Мінеральні води утворюються за рахунок вадозних вод, морських вод, похованих у процесі нагромадження осадів, вивільнення конституційної води в умовах регіонального та контактового метаморфізму г.п. Ці води збагачуються солями і газами порід, з якими вони контактують. Хімічний склад і закономірності поширення мінеральних вод зумовлені особливостями геологічної будови, рельєфу, клімату та гідрології певних ділянок.

Мінерамльні вомди -- підземні (іноді поверхневі) води з підвищенним вмістом деяких хімічних елементів і сполук, а також газів, із специфічними фізико-хімічними властивостями (температура, радіоактивність та ін.), що справляють цілющий вплив на організм людини. Межею прісних і мінеральних вод вважають солоність в 1 г/л. Мінеральні води часто володіють цілющими властивостями. Зловживання мінеральною водою може призвести до важких наслідків для здоровя, тому вживати її рекомендується тільки з поради лікаря та в рекомендованій ним кількості.

На поверхні Землі виділяються провінції мінеральних вод, кожна з яких характерна своїми гідрогеологічними умовами, геологічним розвитком, походженням і фізико-хімічними характеристиками. Ізольовані пластові системи артезіанських басейнів -- це провінції солоних вод і розсолів мінералізацією до 300--400 (600) г/л. Складчасті регіони і області омолоджених платформ відповідають провінціям вуглекислих мінеральних вод, а області з проявами новітніх тектонічних рухів -- провінціям азотних слабкомінералізованих лужних, кременистих вод.

На території України виявлено близько 500 джерел різних мінеральних вод, г.ч. у межах Українських Карпат (Нафтуся, Свалява, Поляна Квасова та ін.), Українського щита (Хмільних, Миронівка та ін.), Дніпровсько-Донецької западини (Миргород). Основні родовища М.в. в Україні: Степанське, Данишівське, Полонське, Березівське, Миргородське, Новопсковське, Білоцерківське, Миронівське, Хмельницьке, Лиманське, Старобільське, Моршинське, Збручанське, Трускавецьке, Конопківське, Новозбручанське, Слов'яногірське, Плосківське, Новополянське, Звенигородське, Полянське, Сойминське, Знам'янське, Луганське, Синяцьке, Голубинське, Брусницьке, Гірськотисенське, Лазурне, Куяльник, Кирилівське, Одеське, Сергіївське, Колодязне, Феодосійське, Євпаторійське.

Мінеральні води використовують у медицині (бальнеологія, бальнеотерапія), деякі -- в теплоенергетиці. У ширшому розумінні до мінеральних вод відносять також природні промислові води, з яких видобувають йод, бром, бор та інші компоненти, і термальні води, які використовуються з енергетичною метою. Порогом між прісними і мінеральними звичайно вважають мінералізацію 1г/дм3. Понад 80 джерел мінеральних вод України використовуються для 50 курортів, 20 бальнеолікарень, 40 заводів лікувально-столових вод. Найбільш поширені мінеральні води: вуглекислі, сірководневі, залізисті, йодобромні, бромні, радонові (радіоактивні).

Предмет дослідження - мінеральні води.

Об'єкт дослідження - екологічно безпечне видобування мінеральних вод.

Мета роботи полягає в аналізі екологічності мінеральних вод та їх безпечного видобування.

Основними завданнями роботи є наступні:

1) дати загальну характеристику мінеральних вод;

2) охарактеритизувати основні види мінеральних водойм, їх значення та використання людиною;

3) дати характеристику процесу виробництва мінеральної води;

4) провести аналіз вмісту основних хімічних показників в мінеральних водах в Чернігівській області.

1. Загальна характеристика мінеральних вод

1.1 Ринок мінеральної води в Україні

Особливий сегмент на ринку мінеральних вод формують питні очищені води. Для їх виробництва використовують воду з артезіанських свердловин чи взагалі водопровідну. Вона піддається фільтрації, а після цього до неї можуть додавати мінерали для поліпшення смакових якостей.

За хімічним складом мінеральні води підрозділяють на гідрокарбонатні (застосовують для лікування захворювань шлунка і сечового міхура), сульфатні (призначають при захворюваннях печінки та жовчного міхура, цукровому діабеті) і хлоридні (поліпшують обмін речовин і рекомендовані для лікування захворювань шлунка, підшлункової залози та кишківника). Зазвичай, природні води є змішаними [15].

Відповідно до Державного стандарту, мінеральними вважаються ті води, що розливають прямо в місцях видобутку, і ті, які транспортують для розливання в місця споживання. Міжнародні стандарти в цьому відношенні набагато жорсткіші. За кордоном мінеральною вважається тільки вода, розлита в пляшки не більш як за 50 м від джерела. При цьому не допускається зміна її первісних природних властивостей.

Мінеральна вода може бути як газованою, так і негазованою. Вуглекислий газ відіграє роль природного консерванта, стабілізуючи хімічний склад води. Здебільшого вода додатково насичується ним у процесі виробництва, навіть якщо цей газ споконвічно у ній уже містився.

Мінеральні води, зазвичай, є нетривкими системами. На поверхні землі ці води підпадають під вплив чинників зовнішнього середовища, з якими вони не зіштовхувалися в процесі формування. Тому, якщо не вжити відповідних заходів, хімічний склад мінеральних вод може змінитися, а їхня якість, відповідно, погіршитися.

Мінеральні води з високим вмістом заліза (залозисті) мають широкий спектр лікувальної дії. Вони рекомендовані не тільки при захворюваннях системи травлення, а й при анемії. Однак під впливом атмосферного кисню залізо окисляється, тобто цінність такої води знижується. У процесі виробництва залозистих вод слід уникати їхнього контакту з повітрям. Для цього, зазвичай, створюється спеціальна газова "подушка" з вуглекислого газу. Як стабілізуючі добавки також використовують харчові кислоти: лимонну, аскорбінову, винну тощо.

Для сульфідних вод, що містять сірчисті сполуки, як і для залозистих, характерна нестійкість в окисному середовищі. Однак ці сполуки не стабілізують у процесі виробництва, а просто вилучають. Для цього у воді розчиняють вуглекислий газ і підкислюють її.

Ринок мінеральних вод України останніми роками активно росте і розвивається. Україна посідає четверте місце в Європі за обсягом розвіданих водних запасів -- 2,4 млн/м3, водночас використовує свої водні запаси лише на кілька відсотків (близько 100 родовищ і півтисячі джерел). Промислове розливання мінеральних вод здійснюється більш як на 100 підприємствах, велика частина яких представлена невеликими цехами при пивоварних, безалкогольних та інших заводах чи харчових комбінатах. Від загальної кількості підприємств вони становлять близько 70%.

Привабливість мінеральних вод для споживача очевидна, оскільки за свої гроші він одержує гарантію якості вживаної корисної рідини. Однак прагнення здорового способу життя аж ніяк не завжди підкріплюються відповідною культурою споживання -- не всі види мінеральної води можна пити постійно. Періодичність споживання залежить від ступеня мінералізації (вмісту біологічно активних компонентів), що, своєю чергою, визначає, наскільки яскраво виражені лікувальні властивості мінералки [10].

Ринок мінеральної води розподіляють на три основних сегменти: столові (52% обсягу продажів), лікувально-столові (37%) та питні очищені води (11%). Наприклад, середньостатистичний киянин випиває за рік 10-15 л мінеральної води. Це більше, ніж у цілому по Україні, але до показників розвинутих країн (100-150 л/рік на людину) ще дуже і дуже далеко.

Попит на мінеральну воду має яскраво виражену сезонність. Улітку спостерігається його зростання майже в 1,5 раза. Водночас збільшується обсяг продажів мінералки в тарі меншої місткості, призначеної для разового споживання.

Хоча медики вважають, що мінеральна вода краще зберігає свої властивості в скляній тарі, ринкові реалії трохи інші. Більшість підприємств розливає мінералку в ПЕТ-тару (місткістю 0,5; 1; 1,5; 2 л), оскільки вона дешевша, легша і зручніша для споживача. До того ж, підприємству не потрібно утримувати систему обігу тари, що дає змогу знизити собівартість продукції.

1.2 Фізико-хімічні властивості мінеральних вод

Колір. Забарвлення води може вказувати на характер порід, по яких вона рухається. Чиста питна вода не повинна мати забарвлення. Колір води, яка застосовується для лікувальних ванн, нормами не регламентується.

Прозорість. Це одна з вимог, яка висувається до питної води. Згідно з нею, питна вода може містити завислі речовини в дуже незначній кількості. Оскільки всяке помутніння впливає на смакові якості, мутна вода шкідлива для здоров'я.

За ступенем прозорості воду умовно поділяють на прозору, злегка мутну, мутну і сильно мутну. Прозорість води, яка використовується для лікувальних ванн, так само, як і колір, нормами не регламентується.

Запах. Запах води має важливе значення. Він вказує на можливе забруднення її різними речовинами органічного і мінерального походження, на більший вміст в ній заліза; запах сірководню свідчить про те, що вода піднімається з великих глибин. Питна вода не повинна мати ніякого запаху, особливо запаху гнилі, оскільки він робить її непридатною для споживання. Неприємний також болотний, рибний запах і багато інших. Ці вимоги висуваються звичайно до води, яка використовується з метою питного водоспоживання [4].

Смак. Смак води має велике значення для пізнання генезису підземних вод. Солонуваті або солені підземні води дають можливість говорити про їх зв'язок з соленосними відкладами або з породами, які містять підвищений вміст солей, чи показують на глибинне походження вод. Кислий смак води може вказувати на наявність у воді вільних кислот (сіркової або вугільної). У першому випадку це буває пов'язано з присутністю сульфідних мінералів у водовміщуючих породах або покладами сульфідних руд на глибинах, з якими стикаються при своєму русі підземні води, у другому - з проходженням зон тектонічних порушень, по яких піднімається на поверхню вуглекисла вода.

Густина. Як відомо, дистильована вода при температурі 4"С має густину, рівну одиниці. Але природна підземна вода завжди містить в собі деяку кількість мінеральних речовин, які попадають в неї з повітря разом із атмосферними опадами і в результаті розчинення і вилуговування порід, з якими вона стикається при русі в надрах земної кори. Тому її густина завжди більша за одиницю, причому чим більше в ній розчинених речовин, тим більша її густина.

Температура. Температура води має велике значення. Постійна температура підземної води вказує на те, що вода піднімається з досить великих глибин, на які не впливають зміни температури повітря за порами року; дуже низька температура підземної води характерна для областей розвитку зон багаторічних мерзлих порід; температура води, близька до температури повітря певного пункту, вказує на неглибоке її залягання від поверхні землі. Виходи на поверхню теплих або гарячих підземних вод майже завжди свідчать про походження на схожих ділянках зон розривних порушень. Нарешті, температура підземної води, близька до температури поверхневих водотоків, вказує на тісний взаємозв'язок їх між собою і на живлення ґрунтових вод річковими.

Питна вода вважається смачною і має освіжаючі властивості, якщо її температура знаходиться в межах 7-11 °С, не нижче 5°С і не вище 15°С.

Концентрація водневих іонів (pH). Концентрація водневих іонів в підземних водах невелика, але її значення велике. Вона дозволяє визначати форми стану у воді вуглецевої, кремнієвої, сірководневої і фосфорної кислот, насиченість води слабими основами; з'ясувати умови розвитку біологічних і хімічних процесів, які відбуваються у водовміщуючих товщах земної кори.

Концентрація водневих іонів залежить від температури води, ступеня її мінералізації, характеру розчинених в ній речовин, від співвідношення кількості вугільної кислоти та іонів НСО3 та СО23, дисоціації органічних кислот. У водах, які мають нейтральну реакцію, рН дорівнює 7, при кислій реакції рН менше 7, при лужній більше 7. За стандартну температуру при експериментальних визначеннях рН приймають 18°С, при якій нейтральна вода має рН=7,07.

Окислювально-відновлювальний потенціал (Eh) показує інтенсивність окислювальної чи відновлюваної дії системи і таким чином дає уявлення про природні умови формування підземних вод.

Для вод, які, без сумніву, мають лікувальний ефект, характерні від'ємні значенні Eh, що вказує на розвиток в них анаеробних процесів бактеріального руйнування органічної речовини, особливо процесу сульфатредукції, який обумовлює появу у воді сірководню. Води, які характеризуються слабкими лікувальними властивостями, мають позитивне значення Eh (близько 100-300 мВ). Це вказує на те, що ці води формуються в перехідних окисно-відновних умовах.

Проведеними дослідженнями встановлений тісний зв'язок між величиною Eh вод і концентрацією в них сірководню і кисню. При вмісті сірководню більше 0,1 мг/л Eh води завжди має негативне значення. Однак у зв'язку з невисоким вмістом сірководню у воді значенні Eh не бувають нижчими - 40 мВ. Якщо у воді є сліди сірководню і вміст кисню сягає десятих часток міліграма на літр, то Eh змінюється від 200 до 100 мВ, іноді знижується до +40 мВ. Окисно-відновний потенціал розчинів, які містять кисню більше 1 мг/л (сірководень відсутній), становить 445-300 мВ, рідше 250 мВ.

Крім того, мінеральні води характеризуються вмістом макро- (NaCI, CaSО4, СаСО3, MgCO3, FeCO3, глинозем, SiO2) та мікроелементів (Li+, Ва2+, Sr2+, Fe2+, Fe3+, Br-, I-, F-, As, Mn, HPО4, HB02, Si02, Ra, Rn та ін.) хімічного складу; вмістом органічних речовин (вуглеводні, феноли, бітуми, лізини, гумінові речовини, жирні кислоти та ін.), мікрофлори (бактерії), газів (СO2, O2, N2, H2S, CH4 та ін.).

1.3 Основні бальнеологічні групи мінеральних вод

Мінеральні води мають широке розповсюдження в товщі земної кори, заповнюючи пори і тріщини в гірських породах. Процеси формування мінеральних вод підлягають певним закономірностям. В результаті геологорозвідувальних робіт виділені області-зони, в яких утворюються мінеральні води (або їх групи) певного іонного сольового і газового складу з наявністю тих чи інших мікрокомпонентів, температури і т.д. Ці області отримали назву "провінцій" мінеральних вод. На даний час виділено 9 основних бальнеологічних груп мінеральних вод, а всередині груп - різні гідрохімічні типи.

I. Мінеральні води, дія яких визначається іонним складом і мінералізацією.

II. Вуглекислі води.

III. Сірководневі (сульфідні) води.

IV. Залізисті води.

V. Бромні, йодні і йодобромні води.

VI. Кременисті термальні води.

VII. Миш'яковмісні води.

VIII. Радонові (радіоактивні) води.

IX. Борвмісні води.

Для віднесення мінеральних вод до тієї чи іншої бальнеологічної групи використовується сукупність кількісних показників і ознак:

1) загальна мінералізація вод (сумарний вміст розчинених компонентів),

2) іонний склад мінеральних вод,

3) газовий склад і газонасиченість,

4) вміст у водах терапевтичне активних компонентів (мінеральних і органічних),

5) радіоактивність вод,

6) активна реакція води, яка характеризується величиною рН,

7) температура вод.

До питних лікувально-столових вод належать води з мінералізацією від 1 до 10 г/л, до лікувальних - від 10 до 15 г/л (або з мінералізацією <10 г/л при наявності в них бальнеотерапевтичних кількостей миш'яку, бору і деяких інших біологічно активних компонентів). В окремих випадках як лікувальні використовуються води з мінералізацією більше 15 г/л в строго дозованих кількостях [14].

1.4 Класифікації мінеральних вод в Україні

Перші критерії оцінки мінеральних лікувальних вод розроблені хіміком Грюнхутом і прийняті Наугеймською радою у 1911 р. За цими критеріями оцінювали 14 різних параметрів складу води, за перевищення яких вода, як вважали, змінювала якість питної на якість мінеральної, тобто лікувальної. Рівнозначними залишаються "сухий залишок" (мінералізація), вміст літію, стронцію, вуглекислоти, радону і т. ін., тобто компонентів з бальнеологічними властивостями. Такий принцип виділення мінеральних вод з усього розмаїття природних вод залишився до теперішнього часу.

Перші критерії Грюнхута були отримані шляхом статичного опрацювання даних про склад "звичайних" питних вод і беззаперечно мінеральних, відомих з досвіду користування ними багатьох поколінь [5].

Відповідно до стану науки перші класифікації мінеральних вод були досить примітивними. Наприклад, мінеральні води розподіляли на:

а) не послаблюючі;

б) з незначною послаблюючою дією;

в) енергійно послаблюючі (класифікація Лиманна);

або на:

1) муріатичні, тобто з вмістом кухонної солі;

2) такі, що вміщують сірку;

3) гіркі;

4) вуглекислі;

5) залізисті;

6) лужні;

7) термальні (залежно від авторства).

У 20-і роки XX століття в класифікаціях природних (і мінеральних в т. ч.) вод закріпився принцип аналізу хімічних властивостей (класифікації А.А.Лозинського, Н.С.Звоницького, С.А.Щукарєва, Е.Е.Карстенса, В.А.Александрова та ін.).

В таблиці 1.1. коротко викладені дані щодо розвитку уявлень про бальнеологічні показники мінеральних вод, які стосуються тільки критеріїв розподілу мінеральних вод: від перших критеріїв Грюнхута, які стали основою практично в усіх країнах (колонка 2), до критеріїв, застосованих у "Класифікації мінеральних вод України" 2001 р. (колонка 4). У колонці 3 зібрані критерії, які застосовували у колишньому Радянському Союзі, зокрема в Україні. Критерії, в основному, наведені за відомою "Классификацией минеральньїх вод" Іванова-Невраєва.

Таблиця 1.1. Порівняльні критерії розподілу мінеральних вод

Основні показники	Перші критерії розподілу мінеральних вод за Грюнхутом, 1911 р. (у дужках поправки 1932 р.)	Межі вмісту за діючими документа ми	Межі вмісту за новою класифікацією
Загальна мінералізація (загальний вміст розчинених солей)	Понад 1 г/л	Понад 1 г/л	Такі самі
Вміст СО2 вільної і розчиненої	250(500) мг/л і більше	500 мг/дм3 і більше	Такі самі
Вміст органічної речовини(в розрахунку на вуглець)		5-30 мг/дм3	8-40 мг/дм3 - води типу "Нафтуся, понад 40 мг/дм3 - води типу "Брамштедт"
Вміст ортоборноі кислоти (Н3ВО3)	Метаборна кислота (НВO2) 1 г/л	35 мг/дм3 і більше	Такі самі
Вміст метакремнійової кислоти (H2SiO3)		50 мг/дм3 і більше	Ті ж самі
Вміст As	Гідроаксерніт (HAsCV) 1,3 мг/л	понад 0,7 мг/дм	0,7-2 мг/дм3
Вміст Вг	5 мг/л і більше	25 мг/дм3 і більше	Такі самі
Вміст J	1,0 (5,0) мг/л	5 мг/дм3 і більше	Такі самі
Вміст Li	1 мг/л	-	понад 5 мг/дм3
Вміст Se			понад 10 мкг/дм3
Вміст Аg			понад 0,1 мг/дм3
Вміст Sr	10 мг/л		понад 0,001 мг/дм3
Вміст Fe	Fe2++Fe3+ 10 (20) мг/л більше	Fe2++Fe3+ 10 мг/дм3 і більше	Такі самі
Вміст Ва	10 мг/л
Вміст F	10 мг/л
ВМІСТ H2Sзаг (H2S+HS-)	Титрована сірка 1 мг/л і більше	10 мг/дм3 і більше	Такі самі
Вміст Rn	Понад 1,3 мкС (29 мкС)	180Бк/дм3 і більше	Такі самі

Підхід класифікації Іванова-Невраєва до визначення критеріїв принципово відрізняється від підходу до перших критеріїв розподілу мінеральних вод. В класифікації Іванова-Невраєва більшість критеріїв аналізувалися на основі фармакотерапевтичної практики застосування лікарських засобів, які містять у своєму складі компонент (наприклад, йод, бром, залізо). Деякі критерії визначили за результатами різних дослідів (наприклад, вуглекислий газ, сульфіди).

Позиції класифікації Іванова-Невряєва закріпилися і, в принципі, залишаються одним з основних підходів до визначення критеріїв розподілу мінеральних вод до теперішнього часу [6]. Нові дослідження, проведені після виходу класифікації, дозволили включити в наступні документи нові критерії оцінки. Наприклад, для бору - 35 мг/л ортоборної кислоти, для органічних речовин - 5 мг/л (в СРСР) і 8 мг/л Сорг (в новій українській класифікації на основі досліджень, проведених в Україні). Уточнений критерій оцінки для заліза (Грюнхут -10 мг/л, Іванов-Невраєв - 20 мг/л, ГОСТ 13273, ДСТУ 878-93 -10 мг/л).

З часу виходу класифікації Іванова-Невраєва минуло майже 40 років. Життя потребує введення нової класифікації. В будь-якій класифікації повинні бути виділені принципи (ознаки), які дозволяють окреслити предмет (об'єкт) класифікації, відрізнити його від інших природних об'єктів і на основі принципів класифікаційного розподілу створити можливість зручного практичного використання класифікації для конкретної мети. Цим пояснюється велика кількість класифікацій.

За даної ситуації кінцевою метою класифікації є систематизація знань про мінеральні води та їх лікувальні властивості у формі, максимально зручній для використання фахівцями різних галузей: гідрогеологами, які займаються пошуками, розвідкою та експлуатацією мінеральних вод, бальнеологами, які призначають лікування мінеральними водами, та іншими спеціалістами, які досліджують їх лікувальні властивості [8].

Нова "Класифікація мінеральних вод України" складена на основі аналізу минулого досвіду вивчення мінеральних вод, доступних документів і джерел літератури, останніх досягнень вітчизняної та зарубіжної науки.

Класифікація починається з чіткого визначення предмета - мінеральних вод. Мінеральні води - це природні підземні води, які справляють на організм людини лікувальну дію, зумовлену підвищеним вмістом основних компонентів (гідрокарбонатів, сульфатів, хлоридів, кальцію, магнію, натрію, калію), специфічних компонентів (газового складу, мікрокомпонентного тощо), або специфічними фізичними властивостями (радіоактивність, температура, структура води, реакція води - рН, Еп тощо), що тією чи іншою мірою відрізняються від дії питної води.

На основі накопиченого до XXI століття досвіду і знань лікувальну дію природних вод визначають три причини:

1) підвищений вміст її основних компонентів;

2) підвищений вміст специфічних компонентів;

3) специфічні фізичні властивості природних вод.

Специфіка медичного призначення великою мірою залежить від того, чи є у воді, наприклад, бром, чи його немає. Поряд з цим кальцій-, магній-, натрій (калій)-, хлор-, сульфат-, гідрокарбонат-іони називають "основними компонентами", оскільки вони мають високі кларки (належать до 1, 2 і 3 декад таблиці "парків В.І.Вернадського) і присутні в природних водах завжди. За даними бальнеологічних досліджень, існує достатньо типів вод, лікувальних тільки через кількісний та якісний склад основних іонів, тобто вод, в яких вміст специфічних компонентів не підвищений [7].

Для визначення критеріїв застосовують як багаторічний досвід, так і результати досліджень впливу складу питних вод, які вміщують в будь-яких невеликих кількостях специфічні компоненти, а також досліджень, проведених безпосередньо на курортах, токсикологічних досліджень, що входять у норми СанПіН, і т. д. Зовсім по-новому в "Класифікації мінеральних вод України" (рис. 1.1.) здійснений підхід до "специфічних фізичних властивостей", за якими природна вода може бути визнана мінеральною (лікувальною).

Рис. 1.1. Схема класифікації мінеральних вод України

Розглянемо детальніше класифікацію мінеральних вод, прийняту в Україні. В ній зважали на два можливі способи застосування мінеральних вод - внутрішнє і зовнішнє. Застосування винесено за "рамки", воно не входить у перелік таксономічних одиниць, що складають класифікацію. Відмітка про спосіб застосування і відповідне призначення вміщені у таблиці класифікації.

Відповідно до загального визначення терміну "мінеральні води" класифікація починається з розподілу мінеральних вод на три категорії:

1) категорія "Без специфічних компонентів",

2) категорія "Зі специфічними компонентами",

3) категорія "За фізичними (специфічними) властивостями".

Наступна таксономічна одиниця розподілу - види. У класифікації використаний наскрізний принцип нумерації видів (1. Води, лікувальні за складом основних компонентів -13. Термальні води) від 1, через 2 до 3 категорії. Послідовність побудови - від вод, які за хімічним складом є основою усіх підземних вод (основні іони) з поступовим додаванням "специфіки". Спочатку це води, лікувальні властивості яких пов'язані з основними іонами (1 категорія, 1 вид), далі - води з газами - вуглекислотою, сірководнем. Своєрідним видом, який також значно відрізняється від наступних, є води, збагачені органічною речовиною (категорія 2, вид 4). Усі наступні види 2 категорії, що містять різні специфічні компоненти (борні - залізисті), розташовані у порядку, за яким елемент, що складає основу компонента, міститься у таблиці Менделєєва. Спочатку поставлені елементи-неметали, потім - метали, з яких залізо вилучено в окремий вид. Така логіка застосована не тільки для нумерації видів, а зберігається у всій класифікації. Види можуть бути монокомпонентні, бікомпонентні, полікомпонентні.

Наступні таксономічні одиниці класифікації - класи (за аніонами) і підкласи (за катіонами). Усього 15 класів - за аніонами і 15 підкласів - за катіонами. їх використовують насамперед для класифікаційного розподілу мінеральних вод категорії 1, а також для додаткової характеристики вод категорій 2 та 3.

Далі йдуть групи, які виділяють за мінералізацією, вмістом специфічного компонента, за кількісними показниками специфічних (фізичних) властивостей (наприклад, термальні, субтермальні, високотермальні) [5].

Наступна таксономічна одиниця - тип. Типу відповідає власна унікальна назва води та її бальнеологічна характеристика (внутрішнє або зовнішнє застосування, або і те, і те).

В класифікації є ще один підпорядок розташування вод - за складом основних компонентів - за класами і підкласами. Класам надані номери (від 1 до 15), підкласи мають позначку літерою (латинської абетки). Таким чином, розташування типів в класифікації підлягає порядку класів і підкласів. Для того, щоб не ознайомлений з мінеральними водами або з класифікацією фахівець зміг одразу уявити собі, води яких класів і підкласів присутні в класифікації, в таблицях "Типізація вод ..." поставлені позначки про наявність в класифікації мінеральних вод відповідних класу й підкласу.

До кожного типу додається назва типу-аналога, або типу-близького аналога, які використовують в нашій країні та в інших країнах.

Слід зупинитись на цьому питанні докладніше і розібрати, що це таке - тип-аналог, і що таке - тип-близький аналог.

Пошук аналогів ґрунтується на загальній схемі класифікації. Спочатку порівнювали води за категоріями, потім - за видами, далі - за підвидами і, нарешті, за групами. Це означає, що якщо, наприклад, води належать до різних категорій (з специфічними компонентами - категорія 2, без специфічних компонентів - категорія 1), то їх подальше порівняння одразу припиняли. їх одразу вважали не порівнюваними, незважаючи ні на які інші подібності. І - так далі, поки порівняння не доходило до групи. Таксономічна одиниця - група - існує для виявлення не якісних, а кількісних відмінностей вмісту компонентів. Оскільки застосування мінеральних вод, подібних в усьому іншому, крім групи, легко можна скоригувати дозою під час їх застосування, то вважали, що найменша помилка може бути допущена при порівнянні груп. Типи, подібні в усьому, включаючи групи, названі типами-аналогами [20].

У класифікації введена ще одна новина: усі води шифруються. Наприклад: тип "Климецький" - вуглекисла (слабовуглекисла) гідрокарбонатно-хлоридна натрієва маломінералізована мінеральна вода має шифр ІІ-а-2-А10Ко-В. Типи Єсентуки №4 (Росія), Лугачовиця (Luhacovice, Чехія), Шавно (Szczawno, Польща) мають шифри ІІ-а-2-А10Ко-Y. Як бачимо, тип "Климецький" відрізняється від інших вод тільки останньою літерою шифру, отже тип "Климецький" є типом-близьким аналогом мінеральним водам Єсентуки, Лугачовиця, Шавно. Римські цифри на початку цього шифру (II) означають категорію II - води зі специфічними компонентами. Далі, через риску цифра 2 - це номер виду -вуглекислі води. Перед цифрою 2 стоїть літера - а, яка позначає, що мова йде про монокомпонентні підвиди виду 2. Ще через риску А10Кo - означає десятий клас аніонів (А10) і підклас катіонів (Кo). Літерою грецької абетки наприкінці позначена група вод за мінералізацією: В - води малої мінералізації, У - води середньої мінералізації. Порядок шифрування легко дослідити за "Схемою класифікації". Літера-позначка підвиду (а, b, с) поставлена перед номером виду (невелике відхилення від схеми) в зв'язку з тим, що власний досвід користування класифікацією довів, що при цьому швидкість пошуку потрібної мінеральної води зростає [3].

Ще одна ідея реалізована в класифікації. До неї внесені так звані "прогнозні води" - це води, які ще не виявлені, проте за гідрогеологічними умовами та за аналогією з існуючими родовищами в інших країнах можуть бути знайдені у нас. Для прогнозних мінеральних вод передбачене місце їх знаходження на основі знань про геологічну будову і гідрогеологічні умови в конкретних областях України. На основі даних про використання таких (реально існуючих) мінеральних вод в інших країнах надана їх бальнеологічна характеристика у відповідних графах "Застосування: внутрішнє/зовнішнє".

В новій класифікації розширений список критеріїв. Відповідно в класифікацію включені типи мінеральних вод, у яких ще немає характеристики застосування, наданої відповідними вітчизняними медичними установами. Тобто, якоюсь мірою, їх також можна назвати прогнозними. За такої ситуації характеристику їх застосування надають на основі документів інших країн, де є та використовуються типи-аналоги або близькі аналоги.

Серед вод, які належать до категорії III, відомі і давно застосовуються радонові води. їх специфічна фізична дія на організм зумовлена радіоактивністю. До III категорії класифікації вперше внесені прогнозні води, лікувальна дія яких пов'язана з особливостями структури, зокрема, незвичайними показниками pH, Eh, електропровідності води й інших фізичних властивостей. Підстава - досвід їх успішного вивчення в Росії. Крім того, у класифікації взятий до уваги унікальний досвід застосування мінеральних вод в Японії. Високу ефективність лікування з використанням цих вод можна пояснити тим, що за всіма ознаками вони поєднують лікувальний вплив, властивий усім трьом категоріям. Вони мають підвищений (або, навпаки, дуже низький) вміст основних компонентів (1 г/л - в Японії також існує подібна норма), значну концентрацію специфічних компонентів (серед них є такі, які за санітарними нормами вважають "забороненими") і незвичайні фізичні властивості (дуже низька рН, високотермальні). Вивчивши досвід Японії, ми вважали за необхідне ввести у класифікацію нову класифікаційну одиницю - "Води, лікувальні за ознаками двох або трьох категорій".

Всього класифіковано 323 українських родовища і проявів мінеральних вод. Їх упорядкований список додається до класифікації. У списку міститься класифікаційний порядковий номер типу води. За номером можна швидко знайти воду в класифікації і отримати з одного рядка класифікаційної таблиці такі відомості:

1) склад води, вказаний і формулою Курлова, повна назва води, шифр;

2) українські, російські та інші зарубіжні аналоги;

3) застосування води - внутрішнє, зовнішнє, комплексне;

4) застосування вод в Україні, Росії та інших країнах;

5) для вод зі специфічними компонентами - відомості про вміст цих компонентів;

6) для вод зі специфічними властивостями - відомості про ці властивості;

7) розташування родовища води по областях України.

2. Мінеральні водойми, класифікація та значення

2.1 Мінеральні водойми, основні види та їх характеристика

Поверхневі мінеральні води, тобто води мінеральних озер, морів, океанів і їх заток хоча і не використовуються з лікувальною метою так широко, як підземні мінеральні води, все ж відіграють помітну роль як лікувальний засіб на багатьох курортах. За своїм походженням і умовами водно-сольового живлення мінеральні водойми можна поділити на 3 види:

а) морські;

б) материкові;

в) материкові підземного водно-сольового живлення.

До морських водойм слід віднести океани і моря, а також їх затоки, лагуни, лимани і прибережні озера, які частково або повністю від них відділилися, але не втратили з ними гідродинамічного зв'язку. Материкові водойми поверхневого засолення - це найчастіше суфозійні, термокарстові, іноді тектонічні озера безстічних котловин, сольовий склад яких сформований за рахунок вилуговування солей і порід із ґрунтів поверхневими і ґрунтовими водами в зоні континентального засолення. Материкові водойми підземного водно-сольового живлення є озерами різноманітного походження (карстові і грифові воронки, стариці, ерозійні поглиблення, штучні пруди, кар'єри), які підживлюються напірними підземними мінеральними водами. Мінеральні води таких озер не є цілком поверхневими, а фактично є результатом змішування глибинних вод з ґрунтовими і поверхнево-стічними водами з їх частковою метаморфізацією [7].

Мінеральні водойми характеризуються великою різноманітністю величин мінералізації води і її сольового складу. Причому в більшості з них і те, й інше зазнає значних змін в процесі історичного розвитку водойм, в багаторічних кліматичних циклах і навіть за сезонами року. Мінеральні води можна поділити на 3 гідрохімічних типи: хлорний, сульфатний, карбонатний (гідрокарбонатний).

Хлорні водойми формуються, коли в притоці переважає іон хлору, серед катіонів в таких випадках переважає звичайно натрій. Мінералізація води хлорних водойм дуже різноманітна, наприклад, в океані - 35 г/л, в прибережних районах Чорного моря - 20-22 г/л, в Прибалтиці - 5-7 г/л, в Білому морі - 18-22 г/л, в затоках Охотського і Японського морів - 20-30 г/л, в Куяльницькому лимані - 50-100 г/л, в Сакському морі - 100-200 г/л і т.д.

Сульфатні водойми - це озера з водою сульфатного, хлорно-сульфатного і сульфатно-хлорного натрієвого або магнієво-натрієвого складу, які формуються при надходженні в них значної кількості сульфатів і хлоридів натрію з незначним поступленням карбонатів і гідрокарбонатів. Основною умовою формування сульфатних водойм є переважання кальцію і магнію над гідрокарбонатами, що приводить до випадання в осад всіх привнесених в озеро гідрокарбонатів. У воді ж зростає вміст сульфатів, а також хлоридів. Мінералізація сульфатних водойм також різноманітна - від 10-15 до 200-300 г/л. Сульфатні озера зустрічаються в степовій частині Сибіру, в Казахстані, на півдні Європи.

Карбонатні водойми мають воду найрізноманітнішого аніонного складу: гідрокарбонатного, хлорно-гідрокарбонатного, сульфатно-гідрокарбонатного, а також гідрокарбонатно-хлорного і гідрокарбонатно-сульфатного. В катіонному складі звичайно переважає натрій. Озера карбонатного типу формуються, коли у водах, що їх живлять, спостерігається надлишок гідрокарбонатів щодо кальцію і магнію. Це відбувається при вилуговуванні поверхневими і ґрунтовими водами карбонатних порід і ґрунтів та обмінної адсорбції катіонів кальцію і магнію з натрієм. Надлишок гідрокарбонатів при випаданні в осад СаСO3 і МgСО3 приводить до накопичення в озерній воді гідрокарбонатів і карбонатів натрію (соди), незалежно від кількості привнесених в озеро іонів хлору і сульфатів. Типові содові водойми формуються в Якутії, Забайкаллі, рідше в Західному Сибіру.

При бальнеологічній оцінці поверхневих мінеральних вод користуються класифікаціями, розробленими для підземних мінеральних вод. Мінеральні води всіх поверхневих водойм належать фактично до однієї бальнеологічної групи, а саме до вод, лікувальна дія яких визначається мінералізацією та іонним складом. Підвищений вміст у деяких водоймах брому, іноді і йоду не досягає норм, щоб їх можна було класифікувати як йодобромні. Окремі мінеральні озера в природних шарах мають зону сульфідних вод, причому вміст сульфідів у них може досягати 20-50 мг/л і більше. Однак ці зони звичайно нестійкі і зберігаються в озерах лише в окремі сезони року. На відміну від підземних вод, води мінеральних озер часто містять значну кількість розчинених органічних речовин - вуглеводнів, жирних кислот, іноді гумінових кислот та інших; вони також біологічно активніші за рахунок наявності в них різних бактерій, вітамінів, ферментів, гормонів і інших біостимуляторів. Води карбонатних озер, як правило, мають яскраво виражене лужне середовище (рН 9-9,5) [9].

Деякі мінеральні водойми з дуже високою мінералізацією води (250-350 г/л) при підживлюванні низькомінералізованими або прісними водами (річковими, дощовими), які розтікаються по поверхні розсолів, зберігають довший час розшарування води по мінералізації. В таких водоймах в літній час спостерігається температурна аномалія, яка називається в бальнеології "геліотермією", а самі водойми - "геліотермами". В геліотермах сонячна теплота, вільно проходячи через півметровий шар слабомінералізованих вод, накопичується у щільнішому шарі на глибині 0,5-1,5м. Останній нагрівається до 40-50°С, в той час як верхній шар води залишається з температурою 20-25°С. Явище геліотерм спостерігається в Кемпейдянських озерах (Якутія), в озерах курорту Молла-Кара (Туркменія) і в деяких інших водоймах.

Страницы: 1, 2