Лекция 3 ПРИРОДНЫЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ ВОДЫ КЛАССИФИКАЦИИ ПРИМЕНЕНИЕ

Скачать презентацию Лекция 3 ПРИРОДНЫЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ ВОДЫ КЛАССИФИКАЦИИ ПРИМЕНЕНИЕ

3-ЛОТ И КС-14.ppt

Количество слайдов: 51

Лекция № 3 ПРИРОДНЫЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ ВОДЫ. КЛАССИФИКАЦИИ, ПРИМЕНЕНИЕ

ПЛАН • Роль воды в природе и жизни человека • Общая характеристика и классификации природных минеральных вод • Типы минеральных вод • Питьевые минеральные воды: критерии оценки качества, нормативные требования • Проблемы разработки, использования и охраны ресурсов минеральных вод

КУРОРТ (нем. kur–лечение, ort – местность; лечебная местность) • местность, имеющая природные лечебные ресурсы (факторы) и необходимые условия для их применения с профилактической и лечебно-оздоровительной целью; • освоенная природная территория на землях оздоровительного назначения с природными лечебными ресурсами, • необходимыми для их эксплуатации строениями и • сооружениями, • обьектами инфраструктуры, которая используется с целями • профилактики заболеваний и рекреации, • лечения, • медицинской реабилитации и подлежит особенной охране 3

Закон Украины «О КУРОРТАХ» (2000 г. ): К природным лечебным ресурсам относятся: природные обьекты и комплексы с благоприятными для лечения климатическими условиями, пригодные к использованию с целью • профилактики заболеваний, • медицинской реабилитации и • лечения, каждый из которых является • самостоятельным обьектом геологической среды, • требует разностороннего подхода к изучению и контролю состояния и использования. Примеры: Минеральные воды, термальные воды, морская вода, рапа лиманов и озер, лечебные грязи, озокерит и др. , а также лечебные свойства соляных шахт и пещер, климат… Природные лечебные ресурсы: особо ценные и уникальные, ресурсы широко распространенные 4

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ОЦЕНИВАНИЯ РЕКРЕАЦИОННО-ТУРИСТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ: • медико-биологический, • психолого-эстетический, • технологический Функции рекреационной деятельности: медико-биологические, социально-культурные, экономические)

МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЙ ТИП ОЦЕНИВАНИЯ отражает оценку воздействия на организм человека природных лечебных ресурсов в сочетании с физиотерапевтическими и медикаментозными методами Главенствующая роль при такой оценке принадлежит именно природным ресурсам • гидроминеральным (минеральные воды и лечебные грязи) ресурсам • биоклимату, • ландшафту

ГИДРОМИНЕРАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ (как элемент медико-биологической оценки рекреационно-туристических ресурсов региона) включают • Минеральные воды • Лечебные грязи Исторически именно с использования этих ресурсов началось развитие курортов, а затем и рекреационно-туристических ресурсов регионов

ВОДА И ТУРИЗМ • Почти все великие цивилизации мира образовались возле источника воды, которая стала ключом к решению не только вопросов обеспечения пресной водой, но и сельского хозяйства, торговли, транспорта, обороны и туризма • Такие цивилизации, как Римская и Венецианская империи, династия Омайяд и древнеегипетская цивилизация, были основаны благодаря доступу к воде, которая обеспечила их население средствами к существованию и развитию.

Используемая человеком вода Для питьевых нужд (пресная) Водопровод Из источник. Доочищенная Бутилирован. Минеральная Согласно НД • Рекреацион. • питьевая Морская Рекреацион. Техническая Опресненная • для хоз-быт, питья Для хозяйственбытовых нужд • Водопровoд. Техническая Опресненная

РОЛЬ ВОДЫ В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА Универсальный растворитель Участник всех обменных процессов Транспортное средство Выведение шлаков

О ЗНАЧЕНИИ ВОДЫ ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА

В каждый конкретный момент половину больничных коек во всем мире занимают пациенты, страдающие от болезней, распространяющихся водным путем (ВОЗ, 2012) В развивающихся странах около 90 % сточных вод и 70 % промышленных отходов сбрасываются в водотоки без очистки, что приводит к загрязнению пригодных природных источников воды

ВОДА И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА Болезни ВОЗ /2011 г/ - связанные с водой: заболеваемость, смертность в мире Украина Инфекционные Диарея, в т. ч. холера 88% ВСЕХ СЛУЧАЕВ (из них 90% - дети < 5 лет) ✔ Малярия Высокий риск для 40% людей в мире ✔ ✔ Гепатиты, дизентерия, брюшной тиф, лептоспироз, аденовирус. Трахома 500 млн человек Неинфекционные Флюороз (F+) Китай - более 26 млн чел Арсениоз (As+) Бангладеш, 35 млн чел (население – 70 млн чел) Мочекаменная и желчекаменная, остеопороз, подагра, гипертония, с/с и др. Нет научных данных, веских доказательств причинной взаимосвязи (один из факторов риска – не более) ✔ ✔

О ВОДЕ ВСЕ ЗНАЮТ ВСЁ

Из беседы здоровых: : - Для улучшения пищеварения я пью пиво, при отсутствии аппетита я пью белое вино, при низком давлении – красное, при повышенном давлении – коньяк, при ангине – водку. - А воду? - Такой болезни у меня еще не было…

МИНЕРАЛЬНЫЕ ПИТЬЕВЫЕ ВОДЫ это природные подземные питьевые воды, содержащие один или несколько биологически активных компонентов Нормативные документы – • ДСТУ 878 -93 «Води мінеральні питні» • ГСТУ 42. 10 -02 -96 «Води мінеральні лікувальні»

МИНЕРАЛЬНЫЕ ВОДЫ характеризуются наличием • биологически активных (специфических) компонентов • специфическими физическими (структурными) свойствами • основных природных компонентов воды в количествах, отличающихся от регламентируемых требованиями к питьевой воде

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД (ДСТУ 878 -93) • физико-химический состав – то есть макрохимический состав и биологически активные микроэлементы, газы • эпидемическая безопасность – то есть отсутствие в воде болезнетворных (патогенных) микроорганизмов • органолептические (эстетические) свойства

Органолептические (эстетические) свойства минеральных вод (ДСТУ 878 -93) • Внешний вид – прозрачная жидкость без дополнительных включений или взвешенных веществ. В бутилированной минеральной воде может быть осадок минеральных солей Прозрачность воды, применяемой для лечебных ванн, нормами не регламентируется • Цвет – бесцветная жидкость, возможны оттенки от желтоватого до зеленоватого (в зависимости от пород, места образования и движения). Цвет воды, применяемой для лечебных ванн, нормами не регламентируется • Вкус (привкус) и запах воды – характерны для комплекса растворенных в воде компонентов. Обычно, запах сероводорода и металлический привкус имеют воды, поднимающиеся с больших глубин Кислый привкус имеют воды, содержащие свободные кислоты (угольную, реже – серную, залежи сульфидных руд) Солоноватые и/или соленые подземные воды позволяют говорить о их прохождении через соленосные отложения или породы, содержащие повышенное содержание солей

Физико-химические свойства минеральных вод (ДСТУ 878 -93) (1) • р. Н – концентрация ионов водорода. Позволяет: – определить формы содержания в воде угольной, кремниевой, фосфорной и серной кислот, – определить насыщенность воды слабыми основаниями, – выяснить условия развития биологических и химических процессов, происходящих в водосодержащих слоях земной коры. Зависит р. Н от: • температуры воды, • степени ее минерализации, • характера растворенных соединений • соотношения угольной кислоты и углекислого газа, • диссоциации органических кислот Стандартная температура при определении р. Н /+18ºС/: • р. Н ~ 7. 0 (6. 9 -7. 2) – нейтральная реакция • р. Н > 7. 2 - щелочные минеральные воды • р. Н < 6. 9 - кислые минеральные воды

Физико-химические свойства минеральных вод (ДСТУ 878 -93) (2) • Окислительно-восстановительный потенциал (Eh) Дает представление о природных условиях формирования подземных вод; показывает интенсивность окислительного или восстановительного действия физико -химической системы воды. • Отрицательные значения Eh характерны для вод, обладающих выраженным восстановительным (лечебным) эффектом (/-200/ - /-800/). В большинстве из них интенсивно проходят анаэробные процессы «переработки» органического вещества воды, особенно сульфатредукции, что сопровождается появлением в воде сероводорода. • Положительные значения Eh свидетельствуют о формировании вод в переходных окислительновосстановительных условиях, их лечебный эффект выражен значительно меньше (/-100/ - /+300/)

Физико-химические свойства минеральных вод (ДСТУ 878 -93) (3) Химический состав • Химические «элементы» , содержащиеся в значительных количествах (~ и более 50 мг/л) и присущие практически всем видам воды на планете (макроэлементы) – кальций, магний, натрий и т. д. Чрезвычайно редко среди них встречаются биологически активные элементы • Химические «элементы» , содержащиеся в незначительных количествах (~ и менее 50 мг/л) и присущие всем или отдельным видам воды на планете (микроэлементы) – медь, кобальт, йод, фтор, бром, кремний, стронций, железо, мышьяк, марганец, радий, радон, литий, бериллий, рубидий, цинк, хром, титан и др. Это, чаще всего, биологически активные элементы, обусловливающие восстановительное и «лечебное» действие минеральных вод

БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД Название, типы минеральных вод Компонент Концентрация, не менее мг/л Железистая Железо (+2, +3) 10. 0 Мышьяковистая Мышьяк Сульфидная Сероводород общий Радоновая Радон Борная Ортоборная кислота 35 мг/л Бромная Бром 25 мг/л Йодная йод Кремниевая Метакремниевая кислота 50 мг/л С повышенным содержанием органических компонентов Органические вещества (в пересчете на углерод органический) 8 мг/л Углекислая Растворенная (свободная) двуокись углерода (СО 2) 500 мг/л Лечебная без специфических компонентов Общая минерализация: все хим. группы гидрокарбонатная хлоридно-гидрокарбонатная 1. 5 10. 0 Активность 185 Бк/л 5 мг/л 8000 мг/л 15000 мг/л

Физико-химические свойства минеральных вод (ДСТУ 878 -93) (4) Газовый состав (чаще всего – смесь газов различного происхождения, растворимость которых уменьшается с повышением температуры при понижении давления): • Газы химического происхождения – образуются при разложении горных пород на больших глубинах (высокие температура и давление, дегазация мантии). Преимущественно – углекислый газ и азот, а также, сероводород, метан, аммиак, водород • Газы биохимического происхождения – образуются при микробиологическом разложении органического вещества: метан, углекислый газ , сероводород, азот, тяжелые углеводороды • Газы воздушного происхождения – проникают в воду по многочисленным трещинам и порам горных пород из воздуха: азот, кислород, реже – углекислый газ и аргон • Газы радиоактивного происхождения – образуются при распаде радиоактивных элементов (урана, тория, радиоактивного изотопа калия): гелий, аргон, радон.

Физико-химические свойства минеральных вод (ДСТУ 878 -93) (5) Органические вещества Присутствуют в различных количествах практически во всех природных водах и обладают ярко выраженным биологическим действием. Основным источником их являются осадочные горные породы и почвенные растворы, куда они поступают с атмосферными осадками, поверхностными и морскими водами. • Гуминовые вещества (преимущественно – гуминовые кислоты), образуются при выщелачивании торфа, углей Хорошие комплексообразователи, содержат азот, серу, углерод, водород, кислород. • Битумы - смесь органики различного происхождения (асфальтены, смолы и масла). Содержат углерод, кислород, азот и водород • Фенолы – ароматические соединения, содержание которых увеличивается в водах, прилегающих к нефтеносным горизонтам • Углеродсодержащие продукты – жирные и нафтеновые кислоты, наличие которых зависит, кроме всего, от минерализации (обратная зависимость) NB! • • Биологическое действие органических веществ быстро ослабевает при хранении воды!!! Установить фальсификацию бутилированной минеральной воды проще всего по содержанию в ней органического вещества. В искусственной минеральной воде (фальсификате) органическое вещество (содержание общего углерода) отсутствует или не превышает 4 мг/л

Физико-химические свойства минеральных вод (ДСТУ 878 -93) (6) Температура воды • Считается вкусной и имеет освежающие свойства вода, имеющая температуру в пределах /+7 -11ºС/ (не ниже /+5ºС/ и не выше /+15ºС/ • Постоянная температура подземной воды указывает на то, что вода поднимается с довольно больших глубин, на которые НЕ влияют изменения температуры воздуха по временам года • Очень низкая температура подземной воды характерна для зон многолетних мерзлых пород • Теплые или горячие подземные воды свидетельствуют о происхождении воды из зон разрывных нарушений земной коры • Переменная температура (близкая к температуре воздуха) указывает на неглубокое залегание водоносного слоя от поверхности земли, возможно – на наличие взаимосвязи поверхностных водотоков и на питание грунтовых вод речными водами

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД принято изображать в виде следующей формулы (формула КУРЛОВА): • псевдодробь в которой • в числителе – анионы (концентрация > 20 мг-экв/%) • в знаменателе – катионы (концентрация > 20 мг-экв/%) • ионы вписывают в последовательности убывания слева направо • слева от псевдодроби указывают общую минерализацию ( М, г/дм 3), имеющие бальнеологическое значение газы (г/дм 3) и микроэлементы (мг/дм 3), • справа от псевдодроби указывают p. H, температуру ( ºС) и дебит воды (м 3 /сут)

Формула КУРЛОВА ПРИМЕР: HCO 3 50 Cl 30 SO 4 20 Fe 0. 015 CO 2 2 M 6 ------------- р. Н 6. 9 TºС 25 D 150 (Na+К)56 Сa 22 Mg 20 NB! Наименование воды ведут от иона, играющего в составе воды подчиненную роль (т. е. справа налево в числителе, затем в знаменателе): сульфатно-хлоридно-гидрокарбонатная магнийкальций-натриевая вода с общей минерализацией 6 г/л, температурой 25 С, р. Н 6. 9, добываемая из скважины дебитом 150 м 3 в сутки Кратко: гидрокарбонатно-натриевая минер. вода

ЗАВИСИМОСТЬ МЕЖДУ СОСТАВОМ И МИНЕРАЛИЗАЦИЕЙ ВОДЫ (по основным катионам и анионам) Увеличение минерализации Ca 2+ > Mg 2+ > Na + Уменьшение минерализации Увеличение минерализации HCO 3 - > SO 4 2 - > Cl Уменьшение минерализации

ВАРИАНТЫ КЛАССИФИКАЦИИ ПРИРОДНЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД • – – – • • – – По физико-химическим особенностям «Со специфическими компонентами» (например, бромные, мышьяковистые, железистые, сульфидные и др); «Со специфическими физическими свойствами» (например, термальные, субтермальные и др. ) «Без специфических компонентов» По видам воды – по преобладающему аниону Гидрокарбонатные, Хлоридные Сульфатные Гидрокарбонатно-хлоридные и т. д. По количеству биологически активных компонентов – Монокомпонентные, Бикомпонентые, Поликомпонентные По типам воды, соответствующим уникальности воды и ее бальнеологическому назначению: Внутреннее применение Наружное применение И др.

РАССОЛЫ – Это природные минеральные воды с повышенным содержанием солей (т. е. высокой минерализации) – более 35 г/л (по некоторым классификациям свыше 50 г/л) Рассольными могут быть • подземные воды (в том числе - воды минеральных источников), • воды соленых (минеральных) озер, лиманов, а также • искусственные водоемы. Применяют рассолы в разбавленном виде для питьевого лечения при заболеваниях органов пищеварения, а также для ванн (при разбавлении до 30 г/л).

РАССОЛЫ различают-1 • По степени минерализации : – обычные - до 150 г/л, – крепкие - до 350 г/л и – очень крепкие - свыше 350 г/л • По преобладающим химическим компонентам: – – – хлоридные натриевые хлоридные кальциево-натриевые хлоридные натриево-кальциевые хлоридные магниево-кальциевые, хлоридные магниевые и хлоридные кальциевые • Практически все рассолы содержат в значительных количествах бром, йод, железо, сероводород

РАССОЛЫ различают-2 • По температурному фактору: – холодные - ниже /+20° С/, – теплые - /+20/ - /+35° С/, – горячие - /+35/ - /+42° С/ и – очень горячие – свыше /+42° С/.

РАПА – это вода минеральных (соляных) озер, лиманов и искусственных водоемов (рапных водоемов), представляющая собой насыщенный солевой раствор (рассол) Минерализация (концентрация солей) рапы - 300 - 370 г/л. • Состав рапы: – анионы - сульфат, гидрокарбонат, хлорид, бромид, борат – катионы - натрия, калия, магния, кальция

РАПА – • Рапные водоемы: – Материковые - бессточные водоемы, обязанные своей высокой минерализацией выщелачиванию окружающих их горных пород, и – Приморские - образуются из отчлененных от моря заливов и лиманов (лиманные озера), а запасы солей в них (степень минерализации) - морского происхождения. • Рапа может быть – поверхностной, – донной (пропитывает донные отложения) и – заполняющей пустоты в соляных отложениях.

КЛАССИФИКАЦИЯ минеральных питьевых вод (ДСТУ 878 -93): • Природные столовые (минерализация менее 1 г/л) • Лечебно-столовые (минерализация 1 -8 г/л) • Лечебные (минерализация более 8 г/л)

ПРИМЕНЕНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ПИТЬЕВЫХ ВОД: ВОД • Природные столовые минеральные воды – столовый освежающий напиток, взрослые могут использовать для питья постоянно • Лечебно-столовые минеральные воды – – применяют периодически по назначению врача – не систематически можно применять как столовый напиток • Лечебные минеральные воды – – только курсовые приемы под наблюдением врача

ОЗДОРОВИТЕЛЬНОЕ ( «ЛЕЧЕБНОЕ» ) ДЕЙСТВИЕ природных минеральных вод определяют: • Повышенное содержание специфических микроэлементов • Специфические физические свойства природных вод • Повышенное содержание основных химических элементов NB! • ЕДИНЫЙ ИНТЕГРАЛЬНЫЙ критерий полезности природных минеральных вод ОТСУТСТВУЕТ!!

ТЕРАПЕВТИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД зависит, прежде всего, от способа их применения: • при внутреннем применении (питьевое лечение) – минеральная вода воздействует на нервные рецепторы – слизистой оболочки ротовой полости, – секреторные железы желудка, – динамику(подвижность) кишечника (холодная вода оказывает послабляющее действие, теплая – закрепляющее действие), а также всасывается через слизистую оболочку в крови и лимфу, благодаря чему компоненты минеральной воды включаются в обменные процессы в клетках и тканях (органах), оказывая присущее данной минеральной воде специфическое действие • при наружном применении минеральная вода воздействует на нервные рецепторы кожи (температурные, воспринимающие химические раздражения, давление) и изменяет условия кровообращения, прежде всего, в коже и подкожных тканях

БАЛЬНЕОЛОГИЯ (лат. balneum -баня, купание, logos- наука, учение) – раздел медицинской науки, изучающий • физико-химические свойства минеральных вод, • методы использования минеральных вод с лечебно-профилактической целью при внутреннем и наружном применении, • медицинские показания и противопоказания к применению минеральных вод, а также • происхождение минеральных вод

БАЛЬНЕОЛОГИЯ • тесно связана и базируется на методах гидрогеологии, метеорологии, физиологии, клинической медицины, физики, химии, биологии, физиотерапии, архитектуры и др. • включает – бальнеотерапию – бальнеогеографию (описание курортов) – бальнеотехнику

При организации бальнеологического лечения необходимо решать задачи: • сохранить в полной мере лечебные свойства минеральных вод, обусловленных ионным составом, микроэлементами, газами и температурой, при подаче их в лечебные ванны, бассейны и т. д, в соответствии с требованиями разработанных лечебных методик • обеспечить сооружение бальнеотехнических устройств с применением таких материалов, которые будут служить долгий срок, не поддаваясь агрессивному действию минеральных вод и грязей.

ОХРАНА ПРИРОДНЫХ ЛЕЧЕБНЫХ РЕСУРСОВ • Согласно Закону Украины «О курортах» целью санитарной охраны курортов является – сохранение естественных свойств имеющихся лечебных ресурсов – предотвращение загрязнения, повреждения и преждевременного истощения лечебных ресурсов • Осуществление санитарной охраны курортов происходит путем установления и соблюдения ОКРУГОВ САНИТАРНОЙ ОХРАНЫ (горносанитарной охраны), который включает зоны: – – – Строгого режима (первая ЗСО) Ограничений (вторая ЗСО) Наблюдения (третья ЗСО) 44

ОХРАНА ПРИРОДНЫХ ЛЕЧЕБНЫХ РЕУРСОВ • ЗОНА СТРОГОГО РЕЖИМА (первая ЗСО) – охватывает – – – Места выхода минеральных вод на поверхность Месторождения лечебных грязей Минеральные озера Лиманы, использующиеся для лечения, Пляжи и Прибрежную полосу моря, прилегающую к пляжам территорию шириной не менее 100 м от края воды

ОХРАНА ПРИРОДНЫХ ЛЕЧЕБНЫХ РЕУРСОВ • ЗОНА ОГРАНИЧЕНИЙ (вторая ЗСО) – охватывает – Территорию, с которой идет сток поверхностных и грунтовых вод к месту выхода на поверхность минеральных вод или к месторождению лечебных грязей, к минеральным озерам и лиманам, – Места неглубокой циркуляции минеральных и пресных вод, которые формируют минеральные источники, – Естественные и искусственные хранилища минеральных вод и лечебных грязей, – Территорию, на которой находятся санаторно-курортные учреждения и учреждения отдыха, на которых будет строительство таких учреждений, – Парки, леса и другие зеленые насаждения, использование которых без соблюдения требований природоохранного законодательства может привести к ухудшению природных лечебных факторов курорта

ОХРАНА ПРИРОДНЫХ ЛЕЧЕБНЫХ РЕУРСОВ • ЗОНА НАБЛЮДЕНИЯ (третья ЗСО) – охватывает – Всю сферу формирования и потребления гидроминеральных ресурсов, лесные насаждения вокруг курортов – Территории, хозяйственное использование которых без соблюдения природоохранного законодательства и установленных для округа санитарной охраны правил может отрицательно повлиять на гидрогеологический режим месторождений минеральных вод и лечебных грязей, ландшафтно-климатические условия курорта, на его природные и лечебные факторы – Парки, леса и другие зеленые насаждения, использование которых без соблюдения требований природоохранного законодательства может привести к ухудшению природных и лечебных факторов курорта

ОХРАНА ПРИРОДНЫХ ЛЕЧЕБНЫХ РЕУРСОВ • ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КАДАСТР природных территорий курортов и природных лечебных ресурсов – это свод данных о природных лечебных ресурсах и обьектах курортной инфраструктуры • ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КАДАСТР минеральных вод – свод данных о типе и месторождении минеральной воды, ее основном составе и размерах округа санитарной охраны (ЗСО)

Из Указа Петра 1 (1717 г): «. . Паче Господь БОГ по своей к нам милости целебную воду явить благоволил, ПОВЕЛЕЛИ МЫ правила дохтурские писать, какие воды употреблять и в какой порядок, и как содержать их, дабы неведением своим вместо пользы паче траты здоровью своему кто не принес, и воде токмо. . » 1856 г – Декрет Французского правительства о необходимости декларации и защиты источников минеральных вод (Виши) – через 145 лет – Codex STAN 227 -2001 49

Мы - водные существа, живущие в водном мире. Наш мозг содержит больше воды, чем любой другой орган. Наши самые сокровенные мысли – производное от воды и плавания нашего ума в воде. Поэтому так важно для нас знать о воде, которая течет в наши тела от нашей планеты Леонардо ди Каприо, 2007

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ