Подземные воды являются полезным ископаемым. В отличие от других видов полезных ископаемых, запасы подземных вод возобновимы в процессе эксплуатации. Участки водоносных горизонтов или комплексов, в пределах которых имеются условия для отбора подземных вод, отвечающих установленным кондициям, в количестве, достаточном для экономически целесообразного их использования, называются месторождениями подземных вод .

По характеру использования подземные воды подразделяются на хозяйственно-питьевые, технические, промышленные, минеральные воды и термальные воды. К водам хозяйственно-питьевого типа, используемым для водоснабжения, относят пресные воды, отвечающие кондициям (с определёнными вкусовыми качествами, не содержащие вредных для здоровья человека веществ и микроорганизмов). Промышленные воды с повышенным содержанием отдельных химических элементов (I, Br, В и др.) представляют интерес в качестве источника этих элементов, а также используются в некоторых областях промышленности.

Особую группу составляют минеральные воды . Эти воды обладают повышенным содержанием биологически активных минеральных (реже органических) компонентов или специфическими свойствами (температура, радиоактивность и др.), благодаря которым оказывают на организм человека лечебное действие.

К особой категории относятся также месторождениягипертермальных вод (с температурой до 100 0 С и выше), связанные с областями современного вулканизма (Камчатка, Курильские острова и др.). Горячие воды таких месторождений используются геотермальными электростанциями и для теплоснабжения близлежащих населенных пунктов. При этом проблемой эксплуатации этих вод является их высокая минерализация и газонасыщенность, определяющие высокую химическую активность вод и интенсивное выпадение солей при охлаждении.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Известняк - широко распространённая податливая порода, лёгкая в обработке, но достаточно прочная, несмотря на свою способность к растворению. Известняки и их метаморфические аналоги - мраморы, доломиты - широко распространены по всему миру. В Средние века в Европе именно из известняков строились многочисленные города, окружённые крепостными стенами, в том числе и знаменитые памятники архитектуры - соборы Парижа, Милана, замки Луары, храмы в Древней Руси…

Мрамор, благородный и прочный материал, часто использовался в облицовке зданий. Чтобы оценить богатую палитру цветов мрамора и яшмы - другого ценного материала, достаточно обратить внимание на богатый декор многих станций Московского метрополитена, по праву считающегося одним из самых красивых в мире.

В Италии, в местечке Каррара, добывался мрамор, из которого ваяли свои творения знаменитые зодчие эпохи Возрождения - Леонардо да Винчи, Микеланджело Буонарроти.

АГРОХИМИЧЕСКОЕ СЫРЬЁ
Фосфор, калий и азот. Для поддержания плодородия почв и получения высоких урожаев требуются удобрения. Издавна в сельском хозяйстве для этих целей применялись зола, помёт, навоз. Современное агропромышленное производство всё шире использует «камни плодородия» - сырьё из агрохимических руд. Все вещества, повышающие плодородие почв, содержат наиболее ценные компоненты - фосфор, калий и азот. Осадочные горные породы фосфориты добываются во многих странах. Крупные запасы этого ценного компонента содержатся в апатитонефелиновых рудах на Кольском полуострове. В странах Средиземноморья фосфориты связаны с осадочными породами, образовавшимися на дне древнего моря Тетис. Калийные соли помогают растениям лучше переносить засуху и мороз, способствуют росту. Эти полезные ископаемые добывают в основном из соленосных отложений, образовавшихся на месте древних морей. Они есть на территории современных Германии, Польши, России, но первое место в мире по добыче калийных солей занимает Канада (1/3 всей мировой добычи).

Минеральное сырьё, содержащее азот, - это в основном селитра и торф. Самые крупные месторождения селитры находятся на тихоокеанском побережье Южной Америки, в пустыне Атакама в Чили и в пустыне Сечура в Перу.

ДРАГОЦЕННЫЕ И ПОДЕЛОЧНЫЕ КАМНИ
Эти полезные ископаемые не являются промышленным сырьём, не используются как топливо. Но их добыча - одна из самых ярких и захватывающих страниц в истории человечества, а для некоторых стран - основной источник дохода. Красивые камни, из которых делали украшения, во все времена были очень популярны, а их поиски и добыча иногда носили характер «лихорадок», когда слухи о богатых находках побуждали многих людей отправляться на их поиски. На протяжении нескольких веков людей тревожили «золотые и серебряные лихорадки» в Калифорнии и на Аляске, «алмазные лихорадки» в Индии и Южной Африке, многочисленные «изумрудные лихорадки» в Бразилии и Колумбии. Способы добычи драгоценных камней практически не изменились - это тяжёлый ручной труд, промывание многих кубометров породы в поисках драгоценных камней и металлов.

ВОДА - САМОЕ НЕОБХОДИМОЕ ЛЮДЯМ ПОЛЕЗНОЕ ИСКОПАЕМОЕ
Вода служит источником всего живого на нашей планете, источник энергии, источник руд (так как содержит растворённые частицы разных минералов), может использоваться и в быту, и в медицине… Нет другого такого полезного ископаемого, в котором так нуждался бы человек. Без воды или в условиях её дефицита земли становятся высохшими и безжизненными. Сейчас 1/3 населения земного шара страдает от нехватки воды. Воды рек и морей не знают границ, и загрязнение их на территории или в акватории одной страны влечет отравление природы в других. Поэтому охрана водных ресурсов - первоочередная проблема для всех стран мира.

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).

Компонент	Вклад в минеральное питание (%)	Наибольшие допустимые концентрации (мг/л)	ПДК в РФ	Примечания
Mg 2+	3-10			Mg/SO 4 диарея
Na +	1-4
Cl -	2-15			по вкусу; не опасно <600 мг/л
SO 4 2-				диарея
NO 3 -				болезнь blue baby
NO 2 -		0,1
F -	10-50	1,7		ниже при высоком водопотреблении
As	ca. 30	0,05		болезнь black-foot
Al	-	0,2		Подкисление/флокули­рова­ние Al
Cu	6-10	0,1		3 мг/л в новых водопроводных системах
Zn	ничтожное	0,1		5 мг/л в новых водопроводных системах
Cd	-	0,005
Pb	-	0,05
Cr	20-30	0,05

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

Токсикологические показатели	ПДК, мг×л -1
Сухой остаток
Сульфаты (SO 4 2-)
Хлориды (Cl -)
Железо (Fe)	0,3
Марганец (Mn)	0,1
Алюминий остаточный	0,5
Медь (Cu 2+)	1,0
Цинк (Zn 2+)	5,0
Бериллий (Be)	0,0002
Молибден (Mo)	0,25
Мышьяк (As)	0,05
Нитраты (NO 3 -)	45,0
Свинец (Pb)	0,03
Селен (Se)	0,001
Стронций (Sr)	7,0
Фтор (F) для климатических районов: I-II	1,5
III .	1,2
IV .	0,7
Жесткостьобщая, мг-экв×л -1	7,0
pH	6,0-9,0

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 вода обладает 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 вода не 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 вода служит 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 .

Даже как-то странно называть ее ископаемым: вроде бы вот она вокруг нас, течет в ручейках и реках, плещется в прудах и морях, даже с неба льется. И тем не менее такое название — верное. Вспомните о колодцах и артезианских скважинах. Разве в этих случаях воду не приходится добывать в буквальном смысле слова из-под земли?

Ну, а уж о том, что это ископаемое полезное, и говорить не нужно. Вот уж действительно, без воды — “и ни туды, и ни сюды”. Практически ни один известный нам процесс, от заварки чая до охлаждения автомобильных двигателей, нельзя представить без воды.

И в то же время ни одно из дарованных нам природой веществ, кроме, пожалуй, воздуха, не подверглось со стороны человека столь мощной атаке. Сегодня ощущается дефицит пресной и чистой морской воды. И это острейшая проблема.

Однако есть ресурсы, которые человек еще не использует в полную силу. Например, морская вода — известны установки по ее опреснению. Они могут быть самыми примитивными и приводиться в действие даже солнечными лучами. А есть и довольно сложные, которые работают на атомной энергии. Один из таких опреснителей уже довольно давно действует на пустынном и безводном берегу Каспийского моря. Есть и целые страны, живущие только на опресненной морской воде, например островное государство Бахрейн в Персидском заливе.

На больших глубинах под землей открыты реки и даже целые озера пресной воды, до использования которых человеку еще предстоит добраться. Ведь почва представляет собой как бы слоеный пирог из перемежающихся водопроницаемых и водоносных слоев. Чем глубже расположен водоносный слой, тем чище в нем вода: она многократно профильтровалась, пройдя лежащие выше слои. И если необходимо пробурить скважину для снабжения питьевой водой, то хорошо бы добраться до участка поглубже.

А уж если заглянуть в будущее, возможно, и не столь далекое, то при плавании по океану мы, быть может, встретим буксир, тянущий за собой… огромный айсберг. Ведь это тоже хранилище, пусть твердой, но воды. И ее можно с небольшими потерями транспортировать из Антарктиды туда, где воды не хватает…

Расплавы звонких руд вонзились в интервалы И трещины пород; подземные пары. Как змеи, извиваясь меж камнями, Пустоты скал наполнили огнями Чудесных самоцветов. Все дары Блистательной таблицы элементов Здесь улеглись для наших инструментов И затвердели… Н. Заболоцкий Не кажется ли вам, что в этих строках невольно отразилось потребительское отношение человека к “подземным кладовым”, к тем запасам…

Прежде чем начать добычу какого-либо из полезных ископаемых, хорошо бы знать, где его можно найти. Как было бы удобно по случайно найденному самородку указать, что вот в этом месте и скрываются залежи, например, золота или железа. Но если золото и встречается в самородном виде, то железо, к сожалению, словно рассеяно в земной толще, да еще…

Полезные ископаемые, залегающие очень близко к поверхности земли, люди умели добывать очень давно. Например, в Германии известна так называемая Рудная гора, которую в течение долгих лет просто понемногу скапывали. Да и сейчас строительные материалы порой извлекают не мудрствуя лукаво, уничтожая холмы и даже целые горы. Это — один из видов добычи открытым способом. В таких…

Ну, а если все-таки нужные нам топливо и руда залегают глубоко? Тогда, ничего не поделаешь, приходится рыть шахты. Известно, что забираться под землю люди научились уже тогда, когда еще только пользовались каменными орудиями. Чтобы достать необходимый для них кремний, прорывали шахт глубиной до десяти метров с короткими боковыми ходами — штреками. Этот опыт в дальнейшем…

Какое же топливо на сегодня самое для нас выгодное? Это, безусловно, нефть. Может быть, вам покажется удивительным, но промышленная добыча ее началась всего лишь около ста пятидесяти лет назад. Еще в 1883 году практически всю нефть получали в одном из североамериканских штатов — Пенсильвании. “Королем” тогда был уголь, и казалось, что соперников у него нет….

Там, где залегает нефть, как правило, можно обнаружить и газ. Трудно представить себе современную жизнь без такого удобного для использования вида топлива. Ведь это — и газовые плиты на наших кухнях, и газовые баллончики, которые возят на дачи, и огромное количество вещей и предметов, сделанных из газа с помощью химии. Достаточно сказать, что сейчас каждый…

А только ли нефтью богато океанское дно? Чем больше человек исследовал океан, тем более убеждался в том, какими несметными запасами он обладает. Огромные площади океанского дна на глубинах 4-6 километров покрыты породами, содержащими железо и марганец. Запасы эти оцениваются в несколько триллионов тонн, и даже если небольшую их часть удастся поднять “с морского дна”, многие…

Вот еще одна проблема. Те, кому приходится проезжать через Донбасс или еще через какой-нибудь район угледобычи, наверняка видели терриконы — искусственные горы, образованные из так называемой пустой породы. Когда люди сосредоточивают свое внимание на получении какого-либо одного полезного ископаемого, все остальное, что сопутствует его добыче, не берется в расчет. Из этих отходов и образуются горы,…

А почему, говоря о полезных ископаемых, мы должны “заглядывать” под землю или на дно океана? Может быть, стоит поднять взор… на небеса? Ближайшая наша космическая соседка — Луна. Не поделится ли она с нами своими запасами? Сегодня такие вопросы звучат вовсе не фантастически. Совсем недавно на поверхности Луны, на дне ее кратеров и на полюсах,…

А зачем могут понадобиться лунные базы? Они потребуются не только для научно-исследовательских целей, как, скажем, базы в Антарктиде. Есть и более практичные намерения: Луна должна стать перевалочной базой при создании в околоземном пространстве индустриального пояса. Что это такое? Чтобы убрать с Земли экологически вредные производства, сохранить ее природные ресурсы, предлагается вывести заводы и фабрики на…

Минеральными водами называются природные подземные воды, с более или менее постоянным химическим составом и повышенным содержанием биоактивных минеральных или органических элементов.

Такие воды обладают лечебными свойствами и используются как для употребления, так для наружного применения (минеральные ванны).

Характеристика минеральных вод

По сути, любая вода из подземных или надземных источников имеет в своем составе минеральные соли и другие полезные для человека компоненты. Отличие воды, которую называют минеральной, от обычной пресной в том, что ее состав формируется в течение сотен лет под влиянием ряда факторов в подземных источниках. Ее состав всегда стабилен и зависит от месторождения, а не от времени года и погодных условий, как в случае с пресной.

Минеральная вода, которую можно употреблять внутрь, прозрачна. Однако она может иметь легкий оттенок желтого, коричневого или зеленого цвета, а также небольшой осадок в зависимости набора содержащихся в ней элементов.

Минеральные воды имеют обширную классификацию. Они различаются по:

• химическому составу (сероводородные, углекислые, железистые, йодные, бромные и т.д.)
• степени минерализации (от пресных до высокоминерализованных);
• назначению (столовые, лечебные и лечебно-столовые).

Месторождения и добыча минеральных вод

Существует огромное количество месторождений минеральных вод по всему миру. Особенно богата ими территория России (Кавказ, Дальний Восток, Калининградская область, Пятигорск и т.д) и Европы (Чехия, Румыния, Украина, Австрия, Болгария, Германия, Франция, Литва, Сербия и т.д.).

Добыча минеральной воды в промышленных масштабах осуществляется, зачастую, при помощи каптажей - сооружений, позволяющих извлекать полезные ископаемые из недр земли на ее поверхность. В частности, для добычи вод, пролегающих глубоко в пластах земли, используют буровые скважины, реже - колодцы. Существуют источники минеральных вод, которые сами выходят на поверхность в виде родников и ключей. Обычно, в таких местах строятся бальнеологические лечебницы и курорты.