Сероводородные (сульфидные) воды

Сероводородные воды широко используются в бальнеологии' при содержании Н2Sобщ более 10 мг/л. Наибольшее лечебное значение имеет свободный (молекулярный) Н3S, проникающий через кожу человека.

Основными состояниями серы в подземных водах являются SО42-, Н2S, НS-, менее распространены НSO4-, S2-, S2О32-, SОз2-. Тем не менее, в водах глубоких горизонтов, которыми чаще всего являются сероводородные воды, эти состояния серы могут быть в достаточно высоких концентрациях.

Н2Sобщ обычно определяется в воде при титровании йодом и включает Н2Sмолек, НS-, S2О32-, SО32- и S22-.

Общее содержание Н2S в водах наиболее известных курортов:

Следует также учитывать, что с увеличением температуры подземных вод растворимость Н2S уменьшается: 20°С - 2,5 г/л, 60 °С - 1,2 г/л и 100 °С - 0,8 г/л.

Важнейшим процессом, определяющим образование Н2S в минеральных водах является восстановление SО42-→S2-.

Углекислые воды

Содержание растворенного СО2 в углекислых водах изменяется в широких пределах, оно обычно составляет 1-3 г/л, но в глубоких горизонтах крупных месторождений углекислых вод может достигать 40 г/л. Соотношение между растворенной и свободной СО2, выделяющейся при выходе углекислых вод на поверхность, колеблется в пределах 1-4. Газовый фактор (соотношение между объемами газа и воды в 1 л) в углекислых водах обычно составляет 4-5, но может достигать 20.

Растворимость СО2 в водах увеличивается с ростом давления. Так, если в обычных условиях поверхности при 20°С растворимость СО2 приблизительно составляет 1,7 г/л, то при давлении 5 МПа оно возрастает до 60 г/л. Эта цифра принципиально соответствует тем максимальным содержаниям СO2, которые известны в настоящее время в подземных водах. Растворимость углекислоты в подземных водах уменьшается с ростом их температуры. При этом воды разного химического состава способны растворять различные количества углекислоты. В этом отношении существует следующий ряд: Н2О>NaС1> >СаС12.

Ниже приводится отношение растворимости газов в 1 М растворе NaС1 к растворимости в воде при 70 °С (по А. Эллису):

Кроме углекислого газа эти воды обычно содержат комплекс других газов, который зависит от геолого-исторических особенностей структур и литолого-геохимических особенностей слагающих их пород. Так, для структур, сложенных осадочными породами, характерно сонахождение СО2 с Н2S, СН4, а также с более сложными углеводородами (С2Н4, С3Н8); для районов современного магматизма корового типа - парагенезис СО2, Н2S, SО2,SO3, N2, Не, NН3, НСl, НF, СН4 (и более сложные углеводороды). В зависимости от парагенетических ассоциаций газов среди углекислых вод выделяют собственно углекислые, азотно-углекислые, сероводородно-углекислые, водородно-угле-кислые, метано-углекислые, и т. д,

Для углекислых вод характерна значительная гамма органических веществ, включающих гуминовые и нафтеновые кислоты, фульвокислоты, фенолы, масла, нейтральные и кислые смолы, нефтяные углеводороды, при сумме Cорг до 40 мг/л. Максимальная величина минерализации таких вод может достигать 320 г/л, а температура ≥300°C.

Основными процессами формирования химического состава углекислых вод являются: растворение и выщелачивание водовмещающих пород, ионный обмен, взаимодействия с седиментационными и современными водами, окисление и восстановление элементов с переменной валентностью.

Важной особенностью углекислых вод является наличие в отдельных их геохимических типах высоких концентраций лития, рубидия, цезия, бора, мышьяка, сурьмы, германия, ртути, фтора.

Детальные исследования показали, что распределение Li, Rb, Cs, В, Аs, Sb, Gе в углекислых водах контролируется литолого-геохимическими особенностями водовмещающих пород

Радоновые воды

Радоновые воды в соответствии с инструкцией подразделяются на: очень слабо радоновые (185- 750 Бк), слаборадоновые (750-1500 Бк), радоновые средней концентрации (1500-7500 Бк) и высокорадоновые (более 7500 Бк).

Воды с концентрацией радона от 37 до 185 Бк применяются как лечебные только при условии организации процедур в проточных бассейнах. Для питьевого лечения применяются высокорадоновые воды.

Радоновые воды обычно развиты в зонах разломов кристаллических и метаморфических пород древних платформ (Восточно-Европейской, Сибирской), молодых (Кавказ) и древних (Урал, Казахстан) складчатых поясов. Их образование связано с радиоактивным распадом и эманированием пород, обогащенных радиоактивными элементами. Связь радоновых вод с породами, обогащенными органическим веществом, обусловлена свойствами органических веществ сорбировать радиоактивные элементы.

Радоновые воды, могут иметь высокую температуру; они, как правило, маломинерализованные (менее 1 г/л), щелочные (рН до 9), азотные (по преобладанию N2), SO4-HCO3-Ca и SO4-Cl-Na состава.