Природные источники условно чистой питьевой воды. Источники воды на земле

Пресная вода.

Вода – основа жизни на земле. Наш организм состоит из воды на 75%, мозг – на 85%, кровь – на 94%. Калорийность воды составляет 0 ккал на 100 грамм продукта. Вода, которая не оказывает негативного воздействия на здоровье человека, называется питьевой водой или незагрязненной водой. Вода должна соответствовать санитарно-эпидемиологическим нормам, ее очищают с помощью установок водоподготовки.

Пресная вода.

Основным источником пресной воды являются реки и озера. Самым крупным водохранилищем по праву считается озеро Байкал. Вода этого озера считается самой чистой. Пресную воду делят на 2 типа по химическому составу:

СОБСТВЕННО ПРЕСНАЯ – пресная вода абсолютно чистой в природе не встречается. Она всегда содержит в себе небольшой процент минералов и загрязнений.

МИНЕРАЛЬНАЯ ВОДА – питьевая вода, в состав которой входят микроэлементы и минеральные соли. Из-за уникальных свойств минеральных вод, ее используют в лечении различных болезней и профилактике. Минеральная вода способна поддерживать здоровье организма. Минеральная вода делится на 4 группы по содержанию в ней минеральных компонентов. Минеральные лечебные воды с минерализацией свыше 8 г/л, такая вода должна приниматься по назначению врача. Минеральные лечебно-столовые воды с минерализацией от 2 до 8 г/л. Их можно использовать в качестве напитка, но не в больших количествах. Среди популярных можно выделить Нарзан и Боржоми. Минеральные столовые воды, содержащие 1 – 2 г/л минеральных элементов. Столовые воды с минерализацией менее грамма.

Минеральные воды можно квалифицировать исходя из химического состава: гидрокарбонатные, хлористые, сульфатные, натриевые, кальциевые, магниевые и смешанного состава;

По газовому составу и отдельным элементам: углекислые, сероводородные, бромистые, мышьяковистые, железистые, кремниевые, радоновые:

В зависимости от кислотности среды: нейтральная, слабокислая, кислая, сильнокислая, слабощелочная, щелочная. «Минеральная вода» на этикетках означает, что она разлита в бутылки прямо из источника и не подвергалась никакой дополнительной обработке. Питьевая вода – это вода обогащенная минералами искусственным путем.

Этикетку на бутылке следует изучать внимательно, на ней должны быть указаны:

• Номер скважины или наименование источника.
• Наименование и местонахождение изготовителя, адрес организации, уполномоченной принимать претензии.
• Ионный состав воды (указывается содержание кальция, магния, калия, бикарбонатов, хлоридов)
• ГОСТ или технические условия.
• Объем, дата розлива, срок годности и условия хранения.

ГОСТ гарантирует нормативы безопасного наличия таких загрязнителей, как ртуть, кадмий или свинец, радионуклидов в воде не превышены, бактериальное загрязнение отсутствует.

« Минеральная вода « на этикетках означает, что она разлита в бутылки прямо из источника и не подвергалась никакой дополнительной обработке. Для забора воды используют артезианские источники. Они хорошо защищены от воздействия промышленных, сельскохозяйственных и бактериальных загрязнений. Эту воду проверяют на химический состав, очищают, применяя промышленные и бытовые фильтры. Так же используют и родниковую воду.

Питьевая вода – это вода обогащенная минералами искусственным путем.

СОБСТВЕННО ПРЕСНАЯ ВОДА

Это естественный растворитель, она содержит в своем составе частички веществ окружающих ее. Она обладает показателями кислотности и жесткости. Вода так же может обладать вкусовыми качествами, запахом, цветом и прозрачностью. Ее показатели зависят от места расположения, экологической обстановки, от состава водоема. Пресной водой принято считать воду, которая содержит в себе не более 0,1% соли. Находиться она может в разнообразном состоянии: в виде жидкости, пара, льда. Количество растворенного в воде кислорода является важным показателем ее качества. Кислород необходим для жизни рыб, биохимических процессов, аэробных бактерий. Рн связана с концентрацией ионов водорода и дает нам понятие о кислотности или щелочных свойствах воды, как растворителя. Рн < 7 – кислая среда; рН=7 – нейтральная среда; рН>7 – щелочная среда. Жесткостью называется свойство воды, обусловленное содержанием в ней ионов кальция и магния. Различают несколько видов жесткости – общая, карбонатная, некарбонатная, устранимая и неустранимая; но чаще всего говорят об общей жесткости. Чем ниже жесткость воды, тем меньший вред жидкость наносит нашему организму.

ЗАПАХ ВОДЫ

Обусловлен наличием в ней летучих пахнущих веществ, которые попадают в воду естественным путем, либо со сточными водами. Запах по характеру подразделяют на 2 группы, описывая его субъективно по своим ощущениям. Естественного происхождения (от живущих и отмерших организмов, от влияния почв, водной растительности и т.п.) землистый, гнилостный, плесневелый, торфяной, травянистый и др. И искусственного происхождения – такие запахи обычно значительно изменяются при обработке воды; нефтепродуктов (бензиновый и др.), хлорный, уксусный, фенольный и др. Оценивают запах по пятибалльной шкале (ноль соответствует полному отсутствию запаха):

• ОЧЕНЬ СЛАБЫЙ, практически неощутимый запах;
• ЗАПАХ СЛАБЫЙ, заметный лишь в том случае, если обратить на него внимание;
• ЗАПАХ ЛЕГКО ЗАМЕЧАЕТСЯ и вызывает не одобрительный отзыв о воде;
• ЗАПАХ ОТЧЕТЛИВЫЙ, обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от питья;
• ЗАПАХ СИЛЕН настолько, что делает воду не пригодной к употреблению.

Для питьевой воды допускается запах не более 2 баллов.

ВКУС ВОДЫ.

Ранее считалось, что человек способен различать 4 вкуса: кислый, сладкий, соленый, горький. Позже к ним добавился умами – « мясной « вкус, вкус высокобелковых веществ… Реагируя на свет, эти рецепторы вызывали ощущения, похожие на вкус воды. Ученые назвали вкус воды 6 вкусом – Газета. Ru /Новости /. Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Neuroscience специалистами из Калифорнийского института технологий, может поставить точку в многолетних спорах. Выяснилось, что на воду реагируют те же рецепторы, что и на кислый вкус. Ученые планируют продолжать исследование. Прежде всего им предстоит выяснить, какие механизмы лежат в основе работы «кислых» рецепторов при определении присутствия воды.

ЦВЕТ ВОДЫ

Воспринимаемый глазом окрас воды. Хотя небольшие объемы воды кажутся прозрачными, при увеличении толщины образца вода приобретает голубой оттенок. Это происходит из-за внутренних свойств воды по селективному поглощению и рассеиванию света. РЕЧНАЯ ВОДА – выделяют следующие виды:

• ПРОЗРАЧНАЯ (без цвета) – у горных и высокогорных рек;
• ЖЕЛТАЯ (желто-красная) – у равнинных и особенно пустынных рек;
• ТЕМНАЯ или ЧЕРНАЯ, что особенно характерно для рек протекающих в джунглях;
• БЕЛАЯ (бело-серая) – белый цвет воде придают пузырьки воздуха, когда вода пенится на порогах и водопадах.
• МОРСКАЯ ВОДА – цвет моря зависит от цвета неба, количества и характера облаков, высоты солнца над горизонтом, а так же других причин.
• ЛЕД – идеальный лед прозрачен, но любые неоднородности приводят к поглощению и рассеиванию света и, соответственно, изменению цвета.

Будьте здоровы!

Вывоз, переработка и утилизация отходов с 1 по 5 класс опасности

Работаем со всеми регионами России. Действующая лицензия. Полный комплект закрывающих документов. Индивидуальный подход к клиенту и гибкая ценовая политика.

С помощью данной формы вы можете оставить заявку на оказание услуг, запросить коммерческое предложение или получить бесплатную консультацию наших специалистов.

Отправить

Из воды зародилась жизнь на планете Земля, и именно вода продолжает эту жизнь поддерживать. Организм человека на 80% состоит из воды, она активно используется в пищевой, легкой и тяжелой промышленности. Поэтому трезвая оценка имеющихся запасов крайне важна. Ведь вода – это источник жизни и технологического прогресса. Запасы пресной воды на Земле не бесконечны, поэтому эколог все чаще напоминают о необходимости рационального природопользования.

Сначала разберемся с самим. Пресная вода – это такая, в которой содержится не более одной десятой процента соли. Подсчитывая запасы, учитывают не только жидкость из природных источников, но также атмосферный газ и запасы в ледниках.

Мировые запасы

Более 97% от всех запасов воды находится в Мировом океаны – она соленая и без специальной обработки не пригодна для использования человеком. Чуть меньше 3% — это пресная вода. К сожалению, она не вся доступна:

• 2,15% приходится на ледники, айсберги и горные льды.
• Около одной тысячной процента – газ в атмосфере.
• И только 0,65% от всего количества доступны для потребления и находятся в пресноводных реках и озерах.

На данный момент принято считать, что пресноводные водоемы – это неисчерпаемый источник. Это действительно так, мировые запасы не могут исчерпать себя даже при нерациональном использовании – количество пресной воды восстановится за счет планетарного круговорота веществ. Ежегодно из Мирового океана испаряется более полумиллиона кубометров пресной воды. Эта жидкость принимает форму облаков, а затем пополняет пресноводные источники атмосферными осадками.

Проблема состоит в том, что могут закончиться легкодоступные запасы. Речь не идет о том, что человек выпьет всю воду из рек и озер. Проблема состоит в загрязнении источников питьевой воды.

Планетарное потребление и дефицит

Потребление распределяется следующим образом:

• Около 70% тратится на поддержание сельскохозяйственной отрасли. Этот показатель сильно меняется от региона к региону.
• Вся мировая промышленность затрачивает около 22%.
• На индивидуальное бытовое потребление приходится 8%.

Имеющиеся доступные пресноводные источники не могут полностью покрыть нужды человечества по двум причинам: неравномерное распределение и загрязнение.

Дефицит пресной воды наблюдается на следующих территориях:

• Аравийский полуостров. Потребление превышает имеющиеся ресурсы более чем в пять раз. И это подсчет только для индивидуального бытового потребления. Вода на Аравийском полуострове стоит чрезвычайно дорого – ее приходится транспортировать танкерами, тянуть трубопроводы, строить заводы по опреснению морской воды.
• Пакистан, Узбекистан, Таджикистан. Уровень потребления равен количеству имеющихся водных ресурсов. Но с развитием экономики и промышленности крайне высок риск того, что потребление пресной воды возрастет, а значит, ресурсы пресной воды будут истощаться.
• В Иране используется 70% от ресурсов возобновляемых пресноводных источников.
• Вся Северная Африка также находится под угрозой – ресурсы пресной воды используются на 50%.

На первый взгляд может показаться, что проблемы характерны для засушливых стран. Однако, это не так. Наибольший дефицит наблюдается на территории жарких стран с высокой плотностью населения. В большинстве своем это развивающиеся государств а, а значит, можно ожидать дальнейшего роста потребления.

Для примера – в Азиатском регионе самая большая площадь пресноводных водоемов, а на континенте Австралия – самая маленькая. При этом житель Австралии обеспечен ресурсом более чем в 10 раз лучше, чем житель Азиатского региона. Так происходит из-за различий в плотности населения – 3 млрд. жителей Азиатского региона против 30 млн. в Австралии.

Природопользование

Истощение запасов пресной воды приводит к выраженному дефициту более чем в 80 странах мира. Сокращение запасов сказывается на экономическом росте и социальном благополучии ряда государств. Решение проблемы – поиск новых источников, так как снижение потребления не сможет существенно изменить положение дел. Доля ежегодного истощения запасов пресной воды в мире составляет по разным оценкам от 0,1% до 0,3%. Это достаточно много, если помнить о том, что не все пресноводные источники доступны для мгновенного использования.

Подсчеты показывают, что есть страны (в основном ближний Восток и Северная Африка), в которых запасы истощаются медленно, но вода недоступна из-за загрязнения – более 95% пресной воды не пригодны для питья, этот объем требует тщательной и технологически сложной очистки.

Надеяться на уменьшение потребности населения не имеет смысла – ежегодно потребление только растет. На 2015 более 2 миллиардов человек были в той или иной степени ограничены в потреблении, пищевом или бытовом. По самым оптимистичным прогнозам при том же самом потреблении запасов пресной воды на Земле хватит до 2025 года. После все страны с населением более 3 млн. человек окажутся в зоне серьезного дефицита. Таких стран почти 50. Это число показывает, что в условиях дефицита окажутся более 25% государств.

Что касается ситуации в РФ, то пресной воды в России достаточно, российский регион одним из последних столкнется с проблемами дефицита. Но это не значит, что государству не стоит принимать участие в международном регулировании данной проблемы.

Экологические проблемы

Ресурсы пресной воды на планете распределены неравномерно – это и приводит к выраженному дефициту в конкретных регионах, вместе с плотностью населения. Понятно, что решить эту проблемы невозможно. Но можно справиться с другой – с загрязнением существующих пресноводных водоемов. Основные примеси-загрязнители – это соли тяжелых металлов, продукты нефтеперерабатывающей промышленности, химические реагенты. Загрязненная ими жидкость требует дополнительной дорогостоящей обработки.

Запасы воды на Земле истощаются и из-за вмешательства человека к гидрооборот. Так, возведение плотин привело к падению уровня вод в таких реках как Миссисипи, Хуанхэ, Волга, Днепр. Строительство гидроэлектростанций позволяет получить дешевую электроэнергию, но наносит ущерб пресноводным источникам.

Современная стратегия борьбы с дефицитом – это опреснение, которое получает все большее распространение, особенно в восточных странах. И это несмотря на высокую стоимость и энергоемкость процесса. На данный момент технология полностью себя оправдывает, позволяя пополнять естественные запасы искусственными. Но технологической мощности может не хватить для опреснения, если истощение по запасам пресной воды продолжится в том же темпе.

Из общего количества воды на Земле столь нужная для человечества пресная вода составляет немногим более 2% от общего объема гидросферы или 37526,3 тыс. км3 (табл. 1).

Таблица 1

Мировые запасы пресной воды

Нужно учесть, что основная часть пресных вод (около 70 %) заморожена в полярных льдах, вечной мерзлоте, на горных вершинах. Воды в реках и озерах составляют лишь 3 %, или 0,016% от общего объема гидросферы. Таким образом, воды, пригодные для использования человеком, составляют ничтожную часть общих запасов воды на Земле. Проблема усложняется еще и тем, что распределение пресной воды по земному шару крайне неравномерно. В Европе и Азии, где проживает 70% населения мира, сосредоточено лишь 39% речных стоков.

На Земле становится все больше мест, где пресной воды катастрофически не хватает. Для получения дополнительного количества воды, бурят глубокие скважины, строятся водоводы, акведуки и новые водохранилища .

Пресную воду мы получаем либо из подземных водоносных горизонтов, либо из поверхностных водоемов, т. е. из природных озер и рек или из водохранилищ, созданных руками человека. При этом на долю поверхностных вод пришлось около 80 %, а подземных вод около 20 %. Такой прирост потребления воды определяется главным образом возросшими потребностями промышленности и расходами на ирригацию

Существуют и другие способы получения воды, пригодной для питья. В некоторых промышленно развитых районах обессоливание, или опреснение, морской воды каким-либо способом, например с помощью перегонки, может сделать даже океаническую воду пригодной для питья. Там, где воды очень мало, люди собирают в цистерны дождевую воду, чтобы использовать ее для своих нужд. Однако увеличение запасов воды таким дорогостоящим способом незначительно. В общем люди всецело полагаются на пресные подземные и поверхностные воды как источники питьевой воды .

Плотина, перекрывающая реку, останавливает течение воды, образуя водохранилище. Она пропускает через водосбросы лишь такое количество воды, которое обеспечивает ее течение ниже, и удерживает воду выше по течению для того, чтобы постепенно выпускать ее потом, когда напор потока снизится . Водохранилище увеличивает количество воды, доступной для человека и окружающей природы. Без водохранилища не возможно устойчивое использование речных ресурсов, а из водохранилища любой город может постоянно без перебоев забирать необходимое количество воды.

Таким образом, наземные водохранилища - выравнивает поступление пресной воды во времени; собирая большие ее массы в благоприятные сезоны, он делает воду доступной в периоды, когда наблюдается ее дефицит. В противоположность этому водоносные горизонты, являющиеся естественными подземными резервуарами, в которых вода содержится до того момента, когда она перейдет в поверхностные воды озер и рек. Водоносные горизонты могут быть огромными, простираться на сотни километров; объемы воды в таких горизонтах огромны.

По своему качеству вода из наземных водохранилищ отличается от подземных вод. В поверхностных водах всегда содержатся различные взвеси, часть которых оседает на дно, другая же остается в воде. Кроме того, в поверхностных водах, как правило, присутствуют органические соединения, попадающие туда с городскими и сельскохозяйственными стоками. Поэтому, если поверхностные воды используются для питьевых целей, они должны проходить цикл полной очистки. Очистка поверхностных вод необходима для удаления неприятного вкуса, цвета и запаха, а также для того, чтобы сделать воду прозрачной и освободить ее от опасных химических соединений и болезнетворных организмов.

Вода, извлекаемая из водоносных горизонтов, намного чище, особенно если этот горизонт долго не эксплуатировался или не был сильно истощен. В подземных водах, кроме того, содержится большое количество растворенных минеральных солей. В грунтовых водах нет водорослей, поскольку они лишены солнечного света. Вода достигает водоносного горизонта, просачиваясь через мощные слои почвы, содержание в ней бактерий и вирусов много ниже, чем в надземных водах. Однако для подземных вод характерен запах сероводорода, возникающий в результате разложения бактериями органического вещества, которое происходит в отсутствие кислорода .

Грунтовая вода может оказаться загрязненной химическими веществами, нефтепродуктами и микроорганизмами, находящимися в значительных количествах на поверхности земли. Поскольку смена воды в водоносных горизонтах происходит крайне медленно, занимая нередко нескольких столетий, в ней могут накапливаться различные микроорганизмы и концентрироваться химические элементы. Поэтому грунтовые воды могут быть крайне ненадежным источником питьевого водоснабжения - попадание в них различных загрязнителей может сделать их непригодными для целых поколений.Водохранилища бывают двух типов: одноцелевые и многоцелевые. Одноцелевые водохранилища выполняют лишь одну функцию, такую, например, как хранение государственного запаса воды. И функция эта сравнительно проста - выпускать только такое количество воды, которое необходимо. Государственный запас воды включает воду для питья и бытовых нужд, для промышленных целей, а также для полива. Многоцелевые водохранилища могут служить различным целям: это и хранение государственного запаса воды, ирригация и судоходство; они могут использоваться также для организации отдыха, для производства электроэнергии, для защиты от наводнений и для обеспечения природоохранных мероприятий .

Ирригационная вода предназначена для обеспечения урожаев, ее использование часто сезонное, с большими расходами в жаркое время года. Пригодность рек для судоходства может поддерживаться постоянным сбросом воды в течение года. Для производства электроэнергии требуются и постоянные сбросы воды, и высокий ее уровень. Для защиты от наводнений необходимо, чтобы водохранилище сохранялось, насколько это возможно, но не было полностью заполненным. Природоохранные мероприятия предполагают сброс воды во время ее низкого уровня, для того чтобы защитить водные и околоводные виды растений и животных. Такие сбросы воды разбавляют сточные воды, делая их менее токсичными для биоты. Они позволяют также вытеснить соленую воду из эстуариев, поддерживая подходящую среду обитания чисто эстуарных видов .

Процессы в водохранилищах, используемых для этих разнообразных целей, гораздо более сложны, чем процессы в одноцелевых водохранилищах, поскольку некоторые из этих целей противоречат друг другу. Водохранилища могут оказывать существенное воздействие на окружающую среду.

Грунтовые воды выполняют более ограниченный набор функций, чем поверхностные. Во многих городах грунтовые воды являются единственным источником водоснабжения. В сельских районах, где стоимость строительства и расширения водораспределительной системы очень высока, люди для удовлетворения своих потребностей в воде пользуются колодцами. Грунтовые воды применяются также для орошения; это обычная практика в сельскохозяйственных районах, где мало поверхностных вод или где строительство оросительных каналов чересчур дорого .

Грунтовые воды выполняют еще одну довольно незаметную и до конца еще неоцененную функцию. Они подпитывают и часто не дают пересыхать летом ручьям и небольшим рекам, которые могут быть использованы в качестве источника воды.

Фактически в мировых ресурсах пресной воды ресурсы подземных вод намного превосходят ресурсы поверхностных (табл.1). Однако представление о неограниченных их запасах обманчиво, потому что грунтовые воды накапливаются очень медленно в течение сотен и даже тысяч лет. Скорость извлечения грунтовых вод не соответствует скорости притока новых объемов воды; заполнение водоносного горизонта происходит в результате такой же медленной постоянной фильтрации, которая имела место в прошлом. Кроме того, грунтовые воды на глубине более 0,8 км часто содержат слишком много солей, чтобы использовать их в качестве воды для питья и орошения.

Использование грунтовых вод дает потребителям целый ряд преимуществ. Во-первых, поскольку грунтовая вода порой располагается вблизи пункта ее использования, можно экономить на прокладке труб, а нередко и на стоимости откачки. Во-вторых, можно обеспечить устойчивый выход воды в течение долгого времени как в сухие, так и во влажные сезоны. Это преимущество, однако, может оказаться иллюзорным, если водоносный горизонт истощен последовательными чрезмерными откачками. В-третьих, в слаборазвитых районах грунтовые воды обычно не подвержены бактериальному, вирусному или химическому загрязнению.

Существуют и исключения из этих общих характеристик качества. Грунтовая вода может оказаться загрязненной химическими веществами и микроорганизмами. Если в грунтовые воды попадут болезнетворные микроорганизмы, они могут оставаться там, в течение жизни многих поколений, поскольку смена воды в водоносных горизонтах происходит крайне медленно, занимая нередко несколько сотен лет. Другим негативным фактором, является то, что, по мере того как скважины углубляются, количество «вкусной» воды начинает уменьшаться. Вода, выкачиваемая с больших глубин, - это древняя вода, которая растворяла в себе минеральные соли из почвы, возможно, в течение тысячелетий. Мы называем такие насыщенные минеральными солями воды минерализованными. Если содержание солей высокое, то вода не будет способствовать увеличению урожаев и может даже погубить почву и растения.

Сколько же воды можно изымать из водоносного горизонта, чтобы не причинить ущерба ее запасам? Как и в случае с водохранилищами, это количество зависит от поступления воды в водоносный горизонт. Ежегодный забор воды не должен превышать ежегодное восполнение горизонта - если только потребители воды не хотят, чтобы объем воды в водоносном горизонте начал сокращаться. В некоторых районах скорость забора воды превышает скорость ее восполнения, и уровень воды в водоносных горизонтах понижается . Известно, что в пустынных областях дожди лишь изредка пополняют водоносный горизонт. В течение многих лет в результате испарения в атмосферу улетучивается большая часть воды с поверхности. Только в особо влажные годы воды оказывается достаточно для того, чтобы часть ее пополняла водоносный горизонт. Поскольку водоносные горизонты восстанавливаются очень медленно, казалось бы, разумно избегать любого длительного использования грунтовых вод, когда вода забирается со скоростью, превосходящей скорость ее естественного восполнения. Следует активно избегать орошаемого земледелия, на которое тратятся грунтовые воды намного быстрее, чем происходит их возобновление.

Несмотря на то, что новых источников воды становится все меньше, часто и сейчас можно удовлетворить растущие потребности в ней. Один из очевидных способов этого - побудить людей экономить воду. Добиться этого, в частности, можно, повысив плату за воду, поскольку тогда люди будут искать способы ее экономии. Экономить можно везде: в быту, в промышленности и в сельском хозяйстве.

Имеется и другой способ удовлетворить растущие потребности в воде без создания новых источников - это соединение и совместное использование уже существующих систем. Необходимо комплексное использование грунтовых и поверхностных вод. Поскольку запасы поверхностных вод не столь постоянны, как запасы грунтовых, т. е. доступное количество первых может меняться в разное время, грунтовые воды могут использоваться для того, чтобы “заполнять” периоды нехватки воды. Грунтовые воды компенсируют недостаток поверхностных вод, стабилизируя их запас на более высоком уровне без экстенсивного использования самих грунтовых вод.

Во многих районах часто можно создавать запасы воды, не нанося при этом значительного ущерба природе; для этого необходимо планировать управление водными ресурсами, которые координируют действия уже существующих водохранилищ. Современная инженерная наука нашла методы для того, чтобы путем объединения управлять независимыми речными системами таким образом, что выход воды из таких систем превосходил тот, который получается при их независимом использовании. Это означает, что резервуары, образующие систему, способны устойчиво давать больше воды, если спуск воды из них синхронизирован и объединен, чем, если бы каждый из них управлялся индивидуально. Создать объединенные системы главных водных источников района с целью предотвратить возможные нарушения в водоснабжении. Если бы коммуникации были объединены, то районы, имеющие избыток воды, могли бы отдавать ее часть тем районам, которым воды не хватило. Соединение водохранилищ в единую систему и единое управление ими - это нововведения которые могут сохранить для будущих поколений достаточные запасы воды, не требуя новых источников и новых плотин.

Было принято немало проектов увеличения водоснабжения, которые предусматривают строительство новых плотин для создания запасов воды и предупреждения наводнений, новых каналов, гидроэнергетических установок, очистку водоемов и переброску воды из одного района в другой. Один из таких шагов - постройка небольших плотин на речках, являющихся собственностью фермеров; образующиеся в результате этого пруды можно использовать как источник воды для орошения. В районах с пористой почвой на частных землях с помощью плотин могут быть построены системы прудов. Вода, фильтруясь через такую почву, будет пополнять запас грунтовых вод под территорией фермы. Канавы, прорытые поперек направления текущих поверхностных и грунтовых вод, также можно использовать для пополнения запасов грунтовых вод.

Новой технологией, опробованной пока лишь экспериментально, является нагнетание сжатого воздуха в скважины для того, чтобы “вытолкнуть” воду из ненасыщенной зоны вниз, под уровень грунтовых вод. Эта вода, удерживаемая капиллярными силами в верхней ненасыщенной зоне, обычно очень медленно просачивается вниз к водоносному горизонту.

Законодательной основой по водному фонду Республики Казахстан является водный кодекс РК, рассмотрим некоторые положения.

Статья 6. Водные ресурсы

Водные ресурсы Республики Казахстан представляют собой запасы поверхностных и подземных вод, сосредоточенных в водных объектах, которые используются или могут быть использованы.Статья 13. Подземные водные объекты

К подземным водным объектам относятся:

1. водоносные зоны, горизонты и комплексы горных пород;

2. бассейн подземных вод;

3. месторождения и участки подземных вод;

4. естественный выход подземных вод на суше или под водой;

5. обводненные участки недр.

Статья 34. Основные принципы государственного управления в области использования и охраны водного фонда, водоснабжения и водоотведения. Государственное управление в области использования и охраны водного фонда, водоснабжения и водоотведения основывается на принципах:

1. государственного регулирования и контроля в области использования и охраны водного фонда, водоснабжения и водоотведения;

2. устойчивого водопользования - сочетания бережного, рационального и комплексного использования и охраны вод;

3. создания оптимальных условий водопользования, сохранения экологической устойчивости окружающей среды и санитарно-эпидемиологической безопасности населения;

4. бассейнового управления;

5. разделения функций государственного контроля и управления в области использования и охраны водного фонда и функций хозяйственного использования водных ресурсов.

Статья 35. Основные задачи государственного управления в области использования и охраны водного фонда, водоснабжения и водоотведения Основными задачами государственного управления в области использования и охраны водного фонда, водоснабжения и водоотведения являются:

1. анализ и оценка водообеспечения отраслей экономики, состояния водоснабжения и водоотведения населенных пунктов, выявление недостатков и определение мер по их устранению;

2. определение располагаемых объемов водных ресурсов, их качества и наличия прав пользования ими;

3. разработка основных направлений совершенствования технологий в области водоснабжения, водоотведения и охраны вод;

4. прогноз и организация мероприятий по увеличению объемов располагаемых водных ресурсов и рациональному перераспределению их для

покрытия дефицита воды;

5. установление структуры водопользования с распределением водных ресурсов по приоритетности удовлетворения потребности в воде в зависимости от водности года;

6. лимитирование водопользования и сброса возвратных вод на основе научно обоснованных нормативов;

7. планирование и соблюдение экологических требований;

8. контроль за количественным и качественным состояниями водных объектов и режимом использования вод;

9. эффективное управление водными объектами и водохозяйственными сооружениями, находящимися в государственной собственности;

10. развитие рынка водохозяйственных услуг;

11. совместное с сопредельными государствами управление в области использования и охраны трансграничных вод;

12. разработка и реализация отраслевых (секторальных) и региональных программ по гидромелиорации земель;

13. обеспечение безопасности водохозяйственных систем и сооружений;

14. контроль за состоянием водохозяйственных систем и сооружений, а также за их соответствием требованиям законодательства Республики Казахстан.

Статья 53. Производственный контроль в области использования и охраны водного фонда.

1. Производственный контроль в области использования и охраны водного фонда осуществляется на основании правил первичного учета вод, утверждаемых уполномоченным органом, по согласованию с уполномоченным государственным органом в области охраны окружающей среды, уполномоченным органом в области санитарно-эпидемиологического благополучия населения, уполномоченным государственным органом в области промышленной безопасности.

2. Производственный контроль в области использования и охраны водного фонда обеспечивается физическими и юридическими лицами, осуществляющими право специального водопользования.

3. Производственный контроль в области использования и охраны водного фонда осуществляется на основании приборов учета вод, аттестованных в порядке, установленном Законом Республики Казахстан "О техническом регулировании.

Статья 54. Государственная экспертиза в области использования и охраны водного фонда

1. В области использования и охраны водного фонда осуществляются следующие виды государственной экспертизы:

1.1 государственная экспертиза деятельности, влияющей на состояние водного объекта;

1.2 государственная экспертиза предпроектной и проектной документации на строительство и реконструкцию, эксплуатацию, консервацию и ликвидацию хозяйственных и других объектов, влияющих на состояние водных объектов;

1.3 государственная экспертиза запасов подземных вод и геологической информации о подземных водных объектах;

1.4 государственная экспертиза соответствия водохозяйственных и промышленных гидротехнических сооружений требованиям чрезвычайных ситуаций;

1.5 государственные санитарно-эпидемиологическая и экологическая экспертизы.

2. Государственная экспертиза деятельности, влияющей на состояние водного объекта, осуществляется для оценки воздействия данной деятельности на окружающую среду и принимаемых управленческих и хозяйственных решений. Государственная экспертиза деятельности, влияющей на состояние водного объекта, является обязательной.

3. Государственная экспертиза предпроектной и проектной документации на строительство и реконструкцию, эксплуатацию, консервацию и ликвидацию хозяйственных и других объектов, влияющих на состояние водных объектов, осуществляется с целью проверки ее соответствия исходным данным, техническим условиям и требованиям нормативных документов, утвержденных уполномоченным государственным органом по делам архитектуры, градостроительства и строительства и уполномоченным органом в области санитарно-эпидемиологического благополучия населения.

4. Государственная экспертиза запасов подземных вод и геологической информации о подземных водных объектах осуществляется уполномоченным органом по изучению и использованию недр.

5. Государственная экспертиза соответствия водохозяйственных и промышленных гидротехнических сооружений требованиям чрезвычайных ситуаций осуществляется уполномоченным органом в области чрезвычайных ситуаций и уполномоченным органом в области промышленной безопасности.

6. Государственные санитарно-эпидемиологическая и экологическая экспертизы осуществляются соответственно уполномоченным органом в области санитарно-эпидемиологического благополучия населения и уполномоченным государственным органом в области охраны кружающей среды.

7. Порядок проведения государственной экспертизы определяется законодательством Республики Казахстан.

Статья 55. Экологические требования при использовании водных бъектов и водохозяйственных сооружений

1. Размещение предприятий и других объектов (зданий, сооружений, их комплексов, коммуникаций), влияющих на состояние водных объектов, производится с соблюдением экологических требований, условий и правил, охраны недр, санитарно-эпидемиологической, промышленной безопасности, воспроизводства и рационального использования водных ресурсов, а также с учетом экологических последствий деятельности указанных объектов.

2. Строительство, реконструкция (расширение, модернизация, техническое перевооружение, перепрофилирование), эксплуатация, консервация, ликвидация (постутилизация) объектов, влияющих на состояние водных объектов, осуществляются при наличии положительного заключения уполномоченного государственного органа в области охраны окружающей среды, уполномоченного органа по изучению и использованию недр, уполномоченного органа в области санитарно-эпидемиологического благополучия населения и уполномоченного органа в области промышленной безопасности.

3. При выполнении строительных работ принимаются меры по рекультивации земель, воспроизводству и рациональному использованию водных ресурсов, благоустройству территорий и оздоровлению окружающей среды.

Статья 56. Требования по сокращению сброса загрязняющих веществ в водные объекты:

1. Использование и охрана водных ресурсов основываются на нормировании загрязняющих веществ в точках сброса, на совокупном нормировании водохозяйственной деятельности всех организаций в пределах соответствующего бассейна, водотока или участка.

2. Требования к степени очистки и качеству сбрасываемых вод определяются по направлениям возможного целевого использования водного объекта и обосновываются расчетами, и должны учитывать реальное состояние водного объекта, техническую и экономическую возможности и сроки достижения планируемых показателей.

3. Уполномоченный орган совместно с уполномоченным органом по изучению и использованию недр и уполномоченным государственным органом в области охраны окружающей среды для бассейна каждого водного объекта обязаны разрабатывать целевые показатели состояния и критерии качества воды.

4. Сроки поэтапного перехода на целевые показатели состояния водных объектов внутри бассейна определяются бассейновыми управлениями и территориальными органами уполномоченного органа по изучению и использованию недр и уполномоченного государственного органа в области охраны окружающей среды на основе методики, утвержденной уполномоченным органом совместно с уполномоченным государственным органом в области охраны окружающей среды и уполномоченным органом по изучению и использованию недр.

Статья 64. Виды водопользования, возникновение права водопользования

1. Водопользование подразделяется на общее, специальное, обособленное, совместное, первичное, вторичное, постоянное и временное.

2. Право общего водопользования для гражданина возникает с момента его рождения и не может быть отчуждено ни при каких обстоятельствах.

3. Право специального водопользования возникает с момента получения разрешения, выданных в порядке, установленном законодательством Республики Казахстан.

Глава 16. Питьевое и хозяйственно-бытовое водоснабжение.

Статья 90. Использование водных объектов и водохозяйственных сооружений для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения

1. Для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения предоставляются защищенные от загрязнения и засорения поверхностные и подземные водные объекты и водохозяйственные сооружения, качество воды в которых соответствует установленным государственным стандартам и гигиеническим нормативам.

2. Для обеспечения населения водой, пригодной для питьевого водоснабжения, на случай возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера осуществляется резервирование источников питьевого водоснабжения на базе защищенных от загрязнения и засорения подземных водных объектов. На резервированных источниках водоснабжения устанавливается специальный режим охраны и контроля за их состоянием в соответствии с водным и иным законодательством Республики Казахстан.

3. Безопасность поверхностных и подземных вод для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения определяется уполномоченным органом в области санитарно-эпидемиологического благополучия населения.

4. Отнесение водного объекта к источникам питьевого водоснабжения осуществляется с учетом его надежности и возможности организации зон санитарной охраны в порядке, установленном Правительством Республики Казахстан.

5. На территории, где отсутствуют поверхностные водные объекты, но имеются достаточные запасы подземных вод питьевого качества, местные исполнительные органы области (города республиканского значения, столицы) по согласованию с уполномоченным органом, уполномоченным органом в области санитарно-эпидемиологического благополучия населения, уполномоченным органом по изучению и использованию недр могут при соответствующем обосновании разрешать использование этих вод для целей, не связанных с питьевым и хозяйственно-бытовым водоснабжением.

6. Водоснабжение в районах города, городах районного значения, поселках, аулах (селах) аульного (сельского) округа организуют акимы данных территорий.

Статья 91. Централизованное питьевое и хозяйственно-бытовое водоснабжение населения

1. Централизованное питьевое и хозяйственно-бытовое водоснабжение населения осуществляется юридическими лицами, имеющими соответствующую сеть водопроводов.

2. Юридические лица, осуществляющие централизованное питьевое и хозяйственно-бытовое водоснабжение, обязаны организовать учет забираемой воды, вести регулярное наблюдение за состоянием воды в источниках и системах водоснабжения, немедленно сообщать местным представительным и исполнительным органам области (города республиканского значения, столицы), уполномоченному органу, уполномоченному органу в области санитарно-эпидемиологического благополучия населения, уполномоченному государственному органу в области охраны окружающей среды, уполномоченному органу по изучениюи использованию недр об отклонении качества воды в источниках и системах водоснабжения от установленных государственных стандартов и гигиенических нормативов.

Статья 92. Нецентрализованное питьевое и хозяйственно-бытовое водоснабжение населения

1. При нецентрализованном питьевом и хозяйственно-бытовом водоснабжении населения физические и юридические лица вправе забирать воду непосредственно из поверхностных и подземных водных объектов при наличии положительного заключения уполномоченного органа в области санитарно-эпидемиологического благополучия населения в целом на эти водные объекты с обязательной регистрацией его в местных исполнительных органах области (города республиканского значения, столицы) в порядке, установленном уполномоченным органом в области использования и охраны водного фонда. Нецентрализованное питьевое и хозяйственно-бытовое водоснабжение населения не требует получения разрешения на специальное водопользование при заборе воды из водных объектов в объеме до пятидесяти кубических метров в сутки.

2. Забор воды из поверхностных и подземных водных объектов при нецентрализованном питьевом и хозяйственно-бытовом водоснабжении населения производится в соответствии с правилами, утвержденными местными представительными органами области (города республиканского значения, столицы), по представлению местных исполнительных органов области (города республиканского значения, столицы), по согласованию с уполномоченным органом и уполномоченным органом в области санитарно-эпидемиологического благополучия населения.

Статья 93. Использование водных объектов оздоровительного назначения

1. Водные объекты, ресурсы которых обладают природными лечебными свойствами, а также благоприятные для лечебно профилактических целей, относятся к категории оздоровительных и используются для целей оздоровления в соответствии с законодательством Республики Казахстан.

2. Перечень водных объектов оздоровительного назначения по представлению уполномоченного органа в области здравоохранения, уполномоченного органа, уполномоченного государственного органа в области охраны окружающей среды, уполномоченного органа по изучению и использованию недр утверждается:

2.1 республиканского значения - Правительством Республики Казахстан;

2.2 местного значения - местными исполнительными органами областей (города республиканского значения, столицы).

2.3. Предоставление в пользование водных объектов оздоровительного назначения осуществляется в соответствии с настоящим Кодексом и законодательством Республики Казахстан.

Статья 95. Использование водных объектов и водохозяйственных сооружений для нужд сельского хозяйства

1. Использование водных объектов для нужд сельского хозяйства осуществляется в порядке общего и специального водопользования.

2. Первичные водопользователи на основе планов водопользования вторичных водопользователей составляют ежегодные заявки на получение объемов воды. Уполномоченный орган с учетом прогнозируемой водности года и на основании заявок первичных водопользователей устанавливает для них лимиты водопользования. Объемы поставок воды для вторичных водопользователей определяются договорами, заключенными между первичными и вторичными водопользователями, с учетом установленных лимитов.

3. Физические и юридические лица, имеющие водохозяйственные сооружения для накопления талых, ливневых и паводковых вод с целью использования их для нужд сельского хозяйства, обязаны иметь разрешение уполномоченного органа.

4. Использование поверхностных и подземных водных объектов для обводнения пастбищ осуществляется в порядке специального водопользования.

5. Использование водных объектов для водопоя скота допускается вне зоны санитарной охраны и при наличии водопойных площадок и других устройств, предотвращающих загрязнение и засорение водных объектов в порядке общего водопользования.

6. Физическим лицам, ведущим личное подсобное хозяйство, занимающимся садоводством и огородничеством, выделяется вода для полива в порядке специального водопользования в соответствии с установленными лимитами. При отсутствии достаточных водных ресурсов вода для полива может быть выделена за счет перераспределения лимитов других водопользователей.

7. Орошение, осушение, промывка засоленных почв и другие мелиоративные работы должны осуществляться в комплексе с природоохранными мероприятиями. Мониторинг и оценка мелиоративного состояния орошаемых земель проводятся специализированными государственными учреждениями за счет бюджетных средств.

Основным источником пресной воды являются атмосферные осадки, но для потребительских нужд могут также использоваться и два других источника: подземные и поверхностные воды.

Подземные источники

Примерно 37,5 млн. км 3 , или 98% всей пресной воды в жидком состоянии приходится на подземные воды, причем около.50% из них залегает на глубинах не более 800 м. Однако объем доступных подземных вод определяется свойствами водоносных горизонтов и мощностью откачивающих воду насосов. Запасы подземных вод в Сахаре оцениваются примерно в 625 тыс. км 3 . В современных условиях они не пополняются за счет поверхностных пресных вод, а при откачке истощаются. Некоторые наиболее глубоко залегающие подземные воды вообще никогда не включаются в общий круговорот воды, и только в районах активного вулканизма такие воды извергаются в форме пара. Однако значительная масса подземных вод все же проникает на земную поверхность: под действием силы тяжести эти воды, двигаясь вдоль водонепроницаемых наклоннозалегающих пластов горных пород, выходят у подножий склонов в виде источников и ручьев. Кроме того, они откачиваются насосами, а также извлекаются корнями растений и затем в процессе транспирации поступают в атмосферу.

Рис.1. Выход подземного источника на поверхность

Зеркало грунтовых вод представляет собой верхний предел доступных подземных вод. При наличии уклонов зеркало грунтовых вод пересекается с земной поверхностью, и образуется источник. Если подземные воды находятся под большим гидростатическим давлением, то в местах их выхода на поверхность формируются артезианские источники. С появлением мощных насосов и развитием современной буровой техники извлечение подземных вод облегчилось. Для обеспечения подачи воды в мелкие колодцы, установленные на водоносных горизонтах, применяются насосы. Однако в скважинах, пробуренных на большую глубину, до уровня напорных артезианских вод, последние поднимаются и насыщают вышележащие грунтовые воды, а иногда выходят на поверхность. Подземные воды перемещаются медленно, со скоростью нескольких метров за сутки или даже за год. Ими обычно насыщены пористые галечные или песчаные горизонты или относительно водонепроницаемые пласты глинистых сланцев, и лишь изредка они сосредоточены в подземных полостях или в подземных потоках. Для правильного выбора места бурения колодца обычно требуются сведения о геологическом строении территории.

В некоторых частях земного шара растущее потребление подземных вод имеет серьезные последствия. Откачка большого объема подземных вод, несопоставимо превышающего их естественное пополнение, приводит к нехватке влаги, а понижение уровня этих вод требует больших затрат на дорогостоящую электроэнергию, используемую для их извлечения. В местах истощения водоносного горизонта земная поверхность начинает проседать, и там осложняется восстановление водных ресурсов естественным путем.

В прибрежных районах чрезмерный забор подземных вод приводит к замещению пресной воды в водоносном горизонте морской, соленой, и таким образом происходит деградация местных источников пресной воды. Постепенное ухудшение качества подземных вод в результате накопления солей может иметь еще более опасные последствия. Источники солей бывают как природными (например, растворение и вынос минералов из грунтов), так и антропогенными (внесение удобрений или чрезмерный полив водой с высоким содержанием солей). Реки, питающиеся от горных ледников, обычно содержат менее 1 г/л растворенных солей, но минерализация воды в иных реках достигает 9 г/л вследствие того, что они на большом протяжении дренируют территории, сложенные соленосными породами.

В результате беспорядочного сброса или захоронения токсичных химических веществ происходит их просачивание в водоносные горизонты, являющиеся источниками питьевой или ирригационной воды. В ряде случаев достаточно всего нескольких лет или десятилетий, чтобы вредные химические вещества попали в подземные воды и накопились там в ощутимых количествах. Однако, если водоносный горизонт был однажды загрязнен, для его естественного самоочищения потребуется от 200 до 10 000 лет.

Поверхностные источники

Лишь 0,01% от общего объема пресной воды в жидком состоянии сосредоточена в реках и ручьях и 1,47% - в озерах. Для накопления воды и постоянного обеспечения ею потребителей, а также для предотвращения нежелательных паводков и производства электроэнергии на многих реках сооружены плотины. Наибольшие средние расходы воды, а следовательно, и наибольший энергетический потенциал имеют Амазонка в Южной Америке, Конго (Заир) в Африке, Ганг с Брахмапутрой в южной Азии, Янцзы в Китае, Енисей в России и Миссисипи с Миссури в США.

Рис.2. Пресноводное озеро Байкал

Естественные пресноводные озера, вмещающие около.125 тыс. км 3 воды, наряду с реками и искусственными водохранилищами являются важным источником питьевой воды для людей и животных. Они также используются и для орошения сельскохозяйственных земель, навигации, рекреации, рыболовства и, к сожалению, для сброса бытовых и промышленных стоков. Иногда вследствие постепенного заполнения наносами или засоления озера пересыхают, однако в процессе эволюции гидросферы в некоторых местах образуются новые озера.

Уровень воды даже в "здоровых" озерах может понижаться в течение года в результате стока воды через вытекающие из них реки и ручьи, из-за просачивания воды в грунт и ее испарения. Восстановление их уровня обычно происходит за счет осадков и притока пресной воды впадающих в них рек и ручьев, а также из родников. Однако в результате испарения накапливаются соли, поступающие с речным стоком. Поэтому спустя тысячелетия некоторые озера могут стать очень солеными и непригодными для обитания многих живых организмов.

Источники (воды)

ключи, или родники, - представляют собой воды, непосредственно выходящие из недр земли на дневную поверхность; от них отличают колодцы, искусственные сооружения, при помощи которых или находят почвенную воду, или перенимают подземное движение ключевых вод. Подземное движение ключевых вод может выражаться крайне разнообразно: то это настоящая подземная река, текущая по поверхности водоупорного слоя, то это едва движущийся ручеек, то струя воды, выбивающаяся из недр земли фонтаном (грифон), то это отдельные капли воды, постепенно накопляющиеся в бассейне ключа. Ключи могут выходить не только на поверхности земли, но и на дне озер, морей и океанов. Случаи последнего рода выходов ключей давно известны. Относительно озер можно заметить, что скопление некоторых минеральных осадков (озерных железных руд) на дне Ладожского оз. и Финского зал. заставляет допустить выход на дне этих бассейнов-ключей, минерализованных известными веществами. В Средиземном море замечателен ключ Анаволо, в зал. Аргос, где со дна моря бьет столб пресной воды до 15 м в диаметре. Такие же ключи известны в Тарентском зал., в Сан-Ремо, между Монако и Ментоною. В Индийском океане есть богатый пресной водой ключ, бьющий среди моря в расстоянии 200 км от г. Читтагонта и в 150 км от ближайшего берега. Конечно, такие случаи выхода пресной воды в виде ключей со дна морей и океанов - явление более редкое чем на суше, так как нужна значительная сила выбивающейся пресной воды, чтобы ей обнаружиться на поверхности моря; в большинстве случаев такие струи смешиваются с морской водой и пропадают для наблюдений бесследно. Но и некоторые осадки океана (нахождение марганцовых руд) также способны наводить на мысль, что и на дне океанов могут также обнажаться И. Так как подземное движение воды находится в зависимости от встречи на глубинах водоупорных слоев и от наклона и изогнутия этих последних, а равно и от присутствия в горных породах трещин, изменяющих направление движения воды, то первоначально для знакомства с ключами надо разобрать вопрос об их происхождении. Уже по самой форме выхода ключа на дневную поверхность можно отличить: будет ли он нисходящий или восходящий. В первом случае - направление движения воды идет книзу, во втором - струя бьет кверху, фонтаном. Правда, иногда восходящий ключ, встречая препятствие к своему непосредственному выходу на дневную поверхность, напр. в вышележащих водоупорных слоях, может направиться по склону водоносных слоев и обнажиться где-нибудь ниже в форме нисходящего ключа. В таких случаях их можно смешать друг с другом, если непосредственное место выхода чем-нибудь замаскировано. Ввиду вышеуказанных Здесь мнений, при знакомстве с И. можно вводить, как классифицирующее начало, самый способ их происхождения. В этом последнем отношении все известные И. могут быть разбиты на несколько категорий: 1) И., питающиеся водой рек. Такой случай наблюдается тогда, когда река протекает среди долины, образованной рыхлым, легко для воды проницаемым материалом. Понятно, что вода реки будет проникать в эту рыхлую породу и если будет заложен, где-нибудь в известном расстоянии от реки, колодезь, то он на известной глубине найдет речную воду. Чтобы иметь полную уверенность, что найденная вода, действительно, вода реки, надо произвести ряд наблюдений над изменением уровня воды в колодце и в соседней реке; если эти изменения одинаковы, то можно прийти к заключению, что колодцем найдена вода реки. Лучше всего для таких наблюдений выбирать моменты, когда повышение уровня воды в реке было вызвано выпадением дождя где-нибудь в верховье реки. и если в это время наблюдалось повышение уровня воды в колодце, то можно получить. твердую уверенность, что найденная колодцем вода - речная. 2) И., происходящие от сокрытия рек с поверхности земли. Для их образования можно представить, теоретически, двоякую возможность. Ручей или река могут встретить на пути своего течения или трещину, или рыхлые горные породы, куда они и скроют свои воды, которые могут где-нибудь далее, в местах более низменных, снова обнажаться на поверхность земли в форме И. Первый из этих случаев имеет место там, где на поверхности земли развиты горные породы, разбитые трещинами. Если такие породы легко в воде растворимы, или, если они легко размываемы, то вода приготовляет себе подземное ложе и где-нибудь, в местах более низменных, обнажится в виде И. Такие случаи представляет значительная поверхность побережья Эстляндии, о-в Эзель и др. местности. Для примера можно указать на ручей Эррас, приток р. Изенгоф, который первоначально является ручьем, обильным водою, но, по мере приближения к мызе Эррас, он постепенно беднеет ей и, наконец, приходится видеть свободное от воды ложе ручья, наполняемое только в половодье. На дне этого свободного ложа сохранились в известняке отверстия, при помощи которых можно убедиться, что под землей идет движение воды, которая снова обнажается на дневную поверхность к берегу р. Изенгоф - могучим источником. Такой же пример представляет ручей Охтиас на о-ве Эзеле, первоначально являющийся довольно многоводным ручьем, который, не доходя 3 км до берега моря, скрывается в трещину и уже на самом берегу моря обнажается многоводным И. Каринтия представляет в этом отношении крайне интересную страну, где, благодаря многочисленным трещинам и нахождению в горных породах обширных полостей, колебание уровня поверхностных вод является удивительно разнообразным. Для примера можно указать на Циркницкое озеро, которое имеет до 8 км длины и около 4 км ширины; оно часто совершенно иссякает, т. е. вся вода его уходит в отверстия, находящиеся на его дне. Но стоит только выпасть в соседних горах дождю, чтобы вода снова выступила из отверстий и наполнила собою озеро. Здесь, очевидно, ложе озера связано отверстиями с обширными подземными резервуарами, в случае переполнения которых вода снова выступает на поверхность земли. Такое же сокрытие ручьев и рек может быть вызвано встречей ими значительных скоплений рыхлых, легко водопроницаемых, горных пород, среди которых весь запас воды может просачиваться и таким путем скроется с поверхности земли. Как пример последнего рода образования ключей можно указать на некоторые ключи Алтая. Здесь нередко на берегу соленого озера можно найти выбивающийся или в берегу, или иногда у берега, но со дна соленого озера, обильный водою пресный ключ. Легко заметить, что с той стороны, где обнажаются И., к озеру открывается из гор долина, к устью которой приходится подниматься по широкой клинообразной насыпи и только поднявшись на нее можно видеть ряд отдельных струй, направляющихся к озеру и теряющихся в рыхлом материале, очевидно нанесенном самою рекой и завалившей им свое устье. Далее вверх по долине уже виден настоящий и часто многоводный поток. 3) И., питающиеся водой глетчеров. Глетчер, опускаясь ниже снеговой линии, подвергается влиянию более высокой температуры, и его фирн или лед, постепенно стаивая, дает начало многочисленным И. Такие Л. иногда выбегают из-под глетчера в форме настоящих рек; как пример этого можно указать на pp. Рону, Рейн, некоторые реки, сбегающие с Эльбруса, как Малка, Кубань, Рион, Баксан и друг. 4) Горные И. служили долгое время предметом споров. Некоторые ученые ставили их в исключительную зависимость от сил вулканических, другие - от особых громадных полостей, находящихся внутри земли, откуда, под влиянием давления, вода из них доставляется на поверхность земли. Первое из этих мнений держалось долгое время в науке, благодаря авторитету Гумбольдта, который наблюдал на вершине Тенерифского пика И., происходившие от водяных паров, вырывающихся из двух отверстий пика; благодаря довольно низкой температуре воздуха на вершине горы, эти пары обращаются в воду и питают И. Исследования Араго в Альпах вполне ясно доказали, что здесь нет ни одного И. на самых вершинах, а всегда есть выше их или запас снега, или вообще значительные поверхности, собирающие атмосферные воды в достаточном количестве для питания И. Зависимость И. от вышележащих озер представляет Даубенское озеро в Швейцарии, лежащее на высоте около 2150 м и питающее множество И., выходящих в нижележащих долинах. Если представить, что массив горных пород, на котором лежит озеро, разбит трещинами, доходящими до нижележащих долин и захватывающих дно или берега озера, то по этим трещинам вода может просачиваться вниз и питать И. Может быть и другой случай: когда этот массив образован породами слоистыми, среди которых есть и породы, для воды проницаемые. Когда такой водопроницаемый пласт лежит наклонно и соприкасается со дном или с берегами озера, то и здесь является полная возможность просачиваться воде и питать нижележащие ключи. Точно так же легко объяснить и периодичность в деятельности горных ключей, питающихся вышележащими озерами. Трещины или водопроницаемый пласт могут соприкасаться с водою озера где-нибудь близ его уровня и в случае понижения последнего, напр. от засухи, питание нижележащих ключей временно прекращается. В случае выпадения дождя или снега на горах снова поднимается уровень воды в озере и открывается возможность питания нижележащих ключей. Иногда можно наблюдать выходы И. на горах из под снеговых покровов - как прямой результат таяния запасов снега. Но особенно интересны случаи, когда на горах нет запасов снега, но где выбегающие у подножия этих гор И. обязаны своим питанием во всяком случай снеговым скоплениям. Такой случай представляют И. южного берега Крыма. Цепь Крымских или Таврических гор вся слагается слоистыми породами, имеющими наклонное положение, падающими с Ю на С. Такое положение слоев заставляет и подземные воды стекать в том же направлении. Тем не менее на южн. берегу Крыма вплоть от подножия цепи гор, поднимающейся до 1400 м, до берега моря, можно наблюдать многочисленные И. Некоторые из них выбегают прямо из отвесного обрыва, которым цепь гор открывается в сторону Черного моря. Такие И. иногда являются в форме водопада, как И. Учан-су, близ Ялты, питающий реку того же имени. Температура различных И. различна и колеблется в пределах 5° - 14° С. При этом было замечено, что чем ближе И. обнажается к цепи гор, тем он холоднее. Точно так же были произведены наблюдения над количеством воды, доставляемой различными И. в различное время года. Обнаружилось, что чем выше температура воздуха, тем количество воды, даваемой ключом, больше, и наоборот, чем температура ниже - тем воды меньше. Оба эти наблюдения ясно показывают, что питание И. южн. берега Крыма обязано запасам вышележащих снегов. Однако вышеуказанная высота цепи Таврических гор далеко не достигает снеговой линии и, действительно, если подняться на их платообразную вершину, называемую Яйлой, то никаких запасов снега здесь не наблюдается. Только при внимательном знакомстве с Яйлой можно заметить в некоторых ее местах провальные ямы, то занятые небольшими озерами, то набитые снегом. Нередко глубина таких ям достигает до 40 м. В течение зимы снег ветрами набивается в эти ямы, а весною, летом и осенью он постепенно тает и, конечно, таяние его сильнее в теплое время, поэтому и И. дают больше воды; потому же и постоянная температура воды И. ниже по мере приближения их мест выходов к запасам тающего снега. Этот вывод находит себе подтверждение еще и в другом обстоятельстве. Большинство вод И. южн. берега Крыма - жесткие, т. е. известковые, даже несмотря на то, что обнажаются иногда из глинистых сланцев. Такое содержание в них извести находит себе объяснение в том, что снеговые резервуары лежат в известняках, из которых вода и заимствует известь. 5) Восходящие, или бьющие, ключи требуют для своего образования вполне определенных условий: необходимо для них котловидное изогнутие горных пород и перемежаемость водоупорных слоев с водопроницаемыми. В обнаженные крылья водоносных слоев будет проникать атмосферная вода и скопляться на дне котловины под давлением. Если в верхних водоупорных слоях образуются трещины, то из них вода будет бить фонтаном. На основании изучения восходящих И. устраивают артезианские колодцы (см. соотв. статью).

Источники минеральные. В природе нет вод, которые не содержали бы в растворе некоторое количество или разнообразных газов, или различных минеральных веществ, или органических соединений. В воде дождевой иногда находят до 0,11 г на литр воды веществ минеральных. Такое нахождение делается вполне понятным, если вспомнить, что в воздухе носится немало минеральных веществ, легко в воде растворимых. Многочисленные химические анализы вод различных ключей показывают, что, по-видимому, даже в чистейших ключевых водах все-таки есть небольшое количество минеральных веществ. Для примера можно указать на ключи Барежа, где на литр воды найдено 0,11 г минеральных веществ, или на воды Пломбиера, где найдено их 0,3 г. Конечно, количество это значительно варьирует в различных водах: есть ключевые воды, содержащие в растворе некоторые минеральные вещества в количестве близком к насыщению. Определение количества минеральных веществ, растворенных в воде, представляет весьма большой интерес в научном отношении, так как указывает, какие вещества могут быть растворены водой и перенесены из одних мест в другие. Особенное значение такие определения получили при применении спектрального анализа к осадкам, выпадающим из ключевых вод, в месте их выхода на поверхность земли; такой анализ дал возможность обнаружить в растворах различных ключей весьма малые количества минеральных веществ. Этим приемом было обнаружено, что большинство известных минеральных веществ находятся в растворе ключевых вод; в воде Люеша, Готля и Гисгюбеля даже было обнаружено золото. Большему растворению содействует более высокая температура, а известно, что в природе встречаются теплые ключи, воды которых таким путем могут еще более обогатиться минеральными веществами. Колебания температуры воды различных ключей чрезвычайно значительны: есть ключевые воды, температура которых близка к точке таяния снега, есть воды - с температурой, превосходящей точку кипения воды и даже - в перегретом состоянии - как вода Гейзеров. По температуре воды все ключи подразделяются: на холодные и теплые или термы. Среди холодных отличают: нормальные ключи и гипотермы; у первых температура соответствует средней годовой температуре данного места, у вторых - она ниже. Среди теплых ключей точно так же отличают местные теплые ключи или термы и абсолютные термы; к первым относят такие ключи, температура воды которых немного выше средней годовой температуры местности, у вторых - не менее 30° С. Нахождение абсолютных терм в областях вулканических дает объяснение и их высокой температуры. В Италии, вблизи вулканов, часто вырываются струи водяного пара, называемые стаффами. Если с такими струями водяного пара произойдет встреча обыкновенного ключа, то он может быть нагрет в весьма различной степени. Объяснить происхождение более высокой температуры местных терм можно различными химическими реакциями, происходящими внутри земли и вызываемыми ими повышением температуры. Для примера можно указать на относительную легкость разложения серного колчедана, при котором обнаруживается на столько значительное выделение тепла, что его может быть вполне достаточно для поднятия температуры воды ключа. Кроме высокой температуры на усиление растворения должно оказывать сильное влияние еще и давление. Воды ключей, двигаясь на глубинах, где давление значительно больше, должны растворять в большем количестве как различные минеральные вещества, так и газы. Что, действительно, этим путем идет усиление растворения, доказывается выпадением осадков из вод ключей в местах их выходов на дневную поверхность, где ключ обнажается при давлении одной атмосферы. Это же подтверждается и ключами, содержащими в растворе газы, иногда даже в количестве превосходящем по объему количество воды (напр. в углекислых источниках). Воды, насыщенные под давлением, являются еще более сильным растворителем. В воде, содержащей углекислоту, чрезвычайно легко растворяется средняя соль извести. Принимая во внимание, что в ближайших окрестностях как ныне действующих, так и потухших вулканов некоторых местностей, наблюдается иногда довольно обильное выделение различных кислот, напр., углекислоты, соляной и т. п., нетрудно себе представить, что если с такими выделениями произойдет встреча струй ключевой воды, то она может растворить более или менее значительное количество выделяющегося: газа (при допущении вышеуказанного давления надо за такими водами признать крайне сильных растворителей). Во всяком случай, наиболее крепкие минеральные ключи должны встречаться чаще по соседству с ныне действующими или потухшими вулканами, причем нередко значительно минерализованный и теплый ключ служит последним указателем некогда бывшей в данной местности вулканической деятельности. Действительно, наиболее сильные и теплые ключи приурочены к соседству пород типичных вулканических. Классификация минеральных ключей представляет большое затруднение, так как трудно себе представить нахождение в природе вод, содержащих в растворе только какое-нибудь одно химическое соединение. С другой стороны, такое же затруднение при классификации представляет и неустановленность у самих химиков и группировка составных частей, растворенных в воде ключей, и значительную при этом долю произвола. Тем не менее на практике для удобства обозрения минеральных ключей, принято их группировать известным способом, о чем будет. сказано далее. Подробное рассмотрение всех минеральных ключей вывело бы нас из пределов этой статьи, а потому остановимся только на некоторых, наиболее часто встречающихся.

Известковые ключи, или ключи жесткой воды. Под этим именем понимают такие ключевые воды, в растворе которых находится кислая углекислая известь. Название жестких вод они получили от того, что в них с большим трудом распускается мыло. Углекислая известь в воде растворяется крайне мало, а потому нужны некоторые благоприятные условия для ее растворения. Такое условие представляет присутствие в растворе в воде свободной углекислоты: в ее присутствии средняя соль переходит в кислую и в таком состоянии делается в воде растворимой. Природа двояким путем содействует заимствованию водами углекислоты. В атмосфере всегда есть свободная углекислота, а потому дождь, выпадая из атмосферы, будет растворять ее; это подтверждается анализами воздуха до и после дождя: в последнем случае находят углекислоты всегда меньше. Другой запас углекислоты дождевые воды находят в растительном слое, который есть не что иное, как продукт выветривания горных пород, в который введены органические вещества - продукт разложения корней растений. Химические анализы воздуха почв всегда обнаруживали присутствие в них свободной углекислоты, а потому воды, прошедшие через воздух и почву, непременно должны содержать более или менее значительное количество углекислоты. Такая вода, встречая известняки, состоящие, как известно, из средней соли углекислой извести, будет переводить ее в кислую соль и растворять. Таким способом обыкновенно происходят в природе холодные известковые ключи. Их деятельность в жесте выхода на дневную поверхность обнаруживается образованием своеобразного осадка, называемого известковым туфом и состоящего из пористой массы, в которой поры расположены крайне неправильно; масса эта состоит из средней углеизвестковой соли. Выпадение этого осадка обусловлено выделением из жестких вод полусвязанной углекислоты и переводом кислой соли в среднюю. Залежи известкового туфа представляют явление часто встречающееся, потому что известняки являются весьма распространенной породой. Известковый туф идет на обжигание и изготовление едкой извести, а равно и непосредственно его употребляют глыбами на украшения лестниц, аквариумов и т. п. Несколько иной характер принимает осадок из жестких вод, если он отлагается где-нибудь в полостях земли или в пещерах. Процесс отложения осадка и здесь тот же, что и в вышеприведенном случае, но характер его несколько другой: в этом последнем случае он является кристаллическим, плотным и твердым. Если жесткие воды просачиваются на потолке пещеры, то образуются натёчные массы, спускающиеся с потолка пещеры вниз - таким массам в геологической литературе дают название сталактитов, a тем, которые отлагаются на дне пещеры, в силу выпадения жестких вод с потолка вниз, - сталагмитов. В русской литературе их иногда называют, капельниками. При разрастании сталактитов и сталагмитов они могут сливаться между собою и таким образом внутри пещеры могут появиться как бы искусственные колонны. Такой осадок, в силу своей плотности, представляет прекрасный материал для сохранения всех предметов, могущих в него попасть. Он облекает эти предметы сплошным и непрерывным покровом, защищающим их от разрушительного влияния атмосферы. Благодаря в особенности сталагмитовому слою явилась возможность сохраниться до нашего времени костям различных животных, в виде костяной брекчии, изделиям человека, некогда, во времена доисторической древности, обитавшего в этих пещерах. Принимая во внимание, что как заселение пещеры, так и отложение сталагмитового слоя шло постепенно, надо ожидать, что в последовательном наслоении пещер должна открыться крайне интересная картина прошлого. Действительно, раскопки пещер доставили в высшей степени важный материал, как для изучения доисторического человека, так и древней фауны. Если холодный источник жестких вод, при своем выходе на поверхность земли, должен будет ниспадать в форме водопада, то из воды будет выпадать средняя углеизвестковая соль и выстилать собою ложе водопада. Подобное образование напоминает как бы застывший водопад, или даже целый ряд их. Потанин, в своем путешествии в Китай, описывает весьма интересный ряд таких водопадов, где можно было насчитать до 15 отдельных террас, с которых стекают воды каскадами, образуя на пути своего течения ряд бассейнов, составленных углекислою известью. Еще энергичнее отлагают среднюю углеизвестковую соль горячие ключи. Такие ключи, как упомянуто раньше, приурочены к странам вулканическим. Как пример, можно указать на Италию, в которой много мест выходов таких ключей: в этом отношении особенно энергичное отложение углекислой извести наблюдается близ Сан-Филиппо, в Тоскане; здесь ключ отлагает в четыре месяца слой осадка в один фут толщиной. В Кампанье, между Римом и Тиволи, находится оз. Сольфатаро, из которого идет выделение углекислоты с такою энергией, что вода озера кажется кипящей, хотя температура воды его далеко не достигает точки кипения. Параллельно этому выделению углекислоты идет и выпадение из воды средней соли углекислой извести; достаточно на короткое время воткнуть под уровень воды палку, чтобы она в короткое время покрылась толстым слоем осадка, отлагающийся при таких условиях осадок значительно плотнее туфа, хотя и содержит поры, но эти последние располагаются параллельными друг другу рядами. Этому осадку в Италии дали название травертина. Он служит хорошим строительным камнем и там, где его много - в нем закладывают ломки и ведут его выработку. Из такого камня возведены многие постройки Рима и, между прочим, собор св. Петра. Обилие ломок травертина в окрестностях Рима свидетельствует, что в котловине, в которой ныне стоит Рим и где протекает р. Тибр, некогда была энергичная деятельность теплых известковых ключей. Еще оригинальнее идет отложение того же состава осадка из горячих известковых ключей, если они являются в форме восходящих или бьющих ключей, т. е. в виде фонтана. При этих условиях, под влиянием вертикально бьющей струи воды, мелкие посторонние предметы могут механически увлекаться водой и плавать в ней. Углекислота выделяется энергичнее с поверхности твердых тел. В короткое время на плавающей частичке начнет вокруг ее отлагаться углекислая известь и в короткое время образуется плавающий в воде шарик, состоящий из концентрически-скорлуповатых отложений углекислой извести и поддерживаемый в воде вертикально бьющей снизу струей воды. Конечно, такой шарик будет плавать до тех пор, пока вес его не увеличится и он не упадет на дно ключа. Этим путем идет скопление так называемого горохового камня. В Карлсбадском ключе сев. Богемии скопление горохового камня занимает весьма значительную площадь.

Железные, или железистые, ключи содержат в растворе своих вод закись железа, а потому для образования их необходимо присутствие в породах или готовой закиси железа или условий, при которых и окись железа может переходить в закись. В некоторых породах действительно есть готовая закись железа, напр. в породах, содержащих магнитный железняк, а потому, если к такой породе будет притекать вода, содержащая в, растворе свободную углекислоту, то из магнитного железняка может быть легко заимствована закись железа. Таким путем происходят углекислые железные воды. В горных породах довольно часто встречается серный колчедан, или пирит, представляющий соединение одного пая железа с двумя паями серы; этот последний минерал, подвергаясь окислению, дает сернокислую закись железа, довольно легко в воде растворимую. Таким путем образуются сернокислые железные ключи, и как пример таких можно указать на Кончеозерские минеральные воды Олонецкой губ. Наконец, могут быть случаи, когда нет в породе готовой закиси железа, а есть окись: оказывается, что и здесь природа способна практиковать известный способ, при котором окись железа перейдет в закись. Такой способ был наблюдаем на красноцветных песчаниках, верхняя поверхность которых поросла корнями растений; при этом оказалось, что там, где корни соприкасались с песчаником, он обесцветился, т. е. под влиянием разложения корней без доступа воздуха и на счет образовавшихся углеводов произошло восстановление окиси железа в закись. Во всяком случае, содержание углекислой закиси железа в железных ключах весьма небольшое: оно колеблется в пределах от 0,196 до 0,016 грамма на литр воды, а в смешанных водах, как в железно-щелочных водах Железноводска - всего 0,0097 г. Железные ключи легко узнать по появлению на поверхности их вод, в месте выхода, охряно-бурой пленки, состоящей из водной окиси железа, являющейся как результат окисления закиси железа кислородом воздуха в окись. Этим путем идет в природе скопление разнообразных. железных руд, называемых бурыми железняками, разновидностями которого являются: дерновые, болотные и озерные руды. Конечно, и в предшествующие геологические времена природа практиковала тем же способом скопление бурых железняков в древних отложениях.

Сернистые ключи содержат в растворе сероводород, узнающийся по неприятному запаху; в своем распределении на поверхности земли сернистые ключи приурочены к местностям, где развиты гипсы или ангидриды, т. е. водная или безводная сернокислая соль извести. Такое тесное соседство сернистых ключей с вышеуказанными породами невольно наводит на мысль, что в природе есть какие-то процессы, при помощи которых идет восстановление серносоли в сернистое соединение. Объяснить этот процесс помог случай, бывший в одной из лабораторий. В банку, наполненную раствором железного купороса. или сернокислой закиси железа, случайно попала мышь; через довольно продолжительное время труп мыши покрылся кристалликами с металлическим, латунно-желтым блеском серного колчедана. Последний минерал мог произойти в растворе только путем восстановления, т. е. отнятием от серносоли кислорода, а это могло произойти только от разложения трупа мыши в растворе и без доступа воздуха. При этом развиваются углеводы, которые и действуют восстановляющим способом на серносоль, отнимают от нее кислород и переводят в сернистое соединение. По всей вероятности, такой же процесс совершается и с гипсом или с ангидридом при содействии углеводов; при этом серносоль извести переводится в сернистый кальций, который, в присутствии воды, быстро разлагается и дает сероводород, Этим же способом можно объяснить, почему воды некоторых колодцев начинают иногда издавать запах тухлых яиц (сероводорода), тогда как раньше эти воды были без запаха Гипс представляет минерал весьма распространенный, а потому и нахождение его в растворе различных вод должно быть также обыкновенно. Представим, что есть в воде данного колодца гипс и что загнил сруб колодца: при гниении дерева без доступа воздуха и здесь развиваются углеводы, которые действуют восстановляющим способом на гипс, отнимают от него кислород и переводят в сернистое соединение. Так как этот процесс происходит в присутствии воды, то сейчас же совершается разложение и образуется сероводород. Стоит только переменить гнилые бревна сруба колодца и противный запах исчезнет. Такой процесс образования сернистых ключей находит себе подтверждение в нахождении в их водах в растворе некоторых сернистых соединений, а равно и нередкое соседство с ними нефтяных источников. Впрочем, содержание сероводорода в воде сернистых ключей не особенно значительно - оно колеблется в пределах от едва заметных следов, до 45 кб. см на литр (т. е. на 1000 кб. см) воды. В Европ. России сернистые ключи известны в Остзейском крае, в Литве, в Оренбургской губ. и на Кавказе.

Соленые ключи встречаются там, где есть в горных породах или залежи поваренной соли, или где последняя образует в них вкрапления. Поваренная или каменная соль принадлежит к веществам легко растворимым в воде, а потому, если вода будет протекать через такие породы, то она может в значительной степени насытиться солью; вот почему в природе находят столь разнообразные по содержанию соли ключи. Есть ключи, близкие к насыщению, есть - обнаруживающиеся только слабым соленым вкусом. К некоторым соляным ключам подмешивается еще хлористый кальций или хлористый магний, иногда в количествах настолько значительных, что таким путем образуются минеральные ключи совершенно нового состава; последний сорт ключей признается довольно важным в медицинском отношении и к этой категории принадлежат Друскеникские минеральные воды (см. соотв. статью). Наиболее чистые соленые ключи встречаются в Европ. России в губерниях Вологодской, Пермской, Харьковской и в Польше. В областях распространения соленых ключей в последнее время довольно часто применяют бурение, при помощи которого или обнаруживают на глубинах присутствие залежей каменной соли, или добывают более крепкие соляные рассолы. Таким путем была обнаружена знаменитая залежь Стасфурта, близ Магдебурга, или наше Брянцовское месторождение соли в Екатеринославской губ. Путем бурения, как указано выше, можно добыть более крепкие соляные растворы. Поднимающийся естественным путем с глубин ключ может встретить на своем пути пресную воду, которая и разбавит его в значительной степени. Закладывая буровую скважину и сопровождая ее трубой, можно таким путем перенимать более крепкие растворы на глубинах; труба скважины защищает поднимающуюся воду от смешения ее с пресной водой. Но применять бурение с целью усиления концентрации вод минеральных ключей нужно с большой осторожностью, надо предварительно хорошо изучить данный ключ, точно узнать те породы, через которые он пробивается на поверхность земли и, наконец, точно определить значение минерального ключа. При желании эксплуатировать ключ с целями коммерческими, напр. соленой ключ для выварки из него соли, можно рекомендовать бурением усилить его концентрацию. Многие минеральные ключи эксплуатируются с целями медицинскими, для которых часто не столько важна их значительная крепость, сколько их определенный состав. В этом последнем случае часто лучше совершенно отказаться от желания увеличить при помощи бурения концентрацию ключа, потому что иначе можно испортить минеральный его состав. В самом деле, в медицине, в особенности в бальнеологии, в составе минеральных вод играют значительную роль часто минимальные количества какого-либо вещества (как пример этого было указано выше незначительное содержание в железных водах закиси железа), а есть некоторые воды, как, напр., йодистые, которые иногда содержат только следы йода и несмотря на это не только считаются полезными, но и в действительности помогают больным. Всякий ключ, пробиваясь естественным путем на поверхность земли, должен пойти через самые разнообразные горные породы, и его раствор может вступить в обменное разложение с составными частями горных пород; таким способом ключ, первоначально весьма простого состава, может получить значительное разнообразие по минеральным составным частям. Закладывая буровую скважину и сопровождая ее трубой, можно получить более крепкие растворы, но уже не того состава, что раньше.

Углекислые И. Уже выше было указано, что в странах вулканических наблюдается выделение по трещинам углекислоты и других газов; если воды ключа встретят на своем пути такие газы, то они могут растворить их в более или менее значительном количестве, что, конечно, в значительной степени зависит от глубины, на которой произошла такая встреча. На больших глубинах, где велико и давление, воды ключа могут под большим парциальным давлением растворить очень много углекислоты. Для примера можно указать Мариенбадский углекислый И., где в литре воды растворено 1514 кб. см, или на Нарзан Кисловодска, где в том же количестве воды растворено 1062 кб. см газа. Такие источники легко узнаются на поверхности земли обильным выделением из воды газа, причем иногда вода кажется как бы кипящей.

Нефтяные И. Нефть представляет смесь жидких углеводов, среди которых преобладают предельные с удельным весом, меньшим воды, а потому нефть будет всплывать на ней в виде маслянистых пятен. Воды, выносящие нефть, и получили название нефтяных ключей. Такие И. известны в Италии, в Парме и Модене, весьма сильные по р. Иравади, в Бирманской империи, в окрестностях Баку и на Апшеронском п-ове, на дне и о-вах Каспийского моря. На одном о-ве Челекене, в Каспийском море, насчитывают до 3500 нефтяных ключей. Особенно замечателен знаменитый масляный район р. Аллеганы, в Сев. Америке. Обыкновенно места естественных выходов нефтяных ключей выбирают для заложения в этих пунктах буровых скважин, дабы достать на больших глубинах больший запас нефти. Бурение в нефтяных районах доставило весьма много интересных данных. Оно обнаружило нахождение в земле иногда значительных полостей, наполненных под давлением газообразными углеводами, которые, при достижении их буровою скважиной, иногда вырываются с такой силой, что выбрасывают буровой инструмент. Вообще надо заметить, что области выходов нефтяных источников и сами по себе обнаруживают газообразные углеводы. Так, в окрестностях г. Баку есть в двух местах обильные выходы таких газов; один из выходов находится на материке, где над местом выхода в прежнее время находилось капище огнепоклонников, а теперь завод Кокорева; если зажечь этот газ, защитив его от ветра, то он будет постоянно гореть. Другой выход таких же газов обнаруживается со дна моря, в довольно значительном расстоянии от берега и так же в тихую погоду можно заставить его гореть. То же бурение обнаружило, что нефтяные ключи в своем распространении подчинены известному закону. При бурении в долине р. Аллеганы было доказано, что нефтяные И. располагаются полосами параллельно цепи Аллеганских гор. То же самое, по-видимому, обнаруживается и у нас на Кавказе, как в Бакинском районе, так и по сев. склону, в окрестностях Грозного. Во всяком случае, при достижении буром нефтеносных слоев, вода совместно с нефтью появляется в форме часто грандиозного фонтана; при этом появлении обыкновенно наблюдается весьма сильное разбрызгивание его струи. Последнее явление долгое время не находило себе объяснения, но ныне, по-видимому, довольно удовлетворительно объяснено Шёгреном, по мнению которого эта пульверизация воды фонтана зависит от того, что на глубинах, под большим давлением, нефть конденсировала большое количество газообразных углеводов и при приходе такого материала на поверхность земли, под давлением одной атмосферы, газообразные продукты освобождаются с значительной энергией, вызывая этим разбрызгивание водяной струи. Действительно, при этом выделяется весьма много газообразных углеводов, что заставляет на нефтяных промыслах принимать, во время появления фонтана, ряд предосторожностей, на случай могущего произойти пожара. Совместно с водой и нефтью фонтан выбрасывает иногда очень большое количество песку и даже большие камни. Долгое время обращали мало внимания на характер воды, выносящей нефть. Благодаря трудам Потылицина было доказано, что эти воды довольно значительно минерализованы: в литре воды он нашел от 19,5 до 40,9 г веществ минеральных; главной составной частью является поваренная соль, но особенный интерес заключается в нахождении в этих водах бромистого и йодистого натрия. В природе наблюдается значительное разнообразие в составе минеральных И., а потому и нет возможности рассмотреть здесь их всех, но можно заметить, что в общем и другие И. происходят способами подобными вышеописанным. Всегда циркулирующие в горных породах воды могут встречать в них различные растворимые в воде вещества и или прямо, или путем обменного разложения, или окисления, или восстановления, минерализоваться на их счет. Нахождение смешанных И., как указано выше, значительно затрудняет их классификацию; тем не менее, для удобства обзора, подразделяют минеральные И. на несколько категорий, имея в виду главным образом чистые ключи: 1) хлористые ключи (натрия, кальция и магния), 2) хлористоводородные ключи, 3) сернистые или сероводородные ключи, 4) сернокислые (натрия, извести, магнезии, глинозема, железа и смешанные), 5) углекислые (натрия, извести, железа и смешанные) и 6) силикатные, т. е. содержащие в растворе различные соли кремневой кислоты; последняя категория представляет большое разнообразие. Для получения некоторого понятия о составе ключей, приводим таблицу анализов наиболее известных минеральных ключей.