ДАННЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ГЛИНЫ

 

Физико-химическая и бальнеологическая оценка лечебной глины, взятая из карьера близ хутора Черный Анапского месторождения, произведена в мае 2001 г. на базе отдела курортных ресурсов Государственного НИИ курортологии в г.Пятигорске и Центральной исследовательской лаборатории Федерального геологического управления «Кавказгеолсъемка» (Аттестат аккредитации РОСС РИ.0001.510717, выдан 10.IX.1999 г.).

Результаты физико-химического состава образцов глины, отобранных из месторождения, представлены в табл. 1.

 

I II III IV V
Микроэлементы % на    
    сухую по данным
    глину (пс Кавказгеолсъемки
    Кларку)    
22.1 Титан » 0,45 0,8
22.2 Марганец » 0,035 0,05
22.3 Ванадий » 0,01 0,02
22.4 Медь » 0,0047 0,006
22.5 Никель » 0,0058 0,008
22,6 Цинк » 0,0083 0,03
22.7 Хром » 0,0083 0,015
22.8 Олово » 0,00025 0,0008
22.9 Свинец » 0,0011 0,005
22.10 Кобальт » 0,0018 0,002
22.11 Кадмий » 0,000013 не обн.
22.12 Молибден » 0,00011 0,0005
22.13 Литий »   0,006
22.14 Бериллий »    
22.15 Барий »   0,08
22.16 Серебро     0,00001
22.17 Стронций »   0,02
22.18 Фосфор     0,1
22.19 Галлий »   0,002
22.20 Германий »   0,0002
22.21 Иттрий »   0,003
22.22 Иттербий »   0,0003
22.23 Цирконий »   0,02
22.24 Ниобий »   0,002
22.25 Скандий     0,0015
22.26 Бор     0,01
22.27 Железо     <1,0
22.28 Висмут »   0,0002

 

По физико-химическим показателям глина относится к маломинерализованным (5,5 г/дм3), бессульфидным субстратам со щелочной реакцией среды (рН 8,1). В глине из карьера содержание сероводорода полностью отсутствует. Засоренность частицами размером более 0,25 мм не обнаружена, что соответствует требованиям установленных кондиций (не более 3%), однако обнаруженные частицы размером от 0,1 до 0,25 мм — это кварцевый песок с кусочками черной породы (при увеличении 4x4). Микроэлементный состав приближается к средней распространенности химических элементов в земной коре (Г. В. Войткевич и В. В. Закру-тина, 1976).

Исследованный образец глины из карьера содержит оксид двухвалентного железа (2,54% на воздушно-сухой субстрат). Трехвалентное железо содержится в пределах 0,32% на воздушно-сухую глину, что свидетельствует об аэробных процессах формирования глины. Окислительно-восстановительный потенциал имеет положительное значение (+170 мВ), что характеризует подготовленную к процедурам глину как субстрат, в котором протекают окислительные процессы.

Присутствие в глине биологически активных веществ свидетельствует об ее лечебных свойствах.

 

Формула химического состава водной вытяжки имеет следующий вид:

 

М 5,5 Ci 63 SQ427 НСО110 . рН 7,4 (Na+K)78 Mg 14 Са 8

 

Химический состав водной вытяжки из стально-серой глины, отобранной в карьере у хутора Черный курорта Анапа

 

Содержание элементов в 1 дм1 граммы мг/экв мг/экв. %
Катионы
Аммоний, NH, не обн.    
Литий, Li 0,00015    
Калий, К 0,03    
Натрий, Na 1,5266 66,372 77,74
Кальций, Са 0,1356 6,766 7,93
Магний, Mg 0,1488 12,237 14,33
Стронций, Sr 0,0005    
Железо, Fe 0,03    
Марганец, Мп 0,0005    
Цинк, Zn 0,00025    
Медь, Си 0,0005    
Кобальт, Со 0,00015    
Никель, Ni 0,0001    
Свинец, РЬ 0,00015    
Ртуть, Hg не обн.    
Ванадий, V 0,003    
Хром, Сг не обн.    
Селен, Se 0,00000095    
Алюминий, А1 0,00045    
Сумма катионов 1,8733 85,375 100,00
Анионы
Фтор, F не обн.    
Хлор, CI 1,9094 53,545 63,07
Бром, Вг не обн.    
Йод, I не обн.    
Сульфат, S04 1,0864 22,619 26,49
Гидрокарбонат, НСО, 0,01    
Нитрит, N02 не обн.    
Нитрат, N03 не обн.    
Сумма анионов 3,5495 85,375 100,00
Борная кислота, НВО, 0,0015    
Кремневая кислота, H2Si03 0,05    
Общая минерализация 5,4743    
Сухой остаток 4,86    
рН 7,4    
             

 

Исследуемая глина не содержит вредных веществ и тяжелых металлов в, количествах, превышающих ПДК для природных субстратов.

Согласно исследованиям В. Б. Адилова с соавт. (2001), твердая фракция ископаемой глины, обладая высокими сорбционными свойствами, прочно удерживает в себе радиоактивные нуклиды в условиях применения ее при бальнеологических процедурах.

 

Таблица 3

Санитарно-бактериологический анализ глины хутора Черный, произведенный в лаборатории эколого-гидрогеологического центра «Эгида» курорта Анапа 24.08.1999 г.

 

Место отбора проб омч, тыс.в 1 г Коли-титр Титр пер-фрингенс Титр сине-гнойной палочки Патог. кокков. флора
х. Черный Нет роста од Не выделен Не выделен

 

Физико-химические и санитарно-микробиологические показатели в образцах светло-желтой глины

 

Приложение II

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЛЕЧЕБНОЙ ГЛИНЫ САНАТОРИЯ «ЖЕМЧУЖИНА АНАПЫ»

 

Анализ произведен в Пятигорском институте курортологии МЗ РФ.

Глина доставлена из карьера на территории санатория «Жемчужина Анапы» курорта Анапа Краснодарского края 27.01.2004 г. Глина светло-желтого цвета, без запаха, плотной консистенции, однородной структуры, без видимых включений.

Влажность: % на естественное воздушно сухое состояние 1,37, после увлажнения 34,25. Объемный вес 1,55 г/см3, сопротивление сдвигу 1772 дин/см2, липкость 5465 дин/см2. Твердые включения размером более 5 мм — отсутствуют, частиц более 0,25 мм — не обнаружено, частиц 0,1-0,25 мм — 2,87%, частиц менее 0,1 мм — 62,88%. Зольность 96,00% на сух. вещество.

Характер засоренности (при увеличении 4x4): частицы, оставшиеся на сите 0,1 мм, представляют собой кварцевый песок и разложившиеся растительные остатки. Теплоемкость глины 0,47 кал/г*град, рН глины 7,3, Eh глины +184 Мв.

 

Показатели Норма для Исследованный
  сопочной образец
  грязи глины
I II III
Влажность увлажн., % 40-75 34,25
Объемный вес, г/см3 1,2-1,5 1,55
Сопротивление сдвигу      
при 25 °С, дин/см2 , 1500-2500
Липкость при 25°С, дин/см2 —
Тверд, включения размер.   не обн.    
более 5 мм, % не обн.
То же размером 0,25—5,0 мм, % не более 3 не обн.
То же размером 0,1-0,25 мм, % — 2,87
Теплоемкость, кал/гтрад 0,4-0,6 0,47
Зольность, %      
на сухое вещество >95
Реакция среды, рН 7,0-9,0 7,3
Окислит.-восстановительный    
потенциал (Eh), мВ -50 ...+200 + 184
Сероводород общий, <0,010 0,001    
% от естест. в-ва >0,010
Сульфид железа, % от естест. в-ва — 0,21
Железа (II) оксид, % от естест.в-ва — 1,30
Железа (III) оксид,% от естест.в-ва — 3,83
Углерод орг., % на сухой субстрат не менее 0,1 2,30
Азот орг., % на сухой субстрат — не обн.
Гуминовые кислоты, %   1,95    
на сухой субстрат —
Минерализация водной вытяжки,   5,2    
г/дм3 >1,0
Микроэлементы, % на сухой субстрат (по Кларку)
Титан 0,38 0,600
Ванадий 0,019 0,010

 

I II III
Алюминий 8,65 >1
Никель 0,0068 0,005
Хром 0,0090 0,010
Молибден 0,00026 0,0001
Олово 0,00060 0,0008
Серебро 0,000007 0,00001
Цирконий 0,016 • 0,020
Скандий 0,0013 0,0006
Барий 0,058 0,060
Бериллий 0,0003 0,0002
Висмут 0,0000008 не обн.
Галлий 0,0019 0,002
Стронций 0,003 0,030
Иттербий 0,00026 0,0002
Иттрий 0,0026 0,001
Ниобий 0,0011 0,002
Литий 0,0066 0,006
Бор 0,01 0,006
Фосфор 0,07 0,100
Селен 0,00005 не обн.
Таллий 0,00014 не обн.
Естественные радионуклиды, Бк/кг
Уран, U-238 9,0 1,1
Радий, Ra-226 54,0 37,42+8,7
Торий, Th-232 65,0 45,75±8,7
Техногенные радионуклиды, Бк/кг
Цезий, Cs-137 2,04±4,4
Стронций, Sr-90 65,57±87,9
Тяжелые металлы, природный фон в г/т не более
Ртуть 0,66 не обн.
Свинец 20,0 30,0  

 

I II III
Цинк 83,0 158,0
Медь 45,0 30,0
Кадмий 0,30 не обн.
Кобальт 19,0 10,0
Марганец 8000,0 500,0
Пестициды, г/т. Не более норм,    
установленных для почв,    
ГН 1.1.546-96   не обн.
Санитарно-.микробиологические показатели
Общее микробное число (ОМЧ), Не более  
клеток в 1 г естественного вещества 500 000 >1
Титр общих колиформных бакте-    
рий, г естественного вещества    
на 1 бактерию 10 и более 10 и более
Титр сульфитредуцирующих    
клостридий (титр перфрингенс),    
г естест. в-ва на 1 бак. 0,1 и более 0,1 и более
Патогенная кокковая микрофлора    
(стафилококки, стрептококки),    
бактер. в 10 г естественного    
вещества не обн. не обн.
Синегнойная палочка, бактер.    
в 10 г естественного вещества не обн. не обн.

 

Неорганические вещества в лечебной глине, %

 

Глина H2S общ. В т.ч. H2S своб. FeS FeO общ. FeO не связ. с H2S  
Влажная Сухая 0,00066 0,001 не обн. не обн. 0,00198 0,003 0,1366 0,21 0,1268 0,207 2,53 3,83

 

Микроэлементы в глине, %

 

Название Воздушно-сухая Влажная
Титан 0,6000 0,400000
Олово 0,0008 0,0005
Цинк 0,0158 0,010000
Хром 0,0100 0,0070
Медь 0,0030 0,002000
Ртуть не обн. —
Кобальт 0,0010 0,000700
Селен не обн. —
Никель 0,050 0,003333
Ванадий 0,0100 0,0070
Марганец 0,0500 0,033330
Свинец 0,0030 0,0020
Серебро 0,00001 0,000007
Висмут не обн. —
Молибден 0,0001 0,000070
Галлий 0,0020 0,0013
Германий 0,0002 0,000130
Барий 0,0600 0,0400
Стронций 0,0300 0,020000
Литий 0,0060 0,0040
Бериллий 0,0002 0,000133
Иттрий 0,0010 0,0007
Иттербий 0,0002 0,000133
Цирконий 0,0200 0,0013
Ниобий 0,0020 0,001333
Скандий 0,0006 0,0004
Бор 0,0060 0,004000
Фосфор 0,1000 0,0700

 

Радионуклиды в глине, Бк/кг

 

Природные Показания
Уран, U-238 1,10
Цезий, Cs-137 2,04±4,4
Радий, Ra-226 37,42±8,70
Стронций, Sr-90 65,57±87,99
Торий, Th-232 45,75+8,70
Калий, К-40 676,20+116,12

 

Органические вещества в глине, %

 

Показатели Воздушно- Абсолютно Влажная
  сухая сухая  
Углерод органический, С орг. 2,26 2,30 1,13
Азот органический, N орг. не обн. не обн. не обн.
Липиды не обн. не обн. не обн.
Гуминовые кислоты 1,92 1,95 0,96

Состав глиняного раствора (центрифугата или водной вытяжки 1:5)

 

В 1 дм3 раствора содержится катионов и анионов: Граммы Мг/экв Мг/экв.%
Литий, Li 0,000350    
Калий, К 0,029200    
Натрий, Na 1,4931 64,918 90,63
Кальций, Са 0,1109 5,534 7,73
Магний, Mg 0,0144 1,184 1,64
Стронций, Sr 0,001168    
Железо, Fe 0,058400    
Марганец, Мп 0,001168    
Цинк, Zn 0,000876    

 

Медь, Си 0,000018    
Кобальт, Со 0,000058    
Никель, Ni 0,000292    
Свинец, РЬ 0,000292    
Ртуть, Hg не обн.    
Ванадий, V 0,000584    
Хром, Сг 0,000584    
Селен, Se не обн.    
Алюминий, AI 0,058400    
Сумма 1,76979 71,636 100,00
Фтор, F не обн.    
Хлор, CL 0,2007 5,660 7,09
Бром, Вг не обн.    
Йод, I не обн.    
Сульфат, S04 2,1357 44,465 62,07
Гидрокарбонат, НС03 0,7874 12,905 18,02
Карбонат, С03 0,2582 8,606 12,01
Гидрофосфат, НР04 0,001752    
Нитрит, NO, не обн.    
Нитрат, N03 не обн.    
Сумма 3,383752 71,636 100,00
Борная кислота, НВ03, г/дм3 0,000350    
Кремневая кислота, H2Si03, г/дм3 0,058400    
Общая минерализация, г/дм3 5,212292    
Сухой остаток, г/дм3 5,84    
рН 9,10    
Eh, мВ + 184    

 

По физико-химическим показателям проба глины месторождения на территории санатория «Жемчужина Анапы» относится к низкоминерализованным (5,2 г/дм3), бессульфидным субстратам (H,S < 0,01), с нейтральной реакцией среды (рН 7,3). Влажность глины после смешения с водой — 34,25%. Она приближается к нижнему значению требований, предъявляемых к лечебным сопочным грязям (40—75% для сопочных грязей).

Таким образом, образец глины по своему составу и свойствам, согласно классификации лечебных грязей (Метод, указ., 1987), приближается к Ахтальской лечебной сопочной грязи сопки Ахтала. Для пелоидов Ахталь-ского месторождения установлены следующие пределы колебаний физико-химических параметров: минерализация грязевого раствора >1 г/дм3, содержание сероводорода >0,01% на естественную грязь, зольность >95% на сухую грязь, рН 7,0—9,0, влажность 40—75%, объемный вес 1,3—1,7 г/дм3 и теплоемкость 0,40—0,60 кал/гград.

Объемный вес в глине после увлажнения 1,55 г/см3, что соответствует норме. Величина сопротивления сдвигу в образце глины — 1772 дин/см2, соответствует требованиям кондиций, предъявляемым к сопочным грязям, подготовленным к процедурам (1500-2500 дин/ см2), т. е. приближается к их нижнему значению.

Теплоемкость глины рассчитывается по величине влажности и для увлажненной глины она составляет 0,47 кал/гтрад, что соответствует требованиям кондиций, предъявляемым к сопочным грязям, подготовленным к процедурам (0,4—0,6 кал/гтрад), т. е. также приближается к их нижнему значению.

Общая засоренность глины частицами размером более 5 мм отсутствует. Засоренность частицами размером более 0,25 мм также не обнаружена, что соответствует требованиям установленных кондиций

 

(не более 3%). Однако обнаруженные частицы (2,87%) размером от 0,1 до 0,25 мм (при увеличении 4x4) представлены незначительным количеством кварцевого песка с разложившимися растительными остатками.

Образец глины содержит меньше оксида двухвалентного железа — 0,21% на естественный субстрат и больше трехвалентного — 3,83%. Это свидетельствует об окислении двухвалентного железа кислородом воздуха в процессе аэрации глины в карьере. Окислительно-восстановительный потенциал имеет положительное значение (+184 мВ), что характеризует подготовленную к процедурам глину как субстрат, в котором протекают окислительные процессы.

Микроэлементный состав представлен титаном, ванадием, хромом, никелем, молибденом, оловом, серебром и другими элементами (см. табл. 6). В основном их содержание приближается к средней распространенности химических элементов в глинистых сланцах земной коры (Г. В. Войткевич и В. В. Закрутина, 1976; Метод, указ., 1989).

Содержание органического углерода характерно для минеральных субстратов (Сорг в образце из карьера 2,3% на абсолютно сухую глину), что соответствует требованиям кондиций, предъявляемым к сопочным грязям (не менее 0,1% на сухой субстрат).

Содержание биологически активных липидов и ка-ротиноидов в глине не обнаружено. Содержание гу-миновых кислот в глине — 1,95% на абсолютно сухую глину, что характерно для минеральных субстратов. УФ-спектры поглощения водных растворов гумино-вых кислот из глины характеризуются наличием полос поглощения в области 260 нм и далее монотонным понижением оптической плотности. Присутствие в глине биологически активных веществ свидетельствует об ее лечебных свойствах.

 

Приложение III