Вода относится к полезным ископаемым или нет

АиФ Детская Энциклопедия № 9. Полезные ископаемые 29/10/2004

Самое интересное в соцсетях

Вода — тоже ископаемое. И очень полезное!
Что такое обыкновенная вода? Пусть это вам не покажется странным, ребята, но пресная вода… тоже минерал с известной всем формулой H2O. При плюсовой температуре он находится в жидком агрегатном состоянии, а при нуле градусов превращается в кристаллы льда (или кристаллические агрегаты, массу мелких кристалликов) . А вот морскую воду, вероятно, можно сравнить уже не с минералом, а с горной породой: в ней растворена и соль натрия, и окислы многих химических элементов — минералов, в том числе сотни тысяч тонн золота и других металлов. Сегодня использовать это «полезное ископаемое» мы еще не можем: извлечение, к примеру, золота из морской воды очень и очень дорого и, как говорится, не рентабельно. Но уже сегодня кое-где в засушливых странах Ближнего Востока морскую воду используют: там работают опреснительные установки, превращающие ее в дефицитную в тех краях воду питьевую.

Подземные воды. Этот понятие в геологии объединяет всю воду, которая находится в почвах, глубоких слоях земной коры и даже в горных породах. Причем эта вода может быть в любом состоянии — твердом, жидком или газообразном. Таким образом, ископаемый лед вечной мерзлоты (вы знаете, что огромная часть поверхности нашей страны так промерзла во время оледенения, что до сих пор оттаять не может! ) тоже относится к подземным водам. Но когда мы говорим о воде как полезном ископаемом, то обычно имеем в виду «воду как воду» . Эта подземная вода может быть пресной или минеральной. Под землей иногда текут самые настоящие реки, плещутся огромные озера, запасов одного из которых хватит, чтобы напоить большой город. Пресная вода — настоящее полезное ископаемое. Даже словосочетание «месторождение вод» к большим подземным бассейнам вполне подходит. Многие предполагают, что напоить вдоволь, к примеру, Московскую область можно, используя воду нескольких подземных «морей» , находящихся в окрестностях столицы.

Изучением, поиском и разведкой подземных вод занимаются специалисты-гидрогеологи. Для поисков и добычи этого столь необходимого людям полезного ископаемого бурятся скважины. Скважины, по которым вода поступает на поверхность земли самотеком, под напором, называются артезианскими (по имени французской провинции Артуа, где это свойство подземных вод использовали еще несколько сотен лет назад) .

К особому виду подземных вод относятся воды минеральные, насыщенные полезными микроэлементами. Они могут быть и лечебными. Около больших месторождений минеральных вод построены курорты, возникли поселки и целые города, в названии которых есть слово «вода» . Это и знаменитые Карловы Вары в Чехии, и наши Минеральные Воды, Кисловодск, Железноводск и другие. Некоторые минеральные воды содержат так много полезных веществ (бром, йод, калий, литий и др.) , что их можно оттуда добывать, как из руды.

А еще в геологии есть понятие термальные воды. Обычно, их присутствие связано с вулканическими процессами, «подземным огнем» . Самые известные термальные источники в нашей стране находятся на Камчатке. Многие из них изливаются на поверхность в виде настоящих фонтанов — гейзеров. Особенно много их в знаменитой на весь мир Долине гейзеров. А среди других государств «страной гейзеров» можно назвать Исландию. Термальные воды уже сегодня с успехом используются в этой стране для отопления жилищ и сельскохозяйственных теплиц; начинают такое делать и жители Камчатки.

А в пустыне вокруг источника воды, как правило, образовывался оазис. В оазисе люди основывали поселение, а в незанятых оазисах находили пристанище караваны во время долгих переходов, что позволяло им восстановить силы для дальнейшего пути. Поэтому для пересечения пустыни важно было наличие проводника, знавшего места расположения оазисов, ведь караван шёл от одного оазиса к другому, и если бы он случайно прошёл мимо, людям грозила бы гибель в пустыне.

Для того чтобы основать новое поселение, людям необходимо было найти источник воды. Если его не было — рыли колодец. Умение найти место для колодца очень ценилось.

Людям нужны были также соль и железо, за ними они готовы были ездить на большое расстояние. Но порой на большие расстояния доставлялась и вода, многие крестьяне по целым дням возили в бочке воду для поливки огородов, в обязанности крестьянских детей входило ежедневное хождение по воду, наполнение кадки во дворе. Если источник или колодец в деревне иссякал, люди зачастую покидали это место.

При освоении непаханых ранее земель рыли новые колодцы. В ХХ веке в США и СССР стали прокладывать акведуки, оросительные каналы, рыть артезианские скважины. От наличия качественной воды зависело благосостояние целых регионов. В закаспийские пустыни везли воду целыми составами цистерн, на берегах морей стояли опреснительные установки, но они не обеспечивали полностью потребностей населения, к тому же опреснённая вода для питья не очень подходила.

Иной раз человек, только освоившись на новом месте, слишком алчно расходовал местные запасы воды и в итоге оказывался вынужден снова искать новое место. В США многие фермеры, устанавливая на источниках воды дождевальные установки, таким образом вызывали искусственную засуху: подземные запасы воды быстро иссякали.

В фильме «Фонтан» проезжие геологи взорвали родник на степном стане, чтобы вода «текла побыстрее». В итоге жителям стана пришлось искать новое место жительства, один из них перебрался в Москву, стал там водопроводчиком и приучил жителей многоквартирного дома беречь воду. В фильме «Скованные намертво» авантюрно настроенный бизнесмен нашёл воду в пустыне Невада, таким образом он получил возможность построить второй Лас-Вегас. Вода в пустыне — это всё.

Допустим, если на вашей земле есть нефть или другое достаточно ценное полезное ископаемое, то вам по карману будет доставка воды в бутылках, хотя это будет влетать в копеечку. Но когда вы исчерпаете своё месторождение, никто в это место больше воду возить не станет. А вот если у вас есть свой источник воды — вы сможете заниматься чем угодно, если будете пользоваться водой разумно.

Сейчас на Земле вообще не так много воды, которую можно пить без риска для здоровья. Вода, получаемая из ледников, содержит слишком мало полезных веществ, кроме того, бедна ионами. До сих пор ценится вода из известных по всему миру источников, например, эвианских. В местах с качественной природной водой, как правило, наиболее развита кулинария, например, в Киото, славящийся источниками чистой воды, со всей Японии едут за свежим тофу. И кофе лучше всего пить не там, где его много растёт, а там, где хорошая вода. Например, в Хорватии, где воду можно безбоязненно пить из-под крана, кофе много вкуснее, чем в Турции — мы с Мидоричкой смогли в этом убедиться.

В мире, где происходит действие аниме-сериала «Изгнанник», чистая вода является наивысшей ценностью — она стоит больших денег, это самый дорогой напиток в лучших барах. Подобное, увы, отнюдь не фантастика в наши дни.

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.