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 SQ ₄ 27 НСО ₁10. 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 (С_орг 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