Подземная вода как полезное ископаемое

В природе преобладают соленые воды и рассолы, которые почти не используются. Лишь ничтожная часть всех природных вод обладает теми качествами, которые делают ее полезным ис­ко­паемым. Эти качества определяются кондициями, т.е. сово­куп­ностью требований потребителя к составу минерального сы­рья. Кондиции природных вод определяют не только пригодность подземной во­ды, но и характер ее использования.

В зависимости от состава подземная вода используется как питьевая, минеральная, техническая, промышленная и тер­маль­ная.

Питьевая подземная водаиспользуется с незапамятных вре­мен, но требования к ее качеству постоянно менялись. Первоначально они определялись только органолептически. Затем их ста­ли тестировать по физическим и химическим свойствам. В на­стоящее время введены строгие требования, которые рег­ламентируются государственными документами. В России таким документом является ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая». Его тре­бо­вания представлены в табл. 17.

Таблица 85. Стандарты Всемирной Организации Здравоохранения (WHO) для состава питьевых вод и вклад питьевой воды в потребление элементов при питании (C.A.J. Appelo, D. Postma).

Таблица 86.Таблица 17. Предельно допустимые концентрации (ПДК) компонентов химического состава питьевых вод (ГОСТ 2874-82)

В США также нормируется содержание Cd, Cr, Hg и др.

Бактериальные требования контролируется коли-титром, величина которого должна превышать 300 мл на одну кишечную па­лочку. Питьевая вода используется либо непосредственно для снабжения населения, либо для изготовления алкогольных или безалкогольных напитков. В последнем случае качество питьевой воды часто определяет и качество самого напитка.

Минеральная водаобладает лечебными качествами, которые определяются ее составом. Она может использоваться как для внутреннего, так и для наружного употребления. Как правило, к минеральным водам относят те, которые содержат повышенные концентрации отдельных активных компонентов или обладают осо­­­быми физическими свойствами. Среди них выделяют угле­кис­лые, сероводородные, кремнистые, железо- и мышьяксо­дер­жащие, йодные, бромные, борные или радоновые.

Все минеральные воды прежде всего делятся на воды внутреннего (питьевого) и наружного (для ванн) применения. В соответствии с ГОСТ 13273-88 питьевые минеральные воды делятся на две большие группы: лечебно-столовые с минерализацией от 1 до 10 г×л^-1 и лечебные с минерализацией от 10 до 15 г×л^-1. Последние применяются только по назначению врача. Более интенсивному воздействию на организм минеральных вод наружного применения часто способствует повышенная темпе­ра­тура.

Требования к качеству минеральных вод определяют врачи на основе их физиологического воздействия на организм чело­века в каждом конкретном случае.

Техническая водане пригодна для питья, но может быть использована в промышленности или сельском хозяйстве. Требования к качеству этой воды зависят от ее количества и назначения. Главными параметрами являются минерализация, газонасыщенность, жесткость и присутствие компонентов вредных для окружающей среды.

Рисунок 0‑1. Схематическая карта распространения и районирования промышленных подзем­ных вод на территории бывш. СССР, по [Методы изучения..., 1986]. Провинции древних (докембрийских) платформенных областей: I - Русская, II - Прикаспийская, III - Сибирская; провинции эпипалеозойских платформенных областей: IV - Скифская, V - Западно-Си­бирская, VI — Туранская; провинции гидрогеологических складчатых областей: VII - альпийской, VIII -герцинской, IX - мезозойской, Х - кайнозойской. Районы подземных промышленных вод (йодных, бром­ных, иодо-бромных): 7 - весьма перспективные; 2 - перспективные; 3 - малоперспективные; 4 - непер­спективные горно-складчатые области и щиты (я) и платформы {б)\ границы: 5 — провинций, б — место­рождений промышленных вод

Промышленная водаслужит сырьем для добычи отдельных полезных компонентов. Для этого концентрации этих компонентов должны превышать некоторые значения, которые называются кондиционными концентрациями. Величина этого содержания зависит не только от условий залегания и качества сырья. Она зависит от технологических возможностей промышленности, от спроса и цены добываемого компонента. Например, содержание Br должно превышать 250 мг×л^-1, I - 18 мг×л^-1. При совместном извлечении этих элементов, их кондиции снижаются соответ­ственно до 200 и 10 мг×л^-1.

Промышленные воды могут быть сырьем для добычи Li (кон­диция 10-20 мг×л^-1), Rb (3-5 мг×л^-1), Cs (1 мг/л), Sr (300-500 мг×л^-1) и B (200 мг/л). В частности, в подзем­ных водах сосре­доточено 55% мировых запасов Li, 40% Rb и 35% Cs. В России из подземных вод извлекают только Br и I.

Термальная водаиспользуется для получения тепловой эн­ер­гии. Главным параметром качества этих вод служит тем­пера­тура. Ее используют либо непосредственно для теплофи­кации, либо для получения электрической энергии.

Промышленные и термальные воды употребляются не полностью. В связи с этим при их использовании возникают проблемы утилизации отходов, которые представляют собой воду повышен­ной минерализации. Требования экологической безопасности часто оказываются непреодолимым препятствием на пути их добычи.