Минводы оказывают на организм человека лечебное действие всем комплексом растворѐнных в них веществ, а наличие специфических биологически активных компонентов (СО2, H2S, As и др.) и особых свойств определяет часто методы их лечебного использования. В качестве основных критериев лечебной оценки минеральных вод в советской курортологии приняты особенности их химического состава и физических свойств, которые одновременно служат важнейшими показателями для их классификации. В настоящее время выделяются следующие главнейшие особенности состава минеральных лечебных вод, которые одновременно являются основой для их оценки, подразделения и обозначения: 1) газовый состав; 2) степень газонасыщенности; 3) ионный состав; 4) общая минерализация; 5) содержание биологически активных микрокомпонентов; 6) температура; 7) радиоактивность; 8) кислотность (щелочность) вод.
Классификация минеральных вод по этим признакам представлена в таблице
6.1.
1. Газовый состав.
Все подземные минеральные воды содержат в том или ином количестве природные газы, состав и количества которых в них зависит от геологических и геохимических условий формирования вод.
Основными компонентами газового состава вод обычно являются угольный ангидрид (СО2), метан (СH4), азот (N2) и реже сероводород (Н2S). Другие газы - кислород (О2), гелий (Не), аргон (Аг), радон (Rn) и др. - содержатся в подземных водах обычно в ничтожных количествах и не определяют их основного газового состава.
При отнесении минеральных вод по составу газов к тому или иному типу учитываются газы, содержащиеся в количестве более 10% общего объѐма всех газов (спонтанных и растворѐнных), присутствующих в водах. По газовому составу обычно выделяют воды углекислые, метановые, азотные, а также воды более сложного газового состава - азотно-углекислые, углекисло-метановые и др. Сероводород в водах присутствует, как правило, только в сочетании с метаном или углекислотой, образуя сероводородно-метановые или сероводородноуглекислые воды.
Выделяют следующие основные типы углекислых вод:
1) Воды типа нарзанов - гидрокарбонатные и сульфатно-
гидрокарбонатные магниево-кальциевые, обычно холодные, с минерализацией до 3-4 г/л, которые служат базой для важнейших бальнеологических курортов РФ (например, курорт Кисловодск).
2) Воды типа Пятигорска - термальные сложного анионного состава, обычно натриевые, с минерализацией до 5-6 г/л, которые составляют довольно редкую и весьма ценную группу питьевых и наружно применяемых углекислых вод (курорты Пятигорск, Железноводск).
3) Воды типа Боржоми - гидрокарбонатные натриевые, холодные и тѐплые, с минерализацией до 10 г/л. Воды эти пользуются широкой известностью как ценнейшие питьевые минеральные воды и применяются на многих курортах страны.
4) Воды типа Ессентуки - хлоридно-гидрокарбонатные натриевые, с минерализацией до 10-12 г/л, а иногда и больше, нередко с повышенным содержанием брома и йода (курорт Ессентуки).
2. Степень газонасыщенности.
Помимо состава газов, весьма важное значение для характеристики минеральных вод имеет степень их газонасыщенности, т.е. общее содержание газов в 1 литре воды. Газонасыщенность минеральных вод колеблется в широких пределах - от нескольких десятков миллилитров до нескольких литров и даже десятков литров газа на 1 литр воды.
Наибольшей газонасыщенностью обладают обычно углекислые воды, наименьшей - азотные, что объясняется различной растворимостью в водах угольного ангидрида (СО2) и азота (N2). По степени газонасыщенности может быть выделено 3 группы вод (см. табл.6.1).
3. Ионный состав.
Основными компонентами ионного состава большинства минеральных вод обычно являются анионы - хлор (С1), сульфаты (SO4) и гидрокарбонаты
(НСОз), значительно реже карбонаты (СОз) и катионы - натрий (Na), кальций
(Са) и магний (Mg) и лишь в редких случаях железо (Fe), алюминий (Аl) и некоторые другие. Ионный состав имеет особенно важное значение для оценки питьевых минеральных вод и относительно меньшее значение при использовании вод для наружного применения, так как принято считать, что ионы через кожу человека проникают в ограниченном количестве.
В зависимости от процентного содержания отдельных ионов состав минеральных вод может быть либо простым, определяющим 2-3 ионами (воды хлоридные, натриевые, сульфатные, магниево-кальциевые и др.), либо более сложным, определяющимся 4-5-ю, иногда шестью ионами (воды хлоридногидрокарбонатные, кальциево-натриевые и др.).
4. Общая минерализация.
Общая минерализация вод (сумма анионов, катионов и недиссоциированных молекул без растворѐнных в воде газов в граммах на 1 литр) является весьма важным показателем оценки вод, так как во многих случаях ограничивает возможность их использования в натуральном виде для внутреннего применения, а в некоторых случаях и для ванн.
При минерализации воды обычно разделяются на:
1) слабоминерализованные - до 1 г/л,
2) средней минерализации - от 1 до 10 г/л,
3) высокой минерализации - от 10 до 50 г/л,
4) рассольные - свыше 50 г/л, в том числе крепкие рассолы - более 150 г/л.
В группу слабоминерализованных вод входят минеральные воды, ионный состав которых не имеет существенного значения для их бальнеологической оценки. Лечебное значение этих вод обусловливается другими свойствами: повышенной температурой, радиоактивностью, наличием каких-либо биологически активных микрокомпонентов или газов.
Минеральные воды, преимущественно невысокой минерализации и содержащие ионы кальция, обладают выраженным диуретическим (мочегонным) действием и способствуют выведению из почек, почечных лоханок и мочевого пузыря бактерий, слизи, песка и даже мелких компонентов.
К группе вод средней минерализации относится большинство наиболее ценных питьевых, в первую очередь углекислых минеральных вод.
Воды высокой минерализации используются преимущественно для ванн. Рассолы применяются только для ванн, в натуральном виде (без разбавления пресной водой) обычно только при минерализации не более 120-150 г/л.
5. Содержание биологически активных микрокомпонентов.
Кроме основных компонентов ионного и газового состава, определяющих химический тип вод. Во многих водах содержится в повышенных концентрациях те или иные биологически активные микрокомпоненты, обусловливающие иногда основные лечебные свойства вод (например, сероводород), в других случаях обусловливающие дополнительные важные особенности действия вод.
По своему значению для оценки минеральных вод все микрокомпоненты могут быть разделены на три группы:
a) микрокомпоненты, имеющие преимущественное значение при внут-
реннем применении минеральных вод, - бром (Вг), йод (J), мышьяк (As), железо
(Fe), а также органические вещества;
b) микрокомпоненты, которые могут иметь значение как при внутрен-
нем, так и при наружном применении вод, - метаборная кислота (НВО2) и кремневая кислота (Н2СОз);
c) микрокомпоненты, имеющие значение только при наружном приме-
нении вод - сероводород (Н2S).
Отнесение сероводорода к специфическим компонентам обусловливается тем, что в общем газовом составе вод он часто занимает незначительное место, но имеет тем не менее весьма важное терапевтическое значение.
Биологически активные вещества, содержащиеся в некоторых водах, всасываясь из желудочно-кишечного тракта, оказывают специфическое действие. Так, железо предупреждает развитие анемии, йод стимулирует окислительновосстановительные процессы в организме, усиливает функцию щитовидной железы, бром способствует процессам торможения центральной нервной системы.
6. Температура.
Температура минеральных вод - одно из важнейших свойств, определяющих их ценность. методы и технику практического применения вод в курортном деле.
В настоящее время природные воды по температуре подразделяют на 7 групп, перечисленных в таблице 6.1. Практически в курортном деле к категории горячих (термальных) вод относят воды с температурой от 35 до 42°C, которые являются наиболее ценными и удобными для лечебного использования в виде ванн, так как не требуют ни подогрева, ни сложных устройств для охлаждения.
В последние годы термальные и особенно высокотермальные воды приобретают всѐ большее значение как ценные тепловые ресурсы, успешно использующиеся для теплофикации, а в некоторых случаях (при наличии перегретых вод) и для получения электроэнергии.
7. Радиоактивность.
В РФ к радиоактивным водам относятся воды, содержащие в повышенных концентрациях радон (Rn более 10 ед. Махе). При повышенном содержании в этих водах и радия (Ra более 1*10-11 г/л) воды обозначаются как радонорадиевые. При повышенном содержании в водах только радия (при незначительном количестве радона) воды называются радиевыми. В практике российского курортного дела воды с высоким содержанием радия в качестве питьевых лечебных вод не используются. В питьевых минеральных водах желательно возможно меньшее содержание радия, а также урана.
В прошлом радиоактивные (радоновые) воды неправильно относили к группе газовых вод на том основании, что радон является газом. Однако в настоящее время они выделяются в самостоятельную группу вод, так как их лечебное действие обусловливается не радоном, как газом, а выделяемыми им короткоживущими продуктами его распада (RaA, RaB, RaC и др.) - радиоактивными излучениями, в основном α-лучами. Кроме того, следует иметь в виду, что абсолютные количества радона даже в наиболее сильно активных водах несоизмеримо малы по сравнению с количеством других газов и никогда не отражаются на общем газовом составе вод.
Среди природных минеральных вод встречаются воды с различной радиоактивностью, определяющейся геологическими условиями их формирования и гидрогеологическими условиями поступления радона из пород в воды (от нескольких единиц и десятков единиц Махе до тысяч единиц Махе).