Минеральные воды в зависимости от вида и количества содержащихся в них минеральных солей, некоторых элементов (йод, бром и др.) и газов (углекислота, сероводород, радон) оказывают на организм человека то или иное физиологическое воздействие, что позволяет применять их как лечебное средство.
Минеральные воды характеризуются более высокой минерализацией, чем обычные пресные воды. Нижней границей их минерализации считают 1 г растворенных солей в 1 л воды; верхней границей - 50 г на 1 л. Однако имеются природные лечебные воды с общей минерализацией ниже 1 г на 1 л (гипотонические воды), которые все же оказывают значительное лечебное действие на организм человека. Воды с минерализацией, превышающей 50 г на 1 л, относят к рассолам.
Минеральную воду можно рассматривать как сильно разбавленный раствор солей, в котором молекулы солей распались на ионы, т. е. молекулы ионизированы. Следовательно, в воде находятся не соли, а положительно заряженные катионы, которые находятся в равновесии с отрицательно заряженными анионами.
В минеральных водах наиболее часто встречаются (данные Щукарева) следующие катионы и анионы: Н+, Na+, Са2+, Mg2+, Cl-, НСО3-, SO42-; меньше K+, Fe2+, CО2-, NО3-; реже или еще в меньших количествах Li+, Rb+, Cs+, Mn2+, Fe3+, Al3+, Cu2+, Zn2+, Ni2+, СО32-, Br-, S-, F-, HS-, S2О32-, SО32-, HSiО3-, HPО4-, HAsО4-, B4О72-.
Из органических кислот в минеральных водах встречаются нафтеновые и гуминовые, из газов в больших количествах: СО2, СН4, N2, в меньших: H2S, О2, Н2, Аr, Не, Ne, Кr, Хе, а также радиоактивная эманация; из коллоидов: S, Fe(OH)3, А1(ОН)3, Mn(OH)2, As2S3, FeS, H2SiО3.
В минеральных водах содержатся также органические вещества.
Для лечебных целей наибольшее значение приобретают воды с содержанием углекислого газа, сероводорода и радона.
Радон - короткоживущий радиоактивный элемент. Он образуется при распаде радия и его соединений. Содержание радона в природных водах колеблется от 10-9 до 10-11 кюри/л. Природные воды с повышенным содержанием этого газа называются радоновыми. В медицинской практике широко применяются радоновые ванны, физиологическое действие которых сводится в основном к активированию функций организма. Радон и продукты его распада расширяют кровеносные сосуды, стимулируют обмен веществ, способствуют удалению из организма некоторых вредных соединений.
О минимальном содержании в воде активных элементов, позволяющем признать рассматриваемую воду в качестве минеральной, дает представление табл. 22.
Таблица 22. Химические показатели, по которым минеральные лечебные воды отличаются от пресных вод (данные Грюнхута).
Составные части | Минимальное содержание их в 1 кг воды в г |
Сумма растворенных твердых составных частей | 1 |
Свободная углекислота СО2 | 0,25 |
Сероводород H2S | 0,001 |
Ионы |
|
литий Li2+ | 0,001 |
барий Ba2+ | 0,005 |
стронций Sr 2+ | 0,010 |
железо Fe2+ или Fe3+ | 0,010 |
фтор F- | 0,002 |
бром Br- | 0,005 |
йод J- | 0,001 |
гидроарсенат HAsSО4 | 0,001 |
борная кислота HBO22- | 0,005 |
Эманация радия | 3,5 единицы по Махе |
Щелочность | 4 мэкв титруемой щелочности, соответствующей 0,34 г NaHC03 в 1 кг воды |
Единицей радиоактивности принята условная единица Махе, равная 3,64•10-10 кюри/л; единица кюри - это количество радиоактивного вещества, в котором распадается 3,7•1010 атомов в 1 сек. 1 кюри соответствует 0,66 мм3 радона (при 0°С и 760 мм рт. ст.).
Имеются воды, которые не содержат ни одного из перечисленных выше (см. табл. 22) элементов, и все же относятся к категории минеральных и используются для лечения ряда заболеваний. Важным критерием для отнесения той или иной воды к группе минеральных лечебных вод является устанавливаемое эмпирически и экспериментально их терапевтическое действие на организм человека.
Температура минеральных вод различна: от 0°С в области вечной мерзлоты до 100°С в водах гейзеров (фонтанирующие горячие источники). В соответствии с ощущениями человека граница между холодными и теплыми водами установлена 20 град. Воды с температурой их в момент выхода из природного источника ниже 20°С называют холодными, с температурой 20-37°С - теплыми (субтермальными), от 37 до 42°С - горячими (термальными) и выше 42°С - очень горячими (гипертермальными). При выходе минеральных вод на поверхность они попадают в иные термодинамические условия, вследствие чего изменяются их газовый и минеральный состав, рН и т. д.