменателе – определяющие катионы, содержащиеся в количестве не менее 20% от суммы эквивалентных масс ионов, но обязательно не менее двух анионов и двух катионов, содержащихся в наибольших количествах. Процентное содержание отдельных ионов по эквивалентной массе в формуле пишется, в отличие от ранее принятого порядка, в строку, крупными цифрами после иона, к которому оно относится. Ионы, содержащиеся в воде в количествах менее 20 % по эквивалентной массе, которые не определяют класс воды, в формуле заключается в квадратные скобки.

Содержание биологически активных компонентов в г/л, указывается после дроби.

Радиоактивность – содержание радона в нКи/л (в СИ – в Бк/л) .

Величина рН.

Температура воды (Т) в ⁰С.

Дебит источника (Д) в настоящее время в формуле не указывается, т.к. он не характеризует состав воды и  изменяется в зависимости от уровня излива, интенсивности откачки, сезона и т.п.

Например, формула кисловодского Нарзана

СО₂^2,3М^2,3        НСО357S431    Т     14⁰С   рН6,2

                            Cа50Мg23

Углекислая гидрокарбонатно-сульфатная кальциево-магниевая вода с минерализацией 2,3 г/л, температурой 14 ⁰С и кислотностью 6,2.

Формула химического состава воды позволяет определить, к какой бальнеологической группе и какому классу относится та или иная минеральная вода, и какое преимущественно биологическое и терапевтическое действие она будет оказывать.

Углекислая гидрокарбонатно-сульфатная кальциево-магнитная вода с минерализацией 2,3 г/л, температурой 14⁰С и кислотностью 6,2.

4.3 Биологические свойства минеральных вод

Биологические свойства минеральных вод определяют их лечебное действие. Биологические свойства зависят от содержания продуктов жизнедеятельности микроорганизмов, в первую очередь антибактериальных гормоноподобных веществ. При этом следует отметить, что не существует четких разграничений между минеральной и обычной пресной водой по любому из этих критериев.

Воды с более высокой минерализацией используются очень редко как  слабительное средство. Второй важный фактор - температура воды. Она обеспечивает геохимические процессы ее формирования в ранних горных породах, а также имеет медико-биологическое значение. У выхода различных источников температура воды варьируется от 0°С – в полярных странах, до 100 и выше – возле вулканов и гейзеров.

ГЛАВА V КЛАССИФИКАЦИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД  

 Большинство выдвинутых в  разное время классификаций основано  на особенностях химического  или газового состава вод, причем  за основу выделения классов, обычно принимали либо преобладающие ионы, либо микроэлементы, либо газы и т.д. Основной недостаток этих классификаций – отсутствие принципа комплексности в оценке минеральных вод.     В.В.Иванов и Г.А.Невраев [5] в целях, более комплексной оценки различных минеральных лечебных вод разработали классификацию, основанную на основных критериях их оценки и данных о закономерностях формирования минеральных вод. Исходя из реально существующих в природе типов вод, они предложили такую классификационную таблицу, в которой каждой воде отведено строго определенное место. Такая классификационная таблица имеет важное практическое значение: пользуясь методом аналогии и сопоставления, можно судить о лечебных качествах вновь полученной воды (из-за больших размеров таблица здесь не приводится).

В СССР  до последнего времени наибольшее распространение  среди бальнеологов получила классификация  профессора В.А. Александрова, предложенная еще в 1932 г. и несколько уточненная им в последующие годы. Эта классификация основывалась на ионном составе минеральных вод и особых их свойствах.

По химическому составу  В.А.Александрова выделяет 5 классов вод.

I класс. Гидрокарбонатные воды, в которых  среди анионов преобладают HCO^-_3. По содержанию катионов они могут быть натриевые, кальциевые и магниевые.

II класс. Хлоридные воды, где преобладают Сl^- (натриевые, кальциевые и магниевые).

III класс. Сульфатные воды, преобладает SO^2-₄ (натриевые, кальциевые и магниевые).

IV класс. Нитратные воды (натриевые, кальциевые и магниевые).

V класс. Воды более сложного состава (комбинированные).

1. гидрокарбонатные хлоридные;
2. гидрокарбонатные сульфатные;
3. хлоридные сульфатные;
4. гидрокарбонатные хлоридные сульфатные.

Воды каждого из этих 5 классов могут еще обладать следующими особыми свойствами, также важными  с медицинской точки зрения:1) содержать активные ионы (железо, мышьяк, йод, бром, кремний и др.); 2) содержать газы (углекислый газ, сероводород, радон, азот, метан); 3) отличаться температурой (холодные, теплые, горячие).      

 Согласно классификации Иванова  и Невраева, все природные воды разделяются по составу, свойствам и лечебному значению на шесть основных бальнеологических групп. 

Группа А.  Воды без «специфических» компонентов и свойств. Их лечебное значение определяется только ионным составом и величиной минерализации при наличии в их газовой составляющей в основном азота и метана, которые содержаться в водах в растворенном состоянии при атмосферном давлении лишь в незначительных количествах.   

Группа Б. Воды углекислые. Их лечебное значение определяется, прежде всего, наличием больших количеств растворенного углекислого газа, который в общем газовом составе этих вод занимает доминирующее положение (80-100%), а также ионным составом и величиной 
минерализации.      

Группа В. Воды сероводородные (сульфидные). Эти воды выделены по наличию в их составе свободного сероводорода и гидросульфидного иона, которые и определяют лечебное действие минеральных вод, используемых преимущественно для ванн. Содержание общего сероводорода этих вод не должно быть ниже 10 мг/л.      

Группа Г.  Воды железистые (Fe  + Fe), мышьяковистые (As) и с высоким содержанием Mn, Cu, Al и др. Их лечебное действие определяется, помимо ионного и газового состава и минерализации, присутствием одного или нескольких из перечисленных фармакологически активных компонентов. Для содержания в этих водах Mn, Cu, Al нормы не установлены. В повышенных концентрациях эти элементы содержатся обычно только в высоко железистых 
сульфатных водах зоны окисления рудных месторождений, а также в сильно сульфатных и хлоридносульфатных (фумарольных) термах вулканических областей. 

Группа Д. Воды бромистые (Br), йодистые (I) и высоким содержанием органических веществ. Для отнесения вод к бромистым и йодистым (или йодо-бромистым) принято содержание брома 25 мг/л и йода 5 мг/л при минерализации не более 12-13 г/л. При 
более высокой минерализации нормы соответственно увеличиваются.

 Достаточно обоснованных норм для оценки высокого содержания органического вещества в лечебных минеральных водах пока не разработано. Известны два типа минеральных вод с высоким содержанием органического вещества – Нафтуся (Западная Украина) и Брамштедтские (ФРГ).   

Группа Е. Воды радоновые (радиоактивные). К этой группе относятся все минеральные воды, содержащие более 50 эман/л (14 ед. Махе) радона. 

Группа Ж. Кремнистые термы. В эту группу вод включены широко распространенные в природе кремнистые термальные воды. В качестве условной нормы содержание в них   принято 50 мг/л, при температуре более 35ºC.

 Далее, группы вод по газовому  составу делятся на три подгруппы: а) азотные, в которых газ имеет в основном атмосферное происхождение; б) метановые (включая азотно-метановые и углекисло-метановые), в которых газ в основном биохимического происхождения; в) углекислые, в которых газ, как правило, эндогенного происхождения. К  последней группе отнесены и вулканические газы, где почти всегда резко преобладает углекислый газ.

ГЛАВА  VI ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД

6.1 Подразделение питьевых минеральных вод

Большую роль в комплексе санаторно-курортного лечения играет внутреннее применение минеральных вод (питье). Их действие зависит от состава, температуры, времени приема минеральной воды по отношению ко времени приема пищи. Назначаемая доза (50-300г) определяется врачом и зависит от свойств минеральных вод, особенностей организма и характера заболеваний. Имеет значение и масса тела больного. Воду применяют либо холодной, либо подогретой, в зависимости от заболевания.

Современная классификация  разделяет минеральные воды, предназначенные  для приема внутрь, на три группы: с общей минерализацией 1 - 5 г/л - слабоминерализованные; с содержанием солей в пределах 5 - 10 г/л - маломинерализованные;  содержащие 10 - 15 г солей на литр - средней минерализации.

Лечебно-столовые минеральные воды применяются как лечебное средство при курсовом назначении. Маломинерализованные воды могут использоваться в качестве столового напитка.

К минеральным питьевым лечебным водам относятся воды с минерализацией от 10 до 15 г/куб. дм или при меньшей минерализации с наличием в них повышенных количеств мышьяка, бора и некоторых других биологически активных микрокомпонентов. Допускается применение лечебных вод и более высокой минерализации (20 - 25 г/куб. дм). В исключительных случаях по специальным, утвержденным Минздравом России, методикам применяются с еще большей минерализацией.

Лечебные питьевые воды обладают выраженным лечебным действием на организм человека и применяются только по назначению врача в определенной дозировке.

Минеральные воды, применяющиеся для наружных процедур, имеют минерализацию от 15 г/куб. дм и выше, вплоть до рассолов с минерализацией 150 - 300 г/куб. дм преимущественно хлоридного натриевого состава, или более низкую минерализацию при содержании биологически активных компонентов - брома, йода, сероводорода, углекислоты, радона от 185 Бк/куб. дм (5 нКи/куб. дм).

Отнесение природных вод к минеральным, имеющим лечебное значение, а грязей - к лечебным осуществляется, в соответствии с установленным Минздравом России порядком, и производится Российским научным центром восстановительной медицины и курортологии, Государственным научно-исследовательским институтом курортологии и физиотерапии (г. Пятигорск), Томским научно-исследовательским институтом курортологии и физиотерапии, Институтом медицинской климатологии и восстановительного лечения Сибирского отделения РАМН (г. Владивосток) и Сочинским научно-исследовательским центром курортологии и реабилитации.

Качественный   состав   питьевых   минеральных   вод   по   химическим показателям     должен     соответствовать    требованиям     нормативных / документов.   В   минеральных   водах   массовая   концентрация   ниже перечисленных компонентов не должна превышать значений, указанных в [см. приложение 3, таб.3].