Карта месторождения лечебных грязей и создание систематизированного каталога грязевых источников Алтайского края

1.2. Особенности физико-химических свойства лечебных грязей

Происхождение пелоидов

Лечебные  грязи, или пелоиды, относятся к  числу полезных ископаемых. К лечебным грязям относятся природные органоминеральные коллоидальные образования различного генезиса (иловые, торфяные, сопочные и др.), обладающие большой пластичностью, высокой теплоемкостью и медленной теплоотдачей, содержащие терапевтически активные вещества (соли, газы, биостимуляторы) и живые микроорганизмы [24,С 39-42].

    На  отмелях и лиманах создаются  весьма благоприятные биологические  условия для обитания морской  фауны и флоры Небольшая глубина  водоемов, хороший доступ солнечного света, прогрев воды и обилие фитопланктона способствуют интенсивному развитию ихтиофауны. Эти факторы, главным образом, обусловливают прижизненное скопление огромных рыбных масс на протяжении длительного периода времени.

    Ежегодное отмирание рыб приводит к захоронению огромных масс органического материала в илах, на дне отмели. Разложение органического вещества вызывает резкий дефицит кислорода и возникновение сероводородного заражения в илах и наддонных водах морского бассейна. Сложившаяся устойчивая аноксическая обстановка способствует интенсивному осаждению железа и образованию сульфидного слоя. Что касается источников гидроксида железа, то это объясняется следующим образом: тонкодисперсный пирит и марказит, а также наличие  
1 мельниковита свидетельствуют об их накоплении в результате гибели рыб. Столь интенсивный процесс аутогенного пиритообразования может происходить лишь в присутствии большого количества реакционноспособного органического вещества. Именно это обстоятельство обусловливает локализацию огромного количества сульфида железа в иловых грязях. В илах соленых озер, лиманов есть сульфаты, остатки различных водорослей и мелких животных. Свободного кислорода для окисления органических веществ в илах, как правило, не хватает, и в них развивается десульфуризация. Образующийся сероводород восстанавливает гидроокислы трехвалентного железа которые, хотя бы в малых количествах присутствуют почти во всех черных породах. В результате образуется черный коллоидный минерал - гидротроилит, придающий илам черный цвет. Его формула Fe (HS)2 x nH2O. Под названием «лечебная грязь» он давно уже используется в медицине.

    В грязеобразовательном процессе участвуют  различные природные факторы, формирующие  определенный тип пелоида. Для лечебных грязей, общим является выраженное терапевтическое влияние, благодаря своим физическим свойствам, органическому и минеральному составу, содержанию биологически активных соединений, таких как оксиды железа, медь, алюминий, кобальт, аминокислоты, углеводород, сероводород, азот, и др. веществ.

    Лечебные  грязи обладают бактерицидными и  бактериостатическими (антимикробными) свойствами. Особая роль принадлежит  содержащейся в пелоидах микрофлоре, от жизнедеятельности которой зависят  биологические процессы, протекающие в них во всех видах лечебных грязей, находится огромное количество. Сульфатвосстанавливающие бактерии принимают участие в расщеплении органических веществ, которые тесно связаны с грязеобразованием и регенерацией отработанной лечебной грязи. Окисляя органическое вещество, образовавшееся на дне водоема, с помощью кислорода, отнятого у сульфатов - солей серной кислоты, морской воды, микроорганизмы получают необходимую для жизни энергию.

    Одним из параметров, позволяющих оценить  высокую терапевтическую активность лечебных грязей и перспективность их использования в практической медицине, является биологическая активность. Это интегральное понятие, которое включает ряд таких критериев, как ферментативная активность пелоида, напряженность микробиологических процессов, антимикробные свойства в отношении ряда условно-патогенных и патогенных для человека микробов, наличие фармакодинамических компонентов. Установлена прямая связь биологической активности пелоидов с их антиокислительными свойствами.

    Высокая микробиологическая активность пелоидов, является их характерной особенностью, выделяющей пелоиды среди других аналогичных природных образований. Активная деятельность бактерий, грибков, других компонентов, способствует разложению органических и животных остатков и обогащает лечебные грязи гуминовыми веществами, битумами, продуцирует сероводород, аммиак, углекислоту и другие газы, только постоянная активность микробов обеспечивает устойчивое содержание в грязях таких нестойких микрокомпонентов, как витамины, ферменты и гормоны. Благодаря находящимся в грязях микроорганизмам они способны самоочищаться после антропогенного загрязнения в месторождениях и регенерироваться после использования в грязелечебницах. В лечебных грязях выделяют органическую и минеральную основу, которая находится в твердом, жидком и газообразном состояниях. Органическое вещество обнаруживается в грязевом растворе пелоида, в твердой и коллоидальной его частях. Его количество и качество зависят от происхождения лечебной грязи и представлены в основном гуминовыми веществами, битумами, жирными кислотами, лигнином, аминокислотами. Смолообразные вещества обладают антибактериальными свойствами. Разложившееся органическое вещество входит в гидрофильно-коллоидный комплекс лечебной грязи и обеспечивает хорошие тепловые и вязкопластические свойства. Органическое вещество служит энергетической базой такого важного процесса, как сульфатредукция, в результате которого образуются сероводород и гидротроиллит. Минеральная часть пелоида состоит из нерастворимых в воде минералов и труднорастворимых соединений солей Она включает также ионы и газы. Глинистые породы содержат преимущественно глиняные минералы (кремнезем, известняки, доломиты). Кроме того, в них определяются соединения железа, серы, марганца, фосфора, азота, а также такие микроэлементы, как йод, бром, свинец, молибден и др Указанные вещества находятся как в грязевом растворе, так и в виде выпавшего в осадок пелоида, они существенно влияют на биологическую активность лечебной грязи.

    В растворе грязи содержатся в небольшом количестве газы, которые находятся в растворенном состоянии, в небольшом количестве - в свободном виде они образуются за счет биологических процессов и химических реакций. Пелоиды имеют различный газовый состав, что связано с неодинаковой интенсивностью течения бактериальных процессов. В грязевом растворе определяют сероводород, углекислый газ, азот, метан, кислород. 

1.3 Анализ классификация грязей. 

    Грязелечение – целенаправленное, методически обоснованное использование лечебной грязи для лечебно-профилактических целей.

    Лечебная  грязь – природный субстрат, формирующийся под воздействием комплекса факторов.

    Кондиции – оптимальные параметры лечебной грязи, включающие физические, физико-химические, химические, биологические свойства.

Кондиции  рассматриваются с позиции:

• дисперсии;
• Содержание органического вещества;
• Содержание коллоидного комплекса;
• Содержание специфических микроорганизмов.

     В состав грязи входят нерастворимые (кремнезем, глинозем, окиси железа, калия, магния, кальция), растворимые (соли натрия, кальция, калия, магния) и органические вещества (углеводы, жиры, остатки разложившихся животных и растительных организмов). В состав лечебных грязей входят различные газы (сероводород, метан, аммиак) и органические вещества, многие из которых обладают важными антимикробными свойствами. У грязей высокая влаго- и теплоемкость. Все это говорится для того, чтобы подчеркнуть сложный состав и такое же сложное, комплексное воздействие грязей на организм человека.

     Близкие к грязям по методике лечебного применения природные образования, такие как озокерит, парафин, различного рода глины, отличаются от грязей отсутствием или малым содержанием свободной воды, живых микроорганизмов или органических веществ и других компонентов. Они являются средством самостоятельных видов терапии (парафинолечение, озокеритолечение, глинолечение) и имеют свои бальнеологические критерии оценки.

     Используемые  в России лечебные грязи генетически  подразделяются на 4 основные группы:

• торфяную;
• сапропелевую;
• сульфидно-иловую;
• сопочную.

     Каждая  из этих групп, в зависимости от своих физических свойств и химического состава, делятся на типы и разновидности (по соотношению органической и минеральной частей, содержанию сульфидов железа, минерализации грязевого раствора, показателю pH), которые учитываются в методиках их применения — при определении объема процедурной грязи, площади ее наложения, температуры ее нагрева, длительности процедуры.

     Торфяные  грязи, представляющие собой разновидность болотных отложений, отличающуюся от других высокой степенью разложения (более 40%), распространены на равнинах лесной зоны и в меньшей степени — в горных районах этой зоны. Провинция торфяных грязей на севере граничит с тундрой и на юге — с лесостепной и степной зонами, охватывает более 80% территории России. Практически в любой области этой территории можно выявить месторождения торфяных грязей. Это, как правило, пресноводные бессульфидные торфы, лечебная значимость которых обусловливается высокими тепловыми свойствами и большим количеством органических веществ, в том числе признающихся терапевтически активными — гуминовых кислот, липидов, битумов. В ней содержится большее количество воды. Традиционным регионом использования торфяных грязей в России является Центр Европейской части, а также Калининградская область. В Ближнем зарубежье торфяные грязи широко применяются в Латвии и Литве, в меньшей степени — на Украине, единично — в Белоруссии, Армении, Киргизии; в Дальнем зарубежье — в Германии, Австрии, Швейцарии, Чехии, Польше, единично — в Болгарии, Венгрии, Словакии.

     В Калининградской области используется торфяная грязь месторождения "Горелое". Торф пресноводный бессульфидный низкозольный. Запасы составляют около 500 тыс. м3. Годовой  расход в настоящее время не превышает 1000 м3. Использование торфа данного месторождения осуществлялось еще в Германии на бывших курортах Восточной Пруссии. Сейчас торф используется в санаториях курортов Светлогорск, Отрадное, Зеленоградск. Все курорты климатические и бальнеогрязевые, представляют собой небольшие, достаточно ухоженные городки. Наиболее благоустроенный санаторий — "Янтарный берег" в Светлогорске.

     В Центре Европейской части России разрабатываются торфяные месторождения "Рябцевское" и "Славское" —  для курорта Кашин в Тверской области, "Юховское" — для курорта Дорохово в Московской области, "Коммуна" — для курорта Краинка в Тульской области, "Двуреченское" — для курорта Липецк в Липецкой области и "Татищевское" — для внекурортных учреждений Москвы и Московской области. Все эти месторождения содержат пресноводный бессульфидный среднезольный торф. Запасы месторождений могут обеспечить, помимо указанных курортов, еще и других потребителей на многие десятилетия вперед. Курорты Кашин, Краинка, Липецк и Дорохово мощностью по 700-1000 мест каждый обеспечены еще и разнообразными минеральными водами, располагают современными водогрязелечебницами, высококвалифицированными кадрами, накопили большой опыт в лечебном применении торфяных грязей. В настоящее время осуществляют перестройку спальных корпусов на 1-2 местные номера, большинство из которых будут иметь повышенную комфортность (уровень полу люксов и люксов).

     Кроме того, торфяные грязи используются единично в других районах России; на курортах Солониха в Архангельской  области, Варзи-Ятчи в Удмуртии, в  санатории "Прокопьевский" в Кемеровской области, внекурортно в Свердловской области, г. Хабаровске, на курорте Усолье-Сибирское Иркутской области.

     Уникальные  по своим физико-химическим свойствам  торфяные грязи используются в небольшой  грязелечебнице г. Сапожка в Рязанской области. Здесь выявлено месторождение "Менёк", содержащее ультракислые (pH < 2,0) высокоминерализованные (М > 40 г/л) железистые торфы, аналогом которых являются торфяные грязи курорта Франтишковы Лазни в Чехии (бывший курорт Франценабад). Помимо Сапожковской больницы эти торфы используются в клиниках г.Рязани, а раньше, лет 20 назад, завозились и в Центральный НИИ курортологии и физиотерапии (ЦНИИКиФ) ныне, Российский научный центр восстановительной медицины и курортологии (РНЦВМиК).

     Сапропелевые  грязи — представляют собой органогенные донные отложения преимущественно пресноводных водоемов. Территория их распространения совпадает с зоной распространения торфяных грязей. Сапропели, как правило, бессульфидные, пресноводные, имеют различную зольность (от 10 до 90%). Лечебная значимость сапропелевых грязей определяется прежде всего высокими тепловыми свойствами (сапропели в этом отношении превосходят даже лечебный торф), наличием большого количества органических веществ — гуминовых, водорастворимых (гемицеллюлозы), битумов, а также биостимуляторов — витаминов, ферментов, гормонов. Традиционным регионом использования сапропелевых грязей в России является Урал и Зауралье, за рубежом — Белоруссия, единично Эстония, Польша, Восточная часть Германии.

     На  Урале и в Зауралье в настоящее время разрабатываются сапропелевые месторождения — озера Молтаево для курортов "Самоцвет" и Молтаево в Свердловской области, Акачкуль — для курорта Увиледы и Магнитогорской городской грязелечебницы, Кисегач — для курорта Кисегач, Баляш — для грязелечебницы Баляш, Ахманка — для грязелечебницы Ахманка — все в Челябинской области, Безымянное — для курорта Якты-Куль в Республике Башкортостан и Малый Тараскуль — для курорта Тараскуль в Тюменской области. Все сапропели бессульфидные, пресноводные, различаются лишь по величине зольности и химическому составу золы. Почти все месторождения региона, особенно М, Тараскуль и Молтаево, располагают запасами сапропелей, превосходящими современную и перспективную в них потребность. Наиболее известным из них является месторождение "Озеро Молтаево", которое разрабатывается еще с довоенных времен. Его сапропели наибольшую популярность получили во время войны, когда на их базе были развернуты более 80 госпиталей.