Минеральные воды, обогащенные органическим веществом

Эти воды, обычно относимые к типу «Нафтуся» (курорт Трускавец в Львовской области), обладают уникальным бальнеоло­гическим воздействием на организм человека при внутреннем их употреблений. Это воздействие объясняется не только повы­шенным содержанием, но и специфическим составом растворен­ных органических веществ. Ниже приводится характеристика органического вещества минеральной воды типа «Нафтуся», полученная в результате обобщения многочисленных данных (по В. М. Швецу и В. К. Кирюхину):

С_орг. 50-121 мг/л

ОРГАНИЧЕСКИЕ КИСЛОТЫ

жирные 0,02-0,08 мг-экв/л

низкомолекулярные 0,1-0,2 мг/л

нафтеновые нет

летучие 0,02-0,12 мг/экв-л

то же 0,6-39,6 мг/л

ФЕНОЛЫ: 0,006-0,380 мг/л

легколетучие 0,015-0,040 мг/л

труднолетучие 0,05-0,24 мг/л

УГЛЕВОДОРОДЫ 2,0-4,4 мг/л

БИТУМЫ 0,7-3,5 мг/л

нейтральные 0,1-0,4 мг/л

кислые 0,23-4,23 мг/л

Масла 3,4-43,0 мг/л

Эфирорастворимые вещества 1,5-10,4 мг/л

Гуминовые вещества 0,7-12,0 мг/л

Аминокислоты 1,0-4,5 мкг/л

Сложные эфиры 10-30 мг-экв/л

В минеральных водах района КМВ определено значительно меньше органических веществ (С_орг около 10 мг/л). В них об­наружены нейтральные и кислые битумы, гумусовые кислоты, фенолы, ароматические углеводороды, жирные и нафтеновые кислоты.

Следует отметить, что практически все геохимические типы минеральных вод содержат то или иное количество различных органических веществ, но их бальнеологи­ческое воздействие затушевывается другими компонентами со­левого и газового состава минеральных вод. Ниже приведены; органические вещества, обнаруженные в минеральных водах, мг/л:

Гуминовые кислоты 0,2—284

Битумы 0,1—16,9

Жирные кислоты 0,01—39,6

Нафтеновые кислоты 0,1—43

Аминокислоты до 4,5

Масла 3,4—43

Спирторастворимые вещества 0,2—23,5

Эфирорастворимые вещества 1,5—50

Сложные эфиры 1—3 моль/л

Количественное содержание органических веществ в подзем­ных водах зависит от многих природных факторов и условий. Среди них следует отметить: содержание рассеянного органиче­ского вещества в горных породах, наличие нефтегазовых зале­жей, гидродинамические условия (активность водообмена), минерализацию, температуру и химический состав подземных вод, глубину их залегания, окислительно-восстановительную об­становку, микробиологическую активность. Для грунтовых вод, большое значение имеют физико-географические условия, коли­чество и состав почвенного гумуса.

Органические вещества подземных вод являются весьма подвижными, активными и изменчивыми компонентами. Их содер­жание и состав зависят от многих, иногда разнонаправленных
процессов, происходящих в подземной гидросфере. Большое
значение среди этих процессов имеют биохимические превраще­ния органических веществ. Например, в кислородной среде
происходит аэробное разложение остатков наземной раститель­ности — клетчатки, белков, углеводов. При этом низкая тем­пература воды (+1-5°С) затормаживает деятельность мик­рофлоры, в результате чего грунтовые воды гумидных северных районов богаты малоразложившимся органическим веществом.

Биохимическое разложение растительных и животных продук­тов может приводить к появлению в водах промежуточных ор­ганических соединений, таких как жирные кислоты. Так, экспе­риментальным путем показано, что из 3,3кг клетчатки может образоваться 2,2кг жирных кислот, 0,9г СО₂ и 0,01г Н₂. Био­химическое разложение белков и углеводов приводит к появле­нию в водах органических кислот, аминокислот, аминов, спиртов и др. Жирные кислоты образуются также путем биохимическо­го окисления углеводородных компонентов нефти, рассеянного органического вещества пород и растворенного органического вещества подземных вод.

Химические ракции при нормальных и высоких температурах также существенно изменяют состав растворенного органическо­го вещества. Наибольшее значение среди них имеет гидролиз. Так, гидролиз жиров приводит к образованию глицерина и жир­ных кислот, гидролиз клетчатки к образованию полисахаридов, а гидролиз сложных эфиров — к появлению фенолов, спиртов, органических кислот. Таким образом, закономерно, что орга­нические кислоты в подземных водах чрезвычайно широко рас­пространены, а количественное содержание некоторых из них (например, уксусной и муравьиной) достигает нескольких грам­мов в 1л.

Рассеянное органическое вещество по­род играет важную роль в обогащении подземных вод раство­ренным органическим веществом. При этом основными процес­сами являются растворение, выщелачивание и диффузия. Акти­визации перехода органического вещества из пород в подземные воды способствуют повышенная температура (мягкий термолиз при 100—150 °С) и содержание в водах растворенных газов, в частности СО₂. На участках скопления углеводородов в нефте­газоносных районах подземные воды максимально обогащаются растворенным органическим веществом в результате конвектив­ного и диффузионного массопереноса.