Минера́льная вода — вода, содержащая в своём составе растворённые соли, микроэлементы, а также некоторые биологически активные компоненты.
Среди минеральных вод выделяют минеральные природные питьевые воды, минеральные воды для наружного применения и другие.
Минеральные воды также имеют важное бальнеологическое значение и их широко используют в санаторно-курортных процедурах.
Воды для наружного применения используются для ванн, купаний, душей, проводимых в бальнеолечебницах и в лечебных бассейнах, а также для ингаляций и полосканий при заболеваниях носоглотки и верхних дыхательных путей, для орошений и промываний полых органов и других подобных целей.
Минеральные природные питьевые воды
Минеральные воды — сложные растворы, в которых вещества содержатся в виде ионов, недиссоциированных молекул, газов, коллоидных частиц. Минеральными природными питьевыми водами называются воды, добытые из водоносных горизонтов или водоносных комплексов, защищённых от антропогенного воздействия, сохраняющих естественный химический состав и относящиеся к пищевым продуктамИсчерпывающий список биологически активных компонентов согласно п. 3.1 ГОСТ Р 54316-2011: бор, бром, мышьяк, железо, йод, кремний, органические вещества, свободная двуокись углерода.ГОСТ Р 54316-2011. Воды минеральные природные питьевые. Общие технические условия..
Не считаются природными минеральными водами: смесь подземных вод из водоносных горизонтов с разными условиями формирования их гидрохимических типов или смесь подземных вод разных гидрохимических типов; смесь природной минеральной воды с питьевой водой или с искусственно минерализованной водой.
Минеральная питьевая вода должна быть прозрачной, бесцветной или с оттенками от желтоватого до зеленоватого цвета жидкостью, со вкусом и запахом, характерным для содержащихся в ней веществ. В минеральной воде возможен осадок содержащихся в ней минеральных солей.
Критерии для отнесения вод к «минеральным» в той или иной степени отличаются у разных исследователей. Всех их объединяет происхождение: то есть минеральные воды — это воды, добытые или вынесенные на поверхность из земных недр. На государственном уровне, в ряде стран ЕС законодательно утверждены определённые критерии причисления вод к категории минеральных. В национальных нормативных актах относительно критериев минеральных вод нашли своё отображение гидрогеохимические особенности территорий, которые присущи для каждой страны.
В России принято определение В. В. Иванова и Г. А. Невраева, данное в работе «Классификация подземных минеральных вод» 1964 года.
В соответствии с ГОСТ 13273-88 (утратил силу в РФ) (ГОСТ Р 54316-2011), к минеральным питьевым водам относятся воды с общей минерализацией не менее 1 г/л или при меньшей минерализации, содержащие биологически активные микрокомпоненты в количестве не ниже бальнеологических норм.
В США минеральной водой считается вода с общей минерализацией не менее 250 мг/л при условии, что она происходит из подземного и физически защищённого источника, характеризующего постоянным уровнем и постоянной пропорцией концентрации компонентов и отсутствием минеральных искусственных добавокU.S. Food and Drug Administration. CFR — Code of Federal Regulations Title 21: Sec. 165.110 Bottled water. (2)(iii) «Mineral Water» ..
Классификация питьевых минеральных вод
Минерализация В зависимости от общей минерализации минеральные воды классифицируются на: Пресные — минерализация до 1 г / включительно Слабоминерализованные —минерализация более 1 и до 2 г / включительно Маломинерализованные —минерализация более 2 и до 5 г / включительно Среднеминерализованные — более 5 и до 10 г / включительно Высокоминерализованные — более 10 и до 15 г / включительно
Лечебные свойства В зависимости от назначения питьевые минеральные воды классифицируют на: Столовые — минеральные воды с минерализацией менее 1 г / и с содержанием биологически активных компонентов менее установленной концентрацииПриложение А (обязательное) к ГОСТ Р 54316-2011. Бальнеологические нормы биологически активных компонентов в минеральных водах.; столовые воды пригодны для ежедневного применения здоровыми людьми без ограничений; Лечебно-столовые — минеральные воды с минерализацией более 1 г и до 10 г / включительно при концентрации биологически активных компонентов менее установленных норм или минеральные воды с минерализацией менее 1 г / , но при превышении некоторыми биологически активными компонентами установленных норм; лечебно-столовые воды допускаются для столового потребления здоровыми людьми без ограничений непродолжительный период или нерегулярно; Лечебные — минеральные воды с минерализацией более 10 г / или с меньшей минерализацией, но при превышении концентрации некоторых биологически активных компонентов установленных норм; эти минеральные воды не рекомендованы для обычного столового питья
Химический состав
По химическому составу различается шесть классов минеральных вод: большинство авторов основывается на различии химического состава вод, который принято выражать в ионной форме (систематизируются не соли, а ионы). Основные химические компоненты минеральных вод: Анионы — хлориды сульфаты гидрокарбонаты Катионы — натрий кальций магний
Классификация Александрова Наиболее известна классификация В. А. Александрова, предложенная в 1932 году. В ней по основным анионам выделены три класса: Гидрокарбонатные Хлоридные Сульфатные
Возможность присутствия других анионов предусматривается в количествах, не превышающих 25 процент-эквивалентов. За 100 % принимается сумма анионов, выраженная в эквивалентах. В каждом из классов три подкласса — в зависимости от катионного состава воды.
Воды сложного состава— относятся к четвёртому классу; в этих водах присутствуют 2—3 аниона в количестве более 25 процент-эквивалентов.
Ионо-газово-термальные воды Особые группы составляют воды с активными ионами, газовые и термальные.
Классификация имеет следующий вид: Гидрокарбонатные воды (и подклассы): натриевые, кальциевые магниевые Хлоридные (аналогичные подклассы): натриевые, кальциевые, магниевые. Сульфатные: натриевые, кальциевые, магниевые. Воды сложного состава: гидрокарбонатно-хлоридные, гидрокарбонатно-сульфатные, гидрокарбонатно-хлоридно-сульфатные. С активными ионами: железистые, мышьяковистые, кремнистые, с другими активными ионами (фтор, литий, кобальт и прочие). Газовые: углекислые, сероводородные, другие (азотные, метановые, азотно-метановые и прочие). Радоновые воды по специфике не относятся к газовым и выделяются в особую группу, поскольку имеют канцерогенное действие на организм, содержат твёрдые дочерние радиоактивные продукты распада этой эманации радия, способные вызывать рак лёгких при вдыхании. Международный проект «Радон» — инициатива Всемирной организации здравоохранения по снижению риска развития рака лёгких во всём мире. Термальные — имеющие температуру 20 °C и выше.
Классификация Иванова-Невраева В середине 1960-х В. В. Ивановым и Г. А. Невраевым предложена новая классификация минеральных вод (признаки, использованные В. А. Александровым, они рассматривают комплексно); она хорошо отражает геохимические закономерности образования минеральных вод, и потому ею широко пользуются гидрогеологи при оценке месторождений минвод: она проста, удобна и даёт наглядное представление об основных типах минеральных вод: гидрокарбонатныеклассификация по аниону, хлоридные, сульфатные, смешанные, биологически активные и газированные. Есть и другая трактовка этой классификации — по ионному составу: Гидрокарбонатные (щелочные) — противопоказания к применению — гастрит (так как выделяющийся при распаде гидрокарбонатов углекислый газ стимулирует секрецию желудочного сока); Сульфатные — категорически нельзя употреблять такую воду детям и подросткам, так как сульфаты препятствуют росту костей, связывая кальций пищи в просвете ЖКТ в нерастворимые соли; Хлоридные — противопоказания к применению (категорически) — повышенное давление; Магниевые (по катиону; в продолжение этой классификации воды бывают также: натриевые, натриево-калиевые, кальциевые). Противопоказания — склонность к расстройству желудка; Железистые (преимущественно — анионы (соли железистой кислоты HFeO2 — в щелочных водах), а также катионы Fe2+, Fe3+ (в кислых минводах)) и другие.
Газовый состав и компоненты В зависимости от газового состава и наличия специфических компонентов минеральные воды классифицируют на: Углекислые Сульфидные (сероводородные), * Азотные Кремнистые (H2SiO3) Бромистые Йодистые Железистые Мышьяковистые Радиоактивные (Rn) и другие.
Кислотность / Щёлочность Реакция воды (степень кислотности или щёлочности, выражаемая величиной pH) имеет важное значение для оценки её лечебного действия: Кислые воды имеют pH = 3,5—6,8 Нейтральные — 6,8—7,2 Щелочные — 7,2—8,5 и выше.
Геология
Закономерности распространения минеральных вод (в общем виде) обусловливаются геологоструктурными особенностями, геологической историей данной территории, а также геоморфологическими, метеорологическими и гидрологическими факторами. В области молодых складчатых сооружений зачастую встречаются углекислые и азотные минводы. Для глубоко залегающих частей предгорных впадин характерны высокоминерализованные минеральные воды и даже рапа, обогащённая сероводородом. В глубоких горизонтах платформенных впадин распространены хлоридно-кальциевые и хлоридно-натриевые воды; выше лежит зона сульфатных вод и, наконец, в наивысшей зоне — воды гидрокарбонатного типа. В границах кристаллических массивов и щитов встречаются минводы разнообразного химического состава. С массивами кислых кристаллических пород чаще связаны радиоактивные минеральные воды.
Минеральные воды могут быть грунтовыми (изливаются на поверхность самотёком) и напорными (артезианскими, фонтанирующими). В Восточном Зауралье (в курортных районах Талицы, Туринска, Тавды (Тавдинская) Свердловской области) вскрыты в нижнемеловых отложениях термальные минеральные воды; из пробитых скважинами «окон» на поверхность изливаются целые реки — от 10 до 40 л/с (до 4000 в сутки). Причём залегают они в водоносных горизонтах (на глубине 459, 830 и 1170 м) под большим напором, их не нужно поднимать с глубины на поверхность насосами — из скважин бьют фонтаны, достигающие высоты 45 м.
Углекислые воды молодых складчатых структур распространены на Кавказе, Памире, Саянах, Камчатке, в Закарпатье, Южном Тянь-Шане, Забайкалье и других местах. Эти воды принадлежат к широко известным типам минеральных вод — северо-кавказскому Нарзану (и Буркуту — карпатскому Нарзану), Боржоми (Грузия), Арзни (Армения) и Ессентуки (Кавказские Минеральные Воды). Азотные воды зачастую оконтуривают области углекислых минеральных вод и связаны с зонами тектонических разломов и трещинами изверженных пород. Азотные минводы известны на Тянь-Шане и Алтае, горячие азотные воды — в Тбилиси, Краснодаре и Пятигорске. Горячие радиоактивные минеральные воды встречаются в Киргизии, Грузии, КМВ и Алтайском крае, а также Хме́льницкой группе (Хмельник Винницкой области), Мироновской группе (Мироновка Киевской области), Полонской группе курортов (Полонное Хмельницкой области) и других. Сероводородные минеральные воды — на Черноморском побережье Кавказа (Сочи, Мацеста, Кудепста и Хоста) и КМВ (озеро Провал и «Лермонтовский» Пятигорска, Гаазо-Пономаревский источник Ессентуков), в Дагестане (Талги) и Терско-Сунженской возвышенности (Серноводск-Кавказский), в Прикарпатье (Трускавец (в том числе сернистые углеводороды), Немиров, Великий Любень, Шкло) и Приуралье, Ферганской долине и так далее. Сероводородные воды сопутствуют нефтяным месторождениям и природному газу, а также газам вулканических извержений. Глауберовые, соляные и соляно-щёлочные минеральные источники известны в предгорьях Карпат и Крыма, в регионе Днепровско-Донецкой впадины (известнейшие среди них — в Трускавце и Моршине Львовской области и Миргороде Полтавской области).
Химический состав