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