Тема 8. Бальнеологія. Типи мінеральних вод

8.1. Бальнеологія як наука.

8.2. Основні бальнеологічні курорти України.

8.3. Класифікація мінеральних вод від складу, властивостей і лікувального значення (9 бальнеологічних груп).

8.4. Характеристика мінеральних вод.

8.1. Бальнеологія як наука.

Бальнеологія - розділ науки, що вивчає походження та фізико-хімічний склад мінеральних вод, методи їхнього використання з оздоровчо-профілактичною метою при зовнішнім і внутрішнім застосуванні, показання та протипоказання до призначення.

Бальнеологія є складовою частиною курортології. Бальнеологію становлять - бальнеотерапія, бальнеотехніка, бальнеографія (опис курортів). Бальнеологія тісно пов'язана з іншими дисциплінами: фізіотерапією, гідрогеологією, метеорологією, хімією, фізикою, біологією, фізіологією, клінічною медициною й ін.

Бальнеологічний курорт - тип курорту, де в якості основного оздоровчого фактора використовуються природні мінеральні води. Води можуть застосовуватися зовнішньо (ванни, басейни й ін.), для питного лікування, інгаляцій й інших процедур.

Бальнеотехніка - галузь техніки й бальнеології, що забезпечує охорону природних бальнеологічних ресурсів (мінеральних вод, ропу озер) від виснаження, забруднення й псування.

8.2. Основні бальнеологічні курорти України.

Розрізняють бальнеологічні курорти із переважним зовнішнім застосуванням мінеральних вод: Немірів, Любень Великий, Хмельник, та ін..; курорти із переважним внурішним застосуванням мінеральних вод: Березовські, Миргород, Моршин, а також змішані - Бердянськ, Кирилівка, Куяльник, Трускавець, закарпатські санаторно-курортні заклади та ін.. Питні курорти призначають пацієнтам із захворюваннями органів травлення, обміну речовин, нірок. Бальнеологічні курорти з мінеральними водами для зовнішнього застосування призначають пацієнтам із захворюваннями органів кістково-м'язової системи, нервової, органів кровообігу, статевої системи.

У комплексі санаторного лікування більшість бальнеологічних курортів застосовують лікувальні грязі (Бердянськ, Євпаторія, Куяльник, Кирилівка та ін..), кліматолікування, преформовані фізичні чинники - фізіотерапію та інш.

8.3. Класифікація мінеральних вод від складу, властивостей і лікувального значення (9 бальнеологічних груп).

Мінеральні води широко розповсюджені в товщі земної корі, заповнюють пори і тріщини в гірських породах. Процеси формування мінеральних вод визначені закономірностями. У результаті геологорозвідувальних робіт виділені області-зони, у яких утворюються мінеральні води конкретного іонно-сольового та газового складу з наявністю тихнув або інших мікрокомпонентів, температури тощо. Ці зони одержали назву «провінцій» мінеральних вод.

Мінеральними варто вважати води з концентрацією солей більше 1,5-2г на 1л або з підвищеним змістом газів, мікроелементів, кислот, оснований, радіоактивних або органічних кислот. В даний час виділено дев'ять основних бальнеологічних груп мінеральних вод, а в групі - різні гідрохімічні типи, а саме:

1. Мінеральні води, дія яких визначається іонним складом і мінералізацією (без специфічних компонентів і властивостей).

2. Вуглекислі води.

3. Сірководневі (сульфідні) води.

4. Залізисті води.

5. Бромні, йодні і йодобромні води.

1. Кременисті термальні води.

6. Миш'яковисті води.

7. Радонові (радіоактивні) води.

8. Борвмісні води.

Для віднесення мінеральних вод до тієї або іншої бальнеологічної групи використається сукупність кількісних показників й ознак:

8.4. Характеристика мінеральних вод.

1. Загальна мінералізація вод (г/л): слабкої мінералізації 1-5 г/л, малої мінералізації 5-10г/л, середньої 10-15г/л, високої 15-35г/л, слабкі розсоли 35- 70г/л, ропні 70-150г/л, міцні розсоли >150г/л.

2. Іонний склад мінеральних вод: хлоридно-натрієві, гідрокарбонатно- магнієво-кальцієві, хлоридно-гідрокарбонатно-натрієві.

3. Газовий склад і газонасиченість (%): вуглекислі, азотно-метанові, ін. Газонасиченість: високогазонасичені, середньо-, слабко-, і дуже слабкогазонасичені.

4. Зміст у водах терапевтично активних компонентів (мінеральних і органічних): миш'яковисті (0,7-6,0мг/л), залізисті, бромні, йодні, борні, кременисті.

5. Радіоактивність вод (нКи/л): по змісту радону - дуже слабкорадонові (5-20нки/л), слабкорадонові, помірнорадонові, середньорадонові, високорадонові, надвисокорадонові (>200).

6. Активна реакція води, яка характеризується величиною рН: сильнокислі - <3,5, кислі - 3,5-5,6, слабкокислі - 5,5-6,8, нейтральні - 6,8-7,2, слабколужні - 7,2-8,5, лужні - >8,5.

7. Температура вод (°С): дуже холодна - нижче 20°С, прохолодна - 20-34°С, "індиферентна" - 34-37°С, тепла - 37-39°С, гаряча - 39-45°С.

Незважаючи на досить тривале вивчення великої групи біологічно-активних елементів мінеральних вод, кількісні критерії, прийняті в нашій країні і за кордоном, у достатній мері умовні.

Усього в Україні, на цей час, експлуатується більше 200 родовищ мінеральних вод, у тому числі 114 родовищ запаси мінеральних вод яких затверджені Державною комісією із запасів корисних копалин.

Першою спробою впорядкування переліку родовищ мінеральних вод, які використовуються в Україні з'явився Кадастр мінеральних вод від 1 січня 1996р. Найбільше використовуються в Україні води без специфічних компонентів і властивостей - 76 родовищ, це обумовлено, в основному їх розливом у пляшки. У меншій кількості використовуються найбільш цінні в лікувальному відношенні вуглекислі - 30, радонові - 25, бромні, йодобромні, йодні - 25, сульфідні - 20 води.

Мінеральні води, дія яких визначається іонним складом і мінералізацією (без специфічних компонентів) (І).

Дана група мінеральних вод поєднує різні за іонним складом води з мінералізацією від 1 до 300 г/л {розсоли з більш високою мінералізаціє, за деяким винятком, у практиці курортології не використовуються). Вони складають основну масу підземної гідросфери і поширені надзвичайно широко в межах І провінції.

До цієї групи відносяться: сульфатні і сульфатно-хлоридні води, які формуються у верхній зоні осадового чохла у породах, що містять гіпс або ангідрид, розчинення і вилуження яких приводить до накопичення у водах сульфатів.

Сульфатні води різного катіонного складу є основним типом лікувальних питних вод. Для лікувального внутрішнього застосування використовують сульфатно-хлоридні та сульфатно-гидрокарбонатні води.

Звичайно серед хлоридних вод переважають натрієві води, рідше кальцієво-натрієві. Хлоридно-кальцієві, кальцієво-магнієві розсоли поширені обмежено; як правило, вони містять високі концентрації брому й утворюють самостійну бальнеологічну групу. Мінералізація хлоридних вод коливається в дуже широкому діапазоні: серед них представлені води від малої і середньої мінералізації до розсолів (від 35 до 270 г/л).

Вуглекислі води (II). Є однією з найбільш великих і цінних у лікувальному відношенні груп природних мінеральних вод, які широко використовуються як різноманітні питні мінеральні води.

Відповідно до сучасним нормам до вуглекислих відносяться підземні води, що містять 0,5 г/л розчиненої вуглекислоти. Ця величина прийнята як граничне значення для питних вод.

Основні області розвитку вуглекислих вод пов 'язані з II і III провінціями: Карпатська, Кавказька, Памірська, Тянь-Шанська, Східно-Саянська, Забайкальська, Приморська, Сахалінська, Центрально-Камчатська (мінеральні води - Нарзан, Боржомі, Єсентуки).

Важливою особливістю вуглекислих мінеральних вод є наявність у них широкої гами мікроелементів, у тому числі, біологічно активних: кременекислоти, миш'яку, заліза, бора й деяких інших (літію, цезію, рубідію, ртуті, фтору, германію).

Сульфідні (сірководневі) води (III). Являючись ефективним лікувальним фактором, вони здавна використовуються для лікування; перші примітивні курорти і бальнеолікувальниці, наприклад у Прикарпатті, Прибалтиці, з'явилися наприкінці XVI - початку XVII століть. На сьогодні сульфідні (сірководневі) води широко використовуються для оздоровлення на багатьох великих курортах і в бальнеолікувальницях: Мацеста, Гарячий Ключ, Немирів, Черче, Синяк, Любень Великий, Трускавець та ін.).

Сульфідні води дуже різноманітні за умовами формування, за іонним вмістом, концентрацією сірководню та мінералізації.

Залізисті води (IV)- До залізистих мінеральних вод відносяться води із сумарним змістом заліза (Ре²⁺+Ре³⁺) більше 10 мг/л. Залізо надходить у підземні води за рахунок руйнування гірських порід і мінералів (головним чином, сульфідів). Найбільш розповсюдженими підгрупами по газовому вмісту є залізисті азотні і вуглекислі води (І і II провінції).

Найбільше поширення серед усіх груп залізистих вод мають вуглекислі води.

Залізисті води є дуже цінними питними лікувальними водами, на базі яких діють великі санаторно-оздоровчі комплекси (Закарпаття, Словяногірськ, Шаян, Яремча та ін).

Бромні, йодні і йодобромні води (V). Лікувальне використання цієї групи вод визначається наступними граничними значеннями: для Вг - 25 мг/л і для 1-5 мг/л за умови перерахування на 10 г/л загальної мінералізації (Причорноморський, Приазовський регіон).

Оскільки накопичення високих концентрацій брому в підземних водах зв'язано, головним чином, із процесом концентрування морських вод, то по складу вони є переважно хлоридними натрієвими, кальцієво-натрієвими чи кальцієвими розсолами.

Високі концентрації йоду зустрічаються як у розсолах, так і в менш мінералізованих водах. За хімічним складом - це хлоридні натрієві і гідрокарбонатно-хлоридні-натрієві води; по газовому складу вони переважно метанові, у ряді випадків із сірководнем і іноді з вуглекислотою.

Кременисті термальні води (VII). Це велика група вод з вмістом кремнієвої кислоти більше 50 мг/л і температурою більше 35°С. Дана група найбільш широко представлена серед вуглекислих вод і азотних терм. Кременисті термальні води поширені в областях: Закавказзя, Закарпаття, Поділля, Дніпропетровської, Рай-Оленівка - Березовські мінеральні води).

Основні особливості азотнокременистих термальних вод - низька мінералізація (до 0,5 г/л і 0,5-1,0 г/л), різко лужна реакція середовища (рН від 8,5 до 9,5), висока температура (від 35-50 до 100-200°С у глибоких частинах родовищ), високі концентрації фтору, радону.

Вуглекислі кременисті терми також досить широко поширені, головним чином у межах гірських регіонів (Чоп-Мукачиевский артезіанський басейн). У порівнянні з азотними термами дана група має більше високу мінералізацію (3-7 г/л рідко до 10-15 г/л), кондиційний уміст вуглекислоти (0,9-1,1 г/л) і температуру до 50-75°С.

Метанові кременисті терми порівняно малопоширені: за хімічним складом і мінералізацією вони різноманітні: від слабкомінералізованих (4-5 г/л) до високомінералізованих (більше 15 г/л).

Розподіл кремнекислоти, головного біологічно активного компонента, чітко контролюється температурним режимом мінеральних вод. Як правило, концентрація Н₂8іОз до 50 мг/л відзначається в слабкотермальних (20-35 °С) водах; при збільшенні температури до 50°С вміст Н28Ю3 становить 80-100 мг/л. Максимальні концентрації кремнекислоти (до 150мг/л) характерні для високотермальних вод.

Кременисті терми являють собою дуже цінні лікувальні мінеральні води як питного, так і бальнеологічного профілю.

Миш'яковисті води (III). До даної групи відносяться підземні води з концентрацією миш'яку (за елементарною формою) більше 0,7 мг/л. Миш'як накопичується в підземних водах внаслідок проявів цілого ряду геохімічних процесів (Закарпаття, Кримський півострів).

По ступені збагачення підземних мінеральних вод миш'яком виділяються:

1. слабкі - вміст миш'яку від 0,7 до 5,0 мг/л;

2. міцні - вміст миш'яку від 5 до 10 мг/л;

3. дуже міцні - вміст миш'яку більше 10 мг/л.

Вуглекислі миш'яковисті води характеризуються різноманітним іонним складом від гідрокарбонатного натрієвого й кальцієво-натрієвого до хлоридного натрієвого з діапазоном мінералізації від 3-5 до 20-35 г/л. Більша частина вуглекислих миш'яковистих вод ставитися за рівнем концентрації миш'яку до слабких, значно менша - до міцних і лише окремі родовища - до дуже міцного.

Радіоактивні води (радонові) (VI). До радіоактивних відносяться води, які містять у підвищених кількостях радон (Кп) і радій (Ка). Радон надходить у воду з гірських порід в результаті розпаду радію, що міститься в них.

Головне значення в утворенні радіоактивних вод має склад і структура гірських порід. Найбільше інтенсивно процес надходження радію й радону у води протікає в сильно роздроблених породах при порівняно невеликій швидкості руху води.

З оздоровчою метою використовуються радонові води (Кп>5 нКи/л) і зрідка радоно-радієві.

Основну масу радонових вод становлять мінеральні води холодні киснево-азотні слабко мінералізовані, води неглибокої циркуляції атмосферного походження. Уміст радону в них може досягати сотень нКи/л. Широке використання радонових вод даної підгрупи здійснюється на Україні.

Радонові води, які поширені переважно в гірських районах, широко представлені азотними кременистими лужними термальними водами, які характеризуються порівняно невисокою активністю - до 20 нКи/л (Хмільник і ін.).

Борвмісні води. Борвмісні мінеральні води, до яких ставляться підземні води з концентрацією борної кислоти (НВОг) не менш 50 мг/л (Закарпаття, Причорноморська западина).

Оздоровчі властивості цих вод визначаються не бором, а іонно-сольовим складом або іншими біологічно активними компонентами, без власної дії бору. Фізичний вплив самого бору, як оздоровчого елементу, тепер важко оцінити, оскільки не вивчене бальнеологічне значення бору, не встановлені його кількісні критерії, показання для використання цих вод.

Відомо, що бор володіє яскраво вираженою біологічною, фармакологічною і токсичною дією; він може впливати на процеси обміну, має антимікробні властивості, а за певних розумів викликає борні токсикози. Враховуючи той факт, що присутність бору в мінеральних водах досить часто в аномально високих кількостях (до 2 г/л і більше), що перевищує в десятки і сотні разів нормативні показники, а також дуже широке поширення даної групи вод, перед вченими поставлено завдання у вивченні дії цих вод на організм людини та виділення цих вод у спеціальну групу.

По газовому вмісту виділяють чотири групи борвмісних мінеральних вод:

1. вуглекислі;

2. метанові і азотно-метанові;

3. азотно-вуглекислі;

4. слабко-вуглекислі фумарольні.

Вуглекислі й метанові борвмісні води становлять основну і найпоширенішу групу. Азотно-вуглекислі й слабо-вуглекислі фумарольні мають обмежений розвиток.

Питні мінеральні води.

Залежно від мінералізації, наявності специфічних компонентів, застосування питні мінеральні води підрозділяються:

• природні столові;

• лікувально-столові;

• лікувальні.

До природних столових відносяться води з мінералізацією менш 1,0г/л.

Використовуються як питні освіжаючи напої.

До лікувально-столових вод відносяться води з мінералізацією від 1,0 до 8,0

г/л усіх хімічних груп і від 1,0 до 15 г/л - гідрокарбонатні натрієві, гидрокарбонатно-хлоридні, хлоридно-гидрокарбонатні натрієві або води з меншою мінералізацією, які містять біологічно активні мікроелементи і з'єднання в кількості, не нижче бальнеологічних норм, прийнятих для питних мінеральних вод.

До лікувальних мінеральних вод належать природні води з мінералізацією більше чим 8 г/л для всіх хімічних груп і більше 15 г/л для гідрокарбонатних вод, хлоридно-гидрокарбонатних вод, а також вод меншої мінералізації при змісті в них біологічно активних мікроелементів - арсена, сульфідів, радону не нижче припустимих концентрацій.