Минеральные воды

Минеральные воды — воды (обычно подземные), характеризующиеся повышенным содержанием биологически активных минеральных (реже органических) компонентов и(или) обладающие специфическими физико-химическими свойствами (радиоактивность, температура), благодаря чему они оказывают действие на организм человека и применяются с лечебно-профилактическими целями. Могут минеральные воды для лечебных целей готовиться и искусственно. Первые упоминания о лечебном применении минеральных вод встречаются в литературных памятниках Месопотамии, датированных третьим тысячелетием до н.э. Писали о них и известные врачи древнего мира Гиппократ, Авиценна, Плиний и др.
Основная масса минеральных вод сосредоточена в недрах Земли — литосфере. Эти воды заполняют поры — в рыхлых зернистых и трещины — в крепких скальных горных породах, образуя водоносные пласты. Природные минеральные воды имеют сложный и различный генез. Основными источниками накопления подземных вод в недрах Земли являются: а) атмосферные осадки, выпадающие на поверхность Земли (дождь, снег, град и др.) и просачивающиеся в ее толщу — инфильтрационные воды; б) воды морей и океанов, проникающие в толщи пород в процессе осадконакопления — инфильтрационные воды; в) воды магматического происхождения, которые образуются за счет соединения водорода и кислорода, выделяющихся при распаде горных пород в условиях высокой температуры и давления. Воды, образующиеся таким путем, называются ювенильными, или глубинными.
В толще земной коры происходит смешивание образовавшихся вод, их концентрирование, поступление в них различных компонентов вследствие различных геохимических процессов, что и обусловливает большое разнообразие по химическому составу и другим свойствам подземных вод.
На поверхность Земли воды выходят в виде источника. Для сохранения свойств природных вод в месте выхода минерального источника устраивают специальный колодец (каптаж). Наземная часть этого сооружения называется бюветом. Над бюветом сооружают специальные павильоны. На курортах бюветам и павильонам стараются придать красивую архитектурную форму.
Каждый источник в сутки дает определенное количество воды, которое называется дебитом.
Минеральные воды, применяемые с лечебно-профилактическими целями, действуют всем комплексом своих химических компонентов и физико-химических характеристик. Для того чтобы природная минеральная вода оказывала необходимое терапевтическое действие, она должна обладать определенными химическим составом, физическими и биологическими свойствами. К основным критериям оценки лечебных минеральных вод, отличающих их от пресной воды и определяющих терапевтическое действие, относятся: общая минерализация, ионный состав, наличие газов, ионов и органических веществ, реакция среды (рН), радиоактивность, температура, содержание микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности.
Общая минерализация воды это сумма всех растворенных в воде веществ (без газов), выраженная в граммах на литр (г/л). По этому критерию различают воды: слабой (до 2 г/л), малой (от 2 до 5 г/л), средней (от 5 до 15 г/л) и высокой (15-35 г/л) минерализации. Воды с минерализацией от 35 до 150 г/л называют рассолами, а свыше 150 г/л — крепкими рассолами. Для питьевого лечения используют воды малой и средней минерализации. Они могут разливаться в бутылки. Воды высокой минерализации применяют как послабляющее средство. Воды высокой минерализации и рассолы для внутреннего применения пригодны лишь после разведения. В бутылки разливают преимущественно малои среднеминерализованные воды. Для наружного применения используются воды различной (чаще средней и высокой) минерализации.
Ионный состав воды указывает на соотношение в ней ионов, имеющих наибольшее значение для биологического и терапевтического ее действия. В минеральных водах обнаружено до 50 различных химических элементов. Однако наиболее часто в воде содержатся ионы натрия, кальция, магния, хлора, гидрокарбоната и сульфата.
Для характеристики ионного состава воды концентрацию иона выражают его эквивалентной массой, содержащейся в 1 л воды, а также частью (в %), которую составляет эквивалентная масса данного иона от суммы эквивалентных масс всех ионов минеральной воды (эту величину еще называют эквивалент-процентом — экв%).
Название минеральной воде дают по основным компонентам ионного состава при условии, что концентрация их превышает 20 экв%. В него входят и биологически активные компоненты, если содержание их в воде соответствует минимальной лечебной концентрации. К числу таких активных веществ прежде всего относят йод, бром, фтор, железо, марганец и др.
Газовый состав вод зависит от условий их формирования. Наибольшее значение для лечебного применения имеет содержание углекислого газа, сероводорода, азота и др.
В ряде минеральных вод обнаруживается повышенное количество органических веществ . Чаще всего они представлены гуминами и битумами, на долю которых приходится около 80 % всей органики. Если суммарное содержание в минеральной воде органических веществ больше 40 мг/л, проявляется их токсическое действие на организм.
Органические вещества способствуют развитию микроорганизмов, вырабатывающих антибактериальные и гормоноподобные вещества, биостимуляторы и др.
Некоторые минеральные воды содержат радиоактивные элементы , чаще всего радон и его дочерние продукты распада (радоновые воды).
Сведения о критериях, определяющих отнесение минеральных вод к лечебным, обобщены в таблице.
Физиологическое и лечебное действие минеральных вод во многом определяется активной реакцией (рН), особенно при назначении их внутрь. В соответствии с ней воды делятся на: сильнокислые (рН меньше 3,5), кислые (3,5-7,2), слабощелочные (7,2-8,5) и щелочные (выше 8,5).
Определенное значение для лечебного действия минеральных вод имеет температурный фактор. В зависимости от температуры различают холодные (до 20 °С), теплые, или слаботермальные (21-35 °С), горячие, или термальные (36-42 °С), и очень горячие, или высокотермальные (выше 42 °С).
Сокращенно химический состав и физические свойства минеральной воды выражаются формулой Курлова — Карстенса. Она имеет вид дроби, в числителе которой дано содержание анионов, а в знаменателе — содержание катионов в миллиграмм-эквивалент-процентах (мг-экв%). Перед дробью указывают газовый состав (в мг/л) и общую минерализацию (г/л), обозначаемую буквой «М». Отмечают (раньше — до дроби, теперь чаще после нее) содержание специфических элементов (радий, железо, бор. медь, фтор и др.), если содержание их выше нормы, установленной для лечебных вод. После дроби указывают температуру воды (Т в °С) и рН.
Как пример написания формулы и текстовой ее характеристики приводим сведения о нескольких известных водах.
1. Ессентуки № 17: — вода углекислая средней минерализации гидрокарбонатно-хлоридная натриевая, слабокислая, холодная.
2. Смирновская: — маломинерализованная углекислая гидрокарбонатно-сульфатная натриево-кальциевая, слабокислая, горячая.
3. Ждановичская: — вода средней минерализации хлоридносульфатная натриево-калиевая.
Формула химического состава воды позволяет определить, к какой бальнеологической группе и к какому классу относится та или иная вода. В настоящее время принято различать девять основных бальнеологических групп минеральных вод:
I. Минеральные воды, действие которых определяется ионным составом и минерализацией.
II. Углекислые воды.
III. Сероводородные (сульфидные) воды.
IV. Железистые воды.
V. Бромные, йодные и йодобромные воды.
VI. Кремнистые термальные воды.
VII. Мышьяксодержащие воды.
VIII. Радоновые (радиоактивные) воды.
IX. Борсодержащие воды.
Минеральные воды самого разнообразного состава применяют как наружно, так и внутрь. Искусственно приготовленные минеральные воды, не являясь полным аналогом природных, используют только для наружного применения. Среди наружных процедур наиболее распространенными являются ванны с минеральными водами. Наружно минеральные воды применяют также для купаний в бассейнах , душей, подводного вытяжения , обливаний. Минеральные воды широко применяют для питьевого лечения. Также минеральные воды можно использовать для полосканий рта и глотки, тюбажей (см. Тюбаж), микроклизм, ингаляций и др.