Лысогорское месторождение лечебных глин-тереклит, преимущества и перспективы

VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Лысогорское месторождение лечебных глин-тереклит, преимущества и перспективы

Баскаева Л.О. 1Сикоев Р.В. 1
1МБОУ СОШ с. Цалык
Бестаева М.Р. 1
1МБОУ СОШ с. Цалы
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

I.Введение.

В ближайшие годы предполагается переориентация Северной Осетии на развитие в ней курортных зон и укрепление реабилитационно-восстановительной базы республики. Необходимость этого, диктуется не только благоприятным климатом в сочетании с красивым ландшафтом, значительными и уникальными в своем разнообразии природными ресурсами, но и тем, что находящиеся в этом же регионе Кавминводы - один из старейших и популярных курортных районов страны в настоящее время требуют оздоровления экологической обстановки и переоценки запасов месторождений (IX Всероссийских съезд физиотерапевтов и курортологов).

Для дальнейшего развития собственной санаторно-курортной базы Северной Осетии значительный интерес представляет разработка грязевых месторождений. (1)

Актуальность освоения Лысогорского месторождения лечебных глин тереклитов вытекает также из того очевидного факта, что разведанные и апробированные запасы лечебных глин в Республике Северная Осетия-Алания отсутствуют, в связи с чем лечебные учреждения снабжаются завозимыми из других районов лечебными грязями, а глины тереклиты Орджоникидзевского месторождения используются во Владикавказской Физтерлечебнице с 1938 года, без апробации запасов. (2)

Кроме того в связи с принятием федерального проекта о развитии курортов Северного Кавказа, в частности, строительство курортной зоны «Мамисон» в Северной Осетии расширится территория применения лечебных глин, что определяет необходимость исследования изменения химических свойств грязевого раствора тереклита от химического состава используемой воды.

Цель работы заключается в исследовании изменения химических свойств грязевых растворов тереклита от химического состава используемой воды.

Содержание поставленных задач:

٭ Изучение актуальности проблемы;

٭ Ознакомиться с основными типами лечебных грязей;

٭ Изучить основные показатели и нормы оценки лечебных грязей;

٭ Изучить механизм действия лечебных грязей на организм человека;

٭ Исследование глинистых месторождений РСО-Алании;

٭ Изучить преимущества Лысогорского месторождения глинистых пород;

Работа относится к естественнонаучным прикладным работам.

Значимость работы заключается в исследовании влияния химического состава воды используемой для приготовления грязевого раствора на его химические свойства для более эффективного использования при лечении различных заболеваний, и в частности, в косметологии.

II. История грязелечения.

Грязелечение является древним методом лечения с использованием естественных природных образований. Грязелечение еще называют пелоидотерапией (от греческого pelos – ил, глина и terapia – уход, лечение). С лечебной целью грязи применяли в Древнем Египте, Древнем Риме, Индии, о чем свидетельствуют указания в трудах древних историков и врачей (Геродот, Плиний, К. Гален и др.). В Италии с XVI века начали применять для леения различных заболеваний серо-землянистую массу, которую брали с места извержения вулканов. Во Франции грязелечение начали использовать в XVII в., а в Германии – в XVIII в. (3). Грязелечение на Руси начали применять в XIII в. Литературные источники и материалы археологических раскопок свидетельствуют, что Крым с незапамятных времен славился чудодейственными рапой и грязью. Применявшийся метод лечения грязью носил эмпирический харатер, то нередко приводило к трагическому исходу. В народе издавна бытовали легенды о чудодейственных свойствах сакских грязей. Некоторые из них приводятся в записках первого врача Сакского курорта С. Н. Оже и в трудах известного русского бальнеолога профессора А. И. Щербака. С начала 30-х годов XX века стало широко применяться курортное и некурортное грязелечение. За последние десятилетия разведаны тысячи минеральных источников, более 700 месторождений лечебных грязей и не менее 500 районов с благоприятными климатическими условиями. Глину нам подарила сама природа, обогатив ее великолепным разнообразием  неорганических веществ, минералов и микроэлементов. На протяжении тысячелетий ее в качестве фармакологического продукта, способного оказывать на организм человека выраженное терапевтическое воздействие: противовоспалительное и заживляющее, противоболевое и болеутоляющее, расслабляющее и восстанавливающее жизненные силы, дезинтоксикационное и восстанавливающее минеральный баланс.

Глину использовали не только в медицине, но и в косметологии. Научное объяснение этого феномена нашлось уже в прошлом веке. Как правило, наши ткани в той или иной степени испытывают недостаток питания. С возрастом (уже в 25-30 лет и старше) клетки организма начинают испытывать дефицит питательных веществ - начинается старение на тканевом уровне. Оно усугубляется нарастающим отравлением тканей, которые не могут вывести из себя накопившиеся шлаки. В результате этого возникают заболевания кожи, аллергические реакции, усиливается общая интоксикация организма. Косметическая глина способна не только удалить накопившиеся токсины, но и оптимизирует минеральный состав кожи, обеспечивая ее дополнительным питанием за счет обмена входящих в ее состав микроэлементов на токсины и шлаки, мешающие нормальной работе покровов тела. Поэтому при наружном применении косметическая глина дарит нам красоту и молодость. (4)

III. Основные показатели и нормы оценки грязей.

Кристаллический скелет (остов) состоит из глинистых и песчаных частиц диаметром более 0,001 мм, малорастворимых в воде солей- гипса, углекислого и фосфорнокислого кальция, углекислого магния и др., а также грубых органических остатков. Дисперсность кристаллического скелета имеет важное бальнеологическое значение: чем больше содержание мелких силикатных частиц, тем лучше качество грязи. Если в грязи больше 50% скелета составляют частицы диаметром более 0,01 мм, то такие грязи относят к грязям грубого остова. В тех случаях, когда частицы кристаллического остова в диаметре больше 0,25 мм, грязь считается засоренной. Грязь с показателем засоренности более 3% относят к грязям низкого качества, не имеющим бальнеологического значения. С кристаллическим скелетом связан ряд важных лечебных свойств грязи: её вязкость, пластичность, влажность и влагоемкость, в известной мере тепловые свойства и адсорбционная способность. Чем тоньше скелет грязи, тем больше её влагоемкость. Таким образом, лечебная грязь- это однородная масса, густой консистенции, пластичная, характеризующаяся высокой влажностью, большой теплоемкостью и малой теплопроводностью, большой адсорбционной способностью. Пластичность грязи определяет ее способность легко намазываться на тело и хорошо на нем удерживаться. Она измеряется величиной сопротивления сдвигу при минимальной силе, которая обуславливает первое нарушение структуры грязи, и выражается в единицах дин/см2.

Вязкость грязи является показателем прочности коллоидальной структуры; при ее недостаточности «грязь сползает с тела больного». Липкость грязи характеризуется величинами 5000 до 8000 дин/см2. Влажность грязи определяет ее физико-химические свойства: объемный вес, тепловые и пластические свойства, электропроводность. Влагоемкость грязи - это способность накопить максимальное для нее количество воды (до полного насыщения). Основными физико-химическими свойствами грязи, определяющими ее бальнеологическое значение, являются тепловые. В частности, чем выше теплоемкость, тем больше теплоудерживающая способность, чем меньше теплопроводность, тем тепловые свойства грязи активнее. Удельная теплоемкость определяется количеством тепла в килоджоулях, необходимых для нагревания 1 кг грязи нФ 1 Кельвин Дж/(кг∙К). Качество лечебных грязей также определяется рядом других свойств: - реакцией среды (рН); - окислительно–восстановительным потенциалом (∑Н); - величиной минерализации и ионным составом грязевого раствора. Эти величины характеризуются формулой ионного состава , где указываются величина общей минерализации раствора в г/л, в числителе - анионы, в знаменателе - катионы в экв.% (от большего их содержания к меньшему, но не менее двух анионов и катионов). - биогенные элементы определяют биологическую активность грязей: углерода, серы, железа, фосфора, кремния, азота.

В состав грязи входят также до 15 различных микроэлементов: свинец, бериллий, молибден, цирконий, стронций, ванадий, марганец, титан и др. В грязи обнаруживаются такие органические кислоты как муравьиная, уксусная, смоляная, гуминовая, оказывающие раздражающее воздействие при аппликации грязи на кожу. В грязях обнаружены также биологически активные органические вещества типа женских половых гормонов (фолликулин, синэстрол), биогенных стимуляторов. Газы содержаться в растворе либо, если их содержание превышает растворимость, выделяются в виде свободных газов – так называемого летучего комплекса.

IV. Исследование месторождений лечебных глин РСО-Алании.

Небольшая по площади территория Республики Северная Осетия - Алания характеризуется колоссальным разнообразием природно – климатических комплексов с живописными, быстро сменяющими друг друга ландшафтными зонами, уникальными по своему объему и разнообразию типов ресурсами минеральных вод, которые могут служить базой для создания крупной санаторно–курортной агломерации, сопоставимой с широко известными Сочи – Мацестинскими и Кавминводским регионами. Санаторно – курортный комплекс РСО-Алания представлен пятью действующими санаториями: «Осетия», «Тамиск», «Фиагдон», «Сосновая роща», «Урсдон». Северная Осетия располагает огромными запасами пелоидов представленных низкоминерализованными безсульфидными глинами-тереклитами. Тереклитовые глины более 50-ти лет используются в в практике внекурортных учреждений республики. В перспективе лечебной базой курортов северной Осетии станут Лысогорское, Тамисское, Коринское месторождения лечебных глин – тереклитов, запасы, которых позволяют планировать их широкое использование в санаторно – курортных и восстановительных учреждениях. Геолого – гидрогеологическая информация, собранная в процессе изучения территории Северной Осетии, позволяет рассчитывать на открытии ряда новых месторождений, прогнозные запасы, которых по оценке гидрогеологов могут составить более 30 тысяч куб. м. в сутки. И хотя существующие на данном этапе месторождения лечебных глин тереклитов Орджоникидзевское, Тамисское, Бирагзанг, Урсдон по своим физико–химическим и другим характеристикам схожи с глинами тереклитами Лысогорского месторождения, но они находятся в труднодоступном месте и используются без апробации запасов.

V. Преимущества Лысогорского месторождения лечебных глин.

Лысогорское месторождение лечебных глин (рис.1) расположено в Северной Осетии ,в 3-5 км к юго-западной окраины столицы республики- г. Владикавказа, у ЮЮВ подножия горы Лысая, в 1,2-1,5 км от её вершины и в 4 км от санаториев «Осетия» и «Редант» . Оно расположено в пределах городской черты. Общая площадь месторождений составляет около 12 га. Естественными границами месторождения являются на западе и северо-западе небольшая речка Грязевая, на юго-западе и юге - асфальтированная дорога на гору Лысая, на востоке и северо-востоке оно ограничивается высоковольтной линией электропередач и садами огородами, а северная граница проводится условно в 500 м от южной границы. Месторождение расположено в экономически высокоразвитом освоенном районе с развитой сетью асфальтированных и грунтовых дорог, с близко проходящими линиями электропередач. Основными потребителями лечебных грязей будут санатории «Осетия», «Редант», Владикавказская физиотерапевтическая больница и другие лечебные учреждения. Кроме того, в первые годы эксплуатации месторождения потребителями лечебной грязи будут ещё и санатории «Кармадон», «Тамиск» и пансионат «Урсдон». Лысогорскими лечебными грязями в дальнейшем будут обеспечиваться, и другие санатории, строительство которых планируется в связи с принятием федерального проекта о развитии курортов Северного Кавказа.

Лечебная грязь в южных окрестностях города Владикавказа открыта профессором Э.А. Штебером, который в 1938 г. Сделал доклад о выявленной им в левобережье Терека вулканоидной грязи, обладающей превосходными лечебными свойствами. Грязь получила название тереклит («литос» -камень). Исследование физико-механических свойств тереклита показали, что по сравнению с другими лечебными грязями тереклит обладает рядом важных преимуществ. Он не содержит инородных обломков, царапающих кожу пациента, неприхотлив к условиям хранения и транспортировки. Устойчивость тереклита при нагревании до 100-120 градусов позволяет достигать его абсолютной стерильности. Ценными свойствами тереклита были признаны большая теплоемкость, слабая теплопроводность, высокая адсорбционная и каталитическая способность. Интересными оказались результаты клинического исследования нового лечебного продукта. Аппликации из него даже при высокой их температуре легко переносились больными, обычного в таких случаях учащения пульса и повышении кровяного давления не наблюдалось. Столь благоприятные свойства дают возможность назначать тереклитовые аппликации больным, которым лечение любой другой грязью были противопоказаны. Лабораторное и бальнеологическое изучение тереклитов показало, что они по физико-химическим, санитарно-бактериологическим и другим показателям удовлетворяют требованиям кондиций разработанных Всероссийским научным центром медицинской реабилитации и физической терапии Министерство здравоохранения. В то же время тереклиты безоговорочно не могут быть отнесены ни к одному из используемых в нашей стране типов пелоидов. Они существенно отличаются и от обычных глин, в том числе от глин, используемых в глинолечении. Химический состав глинистых пород по литературным данным и результатам спектрального анализа тереклитов приводятся в (таблице 1). Тем не менее, принятую в бальнеологии терминологию, тереклиты Лысогорского месторождения следует классифицировать как лечебные низкоминерализованные безсульфидные глины-тереклиты. Опытными работами определены сроки самоочищения- 5 месяцев и регенерации – 4 месяца. По физическим свойствам, минеральному, фракционному и химическому составу, минерализации и ионному составу грязевого раствора, а также составу физиологических групп бактерий и их общей активности тереклиты Лысогорского месторождения являются полным аналогом тереклитов Орджоникидзевского месторождения, используемых в качестве лечебных грязей еще с 1938 года, (таблица 2). Других аналогов подобного сырья в России и в пределах стран СНГ не известно. Выявленные запасы тереклитов полностью удовлетворяют заявленную потребность существующих и проектируемых санаторно-лечебных организации республики более чем на 50 лет. По степени изученности геологического строения, качества сырья, географо-экономических, горнотехнических, экологических и других условий эксплуатации, по достигнутому соотношению запасов разных категорий и всем другим факторам Лысогорское месторождение лечебных глин-тереклитов будет подготовлено к промышленному освоению после проведения работ по составлению технологической схемы отработки и округа горно-санитарной охраны. Доверенность полученных качественных и количественных показателей лечебных грязей с течением времени не изменится, т.к. тереклиты не прихотливы к условиям хранения и надежно перекрыты от любых источников загрязнения. (5) По химическому составу макро- и микроэлементов порода “Тереклит” приближается к составу глин баталапашинской свиты муцидакальского горизонта, т.е. относится к осадочным породам, а не к вулканоидам. Внешние признаки в обеих пробах грязи, полученных для аппликаций, одинаковы. Она тёмно-серого цвета, однородная, без запаха, вязкая, пластичная, с включением слабо набухших агрегатов породы, которые легко растираются между пальцами (6).

VI. Проведение исследовании.

Нами были проведены лабораторные работы по исследованию некоторых химических свойств грязевого раствора тереклита, приготовленной для аппликаций, используя сырую и кипяченую воду.

Для проведения исследований взяли глину, тереклит с Лысогорского месторождения. По внешним признакам порода представлена плотным, темно-серыми, тонкослоистыми аргиллитоподобными глинами. При помещении кусочков породы в воду они постепенно размокают, превращаясь в мнущуюся темно-серую массу мягкой консистенции. Для определения некоторых химических свойств образцов проводились исследования по схеме и методикам, описанным в руководстве В.И. Бахмана.

1.Методика приготовления грязи из глины тереклита.

Для приготовления 200 г грязи из тереклита взяли воду кипяченую и сырую исходя из расчета, что природные грязи содержат от 40 до 70% влаги.

Ход работы. 60 г глины тереклит (порошок) поместили в фарфоровую чашку и залили 140 мл кипяченой (сырой) воды подогретой до 40о С и хорошо перемешав закрыли и оставили до полного размокания (2 часа).

2.Методика выделения грязевого раствора из грязи.

Выделение грязевого раствора из грязи производят отжиманием в прессе или отсасыванием на воронке Бюхнера. Мы использовали метод отсасывания на воронке Бюхнера.

Ход работы. Грязь накладывают на кружок фильтровальной бумаги, вложенной в воронку. Воронку Бюхнера вставляют в колбу Бунзена, которую подсоединяют к водоструйному насосу (по пути надо включить предохранительную склянку Дрекселя). Грязевой отжим собирают в пробирку, вставленную внутрь отсасывательной колбы Бунзена непосредственно под воронку Бюхнера. Собранный отжим анализируют. (7)

VII. Заключение

В результате проведенной работы, поставленные перед нами задачи, были выполнены.

Итак, сравнительная характеристика месторождений лечебных глин-тереклитов в РСО-Алания показала значительные преимущества Лысогорского месторождения лечебных глин-тереклитов по своему географическому местоположению и природным запасам. Анализ проведенных исследований говорит о том, что приготовление грязи и грязевого раствора из глины тереклит не повлечет побочных отрицательных эффектов при его использовании и будет зависеть от химических свойств воды используемой для ее приготовления, что позволит широко применять ее в любых профильных лечебных учреждениях.

Исследование рН грязевого раствора показала, что оно соответствует рН воды используемой для ее приготовления. Это важный показатель при использовании глины в косметологии и лечебных целях.

Существенных различий при исследовании содержания карбонатов и гидрокарбонатов в грязевом растворе, приготовленной из глины тереклит на сырой и кипяченой водах не наблюдается. Это облегчает технологию приготовления грязевых растворов из глины тереклит Лысогорского месторождения.

VIII. Литература.

1. Вагин В.С., Голик В.И. Проблемы использования природных ресурсов ЮФО. Учебник для вцзов – Владикавказ: Проект – Пресс, 2005 – 192 с

2. . Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей среды РСО-Алания в 2008 г.

3. Krymology.info/inde.php/ История грязелечения.

4. Щуваева Л.Н. и др.. К обоснованию лечебных грязей. Москва. 1975

5.. www. Inmoment.ru/ beauty/beautiful-cosmetic-clay.html.

6. Цибиров У. И. Поверхностные водные ресурсы РСО – Алания. Владикавказ., 2001г.

7. Бахман В. И., Овсянникова К. А. Анализ лечебных грязей (пелоидов). Москва. Медгиз., 1960.

Рис.1. Лысогорское месторождение глин-тереклит

Химический состав глинистых пород и тереклитов Северной Осетии.

(По данным лаборатории Московской НИИ)

таблица 1.

п/п

Показатели

Породы и образцы грязи

Аргилитты по Ронову

Глины баталапашинской свиты

Тереклиты

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

SiO2

TiO2

AL2O3

Fe2O3

FeO

MnO2

MgO

CaO

BaO

K2O

P2O5

C орг.

Na2O

Co2

SO3

CL

H2O

E

56,19

0,88

18,98

3,85

-

0,06

2,44

1,04

-

2,66

-

0,93

1,14

0,34

0,03

-

6,50

95,50

55,63

0,36

19,80

2,40

3,58

-

1,74

6,51

-

2,34

0,22

-

1,50

-

-

-

4.76

99,29

56,0

1,67

20,00

0,04

2,70

0,02

1,66

0,04

0,56

7,72

-

1,52

1,35

-

-

-

4,00

90,28

Микроэлементы в процентах(0)

1

2

3

4

5

6

7

8

Титан

Ванадий

Хром

Медь

Барий

Берилий

Стронций

Никель

1,0

0,02

0,01

0,001

0.1

не опред.

не обнар.

0.001

1-0.1

0,1-0,01

0,1-0.01

0,1-0,01

0,1-0,01

0,0001

0,003

0,0013

1,0

0,1

0,004

0,005

0,5

не опред.

не обнар.

0,003

Физико-химические показатели грязи, приготовленной для аппликаций из тереклита с пресной и минеральной водой. (По данным лаборатории Московской НИИ)

таблица 2.

Показатели

Грязь, приготовленная из тереклитов

На пресной воде

На минеральной воде «Редант»

Влажность, %

Объемный вес, г/см3

Липкость, дин/см2

Сопротивление сдвигу, дин/см2

Засоренность 0,25 мм, %

Теплоемкость, кал/г.град.

Реакция Среды, pH

Окислительно-восстановительный потенциал

Сероводород общий H2S

Железо закисное FeO, %

Железо окисное Fe2O3 , %

Углерод органический

Неполярный экстрат

Пигменты, в мг %

33

1,7

15230

6712

0,04

0,47

7,1

7,1

Не обн.

1800/2,69

0,03/0,04

1,67

0,08

1,02

35

1,7

9372

3657

0,12

0,48

6,8

6,8

Не обн.

1,52/2,35

Не обн.

1,76

0,13

1,14

В числителе- сырой, в знаменателе – несырой тереклит

Просмотров работы: 110