Класифікації мінеральних вод в Україні

Перші критерії оцінки мінеральних лікувальних вод розроблені хіміком Грюнхутом і прийняті Наугеймською радою у 1911 р. За цими критеріями оцінювали 14 різних параметрів складу води, за перевищення яких вода, як вважали, змінювала якість питної на якість мінеральної, тобто лікувальної. Рівнозначними залишаються "сухий залишок" (мінералізація), вміст літію, стронцію, вуглекислоти, радону і т. ін., тобто компонентів з бальнеологічними властивостями. Такий принцип виділення мінеральних вод з усього розмаїття природних вод залишився до теперішнього часу.

Перші критерії Грюнхута були отримані шляхом статичного опрацювання даних про склад "звичайних" питних вод і беззаперечно мінеральних, відомих з досвіду користування ними багатьох поколінь.

Відповідно до стану науки перші класифікації мінеральних вод були досить примітивними. Наприклад, мінеральні води розподіляли на:

а) не послаблюючі;
б) з незначною послаблюючою дією;
в) енергійно послаблюючі (класифікація Лиманна);

або на:

1) муріатичні, тобто з вмістом кухонної солі;
2) такі, що вміщують сірку;
3) гіркі;
4) вуглекислі;
5) залізисті;
6) лужні;
7) термальні (залежно від авторства).

У 20-і роки XX століття в класифікаціях природних (і мінеральних в т. ч.) вод закріпився принцип аналізу хімічних властивостей (класифікації А.А.Лозинського, Н.С.Звоницького, С.А.Щукарєва, Е.Е.Карстенса, В.А.Александрова та ін.).

В таблиці 5.1. коротко викладені дані щодо розвитку уявлень про бальнеологічні показники мінеральних вод, які стосуються тільки критеріїв розподілу мінеральних вод: від перших критеріїв Грюнхута, які стали основою практично в усіх країнах (колонка 2), до критеріїв, застосованих у "Класифікації мінеральних вод України" 2001 р. (колонка 4). У колонці 3 зібрані критерії, які застосовували у колишньому Радянському Союзі, зокрема в Україні. Критерії, в основному, наведені за відомою "Классификацией минеральньїх вод" Іванова-Невраєва.

Таблиця 5.1.

Порівняльні критерії розподілу мінеральних вод

Підхід класифікації Іванова-Невраєва до визначення критеріїв принципово відрізняється від підходу до перших критеріїв розподілу мінеральних вод. В класифікації Іванова-Невраєва більшість критеріїв аналізувалися на основі фармакотерапевтичної практики застосування лікарських засобів, які містять у своєму складі компонент (наприклад, йод, бром, залізо). Деякі критерії визначили за результатами різних дослідів (наприклад, вуглекислий газ, сульфіди).

Позиції класифікації Іванова-Невряєва закріпилися і, в принципі, залишаються одним з основних підходів до визначення критеріїв розподілу мінеральних вод до теперішнього часу. Для деяких критеріїв (наприклад, мінералізації, концентрації кремнійової кислоти) в цій класифікації підхід залишився старим - тобто порівняння та аналіз практично застосовуваних питних і мінеральних вод. Деякі критерії (літій, стронцій) були виключені зі списку біологічно активних речовин так само, на основі порівняння лікувальних доз і вмісту цих речовин у відомих мінеральних водах. Критеріїв оцінки мінеральних вод щодо вмісту бору та органічних речовин автори не запропонували, вважаючи їх недостатньо вивченими. Класифікація Іванова-Невраєва була прийнята і протягом деякого часу була базою для розробки інших документів.

Нові дослідження, проведені після виходу класифікації, дозволили включити в наступні документи нові критерії оцінки. Наприклад, для бору - 35 мг/л ортоборної кислоти, для органічних речовин - 5 мг/л (в СРСР) і 8 мг/л Сорг (в новій українській класифікації на основі досліджень, проведених в Україні). Уточнений критерій оцінки для заліза (Грюнхут -10 мг/л, Іванов-Невраєв - 20 мг/л, ГОСТ 13273, ДСТУ 878-93 -10 мг/л).

З часу виходу класифікації Іванова-Невраєва минуло майже 40 років. Життя потребує введення нової класифікації.

В будь-якій класифікації повинні бути виділені принципи (ознаки), які дозволяють окреслити предмет (об'єкт) класифікації, відрізнити його від інших природних об'єктів і на основі принципів класифікаційного розподілу створити можливість зручного практичного використання класифікації для конкретної мети. Цим пояснюється велика кількість класифікацій.

За даної ситуації кінцевою метою класифікації є систематизація знань про мінеральні води та їх лікувальні властивості у формі, максимально зручній для використання фахівцями різних галузей: гідрогеологами, які займаються пошуками, розвідкою та експлуатацією мінеральних вод, бальнеологами, які призначають лікування мінеральними водами, та іншими спеціалістами, які досліджують їх лікувальні властивості.

Нова "Класифікація мінеральних вод України" складена на основі аналізу минулого досвіду вивчення мінеральних вод, доступних документів' і джерел літератури, останніх досягнень вітчизняної та зарубіжної науки.

Класифікація починається з чіткого визначення предмета - мінеральних вод. Мінеральні води - це природні підземні води, які справляють на організм людини лікувальну дію, зумовлену підвищеним вмістом основних компонентів (гідрокарбонатів, сульфатів, хлоридів, кальцію, магнію, натрію, калію), специфічних компонентів (газового складу, мікрокомпонентного тощо), або специфічними фізичними властивостями (радіоактивність, температура, структура води, реакція води - рН, Еп тощо), що тією чи іншою мірою відрізняються від дії питної води.

Основною відмінністю предмета від критеріїв Грюнхута є чітке виділення мінеральних вод не тільки за власне критеріями (кількістю), а й за ефектом впливу (відрізняється від дії питної води). Таке формулювання прийняте на основі вивчення документів, що діють у сфері водного законодавства країн Європейського Союзу.

Таким чином, на основі накопиченого до XXI століття досвіду і знань лікувальну дію природних вод визначають три причини:

1) підвищений вміст її основних компонентів;
2) підвищений вміст специфічних компонентів;
3) специфічні фізичні властивості природних вод.

Специфіка медичного призначення великою мірою залежить від того, чи є у воді, наприклад, бром, чи його немає. Поряд з цим кальцій-, магній-, натрій (калій)-, хлор-, сульфат-, гідрокарбонат-іони називають "основними компонентами", оскільки вони мають високі кларки (належать до 1, 2 і 3 декад таблиці «парків В.І. Вернадського) і присутні в природних водах завжди. За даними бальнеологічних досліджень, існує достатньо типів вод, лікувальних тільки через кількісний та якісний склад основних іонів, тобто вод, в яких вміст специфічних компонентів не підвищений.

Інтегральним критерієм, що відображає присутність у воді основних компонентів, є мінералізація (сума основних компонентів). У поняття мінералізації входять також специфічні компоненти, проте їх підсумкова кількість не перевищує 1% мінералізації.

Цей інтегральний критерій - мінералізацію в 1г/л -застосовують у світовій практиці для дещо формального розподілу питних і мінеральних вод. Конкретно мін/ральні води мають тільки одне властиве їм значення - води,"\ція яких на організм відрізняється від дії питної води, що може бути застосоване з метою лікування. Цей критерій застосовують тільки з метою відокремлення вод, за відсутності чогось кращого на сьогодні. Існування такої межі між питною і мінеральними водами не означає, що не можна пити воду з мінералізацією понад 1 г/л (це не рекомендується). Також це не означає, що не можуть бути лікувальними води з мінералізацією менше 1 г/л (за наявності специфічних компонентів або властивостей вони можуть бути лікувальними за низької мінералізації). Такий розподіл входить в різні нормативні документи, є основою для складання програм, розрахунків та ін.

До мінеральних вод відносять всі води, мінералізація яких перевищує 1 г/л, за умови доведення їх лікувальної дії. Це означає, що, застосувавши загальноприйняту схему розподілу питних і мінеральних вод, ми переходимо безпосередньо до основної ознаки мінеральних вод. Ця основна ознака - наявність ефектів, відмінних від дії питної води. Такі бальнеологічні ефекти залежать від специфіки складу води. І, отже, цей критерій означає, що ми визнаємо воду мінеральною, якщо сума основних компонентів перевищує 1 г/л, за умови встановлення лікувальних властивостей такої води. Інакше це не мінеральна (тобто лікувальна), а просто "мінералізована" вода.

Є ще одне цікаве питання, пов'язане з мінералізацією води і мінеральними водами. Мова йде про води з мінералізацією, меншою за 0,1 г/л. Нові санітарні правила і норми (ДержСанПіН "Вода питна", наказ №383 МОЗ України, 1996) встановлюють нижню межу мінералізації питних вод -0,1 г/л на основі результатів численних досліджень, в яких встановлене при застосуванні такої води виникнення ефектів, відмінних від дії питної води. Це дає підстави віднести в майбутньому, після додаткових досліджень, такі води до мінеральних лікувальних. Дослідження, проведені з ультрапрісними водами, дозволяють зробити припущення, що їх специфічна дія на організм пов'язана не тільки з мінімальною концентрацією хімічних компонентів, а й з їх структурними особливостями.

Сучасний підхід до визначення критеріїв вмісту специфічних компонентів, за якими виділяють мінеральні води, дещо змінився з огляду на недоліки старих підходів. Для визначення критеріїв застосовують як багаторічний досвід, так і результати досліджень впливу складу питних вод, які вміщують в будь-яких невеликих кількостях специфічні компоненти, а також досліджень, проведених безпосередньо на курортах, токсикологічних досліджень, що входять у норми СанПіН, і т. д. Зовсім по-новому в "Класифікації мінеральних вод України" (рис. 5.1.) здійснений підхід до "специфічних фізичних властивостей", за якими природна вода може бути визнана мінеральною (лікувальною).

Рис. 5.1. Схема класифікації мінеральних вод України

Фізичні властивості води, пов'язані з її впливом на здоров'я, - найменш вивчена і розроблена галузь знань про мінеральні води. Загальна тенденція під час дослідження лікувальних властивостей води - це вивчення насамперед її хімічного складу. Фізичні властивості (рН, Еп, електропровідність, структурні особливості) мінеральних вод тільки-но почали привертати увагу дослідників, їх вивчення дало перші результати. В класифікації взятий до уваги досвід Росії та Японії в цій галузі.

Розглянемо детальніше класифікацію мінеральних вод, прийняту в Україні. В ній зважали на два можливі способи застосування мінеральних вод - внутрішнє і зовнішнє. Застосування винесено за "рамки", воно не входить у перелік таксономічних одиниць, що складають класифікацію. Відмітка про спосіб застосування і відповідне призначення вміщені у таблиці класифікації.

Відповідно до загального визначення терміну "мінеральні води" класифікація починається з розподілу мінеральних вод на три категорії:

1) категорія "Без специфічних компонентів",
2) категорія "Зі специфічними компонентами",
3) категорія "За фізичними (специфічними) властивостями".

Наступна таксономічна одиниця розподілу - види. У класифікації використаний наскрізний принцип нумерації видів (1. Води, лікувальні за складом основних компонентів -13. Термальні води) від 1, через 2 до 3 категорії. Послідовність побудови - від вод, які за хімічним складом є основою усіх підземних вод (основні іони) з поступовим додаванням "специфіки". Спочатку це води, лікувальні властивості яких пов'язані з основними іонами (1 категорія, 1 вид), далі - води з газами - вуглекислотою, сірководнем. Вуглекислий газ присутній у мінеральній воді в кількостях, що дорівнюють або навіть у таких, що перевищують мінералізацію. Сірководень часто присутній в мінеральних водах одразу в двох формах - у вигляді газу і розчинній, в зв'язку з чим такі води можна вважати перехідним видом - від мінеральних вод, що вміщують гази, до мінеральних вод з розчиненими біологічно активними речовинами. Своєрідним видом, який також значно відрізняється від наступних, є води, збагачені органічною речовиною (категорія 2, вид 4). Усі наступні види 2 категорії, що містять різні специфічні компоненти (борні - залізисті), розташовані у порядку, за яким елемент, що складає основу компонента, міститься у таблиці Менделєєва. Спочатку поставлені елементи-неметали, потім -метали, з яких залізо вилучено в окремий вид. Така логіка застосована не тільки для нумерації видів, а зберігається у всій класифікації.

Види можуть бути монокомпонентні, бікомпонентні, полікомпонентні. Вперше на існування такої проблеми, тобто присутність у відомих мінеральних водах (наприклад, у вуглекислих) також і інших специфічних компонентів в бальнеологічних нормах, звернуто увагу в довіднику "Минеральньїе лечебньїе водьі СССР". У довіднику наведено класифікацію автора, в якій введено поняття багатокомпонентних вод. В новій українській класифікації взятий до уваги такий підхід. Мінеральні води, які містять два або кілька специфічних компонентів в нормах, що відповідають критеріям розподілу мінеральних вод, класифіковані відповідно до загального логічного підходу. Оскільки специфічний компонент визначає вид мінеральної води, в бікомпонентних і полікомпонентних підвидах існує такий самий порядок, який існує для видів. Отже, мінеральна багатокомпонентна вода займає в класифікації місце, що відповідає виду з найменшим номером. А потім, у міру наростання, додаються специфічні компоненти з більшими номерами. Наприклад, якщо мінеральна вода містить в бальнеологічних нормах бор, залізо та вуглекислий газ, шукати цю воду в класифікації слід серед вуглекислих вод -вид 2, потім серед вуглекислих борних вод - підвид 2(5) і, нарешті, серед вуглекислих борних вод, що містять залізо, -підвид 2(5,10).

Наступні таксономічні одиниці класифікації - класи (за аніонами) і підкласи (за катіонами). Усього 15 класів - за аніонами і 15 підкласів - за катіонами. їх використовують насамперед для класифікаційного розподілу мінеральних вод категорії 1, а також для додаткової характеристики вод категорій 2 та 3.

Далі йдуть групи, які виділяють за мінералізацією, вмістом специфічного компонента, за кількісними показниками специфічних (фізичних) властивостей (наприклад, термальні, субтермальні, високотермальні).

Наступна таксономічна одиниця - тип. Типу відповідає власна унікальна назва води та її бальнеологічна характеристика (внутрішнє або зовнішнє застосування, або і те, і те).

Деякі типи розподілені на підтипи, відповідно до найновіших даних медицини, за якими води одного типу (наприклад, типу "Нафтуся") розподіляють за біологічною відповіддю (розробки Одеського НДІ курортології). Така таксономічна одиниця в "Класифікації мінеральних вод України" є новою, вона не має аналогів у жодній з існуючих класифікацій.

Що, власне, являє класифікація за формою?

Класифікація - це таблиця типів і підтипів мінеральних вод (таблиця 5.2).

Таблиця 5.2.

Типи й підтипи розташовані в порядку, що відповідає щойно розглянутій схемі класифікації. На початку класифікації розташовані типи 1 категорії, далі 2 і 3. Типи упорядковані також у міру збільшення номера виду. Спочатку - води, лікувальні за складом основних компонентів, потім вуглекислі, сульфідні і т. д. В класифікації є ще один підпорядок розташування вод - за складом основних компонентів - за класами і підкласами. Цей порядок легко і зручно можна визначити за таблицею-додатком "Типізація вод без специфічних компонентів". Додатково пропонується таблиця "Типізація вод зі специфічними компонентами", проте її будова за класами і підкласами аналогічна. Ця таблиця представлена як для створення додаткової зручності, так і для зацікавлених у більш поглибленому вивченні або аналізі фахівців. Класам надані номери (від 1 до 15), підкласи мають позначку літерою (латинської абетки). Таким чином, розташування типів в класифікації підлягає порядку класів і підкласів. Для того, щоб не ознайомлений з мінеральними водами або з класифікацією фахівець зміг одразу уявити собі, води яких класів і підкласів присутні в класифікації, в таблицях "Типізація вод ..." поставлені позначки про наявність в класифікації мінеральних вод відповідних класу й підкласу.

До кожного типу додається назва типу-аналога, або типу-близького аналога, які використовують в нашій країні та в інших країнах.

Слід зупинитись на цьому питанні докладніше і розібрати, що це таке - тип-аналог, і що таке - тип-близький аналог.

Пошук аналогів ґрунтується на загальній схемі класифікації. Спочатку порівнювали води за категоріями, потім - за видами, далі - за підвидами і, нарешті, за групами. Це означає, що якщо, наприклад, води належать до різних категорій (з специфічними компонентами - категорія 2, без специфічних компонентів - категорія 1), то їх подальше порівняння одразу припиняли. їх одразу вважали не порівнюваними, незважаючи ні на які інші подібності. І - так далі, поки порівняння не доходило до групи. Таксономічна одиниця - група - існує для виявлення не якісних, а кількісних відмінностей вмісту компонентів. Оскільки застосування мінеральних вод, подібних в усьому іншому, крім групи, легко можна скоригувати дозою під час їх застосування, то вважали, що найменша помилка може бути допущена при порівнянні груп. Типи, подібні в усьому, включаючи групи, названі типами-аналогами.

Тип-близький аналог - це наслідок ширшого пошуку. Близьким аналогом можуть бути названі води, які належать до різних груп, але подібні за даними інших таксономічних одиниць. Близьким аналогом також названі води, які дещо відрізняються складом основних компонентів, тобто класами і підкласами.

Серед вод різних видів, підвидів і категорій, підкреслюємо, аналогів і близьких аналогів немає.

Наприклад. Тип "Гараздівський" - вуглекисла крем'яниста хлоридна натрієва мінеральна вода з мінералізацією 7 г/л. Тип "Вісбаден" (Wiesbaden, Німеччина) -вуглекисла крем'яниста хлоридна натрієва мінеральна вода з мінералізацією 8,5 г/л. Вміст вуглекислоти і кремнієвої кислоти вищий у воді Гараздівській, температура води вища у Вісбаденській. Мінералізація 7 і 8,5 г/л, за прийнятими критеріями, належить до прийнятої групи - середньої мінералізації (5-15 г/л). Вміст кремнійової кислоти кількісно не оцінюється за критеріями розподілу мінеральних вод. Температура води легко регулюється підігрівом або охолодженням. Оцінюючи ці два представники вуглекислих крем'янистих хлоридних натрієвих вод, вважаємо їх однотипними, або типами-аналогами.

У класифікації введена ще одна новина: усі води шифруються. Наприклад: тип "Климецький" - вуглекисла (слабовуглекисла) гідрокарбонатно-хлоридна натрієва маломінералізована мінеральна вода має шифр ІІ-а-2-А10Ко-В. Типи Єсентуки №4 (Росія), Лугачовиця (Luhacovice, Чехія), Шавно (Szczawno, Польща) мають шифри ІІ-а-2-А₁₀Ко-Y. Як бачимо, тип "Климецький" відрізняється від інших вод тільки останньою літерою шифру, отже тип "Климецький" є типом-близьким аналогом мінеральним водам Єсентуки, Лугачовиця, Шавно. Римські цифри на початку цього шифру (II) означають категорію II - води зі специфічними компонентами. Далі, через риску цифра 2 - це номер виду -вуглекислі води. Перед цифрою 2 стоїть літера - а, яка позначає, що мова йде про монокомпонентні підвиди виду 2. Ще через риску А₁₀Кo - означає десятий клас аніонів (А₁₀) і підклас катіонів (Кo). Літерою грецької абетки наприкінці позначена група вод за мінералізацією: В - води малої мінералізації, У - води середньої мінералізації. Порядок шифрування легко дослідити за "Схемою класифікації". Літера-позначка підвиду (а, Ь, с) поставлена перед номером виду (невелике відхилення від схеми) в зв'язку з тим, що власний досвід користування класифікацією довів, що при цьому швидкість пошуку потрібної мінеральної води зростає.

Типи-аналоги є і серед українських мінеральних вод. Щоб не захаращувати класифікацію і не перетворювати її на звичайний реєстр, передбачене наступне. Оскільки всі типи мінеральних вод розташовані в класифікації у визначеному логічному порядку, кожний тип має свій номер. Відповідно до порядкового номера складений "Додатковий список", куди увійшли всі українські типи-аналоги, якщо вони використовують і мають бальнеологічну характеристику.

Ще одна ідея реалізована в класифікації. До неї внесені так звані "прогнозні води" - це води, які ще не виявлені, проте за гідрогеологічними умовами та за аналогією з існуючими родовищами в інших країнах можуть бути знайдені у нас. Для прогнозних мінеральних вод передбачене місце їх знаходження на основі знань про геологічну будову і гідрогеологічні умови в конкретних областях України. На основі даних про використання таких (реально існуючих) мінеральних вод в інших країнах надана їх бальнеологічна характеристика у відповідних графах "Застосування: внутрішнє/зовнішнє".

В новій класифікації розширений список критеріїв. Відповідно в класифікацію включені типи мінеральних вод, у яких ще немає характеристики застосування, наданої відповідними вітчизняними медичними установами. Тобто, якоюсь мірою, їх також можна назвати прогнозними. За такої ситуації характеристику їх застосування надають на основі документів інших країн, де є та використовуються типи-аналоги або близькі аналоги.

Серед вод, які належать до категорії III, відомі і давно застосовуються радонові води. їх специфічна фізична дія на організм зумовлена радіоактивністю. До III категорії класифікації вперше внесені прогнозні води, лікувальна дія яких пов'язана з особливостями структури, зокрема, незвичайними показниками pH, Eh, електропровідності води й інших фізичних властивостей. Підстава - досвід їх успішного вивчення в Росії. Крім того, у класифікації взятий до уваги унікальний досвід застосування мінеральних вод в Японії. Високу ефективність лікування з використанням цих вод можна пояснити тим, що за всіма ознаками вони поєднують лікувальний вплив, властивий усім трьом категоріям. Вони мають підвищений (або, навпаки, дуже низький) вміст основних компонентів (1 г/л - в Японії також існує подібна норма), значну концентрацію специфічних компонентів (серед них є такі, які за санітарними нормами вважають "забороненими") і незвичайні фізичні властивості (дуже низька рН, високотермальні). Вивчивши досвід Японії, ми вважали за необхідне ввести у класифікацію нову класифікаційну одиницю - "Води, лікувальні за ознаками двох або трьох категорій".

Всього класифіковано 323 українських родовища і проявів мінеральних вод. їх упорядкований список додається до класифікації. У списку міститься класифікаційний порядковий номер типу води. За номером можна швидко знайти воду в класифікації і отримати з одного рядка класифікаційної таблиці такі відомості:

1) склад води, вказаний і формулою Курлова, повна назва води, шифр;
2) українські, російські та інші зарубіжні аналоги;
3) застосування води - внутрішнє, зовнішнє, комплексне;
4) застосування вод в Україні, Росії та інших країнах;
5) для вод зі специфічними компонентами - відомості про вміст цих компонентів;
6) для вод зі специфічними властивостями - відомості про ці властивості;
7) розташування родовища води по областях України.

В загальному списку родовищ і проявів додатково до порядкового номера типу води, за яким можна знайти всі зазначені відомості, ще раз вказано область України, в якій розташоване родовище або прояв даної мінеральної води, і зафіксоване джерело, звідки отримані відомості про мінеральну воду.