Реферат геохимия минеральных вод

Обновлено: 05.07.2024

Целью данной работы является изучение и анализ геохимии грунтовых вод городских территорий.
Задачи работы:
Изучить состав, особенности и общие характеристики грунтовых вод.
Оценить роль грунтовых вод при строительстве зданий и объектов.
Изучить проблемы минерально-сырьевой базы питьевых подземных вод Российской Федерации
Проанализировать основные методы очистки грунтовых вод

Содержание работы

Введение………………………………………………………………. 3
1.Условия залегания подземных вод в земной коре…………………………….5
1.2.Режим грунтовых вод. Зависимость колебаний уровня от климата………..9
1.3.Грунтовые и межпластовые безнапорные воды……………………………12
2.Состав грунтовых вод…………………………………………………………..15
2.1.Общая минерализация……………………………………………………….19
2.2.Химический состав…………………………………………………………..19
2.3.Коэффициент фильтрации…………………………………………………..22
3.Защита зданий от грунтовых вод……………………………………………..26
3.1.Отвод грунтовых вод в бесподвальных зданиях………………………..…26
3.2.Отвод грунтовых вод в зданиях с подвалами………………………………27
3.3.Карты гидроизогипс………………………………………………………….28
3.4.Дренаж………………………………………………………………………..29
4.Питьевые и технические подземные воды……………………………………31
4.1.Проблемы минерально-сырьевой базы питьевых подземных вод Российской Федерации………………………………………………………. 41
5.Ландшафтные проблемы городов……………………………………………..45
5.1.Причины загрязнения грунтовых вод……………………………………….47
5.2.Опасность ядохимикатов…………………………………………………….49
5.3.Восстановление качества грунтовых вод…………………………………. 51
Заключение ………………………………………………………………………54
Список использованной литературы …………………………………………. 56

Файлы: 1 файл

Курсовая работа.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

КАМСКАЯ ГОСУДАРТСВЕННАЯ ИНЖЕНЕРНО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

Выполнил: Студент группы3506

Принял: доцент, к.б.н Шарафутдинов Р.Н.

1.Условия залегания подземных вод в земной коре…………………………….5

1.2.Режим грунтовых вод. Зависимость колебаний уровня от климата………..9

1.3.Грунтовые и межпластовые безнапорные воды……………………………12

3.Защита зданий от грунтовых вод……………………………………………..26

3.1.Отвод грунтовых вод в бесподвальных зданиях………………………..…26

3.2.Отвод грунтовых вод в зданиях с подвалами………………………………27

4.Питьевые и технические подземные воды……………………………………31

4.1.Проблемы минерально- сырьевой базы питьевых подземных вод Российской Федерации………………………… ……………………………. 41

5.Ландшафтные проблемы городов……………………………………………..45

5.1.Причины загрязнения грунтовых вод……………………………………….47

5.3.Восстановление качества грунтовых вод…………………………………. 51

Список использованной литературы …………………………………………. 56

Все природные воды тесно связаны между собой и находятся в постоянном движении. Даже самые глубокие подземные воды участвуют в общем круговороте. Вода – самая универсальная и самая важная среда миграции. Все природные воды содержат растворенные газы, ионы недиссоциированные молекулы и коллоидные частицы.

Актуальность темы обусловлена тем, что по данным Глобального центра окружающей среды при Агенстве международного развития США, к 2050 г. останутся лишь 3 или 4 страны, которые не будут испытывать острого кризиса из-за нехватки воды, включая Россию. Грунтовые воды являются ценным природным ресурсом, который мы должны сохранять и оберегать.

Целью данной работы является изучение и анализ геохимии грунтовых вод городских территорий.

Изучить состав, особенности и общие характеристики грунтовых вод.
Оценить роль грунтовых вод при строительстве зданий и объектов.
Изучить проблемы минерально-сырьевой базы питьевых подземных вод Российской Федерации
Проанализировать основные методы очистки грунтовых вод

Условия залегания подземных вод в земн ой коре

Грунтовые воды, - подземные воды первого от поверхности Земли постоянного водоносного горизонта. Образуются главным образом за счёт инфильтрации (просачивания) атмосферных осадков и вод рек, озёр, водохранилищ, оросительных каналов; местами запасы грунтовых вод пополняются восходящими водами более глубоких горизонтов (например, водами артезианских бассейнов), а также за счёт конденсации водяных паров.

Сверху грунтовые воды обычно не перекрываются водонепроницаемыми породами, а водопроницаемый пласт они заполняют не на полную мощность, поэтому поверхность грунтовых вод является свободной, ненапорной. На отдельных участках, где всё же имеется местное водоупорное перекрытие, грунтовые воды приобретают местный напор (величина последнего определяется положением уровня грунтовых вод на прилегающих участках, не имеющих водоупорного перекрытия). Когда буровая скважина или копаный колодец достигают грунтовых вод, их уровень (т. н. зеркало грунтовых вод) устанавливается на той глубине, где они были встречены. Области питания и распространения грунтовых вод совпадают. Вследствие этого условия формирования и режим грунтовых вод обладают характерными особенностями, отличающими их от более глубоких артезианских вод: грунтовые воды чувствительны ко всем атмосферным изменениям. В зависимости от количества выпадающих атмосферных осадков поверхность грунтовых вод испытывает сезонные колебания: в сухое время года она понижается, во влажное - повышается, изменяются также

химический состав и температура грунтовых вод. Вблизи рек и водоёмов изменения уровня, расхода и химического состава грунтовых вод определяются характером гидравлической связи их с поверхностными водами и режимом последних. Величина стока грунтовых вод за многолетний период приблизительно равна количеству воды, поступившей путём инфильтрации. В условиях влажного климата развиваются интенсивные процессы инфильтрации и подземного стока, сопровождаемые выщелачиванием почв и горных пород. При этом легко растворимые соли - хлориды и сульфаты - выносятся из пород и почв; в результате длительного водообмена формируются пресные грунтовые воды, минерализованные лишь за счёт относительно мало растворимых солей (преимущественно гидрокарбонатов кальция). В условиях засушливого тёплого климата (в сухих степях, полупустынях и пустынях) вследствие кратковременности выпадения и малого количества атмосферных осадков, а также слабой дренированности местности подземный сток грунтовых вод не развивается; в расходной части баланса грунтовых вод преобладает испарение и происходит их засоление.

Различия условий формирования грунтовых вод обусловливают зональность их географического распределения, которая тесно связана с зональностью климата, почвенного и растительного покрова. В лесных, лесостепных и степных районах распространены пресные (или слабоминерализованные) грунтовые воды; в пределах сухих степей, полупустынь и пустынь на равнинах преобладают солёные грунтовые воды, среди которых пресные воды встречаются лишь на отдельных участках.

Наиболее значительные запасы грунтовых вод сосредоточены в аллювиальных отложениях речных долин, в конусах выноса предгорных областей, а также в неглубоко залегающих массивах трещиноватых и закарстованных известняков (реже в трещиноватых изверженных породах).

В низинах, оврагах, долинах и др. отрицательных участках рельефа ниже уровня грунтовых вод происходит их истечение на поверхность в виде родников. Они в значительной степени питают собой пруды, озёра и реки.

Из истории применения минеральных вод для лечения болезней

Первая попытка классифицировать минеральные воды по составу принадлежит греческому ученому Архигену (II в). Он выделял четыре класса вод: aquae nitrose, aluminose, saline и sulfurose (щелочные, железистые, соленые и сернистые). Л.А. Сенека выделял воды серные, железные, квасцовые и считал, что вкус указывает на их свойства. Архиген рекомендовал серные ванны при подагре, а при болезнях мочевого пузыря назначал питье минеральных вод до 5 л в день. Он считал, что достаточно знать состав воды, чтобы назначить ее для лечения. Следует заметить, что состав воды в то время не мог быть известен даже приблизительно.

Важную роль в изучении лечебных минеральных вод сыграло основание в 1863 г. Русского бальнеологического общества на Кавказе по инициативе директора управления курортов Кавказских Минеральных Вод, профессора С.А. Смирнова. После 1917 г. (после национализации курортов) началось интенсивное развитие бальнеологии. В 1921 г. был создан Бальнеологический институт на Кавказских Минеральных Водах (в Пятигорске) , в 1922 г. – Томский бальнеофизиотерапевтический институт, а в 1926 г. открыт Центральный институт курортологии и физиотерапии в Москве.

Химический состав минеральных вод

Минеральные воды – сложные растворы, в которых вещества содержатся в виде ионов, недиссоциированных молекул, газов, коллоидных частиц.

Анионы:	Катионы
Bicarbonates (бикарбонаты): 2989	Sodium (натрий): 1172
Chlorures (хлориды): 235	Calcium (кальций): 103
Sulfates (сульфаты): 138	Potassium (калий): 66
Fluorures (фториды): 5	Magnésium (магний): 10

· она характеризуется своим составом, включающим определенные минеральные соли, в определенном их соотношении, и наличием определенных элементов в следовых количествах или других компонентов;

· ее непосредственно получают из природных или пробуренных источников из подземных водоносных слоев, для чего необходимо соблюдение всех мер предосторожности в пределах зоны защиты во избежание попадания любого загрязнения либо внешнего влияния на химические, физические свойства минеральных вод;

· она характеризуется постоянством своего состава и стабильностью дебита, определенной температурой и соответствующими циклами второстепенных природных колебаний.

К минеральным питьевым водам (в соответствии с ГОСТ 13273–88 ), относятся воды с общей минерализацией не менее 1 г/л или при меньшей минерализации, содержащие биологически активные микрокомпоненты в количестве не ниже бальнеологических норм.

Питьевые минеральные воды в зависимости от степени минерализации и интенсивности воздействия на организм разделяют на лечебно-столовые с минерализацией 2–8 г./л (исключением являются Ессентуки №4 с минерализацией 8–10 г./л) и лечебные воды с минерализацией 8–12 г./л, редко выше.

Минеральные воды, отнесенные в установленном порядке к категории лечебных, используются прежде всего в лечебных и курортных целях. Разрешение на использование лечебных минеральных вод для других целей в исключительных случаях выдается органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации по согласованию со специально уполномоченным государственным органом управления использованием и охраной водного фонда, специально уполномоченным государственным органом, осуществляющим управление курортами, и федеральным органом управления государственным фондом недр.

В зависимости от развития представлений о составе и свойствах природных вод и их лечебном значении на протяжении многих лет разрабатывались критерии, позволяющие относить ту или иную воду к минеральной. Оценка минеральных вод проводится по разным квалификационным показателям. В качестве основных критериев оценки лечебной ценности минеральных вод в курортологии приняты особенности их химического состава и физических свойства (показатель общей минерализации, преобладающие ионы, повышенное содержание газов, микроэлементов, величина кислотности и температура источника) которые одновременно служат важнейшими показателями для их классификации.

Основные характеристики минеральных вод

Минерализация – сумма всех растворимых в воде веществ – ионов, биологически активных элементов (исключая газы), выражается в граммах на 1 л воды. По показателю общей минерализации (М) различают: слабоминерализованные (1–2 г./л), малой (2–5 г./л), средней (5–15 г./л), высокой (15–30 г./л) минерализации, рассольные минеральные воды (35–150 г./л) и крепкорассольные (150 г./л и выше). Для внутреннего применения используют обычно минеральные воды с минерализацией от 2 до 20 г./л. Рассолы и крепкие рассолы применяют для ванн в разведении, в соответствии с отработанными методиками лечения при различных заболеваниях. Рапа – высокоминерализованные минеральные воды открытых водоемов (озер, лиманов).

По наличию газов минеральные воды делятся на:углекислые (СО₂ ) – не менее 0,5 г/л углекислого газа, азотные (N₂ ) – не менее 18 г./л азота, сероводородные (сульфидные) (H₂ S) – не менее 10 г./л свободного сероводорода.

Основной химический состав минеральных вод определяется содержанием наиболее распространенных трех анионов – НСО₃ , S0₄ , Сl и трех катионов – Са, Mg, Na. Соотношение указанных шести элементов определяет основные свойства подземных вод – щелочность, соленость и жесткость.

По анионам выделяют три типа минеральных вод: хлоридные (Cl), гидрокарбонатные (HCO₃ ), сульфатные (SO₄ ) и ряд промежуточных – гидрокарбонатно-сульфатные, сульфатно-хлоридные, хлоридно-сульфатные и более сложного состава.

По катионам минеральные воды могут быть натриевыми (Na), кальциевыми (Ca), магниевыми (Mg), или смешанными кальциево-магниевыми, кальциево-магниево-натриевыми и др.

При характеристике гидрохимических типов на первое место ставится преобладающий анион. Так, например, пресные воды в большинстве случаев – гидрокарбонатные кальциевые или гидрокарбонатные кальциево-магниевые, а солоноватые – могут быть сульфатными кальциево-магниевыми.

По содержанию микроэлементов различают:железистые воды (Fe) – не менее 20 мг/л железа, мышьяковистые (As) – не менее 0,7 мг/л мышьяка, кремнистые (Si) – не менее 50 мг/л кремнистой кислоты, бромистые (Br) – не менее 25 мг/л брома, йодистые (I) – не менее 5 мг/л йода (часто йодо-бромистые ).

По величине рН выделяют: сильнокислые (рН 8,5) минеральные воды.

По температуре : холодные – до 20 °C, теплые (субтермальные ) – от 20 до36 °C, горячие (термальные ) – от 37 до 42 °C, очень горячие (высокотермальные, гипертермальные ) – свыше 42 °C.

Делению минеральных вод на гипотонические и гипертонические придавали значение в XIX в., в зависимости от того, насколько точка замерзания данной минеральной воды превышает точку замерзания человеческой крови (– 0,56 °C) или же является более низкой по сравнению с ней. Очень скоро от этого признака отказались.

Еще один устаревший термин, применявшийся для характеристики минеральных вод в XVIII–XIX вв., можно встретить в буклетах зарубежных курортов, переведенных на русский язык:

– акратотермы – (безразличные, дикие воды, Willdbäder, горячие) – минерализация до 1 г/л, содержание углекислоты менее 1г/л, температура выше 20 °С

– акратопеги – (безразличные, дикие воды, Willdbäder, холодные) – минерализация до 1 г/л, содержание углекислоты менее 1г/л, температура ниже 20 °С.

Большая часть химически безразличных вод, эффективность которых была доказана эмпирически практическим применением на протяжении веков, оказались радоновыми. Во многих были при более тщательном химическом анализе выделены микроэлементы или органические вещества, содержанию которых в прошлом не придавали значения.

В зависимости от физико-химических свойств минеральных вод и характера их воздействия на организм выделяют воды для наружного применения и для внутреннего.

Минеральные воды для наружного использования, как правило, содержат повышенное количество растворенных химических веществ или специфические биологически активные микрокомпоненты. Для наружного применения используются также и маломинерализованные термальные воды.

Для питьевого лечения применяют минеральные лечебные и лечебно-столовые воды. Потребление минеральных лечебных и лечебно-столовых вод ограничено показаниями к лечебному применению. Требования к качеству и безопасности минеральной лечебной и минеральной лечебно-столовой воде установлены в ГОСТ 13273–88 , СанПиН 2.3.2.1078–2001. Согласно этим документам к минеральным водам относят воды, оказывающие на организм человека лечебное действие, обусловленное ионно-солевым и газовым составом, повышенным содержанием биологически активных компонентов и специфическими свойствами (радиоактивность, температура, рН среды).

Требования к качеству и безопасности питьевой бутылированной воды установлены в следующих нормативных документах: ГОСТ Р 52109–2003 и СанПиН 2.1.4.1116–2002.

Минеральные воды для бальнеотерапии (наружного применения)

Сульфидные (сероводородные) минеральные воды . Для бальнеотерапии используются сероводородные воды концентрации H₂ S от 10 до 250 мг/л.

Углекислые минеральные воды – природные воды, имеющие различный ионный состав, минерализацию и температуру и содержащие не менее 0,75 г./л углекислого газа (двуокиси углерода – СО2) С лечебной целью при наружном применении используются концентрации углекислоты 0,75 – 2,0 г/л.

Хлоридные натриевые минеральные воды – природные воды, имеющие различные ионный состав, минерализацию и температуру с преобладанием ионов хлора (Cl-) и натрия (Na-). С лечебной целью наружно применяются воды этого класса при концентрациях 10 – 60 г./л.

Радоновые воды – минеральные воды различного состава, содержащие радиоактивный газ радон. С лечебной целью используются радоновые воды с концентрацией радона от 5 до 200 нКи/л.

Йодобромистые воды – минеральные воды различного состава, содержащие йод (5 мг/л) и бром (25 мг/л) Чаще всего йод и бром присутствует в хлоридных натриевых водах. В зависимости от преобладания йодидов или бромидов эти воды могут быть могут быть йод-бромистыми, бром-йодистыми, бромистыми или йодистыми. В литературе по бальнеологии чаще употребляется термины бромные, йодные, йодобромные и бром-йодные воды. Мы считаем употребление этих терминов ошибочным. Как уже сказано выше, настоящий прорыв в изучении минеральных вод начался после революционных открытий в химии, которые в основном связывают с именем А. Лавуазье. Бром открыт в 1825 г. французским химиком А.Ж. Баларом при изучении рассолов средиземноморских соляных промыслов; назван от греч. bromos – зловонный. При растворении в воде бром частично реагирует с ней с образованием бромистоводородной кислоты и неустойчивой бромноватистой кислоты Раствор брома в воде, обладающий неприятным запахом, называется бромной водой . В природе бром присутствует главным образом в виде ионов, которые путешествуют вместе с грунтовыми водами. Бромистые соли натрия, калия, магния встречаются в отложениях хлористых солей, в калийных солях – сильвине и карналлите. Йод, галоген также как и бром, плохо растворяется в воде, но хорошо растворяется в соляных растворах с образованием йодидов. Благодаря хорошей растворимости в воде бромистые и йодистые соли накапливаются в морской воде, рапе соляных озер и подземных рассолах.

Кремнистые минеральные воды – природные воды, имеющие различный ионный состав, минерализацию и температуру и содержащие кремниевую кислоту не менее 50 мг/л. Кремнистые минеральные воды термальные, обычно маломинерализованные, щелочные. Характерной особенностью кремнистых вод является наличие в них газов, главным образом азота.

Мышьяковистые минеральные воды (мышьяксодержащие – As) минеральные воды – природные воды, имеющие различный ионный состав, минерализацию, температуру и содержание 0,7 мг/л и более мышьяка, в водах для питьевого лечения не выше 0,2 мг/л. Относятся к довольно редким разновидностям минеральных вод.Мышьяковистые минеральные воды очень различаются по своему химическому и газовому составу. Самые известные воды этой группы – углекислые мышьяковистые воды месторождения Чвижепсе (Сочи), Горная Тисса (Закарпатская область, Украина) и курорт Синегорск (Сахалинская обл ).

Содержание

1. Введение
2. Общие сведения о минеральных водах
3. Геохимические типы минеральных вод:
3.1 Углекислые воды
3.2 Сероводородные воды
3.3 Азотные воды
3.4 Метановые воды
3.5 Железосодержащие воды
3.6 Мышьяксодержащие воды
3.7 Радоновые воды
3.8 Минеральные воды, обогащенные органическим веществом
4. Закономерности распространения минеральных вод
5. Влияние городских агломераций, промышленного и гражданского строительства на подземные воды
6. Минеральные воды и здоровье населения
7. Заключение
8. Список использованной литературы

Работа содержит 1 файл

КУРСАЧ (Автосохраненный).doc

Курсовая работа по предмету География:

Формирование химического состава подземных вод: Минеральные воды.

Введение
Общие сведения о минеральных водах
Геохимические типы минеральных вод:

3.1 Углекислые воды

3.2 Сероводородные воды

3.3 Азотные воды

3.4 Метановые воды

3.5 Железосодержащие воды

3.6 Мышьяксодержащие воды

3.7 Радоновые воды

3.8 Минеральные воды, обогащенные органическим веществом

Закономерности распространения минеральных вод
Влияние городских агломераций, промышленного и гражданского строительства на подземные воды
Минеральные воды и здоровье населения
Заключение
Список использованной литературы

В последние десятилетия понятие об окружающей среде укоренилось не только в научной литературе, но прочно вошло в нашу повседневную жизнь. Все чаще проводятся международные конференции и симпозиумы, посвященные охране окружающей среды, организованные ООН, ЮНЕСКО, ЮНЕП и другими международными союзами и организациями. Специалисты многих стран мира выражают беспокойство по поводу прогрессирующего загрязнения воды и воздуха, истощения земельных и лесных ресурсов и вообще вопиющего вмешательства homosapiensa в природу.

В отличие от других полезных ископаемых подземные воды имеют ряд специфических свойств, которые просто необходимо учитывать при их непосредственной эксплуатации в народном хозяйстве. Главной особенностью подземных вод – является их возобновляемость в процессе общего круговорота воды, что существенно отличает их от других полезных ископаемых. Кроме того, это очень важно, что при использовании подземных вод, происходит не только расходование, но во многих случаях и дополнительное формирование, вызванное усиленным питанием подземных вод поверхностными водами, а так же за счет испарения с уровня грунтовых вод.

Другая очень важная специфика подземных вод – их подвижность и тесная взаимосвязь с окружающей средой. Подземные воды, с одной стороны, находятся в постоянном и тесном взаимодействии с водовмещающими горными породами, а с другой- они связаны с поверхностными водотоками, морями, ландшафтами, растительностью. Так же стоит отметить, что подземные воды, составляя лишь 0.27% объема всей гидросферы, занимают значительное место в обеспечении потребностей человека в воде[2, C. 15]. Поэтому именно эта тема показалась автору данной работы наиболее актуальной для дальнейшего исследования.

В этой работе будет сделана попытка раскрыть особенности формирования химического состава минеральных вод, поскольку химический состав, строение воды и ее свойства — один из важнейших вопросов современной химии и гидрогеологии. Не разрешив его, нельзя успешно изучать процессы, протекающие в земной коре, и рационально использовать природные воды. Почему именно минеральные воды? Именно этот вид подземных вод наиболее тесно связан с человеком, а, следовательно, именно он имеет непосредственное влияние на его жизнь и здоровье. Как известно, вода играет огромную роль в жизненных процессах не только как главная составная часть клеток и тканей человека, животных и растений, но и как среда, в которой протекают все химические процессы, связанные с жизнедеятельностью организмов. Почти в любой природной воде имеются органические вещества и микроорганизмы, без учета которых нельзя рассматривать процессы формирования и видоизменения химического состава воды.

В данной работе ставятся задачи: проанализировать химический состав минеральных вод, их подклассы и выявить основные особенности, отличающие их от других подземных вод. Так же будет рассмотрено влияние загрязнения окружающей среды на экосистему подземных вод, но одним из важных аспектов, который требует обязательного рассмотрения, это непосредственное бальнеологическое влияние минеральных вод на организм человека.

Общие сведения о минеральных водах

К минеральным (лечебным) водам, по А.М. Овчинникову (1963) относятся природные воды, которые могут оказывать на организм человека лечебное действие, обусловленное повышенным содержанием полезных, биологически активных компонентов ионно-солевого и газового состава, либо общим ионно-солевым составом воды, а так же органическими веществами [3, C. 42]. Эти воды широко применяются в курортно-санаторном деле и относятся к водам лечебного значения. По предложению В. И. Вернадского, воды с общей минерализацией более 1 г/л (0,1%) называют также минеральными или, если они не имеют лечебного значения, — минерализованными, а воды с общей минерализацией более 50 г/л (5%) —рассолами. Рассолы используются для добычи солей и химических элементов (брома, иода, радия и др.) и относятся к водам промышленного значения [10, C. 113]. Оценка вод лечебного и промышленного значения требует тщательного изучения их состава.

Для отнесения подземных вод к категории минеральных (лечебных) можно пользоваться таблице, приведенной ниже. Однако следует учитывать, что приведенные в ней нормы являются условными, так как резкой грани между пресными и минеральными водами нет; многие воды лечебного значения имеют весьма слабую минерализацию, а нормы содержания отдельных компонентов, позволяющие называть воды специальным наименованием: железистые, литиевые, йодистые и т. п., требуют экспериментальной проверки. Поэтому в первом столбце таблицы показаны нижние пределы, которые позволяют выделять воды, уже начинающие отличаться по своим свойствам от пресных вод.

Критерии соотнесения подземных вод к разделу минеральных [3,C.46]

Общая минерализация минеральных вод может быть различной. В некоторых случаях она составляет менее 0,5 г/л. Воды с общей минерализацией от 0,5 до 1 г/л, даже не содержащие специфических элементов, приведенных в табл. 46, являются переходными от пресных к минеральным, а минерализация выше 1 г/л уже ощущается на вкус.

Минеральные воды по составу очень разнообразны. В России наиболее распространена классификация минеральных вод В. А. Александрова, в которой по химическому составу выделяется шесть классов[1, C. 342].

1 класс. Гидрокарбонатные воды с преобладанием иона НСОз (более 25% же);

другие анионы составляют меньше 25%:

2 класс. Хлоридные воды с содержанием иона Сl более 25% же; Другие анионы составляют меньше 25%:

Лекции

Лабораторные

Справочники

Эссе

Вопросы

Стандарты

Программы

Дипломные

Курсовые

Помогалки

Графические

Доступные файлы (1):

1.docx

Пятигорский Государственный Технологический Университет

г. Пятигорск 2010г.

Минеральные воды 8

Использование минеральных вод и их действие на организм человека. 10

Закономерности распространения минеральных вод. 13

Условия залегания и миграции минеральных вод. 13

Провинции минеральных вод. 16

Месторождения минеральных вод. 17

Список литературы: 23

Введение.

Высок потенциал геотермальных вод края, разведано четыре крупныx месторождения: Казьминское, Георгиевское, Терско-Галюгаевское и Нижне-Зеленчукское с общим дебитом в 12 тыс м³/сут.

Минеральные воды

С повышением температуры изменяется растворяющая способность воды. Наиболее распространенные в природных водах соли, обусловливающие минерализацию, по-разному реагируют на температурный фактор: растворимость одних солей сильно увеличивается с ростом температуры, других, наоборот, падает; некоторые соли слабо реагируют на изменение температуры.

С ростом температуры увеличивается диссоциация воды. В результате повышения температуры и одновременно давления изменяется не только химический состав воды, но и ее реакционная способность.

Температура является решающим фактором в формировании геохимических особенностей гидротерм, поскольку от нее зависят физико-химические свойства воды. Она влияет не только на характер, интенсивность и направление взаимодействия вод и пород, но под воздействием температур происходит выпаривание подземных вод и увеличение их минерализации.

Величина температуры определяет фазовые переходы, свойства и структуру воды, течение биохимических реакций и скорость химических реакций. Для биохимических процессов характерным порогом является 50С – начало свертывания белков и замирания органической жизни, хотя жизнедеятельность некоторых видов бактерий возможна и при больших температурах.

Изменение температуры сказывается на вязкости воды. Единица вязкости – сантипуаз – определена при температуре 20С. При охлаждении воды до 0 вязкость воды достигает 1,789 сантипуаза, а при нагревании до 100С уменьшается до 0,284 сантипуаза. С температурными условиями тесно связаны степень подвижности воды и проницаемость пород. В результате повышения температуры с глубиной освобождается физически связанная вода и увеличивается пористость горных пород и их фильтрационная способность.

Таким образом, в процессе передвижения подземных вод из верхних, холодных, горизонтов в нижние, нагретые, температура выступает в роли косвенного фактора преобразования химического состава вод. По мере опускания подземных вод под воздействием температурного градиента некоторые соли, выпадая в осадок, постепенно уходят из раствора и заменяются такими солями, для которых высокотемпературная обстановка более благоприятна. В связи с этим изменяется химический тип воды. Хотя некоторые типы вод (например, хлоридные натриевые) могут существовать в очень широком диапазоне температур, тем не менее, для каждой температурной зоны характерен свой особый химический состав. [2]

Использование минеральных вод и их действие на организм человека.

Минеральные воды имеют очень широкое применение. Их используют и для выпарки ценных компонентов, и в качестве освежающих, хорошо утоляющих жажду столовых напитков, и на курортах для питьевого лечения, ванн, купаний в лечебных бассейнах, всевозможных душей, а так же для ингаляций и полосканий горла. Во внекурортной обстановке пользуются водами, разлитыми в бутылки.

Оздоравливающее действие минеральной воды на организм человека, ее лечебные свойства известны людям с глубокой древности. Лечебные водные процедуры, по свидетельству дошедших до нас письменных памятников, широко применялись в медицине Древней Греции, Рима, Индии, Египта, Перу, Грузии. Древнегреческий врач Гиппократ (ок. 460 – ок.370 лет до н.э.) пытался объяснить действие минеральных вод на организм человека. Действие целебных интересовало и гениального ученого средневековья Абу-Али Ибн Сину (Авиценна). Однако, в то время в полной мере оценить целебные свойства минеральных вод люди не могли и этим ловко пользовались священнослужители, приписывая их свойства божественной силе.

На территории бывшего СССР более 7,5 тыс. минеральных источников, около 500 бальнеологических курортов. Они весьма разнообразны по вещественному и газовому составу вод, по характеру воздействия на организм человека. На территории России и бывших стран СНГ имеются виды лечебных вод, известные во всем мире. Минеральные углекислые воды Кисловодска, Ессентуков, Железноводска, Боржоми, Арзни, сероводородные – Сочи – Мацесты, Усть-Качинска (Пермская область), Талги (Дагестан), радоновые Пятигорска, Цхалтубо, железистые – Марциальные, Полюстровские, Трусковца и многие другие пользуются мировой славой.

Лечебные минеральные воды в зависимости от их специфики оказывают комплексное воздействие на организм человека – термическое (температурное), химическое, терапевтическое и механическое.

Температурное воздействие лечебной воды на организм при приеме ванн – самое сильное и главное ее свойство. Холодные минеральные воды с температурой до 20С благодаря хорошей теплопроводности, соприкасаясь с телом человека, отнимает у него тепло, быстро снимает утомление, усталость, апатию. Холодная лечебно-пищевая вода усиливает работу кишечника. Теплые воды с температурой 20-37С, наоборот быстро отдают тепло телу, оказывая на него физически полезное действие.

Химическое раздражение – одно из основных и продолжительных воздействий минеральных вод на организм. Интенсивность такого воздействия усиливается при приеме ванн с повышенной минерализации воды. В минеральных водах она не должна превышать 12-15 г/л. Например, минерализация Кисловодского Нарзана изменяется от 1,5 до 6 г/л, вод Ессентуков не превышает 9 г/л.

Минеральные воды при наружном (ванны, души, ингаляции) и внутреннем (питьё) применении благотворно воздействуя на нервные окончания и кровеносную систему повышают реактивность организма, улучшая обменные процессы органов пищеварения, деятельность желудочно-кишечного тракта и других внутренних органов, убыстряют выведение вредных компонентов.

Одна и та же минеральная вода в виду наличия в ее составе различных солей, микроэлементов и газов по-разному влияет на организм человека, оказывая на него благотворное воздействие при различных заболеваниях. Например, воды, содержащие поваренную соль, т.е. хлориды натрия (Талицкие, Нальчиковские, Минские) благотворно действуют на органы пищеварения; хлориды кальция способствуют противовоспалительным процессам и положительно влияют на нервную систему; хлориды магния способствуют расширению кровеносных сосудов. Сульфатные воды – в основном желчегонные и слабительные. Присутствие соды в воде (Боржоми) понижает кислотность.

Однако многие минеральные воды имеют сложный состав и оказываю на организм человека разнообразное действие. Например, соляно-щелочные воды типа ессентукских, железноводских и челкарских представляют собой своеобразное сочетание двух типов вод, обладающих противоположным физиологическим воздействием. Эти воды в равной мере полезны при заболевания желудка как с повышенным, так и с пониженной кислотностью.

Терапевтическая активность многих минеральных вод связана с наличием в их составе микроэлементов – Fe, As, Co, I, Br, органических кислот и др. Они входят в состав ряда веществ, жизненно важных для организма, таких как гемоглобин (Fe, Co), некоторые гормоны (Zn), ферменты (Fe, Mn, Cu и др.), витамины (Co). Поэтому, например, железистые воды благотворно влияют на процессы кроветворения, йодистые – улучшают работу щитовидной железы и печени, бромные нормализуют центральную нервную систему.

Важное бальнеологическое значение имеет газовый состав минеральных источников. Особенно ценны воды, насыщенные углекислотой, сероводородом и радоном.

Механическое действие минеральных вод связано с давлением ее массы на тело (ванны, души, купание). Это воздействие можно усилить растиранием и направлением воды под определенным давлением (душ Шарко).

Таким образом, минеральные воды широко используются в народном хозяйстве. В основном они ценны в бальнеологическом плане, т.к. оказывают на организм

человека лечебное действие всем комплексом растворенных в них веществ. А наличие в них специфических биологически-активных компонентов (и др.) и особых свойств определяет часто методы их лечебного использования. [1]

Читайте также: