Мінеральна вода - види, класифікація та лікувальні процедури. Мінеральні води та бальнеотерапія

Мінеральні добавки за рівнем ефективності в економії цементу (Ед): неефективні з Ед<10%, низкоэффективные с Эд=10 - 40%, среднеэффективные с Эд= 41-70% и высокоэф-фективные с Эд>70%.

Комітетом 73- ВС РИЛЕМ запропоновано класифікацію мінеральних добавок техногенного походження (табл. 1) щодо їх пуцоланової та гідравлічної активності. Мінеральні добавки різної ефективності в представленій класифікації мають близький речовий склад (оксид кремнію, алюмінію, заліза, кальцію і т.д.). Відмінності полягають у співвідношенні компонентів, їх мінералогічному складі і ступеня дисперсності, що обумовлюють переважний механізм їх дії в цементних системах. Положення кожного виду техногенних матеріалів, представлених у аналізованих класифікаціях визначає сукупність фізико-хімічних факторів.

Табл.1. Класифікація та характеристики мінеральних добавок

техногенного походження

Додаток 9

Марк мікрокремнезему

Технічними умовами на мікрокремнезем конденсований (ТУ 5743-048-02495332-96) залежно від вмісту в ньому діоксиду кремнію (SiO2) встановлюються такі марки: неущільнений - МК-85, МК-65, ущільнений - МКУ-85 65 у вигляді суспензії - МКС-85. Цифровий індекс у маркуванні вказує на мінімально допустиму кількість SiO 2 . За фізико-хімічними показниками мікрокремнезем повинен задовольняти вимоги та норми, наведені в табл1.

Нормовані показники для мікрокремнезему

Примітки: 1. У пунктах 4,5,6,7,8 норми для суспензії (пасти) наведено у перерахунку на суху речовину. 2. Індекс активності До мікрокремнезему визначають за формулою: К=К"cж/К"сж*100, де К"сж міцність на стиск розчинних зразків з використанням 90% цементу і 10% мікрокремнезему (за масою в'яжучого), МПа; сж - міцність на стиск розчинних зразків з використанням 100% цементу, МПа.

Література

1. ГОСТ 24211-91 та Міждержавний ГОСТ 24211-2993 країн СНД. Загальні вимоги.

2. Посібник із застосування хімічних добавок під час виробництва збірних залізобетонних конструкцій та виробів (до СНиП 3.09.01 – 85). М, Будвидав, 1989.

3. ГОСТ25818-91 Золи-віднесення теплових електростанцій для бетонів. Технічні умови.

4. Вказівки щодо підвищення морозостійкості бетону транспортних споруд ВСН 159-93.

Москва 1993.

5.Б.А. Усов, І.Б. Алікіна, Т.А.Чарікова. Фізико-хімічні процеси будівельного мате-ріалознавства в технології бетону та залізобетону. М, Вид-во МГОУ, 2009.

6. Б.А. Вусів. Хімізація бетону. М, Вид-во МГОУ, 2007.

7. Б.А. Усов, Є.М. Іполітов.Довговічність бетону. М, Вид-во МГОУ, 2007.

8. Б.А. Крилов, С.А. Амбарцумян, А.І. Зірок. Посібник із прогріву бетону в монолітних конструкціях. М, 2005, РААСН, НІІЖБ.

Вступ

В організмі людини та тварин містяться елементи всієї таблиці Д.І. Менделєєва.

Для забезпечення нормальної життєдіяльності організму людині необхідні біологічно значущі елементи, які поділяються на макроелементи та мікроелементи. У живих організмах вміст макроелементів, порівняно з мікроелементами, відносно великий і становить понад 0,001%. В основному макроелементи надходять в організм людини з їжею, денна норма споживання, що рекомендується, при цьому становить більше 200 мг.

У повсякденному житті зазвичай використовують звичне слово «мінерал» для позначення мікро- і макроелементів. Причиною тому запозичений з англійської термін «Dietary mineral», який використовується при описі біологічно значущих елементів.

Мінеральні речовини не мають енергетичної цінності як жири, білки та вуглеводи. Але без них життя людини неможливе. Ці речовини виконують пластичну функцію у процесах життєдіяльності організму, але особливо велика їх роль побудові кісткових тканин. Мінеральні речовини беруть участь у важливих обмінних процесах – водно-сольовому, кислотно-лужному.

З них складається тіло живих організмів. Ряд елементів відноситься до біогенних елементів або макронутрієнтів. Це азот, вуглець, водень, кисень, сірка, фосфор. Органічні речовини людського організму, такі як жири, білки, вуглеводи, гормони, вітаміни, ферменти складаються саме з цих макронутрієнтів. До інших макроелементів відносяться магній, кальцій, калій, хлор, натрій.

Можна з упевненістю стверджувати, що макроелементи – це основа життя та здоров'я людини. Вміст в організмі макроелементів досить постійний, проте можуть виникати досить серйозні відхилення від норми, що призводить до розвитку патологій різного характеру. Ці елементи сконцентровані переважно у м'язовій, кістковій, сполучній тканинах та в крові. Вони є будівельним матеріалом несучих систем та забезпечують властивості всього організму загалом. Макроелементи відповідають за стабільність колоїдних систем організму, підтримують осмотичний тиск.

Класифікація мінеральних речовин

Як правило, вивчення будь-яких біологічно активних речовин (включаючи мінерали) починається з їхньої класифікації.

Найпростіша класифікація мінеральних елементів ґрунтується на кількісній ознакі. Сумарна кількість кожного з елементів може бути різною, тому розрізняють так звані макроелементи і мікро- (або ультрамікро)-елементи. Мікроелементи (МЕ) - це група хімічних елементів, які містяться в організмі людини та тварин у дуже малих кількостях, у межах 10 -3 -10 -12 %. За визначенням Н.А. Агаджаняна та А.В. Скального (2001), «МЕ - це випадкові інгредієнти тканин і рідин живих організмів, а компоненти закономірно існуючої дуже давньої і складної фізіологічної системи, що у регулюванні життєвих функцій організмів всіх стадіях розвитку». Поділ мінералів за кількісним ознакою досить умовно, оскільки і той ж елемент може у організмі як і макроелемент, як і мікроелемент. Прикладом цього може бути кальцій, який міститься у величезних кількостях у кістках, і в цьому випадку він – безумовно – макроелемент. Але той самий кальцій виконує у клітинах роль вторинного посередника гормонального сигналу, у разі його кількість вимірюється в мікрограмах, і він, безумовно, - мікроелемент.

Хоча класифікація за кількісним ознакою проста і зручна, вона допомагає відповісти питанням біологічної ролі кожного конкретного елемента в організмі. Ще менше цей спосіб поділу мінеральних елементів на групи за їх кількістю може бути корисним при визначенні поєднаної дії мінералів в організмі, синергічну або антагоністичну дію. Тому дослідники різних біологічних та медичних спеціальностей пропонують своє бачення цього питання.

Мінерали різко відрізняються один від одного за своїми фізико-хімічними властивостями та біологічною дією. Функції біомінералів в організмі надзвичайно різноманітні та залежать від безлічі факторів: концентрації в біологічних субстратах, від властивостей самого біосубстрату, від взаємодії їх між собою та з іншими біологічно активними речовинами в організмі. У цьому випадку вони можуть виступати як "неорганічні вітаміни" - (у складі ферментів, з гормонами, з іншими біологічно активними сполуками).

Початок серйозного вивчення ролі макро-і мікроелементів для життєдіяльності організму належить до кінця 19 століття. Вже тоді постало питання класифікації мінеральних елементів стосовно особливостям харчування людини (цит. по: Петровський К.С., Ванханен В.Д., 1981). В основу цього варіанта класифікації покладено властивість мінералів змінювати кислотно-лужну рівновагу.

Вивчення мінерального складу харчових продуктів показало, що одні з них характеризуються переважанням складу мінеральних елементів, що обумовлюють в організмі електропозитивні (катіони), інші викликають переважно електронегативні зсуви (аніони). У зв'язку з цим харчові продукти, багаті на катіони, мають лужну орієнтацію, а харчові продукти, багаті аніонами, - кислотну орієнтацію. Враховуючи важливість підтримки в організмі кислотно-лужного стану та можливий вплив на нього кислотних та лужних речовин їжі, автори цієї класифікації вважали за доцільне розділити мінеральні елементи харчових продуктів на речовини лужної та кислотної дії. Крім того, як самостійна група біомікроелементів виділено мінеральні елементи, що зустрічаються в харчових продуктах у невеликих кількостях, що виявляють в організмі високу біологічну активність.

Мінеральні елементи лужного характеру (катіони): Кальцій, Магній, Калій, Натрій.

Мінеральні елементи кислотного характеру (аніони): Фосфор, Сірка, Хлор.

На рівні знань наведена вище класифікація вже трохи застаріла, т.к. метаболізм будь-якого мінерального елемента не можна розглядати лише з погляду його лужності чи кислотності.

Найбільший інтерес для фізіологів, біохіміків та фахівців у галузі харчування людини становить класифікація, заснована на біологічній ролі елементів. Відповідно до цієї класифікації з 81 елемента, виявленого в організмі людини виділяють 15 життєво необхідних або есенціальних елементів: кальцій, фосфор, калій, хлор, натрій, цинк, марганець, молібден, йод, селен, сірка, магній, залізо, мідь та кобальт. При «абсолютному дефіциті» (за Авцином А.П. із співавт., 1991) есенціальних речовин настає смерть.

Крім того, умовно розрізняють есенціальні елементи: фтор, кремній, титан, ванадій, хром, нікель, миш'як, бром, стронцій і кадмій.

Виділяють також досить велику групу елементів, які досить часто накопичуються в організмі, надходячи з їжею, повітрям, що вдихається, або питною водою, але їх біологічно корисна функція поки не визначена. Навпаки, деякі з цих елементів є, безперечно, токсичними. До загальновідомих токсичних речовин відносяться свинець, ртуть, кадмій, берилій та деякі інші. Підрозділ елементів на есенціальні та токсичні значною мірою умовно. Так, деякі здебільшого токсичні елементи (миш'як, свинець і навіть кадмій) деякими авторами відносяться до есенціальних принаймні для лабораторних тварин. З іншого боку, такі суто есенціальні МЕ як мідь, марганець селен, молібден, йод, фтор, кобальт за певних умов можуть викликати симптоми інтоксикації.

Класифікація елементів з їхньої біогенної активності також позбавлена ​​недоліків. Насамперед, вона не відображає змін біологічних властивостей біомінералів залежно від їхньої дози, поєднаності з іншими елементами, їхнього синергізму чи антагонізму. Крім того, біологічна роль біомінералів може змінюватися від цілого ряду інших факторів: умов життя, віку, шкідливих звичок тощо.

В.І. Смоляр (1989) виділив п'ять критеріїв біогенності хімічного елемента або МЕ:

1) присутність у тканинах здорового організму;

2) невеликі відмінності у відносному вмісті у різних організмах;

3) За винятком з раціону чітко відтворюються морфологічні зміни, зумовлені його недостатністю;

4) специфічні порушення біохімічних процесів при гіперелементозі;

5) виявлені зміни усуваються шляхом введення недостатнього елемента.

У нашій країні на пропозицію академіка РАМН А.П. Авцина та її колег (1983г.) для позначення всіх патологічних процесів, викликаних дефіцитом, надлишком чи дисбалансом макро- і мікроелементів, запроваджено поняття мікроелементозів і запропоновано робочу класифікацію мікроелементозів людини, основою якої було покладено принцип першочергового виділення. Звідси кожен мікроелементоз слід іменувати відповідно до назви МЕ, дефіцит чи токсична дія якого викликала захворювання. Мікроелементози може бути явними, тобто. клінічно вираженими, або латентними чи потенційними.

Відповідно до його класифікації (Авцин А.П. з співавт., 1991), всі мікроелементози можна поділити на природні ендогенні, природні екзогенні та техногенні. Якщо природні мікроелементози пов'язані з діяльністю людини, то техногенні пов'язані з виробничою діяльністю людини. Це: 1)промислові (професійні), пов'язані з виробничою діяльністю людини. При цьому хвороби та синдроми, спричинені надлишком певних мікроелементів (МЕ) та їх сполук безпосередньо у зоні самого виробництва. 2)Так звані «сусідські» мікроелементози, що розвиваються по сусідству з виробництвом. 3) Трансгресивні мікроелементози розвиваються у значному віддаленні від виробництва за рахунок повітряного чи водного перенесення МЕ.

У незалежності від різноманіття та значення тієї чи іншої класифікації, для простоти та зручності частіше використовують найпростішу – засновану на кількісній ознакі.

Існуючі системи класифікації мінеральних елементів, виявлених в організмі тварин, ґрунтуються на одній із трьох вихідних передумов: 1) переважної локалізації елементів у тих чи інших органах та тканинах, 2) кількісному вмісті елементів в організмі та 3) їх значенні для життєдіяльності.
В основу класифікації з розподілу елементів в органах і тканинах покладено «тропність», тобто органна та тканинна специфічність елементів, або, навпаки, відсутність такої.
Згідно з цією схемою, мінеральні елементи поділяють на три групи: 1) локалізуються в кістковій тканині (остеотропні); 2) локалізуються в ретикулоендотеліальній системі; 3) які не мають тканинної специфічністю, тобто рівномірно розподіляються по тканинах організму.
До першої групи елементів відносять кальцій, магній, стронцій, берилій, фтор, ванадій, барій, титан, радій, свинець та ін; до другої - залізо, мідь, марганець, срібло, хром, нікель, кобальт, частина лантанідів; до третьої – натрій, калій, сірку, хлор, літій, рубідій, цезій.
З фізіологічного погляду ця схема недосконала. Насамперед більшість «потрійних» елементів не є такими у повному розумінні слова. Магній, наприклад, концентрується в кістках, але він являє собою основний внутрішньоклітинний катіон м'яких тканин. Фосфор - остеотропний елемент (до 83% його знаходиться в скелеті у складі гідроксіапатиту), але він входить до складу складних органічних сполук і є неодмінним компонентом внутрішнього середовища організму.
Крім того, накопичення будь-яких елементів у кістці, печінці, селезінці тощо ще не визначає їх значення у розвитку та функціонуванні даного органу. Так, деякі остеотропні елементи (свинець, берилій, барій, цирконій, олово, актиніди), мабуть, не виконують жодної біологічної функції та є для скелета баластними. Концентрація ряду елементів (наприклад, міді, кобальту) у печінці знаходиться у прямій залежності від надходження їх з кормом; для інших елементів (марганець, залізо) ця залежність виражена слабо, хоча вміст їх у печінці досить високий.
Що стосується ретикулоендотеліальної системи (системи макрофагів), то під цією назвою розуміють сукупність різних за структурою утворень, що виконують функцію захисту організму від чужорідних частинок чи речовин. Сюди відносять ретикулярні клітини та ендотелій судин у кістковому мозку, селезінці, лімфатичних вузлах, легенях; Спеціальні ендотеліальні (купферівські) клітини в капілярах печінки, подібні з ними клітини в мозковій речовині надниркових залоз і аденогіпофізі. Накопичення мінеральних елементів у цих органах є не так доказом їх важливості для функції даного органу, як показником їх токсичності або марності для організму.
Нарешті, є елементи, що взагалі не потрапляють в жодну з перерахованих груп. Це йод, що концентрується в щитовидній залозі та яєчниках, телур – у нирках, миш'як та сурма – в еритроцитах, цинк та кадмій – у підшлунковій залозі, статевих органах, кістках.
У цілому нині описана класифікація корисніша для токсикологів і радіобіологів, ніж фізіологів.
За класифікацією, що ґрунтується на кількісній ознакі,всі мінеральні елементи ділять на три групи відповідно до їх вмісту в тілі тварин: макроелементи, мікроелементи та ультрамікроелементи (табл. 1).

Класифікація мінеральних речовин

Як правило, вивчення будь-яких біологічно активних речовин (включаючи мінерали) починається з їхньої класифікації.

Найпростіша класифікація мінеральних елементів ґрунтується на кількісній ознакі. Сумарна кількість кожного з елементів може бути різною, тому розрізняють так звані макроелементи і мікро- (або ультрамікро)-елементи. Мікроелементи (МЕ) – це група хімічних елементів, які містяться в організмі людини та тварин у дуже малих кількостях, у межах 10-3-10-12%. За визначенням Н.А. Агаджаняна та А.В. Скального (2001), «МЕ - це випадкові інгредієнти тканин і рідин живих організмів, а компоненти закономірно існуючої дуже давньої і складної фізіологічної системи, що у регулюванні життєвих функцій організмів всіх стадіях розвитку». Поділ мінералів за кількісним ознакою досить умовно, оскільки і той ж елемент може у організмі як і макроелемент, як і мікроелемент. Прикладом цього може бути кальцій, який міститься у величезних кількостях у кістках, і в цьому випадку він – безумовно – макроелемент. Але той самий кальцій виконує у клітинах роль вторинного посередника гормонального сигналу, у разі його кількість вимірюється в мікрограмах, і він, безумовно, - мікроелемент.

Хоча класифікація за кількісним ознакою проста і зручна, вона допомагає відповісти питанням біологічної ролі кожного конкретного елемента в організмі. Ще менше цей спосіб поділу мінеральних елементів на групи за їх кількістю може бути корисним при визначенні поєднаної дії мінералів в організмі, синергічну або антагоністичну дію. Тому дослідники різних біологічних та медичних спеціальностей пропонують своє бачення цього питання.

Мінерали різко відрізняються один від одного за своїми фізико-хімічними властивостями та біологічною дією. Функції біомінералів в організмі надзвичайно різноманітні та залежать від безлічі факторів: концентрації в біологічних субстратах, від властивостей самого біосубстрату, від взаємодії їх між собою та з іншими біологічно активними речовинами в організмі. У цьому випадку вони можуть виступати як "неорганічні вітаміни" - (у складі ферментів, з гормонами, з іншими біологічно активними сполуками).

Початок серйозного вивчення ролі макро-і мікроелементів для життєдіяльності організму належить до кінця 19 століття. Вже тоді постало питання класифікації мінеральних елементів стосовно особливостям харчування людини (цит. по: Петровський К.С., Ванханен В.Д., 1981). В основу цього варіанта класифікації покладено властивість мінералів змінювати кислотно-лужну рівновагу.

Вивчення мінерального складу харчових продуктів показало, що одні з них характеризуються переважанням складу мінеральних елементів, що обумовлюють в організмі електропозитивні (катіони), інші викликають переважно електронегативні зсуви (аніони). У зв'язку з цим харчові продукти, багаті на катіони, мають лужну орієнтацію, а харчові продукти, багаті аніонами, - кислотну орієнтацію. Враховуючи важливість підтримки в організмі кислотно-лужного стану та можливий вплив на нього кислотних та лужних речовин їжі, автори цієї класифікації вважали за доцільне розділити мінеральні елементи харчових продуктів на речовини лужної та кислотної дії. Крім того, як самостійна група біомікроелементів виділено мінеральні елементи, що зустрічаються в харчових продуктах у невеликих кількостях, що виявляють в організмі високу біологічну активність.

Мінеральні елементи лужного характеру (катіони): Кальцій, Магній, Калій, Натрій.

Мінеральні елементи кислотного характеру (аніони): Фосфор, Сірка, Хлор.

На рівні знань наведена вище класифікація вже трохи застаріла, т.к. метаболізм будь-якого мінерального елемента не можна розглядати лише з погляду його лужності чи кислотності.

Найбільший інтерес для фізіологів, біохіміків та фахівців у галузі харчування людини становить класифікація, заснована на біологічній ролі елементів. Відповідно до цієї класифікації з 81 елемента, виявленого в організмі людини виділяють 15 життєво необхідних або есенціальних елементів: кальцій, фосфор, калій, хлор, натрій, цинк, марганець, молібден, йод, селен, сірка, магній, залізо, мідь та кобальт. При «абсолютному дефіциті» (за Авцином А.П. із співавт., 1991) есенціальних речовин настає смерть.

Крім того, умовно розрізняють есенціальні елементи: фтор, кремній, титан, ванадій, хром, нікель, миш'як, бром, стронцій і кадмій.

Виділяють також досить велику групу елементів, які досить часто накопичуються в організмі, надходячи з їжею, повітрям, що вдихається, або питною водою, але їх біологічно корисна функція поки не визначена. Навпаки, деякі з цих елементів є, безперечно, токсичними. До загальновідомих токсичних речовин відносяться свинець, ртуть, кадмій, берилій та деякі інші. Підрозділ елементів на есенціальні та токсичні значною мірою умовно. Так, деякі здебільшого токсичні елементи (миш'як, свинець і навіть кадмій) деякими авторами відносяться до есенціальних принаймні для лабораторних тварин. З іншого боку, такі суто есенціальні МЕ як мідь, марганець селен, молібден, йод, фтор, кобальт за певних умов можуть викликати симптоми інтоксикації.

Класифікація елементів з їхньої біогенної активності також позбавлена ​​недоліків. Насамперед, вона не відображає змін біологічних властивостей біомінералів залежно від їхньої дози, поєднаності з іншими елементами, їхнього синергізму чи антагонізму. Крім того, біологічна роль біомінералів може змінюватися від цілого ряду інших факторів: умов життя, віку, шкідливих звичок тощо.

В.І. Смоляр (1989) виділив п'ять критеріїв біогенності хімічного елемента або МЕ:

1) присутність у тканинах здорового організму;

2) невеликі відмінності у відносному вмісті у різних організмах;

3) За винятком з раціону чітко відтворюються морфологічні зміни, зумовлені його недостатністю;

4) специфічні порушення біохімічних процесів при гіперелементозі;

5) виявлені зміни усуваються шляхом введення недостатнього елемента.

У нашій країні на пропозицію академіка РАМН А.П. Авцина та її колег (1983г.) для позначення всіх патологічних процесів, викликаних дефіцитом, надлишком чи дисбалансом макро- і мікроелементів, запроваджено поняття мікроелементозів і запропоновано робочу класифікацію мікроелементозів людини, основою якої було покладено принцип першочергового виділення. Звідси кожен мікроелементоз слід іменувати відповідно до назви МЕ, дефіцит чи токсична дія якого викликала захворювання. Мікроелементози може бути явними, тобто. клінічно вираженими, або латентними чи потенційними.

Відповідно до його класифікації (Авцин А.П. з співавт., 1991), всі мікроелементози можна поділити на природні ендогенні, природні екзогенні та техногенні. Якщо природні мікроелементози пов'язані з діяльністю людини, то техногенні пов'язані з виробничою діяльністю людини. Це: 1)промислові (професійні), пов'язані з виробничою діяльністю людини. При цьому хвороби та синдроми, спричинені надлишком певних мікроелементів (МЕ) та їх сполук безпосередньо у зоні самого виробництва. 2)Так звані «сусідські» мікроелементози, що розвиваються по сусідству з виробництвом. 3) Трансгресивні мікроелементози розвиваються у значному віддаленні від виробництва за рахунок повітряного чи водного перенесення МЕ.

У незалежності від різноманіття та значення тієї чи іншої класифікації, для простоти та зручності частіше використовують найпростішу – засновану на кількісній ознакі.

2. Загальні поняття про макроелементи, їх роль та вплив на організм людини

Кальцій

«Без кальцію клітина жити може…, але за його надлишку вона миттєво гине», І.П. Павлов.

З усіх елементів в організмі організму кальцій міститься в максимальній кількості: на кожен кілограм маси тіла припадає близько 20 г кальцію. Таким чином, в організмі дорослої людини знаходиться 1-1,5 кг цього вкрай корисного елемента.

Біологічна роль кальцію дуже різноманітна. Основне його фізіологічне значення – пластичне. Кальцій служить основним структурним компонентом у формуванні опорних тканин та осифікації кісток. У кістках скелета зосереджено 99% від загальної його кількості в організмі. Частина, що залишилася, постійно присутня в крові та інших рідинах організму. Оскільки старі кісткові клітини розпадаються, для своєчасного утворення нової кісткової тканини запаси кальцію повинні постійно поповнюватися, інакше організм поповнюватиме брак із власних зубів і кісток, руйнуючи їх та послаблюючи.

Кальцій є постійною складовою крові. Він бере участь у процесі згортання крові. Дія тромбокінази у перетворенні протромбіну на тромбін здійснюється лише у присутності іонів кальцію. Кальцій входить до складу клітинних структур: він присутній у мембранних системах, граючи важливу роль функції клітини, знижує проникність судин, посилює опірність організму до токсинів і інфекцій, має протизапальну дію.

Не можна переоцінити значення цього елемента для повноцінного внутрішньоутробного розвитку плода: солі кальцію закладають основу життєво важливих систем та процесів організму дитини.

Кальцій відноситься до важкозасвоюваних речовин. Його засвоюваність значною мірою залежить від супутніх речовин у складі їжі. На засвоюваність кальцію негативно впливає надлишок фосфору і магнію. У таких випадках обмежується утворення засвоюваних форм кальцію, а незасвоювані форми, що утворюються, виводяться з організму.

Оптимальне засвоєння кальцію відбувається при співвідношенні кальцію та фосфору 1: 1,3 та співвідношенні кальцію та магнію 1: 0,5. Останнім часом висловлюються пропозиції про прийняття більш фізіологічно відповідного співвідношення кальцію і фосфору 1:1. : 1 та у віці 1 рік та старше 1:1.

Це співвідношення може бути збережено й у дорослому стані. На засвоюваність кальцію впливає і калій, надлишок якого погіршує його всмоктування. Деякі кислоти (інозитфосфорна, щавлева) утворюють із кальцієм міцні нерозчинні сполуки, які не засвоюються організмом. Зокрема, кальцій хліба, крупи та інших злакових продуктів, що містять значну кількість інозитфосфорної кислоти, погано засвоюється. Негативний вплив на засвоюваність кальцію має надлишок або нестача жиру в добовому харчовому раціоні.

Найкращим джерелом кальцію в харчуванні людини є молоко та молочні продукти. Кальцій є найважливішим макроелементом молока. Він міститься в легкозасвоюваній формі і добре збалансований із фосфором. Вміст кальцію в коров'ячому молоці коливається від 100 до 140 мг%. Його кількість залежить від раціонів годівлі, породи тварини, стадії лактації та пори року. Влітку вміст Са нижче, ніж узимку.

Са присутній у молоці у трьох формах: У вигляді вільного або іонізованого кальцію - 10% від усього кальцію (8,5-11,5 мг%); У вигляді фосфатів і цитратів кальцію - близько 68%; кальцію, міцно пов'язаного з казеїном - близько 22%.

Півлітра молока або 100 г сиру забезпечують добову потребу дорослої людини в кальції (800 мг). Вагітні та годуючі матері потребують підвищеного забезпечення кальцієм-1500 мг на добу. Діти шкільного віку повинні отримувати 100-1200 мг кальцію на добу. Також він зустрічається в зелених овочах: ​​часнику, петрушці, капусті, селери і деяких ягодах і фруктах.

Ряд продуктів, наприклад, шпинат, щавель, злакові, навпаки, заважають засвоєнню кальцію з продуктів харчування, тому варто враховувати цю взаємодію при складанні харчового раціону.

У таблицях відділу Додаток наводиться вміст кальцію у деяких продуктах харчування.

Магній

Людина не може бути цілком здоровою без магнію. Будь-який процес, що відбувається в організмі, не обходиться без солей та іонів магнію. Цей елемент контролює процеси поділу та очищення клітин, формування білка та обмін речовин. Дорослій людині слід вживати 400-600 мг магнію. Рекомендоване вживання магнію на добу (мг на добу) наводиться у таблиці №15 відділу Додаток.

Ця норма споживання цілком може бути задоволена при правильному збалансованому харчуванні. Корисно знати, що при гіперфункції щитовидної залози, псоріазі, артриті, нефрокальцинозі та дислексії у дітей вміст магнію в організмі підвищено.

Фізіологічне значення та біологічна роль магнію вивчені недостатньо, проте добре відома його роль у передачі нервового збудження та нормалізації збудливості нервової системи. Магній володіє антиспастичними та судинорозширювальними властивостями, а також властивостями стимулювати перистальтику кишечника та підвищувати жовчовиділення. Є дані про зниження рівня холестерину при "магнієвій" дієті. Приймає активну участь в імунних процесах, має протиалергічну, протизапальну, протистресову, протитоксичну дію, сприяє засвоєнню кальцію з кишечника, а також всмоктуванню калію, фосфору, вітамінів групи B, C, та E є невід'ємним учасником багатьох біохімічних процесів організму та регуляції. функцій, що підтримує в нормі активність клітинних мембран. Магній володіє антиспастичними та судинорозширювальними властивостями, а також властивостями стимулювати перистальтику кишечника та підвищувати жовчовиділення. Є дані про зниження рівня холестерину при "магнієвій" дієті.

Застосування магнію є дуже ефективним при лікуванні багатьох захворювань: нервових розладів, інфаркту міокарда, лейкемії, м'язової слабкості, склерозі. Магній незамінний при боротьбі з раком.

При нестачі магнію в стінках артерій, серця та м'язах збільшується вміст кальцію. При дефіциті магнію у нирках розвиваються дегенеративні зміни з нефротичними явищами, хворобливі м'язові скорочення, прискорюються процеси старіння, у крові підвищується рівень холестерину, знижується імунітет, внаслідок погіршення еластичності капілярів порушується мікроциркуляція та виникає анемія.

Зміст магнію в організмі понад норму зустрічається дуже рідко, оскільки нирки негайно виводять надлишок цього елемента. Тому небезпека отруєння магнієм навіть за підвищеного надходження з продуктами харчування малоймовірна. Такі отруєння виникають в основному при надмірному внутрішньовенному введенні магнійвмісних препаратів або при порушенні нирок.

Магній у продуктах харчування

Магній міститься в хлорофілі, який є зеленим фотосинтетичним пігментом, що міститься в більшості рослин, у морських та синьо-зелених водоростях. Хлорофіл також міститься в зелених овочах, наприклад у шпинаті та броколі.

Багато магнію знаходиться в таких продуктах харчування як квасоля (103 мг), горох (88 мг), шпинат (82 мг), кавун (224 мг), молоко сухе (119 мг), халва тахінна (153 мг), горіхи фундук (172 мг).

Цілком можливо забезпечити добову потребу в магнії за допомогою хліба житнього (46 мг) та хліба пшеничного (33 мг), чорної смородини (31 мг), кукурудзи (36 мг), сиру (50 мг), моркви (38 мг), салату ( 40 мг), шоколаду (67 мг). Вміст магнію в м'ясі та м'ясних продуктах наступне: свинина – 20 мг, телятина – 24 мг, кролик – 25 мг, шинка – 35 мг, ковбаса аматорська – 17 мг, ковбаса чайна – 15 мг , сосиски – 20 мг.

Картопля містить магній у кількості 23 мг на 100 г продукту, капуста білокачанна - 16 мг, буряк - 22 мг, томати - 20 мг, цибуля зелена і цибуля ріпчаста - 18 мг і 14 мг відповідно.

Відносно невелика кількість магнію міститься в яблуках і сливах - лише по 9 мг на 100 г продукту.

Найменше магній засвоюються з таких продуктів, як пшоно, м'ясо та риба.

Раніше люди отримували частину магнію з водою, якщо вода була з підземних свердловин. Але сучасні методи очищення та пом'якшення води різко скорочують рівень вмісту магнію у водопровідній воді. Воду, в якій міститься багато мінералів, у тому числі і магній, називають "жорсткою", і зазвичай її пом'якшують.

Достатня кількість різних бобових, злакових, горіхів або овочів у нашому щоденному раціоні, ймовірно, могла б задовольнити нашу необхідну середньодобову потребу в магнії. Однак повністю покладатися на це твердження не можна, і на це є такі вагомі причини:

1. Чим більший вік людини, тим менше поживних речовин може засвоїти з їжі. Соляна кислота в нашому шлунку, яка є основним компонентом, що допомагає нам засвоювати поживні речовини, з віком виробляється в організмі все менше.

2. У наших продуктах харчування набагато менше поживних речовин, ніж 50 років тому. Ґрунти поступово виснажуються, і тому все менше корисних поживних речовин міститься у продуктах. У ґрунт вносяться додаткові добрива, але в них містяться лише 3 мінеральні речовини: азот, фосфор та калій. Як правило, вирощувані продукти підбираються за врожайністю та фінансовою привабливістю, але ніяк не за вмістом поживних речовин у них. У той час, як наш організм повинен отримувати з їжі поживні речовини і мінерали, фермер прагне виростити максимальний урожай з мінімальними фінансовими витратами. Та й при купівлі продуктів ми найчастіше виходимо із вартості, ніж із вмісту в них поживних речовин.

Калій

Калій - дуже важливий внутрішньоклітинний елемент, необхідний нормальної діяльності м'яких тканин організму. Заліза внутрішньої секреції, капіляри, судини, клітини нервів, мозку, нирок, печінки, серцеві та інші м'язи не можуть повноцінно функціонувати без цього елемента. Калій становить 50% всіх рідин в організмі.

Значення калію в життєдіяльності організму полягає насамперед у його здатності посилювати виведення рідини з організму. «Калієві» дієти можуть використовуватися за необхідності підвищення діурезу та посилення виведення натрію. Калій відіграє у процесі внутрішньоклітинного обміну. Він бере участь у ферментативних процесах та у перетворенні фосфопіровиноградної кислоти на піровиноградну. Важливе значення має калій в освіті буферних систем (бікарбонатна, фосфатна та ін), що запобігають зрушенню реакції середовища та забезпечують її сталість. Іони калію відіграють велику роль в утворенні ацетилхоліну та у процесах проведення нервового збудження до м'язів.

Основна роль калію в організмі (разом з натрієм) – підтримка функціонування клітинних стінок. Ще один вкрай важливий обов'язок елемента – збереження концентрації основної поживної речовини для серця (магнію) та її фізіологічних функцій.

Калій нормалізує серцевий ритм, зберігає кислотно-лужний баланс крові, є протисклеротичним засобом: запобігає накопиченню солей натрію у клітинах та судинах.

Калій сприяє постачанню мозку киснем, підвищуючи розумову активність, знижує кров'яний тиск, очищає організм від токсинів та шлаків, допомагає при лікуванні алергічних захворювань.

Калій підтримує енергетичний рівень організму, підвищує витривалість та фізичну силу.

Нестача елемента в організмі призводить до дисфункцій нирок та надниркових залоз, порушення серцевого ритму та обмінних процесів у міокарді, швидкої стомлюваності, фізичного та емоційного виснаження, провокує виникнення ерозії у слизових оболонках, знижує швидкість загоєння ран. Ломке та тьмяне волосся, суха шкіра – також ознаки дефіциту калію. У вагітних виникають патології розвитку плода та ускладнення при пологах.

Калій добре представлений у харчових продуктах як рослинного, і тваринного походження. Значна кількість калію міститься в картоплі (568 мг на 100 г продукту), за рахунок якого в основному задовольняється потреба в калії. Звичайні збалансовані харчові раціони забезпечують надходження калію у кількості, що задовольняє потребу організму. Добова потреба дорослих у калії становить 3--5 г.

Як бачимо, значення калію для підтримки здоров'я та нормальної працездатності людини просто неоціненна.

Калій у продуктах харчування

Першим кроком до досягнення мінеральної рівноваги у нашому організмі має стати зменшення частки солі у нашому повсякденному раціоні. Наступним кроком має стати збільшення споживання калію. Найбагатшими джерелами калію є культурні рослини: свіжі фрукти, свіжі овочі, проросле зерно, бобові та недроблене зерно – саме ці продукти є основою нашої системи здорового харчування. Для того щоб досягти оптимальних результатів, вам слід вживати продукти, багаті калієм, протягом усього дня. Всі фрукти і більшість овочів містять калію в десятки, а то й у сотні разів більше, ніж натрію. Тому кожному з нас має бути очевидною важливість збільшення в нашому раціоні частки саме цих продуктів харчування.

Апельсини, банани та печена картопля здавна є загальновизнаними джерелами калію. Тому регулярно вмикайте їх у свій щоденний раціон.

Диня є ще одним чудовим джерелом калію. Найчастіше вмикайте її у своє меню. Для різноманітності можна вживати її сік або готувати з неї пюре - м'якоть у цього плода досить ніжна.

Дуже великий вміст калію в кавунах. Використовуйте на всі сто відсотків сезон дозрівання цих плодів і їжте їх якнайбільше. Знову ж таки, для різноманітності смакових відчуттів можна виготовляти з них сік чи пюре – очистіть їх від кірки та все.

Бобові, такі як квасоля звичайна, квасоля лима і сочевиця, також містять багато калію, а також ще й білок. З усіх бобових виходять чудові супи.

Ви можете підвищити вміст калію в супах домашнього приготування, якщо додасте пастернак, брукву або гарбуз. Наприклад, вживання такого широко відомого і доступного калійвмісного продукту харчування як картопля в кількості 500 грам на день повністю забезпечує добову потребу людини в даному елементі. Однак слід пам'ятати, що надмірне споживання картоплі може призвести до появи «зайвих кілограмів» через велику кількість крохмалю, що міститься в ньому.

Завжди додайте терту моркву до салатів та сандвічів власного приготування - цим ви ще більше збільшите вміст калію у власному раціоні.

Плоди авокадо містять дуже багато калію і служать чудовим доповненням до різних салатів та сандвічів. Крім того, авокадо містить високоякісний білок і дуже важливі для організму жирні кислоти.

Використовуючи щойно приготовані соки зі свіжих овочів, ви не тільки відчуєте справжню насолоду, але до того ж забезпечите свій організм суттєвою кількістю калію. Наприклад, одна склянка свіжоприготовленого морквяного соку містить приблизно 800 мг цього елемента.

Ви можете змішати в міксері кілька видів свіжих фруктів і приготувати собі багатий сніданок або закуску. Таке ароматне пюре буде неперевершеним «калієвим коктейлем» для задоволення потреб організму в цьому елементі.

Для того щоб зберегти в продуктах харчування максимальну кількість калію, рекомендується готувати їх на пару або відварювати в мінімальному обсязі води. при великих дозах це може стати небезпечним життя.

Цифрові дані вмісту калію в зернових та зернобобових, борошні та крупах, хлібі та хлібобулочних виробах, макаронних виробах, овочах та баштанних, фруктах та ягодах, молочних продуктах, сирі та сирі, м'ясі, птиці та яйцях, рибі представлені у відділі Додаток.

Роль калію при заняттях фізичною культурою та спортом

Калій є дуже важливим мікроелементом, необхідним нормального забезпечення багатьох фізіологічних реакцій в людини. При заняттях фізичною культурою і спортом людям, що тренуються, потрібна додаткова кількість цього елемента. Задовольнити таку зростаючу потребу в калії можна за допомогою спеціальної дієти, що передбачає обов'язкове включення в раціон достатньої кількості продуктів харчування, що містять калій.

Організм дорослої жінки містить у середньому близько 225 г калію (це приблизно на 10% менше, ніж в організмі чоловіка). Добова потреба людини у калії становить 2 – 4 грами. При інтенсивних фізичних навантаженнях в організм має надходити щонайменше 5 грам цього мікроелемента щодня. Забезпечити таку кількість калію цілком можна за рахунок вживання в їжу продуктів харчування, що містять калій.

Чому ж калійсодержащіе продукти особливо корисні саме для людей, які активно займаються фізичною культурою та спортом? Річ у тім, що з виконанні різних фізичних вправ під час тренувань значно збільшується навантаження на серцево-судинну систему. А калій забезпечує нормальну роботу цієї системи органів людини, регулюючи артеріальний тиск і серцевий ритм. Крім того, калій бере участь у процесах м'язового скорочення та розслаблення, забезпечує проходження імпульсів у нервових волокнах, регулює розподіл рідини в організмі. Якщо при складанні раціону калійсодержащим продуктам приділяти належну увагу, то всі вищезгадані фізіологічні процеси в організмі людини, що тренується, будуть постійно протікати на потрібному рівні. Калій також здатний запобігати інсультам, зменшувати втому та нервозність.

Недостатня кількість цього елемента в організмі призводить до виникнення зниженого тиску, аритмії, збільшення в крові рівня холестерину, м'язової слабкості, підвищення крихкості кісток, порушення роботи нирок, безсоння і депресії. За цих патологій подальші тренування стають небезпечними для здоров'я. Для зняття перелічених вище симптомів часто застосовують не тільки включення в раціон необхідних продуктів харчування, але і призначають прийом спеціальних калійвмісних препаратів. Такі патологічні стани виникають в основному при використанні сечогінних засобів (чим часто грішать багато спортсменів для того, щоб за рахунок втрати вологи швидко знизити вагу тіла і потрапити на змаганнях у бажану вагову категорію) та деяких гормональних препаратів (зокрема гормонів кори надниркових залоз). Посилене потовиділення, яке обов'язково відбувається у людини при виконанні фізичних вправ під час тренувань, а також часті проноси або блювання також призводять до нестачі калію в організмі. У цих випадках для відновлення нормального балансу даного елемента також не обійтися без вживання продуктів, що містять калій.

Натрій

Біологічна дія натрію різноманітна. Він відіграє важливу роль у процесах внутрішньоклітинного та міжтканинного обмінів. Солі натрію присутні переважно у позаклітинних рідинах – лімфі та сироватці крові. Винятково важлива роль належить сполукам натрію (гідрокарбонати, фосфати) у освіті буферної системи, що забезпечує кислотно-лужний стан. Солі натрію мають велике значення для створення сталості осмотичного тиску протоплазми та біологічних рідин організму. Постійність вмісту натрію в організмі підтримується шляхом регуляції виділення, завдяки якій при недостатньому надходженні натрію з їжею його виділення скорочується.

Натрій бере активну участь у водному обміні. Іони натрію викликають набухання колоїдів тканин і, таким чином, сприяють затримці в організмі зв'язаної води.

Природний вміст натрію у харчових продуктах незначний. В основному він надходить в організм за рахунок хлориду натрію, що додається у довільних кількостях у їжу.

Нормальне споживання натрію дорослими людьми становить 4 - 6 г на добу, що відповідає 10-15 г хлориду натрію. Така кількість натрію при систематичному споживанні може бути визнана нешкідливою. Під час важких фізичних навантажень, за умов спекотного клімату, при посиленому потовиділенні потреба у натрії підвищується (іноді вдвічі). Кількість харчової солі у харчуванні людини має розраховуватись індивідуально. При захворюваннях серця та нирок рекомендують обмежити її споживання – ці органи перевантажуються при переробці крові із надлишком натрію.

Надлишок цього макроелемента викликає набряки обличчя та ніг: іони натрію провокують набухання колоїдів тканин, що, у свою чергу, сприяє затримці та накопиченню води в організмі. При великій кількості солі в харчовому раціоні, при дисфункції кори надниркових залоз, схильності до гіпертонії, цукровому діабеті, неврозах, при порушенні водно-сольового обміну та функції виділення нирок кількість натрію в організмі підвищується. Симптоми надлишку: гіперактивність, вразливість, швидка збудливість, пітливість, підвищена спрага.

Продукти харчування (не солоні!) містять різну кількість натрію та представлені у розділі Додаток у вигляді таблиць.

Фосфор

Фосфор – дуже важливий для життєдіяльності організму елемент. Як і кальцій, фосфор у значній кількості міститься в кістковій тканині, разом з кальцієм відповідає за міцність та стійкість кісткової тканини, також входить до складу нуклеїнових кислот та білків.

Потреба організму в солях фосфору - навіть більша, ніж у солях кальцію: 1,6-2 г на добу. Вагітні та годуючі жінки повинні споживати 3-3,8 г щодня, діти – 1,5-2,5 г.

Однак не менш важливим є співвідношення фосфору і кальцію (приблизно 2 до 3), оскільки ці два елементи знаходяться в нерозривному зв'язку один з одним. Внаслідок порушення цього балансу можуть виникати різні патології: надлишок кальцію призводить до виникнення сечокам'яної хвороби, надмірна кількість фосфору провокує виведення кальцію з кісток. Втім, в організмі є дуже корисний елемент, що контролює фосфорно-кальцієвий обмін - це вітамін D.

Фосфору належить провідна роль функції центральної нервової системи. Обмін фосфорних сполук тісно пов'язаний з обміном речовин, зокрема жирів та білків. Фосфор відіграє важливу роль в обмінних процесах, що протікають у мембранних внутрішньоклітинних системах та м'язах (у тому числі у серцевій).

Сполуки фосфору є найпоширенішими в організмі компонентами, що беруть активну участь у всіх обмінних процесах.

При посиленому фізичному навантаженні, як і при недостатньому надходженні білка з їжею, різко збільшується потреба організму у фосфорі.

Багато сполук фосфору з білком, жирними та іншими кислотами утворюють комплексні сполуки, що відрізняються високою біологічною активністю. До них відносяться нуклеопротеїди клітинних ядер, фосфопротеїди (казеїн), фосфатиди (лецитин) та ін.

Неправильне харчування та вплив інших несприятливих факторів, внаслідок яких виникає дефіцит сполук фосфору в організмі, призводить до частих переломів, руйнування зубів, суглобових та кісткових захворювань. Можлива також поява нервових розладів та хвороб шкіри.

Засвоюваність фосфору пов'язана із засвоєнням кальцію, вмістом білка в харчовому раціоні та іншими супутніми факторами. Деякі сполуки фосфору погано всмоктуються. Це насамперед фітинова кислота, яка у вигляді фітинових сполук міститься у злаках.

Добова потреба дорослої людини у фосфорі становить 1200 мг.

У таблицях відділу Додаток наводиться вміст магнію деяких продуктів харчування.

Хлор

Фізіологічне значення та біологічна роль хлору полягає у його участі в регуляції осмотичного тиску в клітинах та тканинах, у нормалізації водного обміну. Хлор в організмі міститься в соляній кислоті - головній складовій шлункового соку, спільно з натрієм підтримує водно-електролітний баланс організму, сприяє накопиченню води в тканинах, бере участь у формуванні плазми крові, допомагає виводити токсини та шлаки з організму, покращує діяльність печінки, сприяє нормальному травленню, активізує деякі ферменти, бере участь у процесі розщеплення жирів, контролює стан еритроцитів, сприяє своєчасному виведенню з організму вуглекислого газу.

Хлор має здатність виділятися з потом, проте основне виділення хлору відбувається із сечею. Хлор у складі гіпертонічних розчинів хлориду натрію зменшує потовиділення як при м'язовій роботі, так і за високої температури навколишнього середовища.

Значна частина хлориду натрію при цьому затримується у шкірі, наслідком чого є підвищення набухання білків шкіри та збільшення кількості зв'язаної води. Одночасно збільшується кількість води, яка потрібна на розчинення електролітів. Все це призводить до зниження віддачі води шкірою і зменшення потовиділення. Додаткове введення хлориду натрію у складі газованої води широко застосовується у гарячих цехах промислових підприємств. Однак результати деяких досліджень не підтверджують зниження потовиділення під впливом додаткових кількостей хлору, що надходять до складу хлориду натрію.

Природний вміст хлору у харчових продуктах незначний. В основному хлор надходить в організм за рахунок хлориду натрію, що додається в харчові продукти згідно з рецептурою їх виробництва, або за рахунок додавання хлориду натрію в їжу споживачами на власний розсуд.

Добова нешкідлива доза хлору для дорослої людини становить 5-7 г.

Симптоми дефіциту хлору: м'язова слабкість, сонливість, млявість, ослаблення пам'яті, втрата апетиту, сухість у роті, випадання зубів та волосся. Різке та значне зниження кількості хлору в організмі може викликати комусь і навіть летальний кінець.

Підвищений вміст хлору в організмі шкідливий, оскільки призводить до затримки води в тканинах і органах, що, перш за все, тягне за собою підвищення кров'яного тиску. Інші симптоми надлишку хлору: біль у голові та грудях, диспепсичні розлади, сухий кашель, сльозотеча, різь в очах. У більш важких випадках можливе виникнення токсичного набряку легень та бронхопневмонії з підвищенням температури.

Причини виникнення надлишку хлору: вдихання концентрованої пари з вмістом хлору на шкідливих виробництвах (текстильне, фармацевтичне, хімічне), прийом деяких лікувальних препаратів, а також ряд захворювань: гіперфункція кори надниркових залоз, пошкодження гіпоталамуса та інші. Дезінфекція питної води за допомогою хлору, внаслідок чого утворюються сполуки, що призводять до респіраторно-вірусних захворювань, гастритів, пневмонії, та за деякими даними, навіть до онкозахворювань. Припускають також, що існує велика небезпека отруєння хлором при вдиханні концентрованих токсичних речовин під час тривалого прийому гарячого душу.

У таблицях відділу Додаток наводиться вміст хлору у деяких продуктах харчування.

Сірка

Сірка – мінеральний компонент, порошок жовтого кольору, який при з'єднанні з воднем має запах тухлих яєць.

Значення сірки у життєдіяльності організму з'ясовано недостатньо. Відомо, що сірка є необхідним структурним компонентом деяких амінокислот (метіонін, цистин), вітамінів (тіамін та ін), а також входить до складу інсуліну та бере участь у його утворенні. Сірка необхідна підтримки нормальної діяльності печінки та процесів очищення організму.

Сірка відіграє важливу роль у освіті ферментів - активних речовин, що прискорюють хімічні реакції в організмі. Результати деяких досліджень свідчать, що можливим результатом дії сірковмісних сполук є зниження кров'яного тиску, рівня цукру та холестерину в крові.

Негативні наслідки надмірного змісту елемента у літературі не описані. Брак сірки призводить до порушення обмінних процесів, зокрема пігментного обміну. Припускають, що можливими симптомами нестачі елемента можуть бути підвищений вміст цукру та тригліцеридів у крові, а також болючість суглобів.

Кількість цього макроелемента у продуктах харчування пропорційна вмісту білків. Більше сірки є у продуктах тваринного походження: птиці, м'ясі, морепродуктах, яєчному жовтку. З продуктів рослинного походження варто відзначити цибулю, спаржу, боби, часник, хрін, горіхи, редьку, редис, капусту, шпинат, сливу, аґрус.

У таблицях відділу Програма міститься вміст сірки в деяких продуктах харчування.

3. Методи визначення якісного та кількісного вмісту макроелементів у продуктах харчування

У наш час технологічного буму існує безліч методів визначення складу продуктів харчування, від давно відомих і до найінноваційних. У цьому розділі розглянемо найбільш популярні та порівняно не складні з погляду їх проведення методи, а саме фізико-хімічні.

Ці методи набули найбільш широкого поширення в оцінці якості споживчих товарів. Ці методи відрізняються тим, що дослідження товарів здійснюється за допомогою вимірювальних приладів, а результати виражаються в об'єктивних величинах, тому визначення відрізняється достовірністю та може бути перевірено повторним аналізом. Фізико-хімічні методи встановлюють залежність між фізичними властивостями та хімічним складом продукту. Принцип визначення хімічного складу будь-якими методами той самий: склад речовини визначається за його властивостями.

3.1 Емісійний спектральний аналіз

Емісійний спектральний аналіз є фізико-хімічним методом аналізу, а точніше оптичним методом.

Кожна речовина, що відрізняється від інших речовин своїм складом і будовою, має деякі індивідуальні, властиві тільки йому властивості. ПР, спектри випромінювання, поглинання та відображення речовиною випромінювань мають характерний для кожної речовини вид. За розчинністю та формою кристалів також можна дізнатися дану речовину.

При використанні ф-х методів нас цікавить концентрація аналізованої речовини, тобто його вміст в одиниці об'єму досліджуваного розчину. Концентрацію речовин визначають користуючись тим, що між нею і значенням сигналів, що походять від речовини завжди існує залежність. Незалежно від методу аналізу методи розрахунку змісту шуканого компонента продукті єдині всім фізико-хімічних методів.

3.2 Атомно-емісійна спектроскопія: найпопулярніший багатоелементний метод аналізу

Пристрій спектрометра для вимірювання інтенсивності випромінювання світла, використовуваного збудженими атомами - окреме зовнішнє джерело випромінювання як струмове, відсутнє: сама проба, її збуджені атоми, служать джерелом випромінювання. Атомізація та збудження атомів відбувається в атомізаторі одночасно. Атомізатор є джерелом низькотемпературної або високотемпературної плазми.

Метод ґрунтується на вивченні спектрів випромінювання, одержуваних при збудженні проб у жорсткому джерелі збудження. Для отримання спектру емісії частинкам речовини, що аналізується, необхідно надати додаткову енергію. З цією метою пробу при спектральному аналізі вводять у джерело світла, де вона нагрівається і випаровується, а молекули, що потрапили в газову фазу, дисоціюють на атоми, які при зіткненнях з електронами переходять у збуджений стан. У збудженому стані атоми можуть бути дуже недовго (10-7 сек). Мимоволі повертаючись у нормальний чи проміжний стан, вони випускають надмірну енергію у вигляді квантів світла.

Інтенсивність спектральної лінії або потужність випромінювання при переході атомів з одного енергетичного стану в інший визначається числом випромінюючих атомів Ni (числом атомів, що знаходяться в збудженому стані i) і ймовірністю Aik переходу атомів зі стану i стан k.

Оптимальна температура, за якої досягається максимальна інтенсивність лінії, залежить від потенціалу іонізації атомів та енергії збудження даної спектральної лінії. Крім того, ступінь іонізації атомів, а отже, і інтенсивність спектральної лінії залежать також від хімічного складу та концентрацій інших елементів.

Інтенсивність спектральної лінії залежить від температури джерела світла. Тому в атомно-емісійному спектральному аналізі прийнято вимірювати інтенсивність аналітичної лінії щодо інтенсивності деякої лінії порівняння. Найчастіше це лінія, що належить основному компоненту проби.

У практиці атомно-емісійного спектрального аналізу як джерела збудження спектрів застосовують електричні дуги постійного і змінного струму, полум'я, низько- і високовольтну конденсовану іскру, низьковольтний імпульсний розряд, мікрохвильовий розряд та ін.

Для реєстрації спектра використовують візуальні, фотографічні та фотоелектричні пристрої. У найпростіших приладах – стилометрах та стилоскопах оцінка інтенсивності спектральних ліній проводиться візуально через окуляр. У спектрографах як приймач випромінювання використовують фотопластинки. У квантометрах та фотоелектричних стилометрах приймачем випромінювання служить фотоелімент.

Для кількісного аналізу необхідно виконати ще одну операцію: виміряти інтенсивність спектральних смуг, що належать макроелементам, і за попередньо побудованим калібрувальним графікам або за еталонами обчислити їхню концентрацію, тобто встановити кількісний склад проби. Для кількісного аналізу методом атомно-емісійної спектроскопії плазма як джерело порушення краще, ніж дуговий або іскровий розряд. Внаслідок коливань умов збуджень щодо концентрації елемента слід порівняти використовувати лінію ще якогось елемента, званого внутрішнім стандартом.

Якісний аналіз продуктів харчування методом атомно-емісійної спектроскопії включає наступні операції: одержання спектра, визначення довжин хвиль спектральних ліній. За цими даними за допомогою довідкових таблиць встановлюють належність спектральних ліній до певних макроелементів, тобто визначають якісний склад проби.

З використанням плазмових атомізаторів також можливий якісний аналіз на метали і ті неметали, енергія збудження яких лежать в УФ-видимій ділянці.

Усі методи атомно-емісійної спектроскопії є відносними та вимагають градуювання з використанням відповідних стандартів.

Вимірювання інтенсивності спектральних ліній в емісійному спектральному аналізі можуть здійснюватися візуальним, фотографічним та фотоелектричними способами.

У першому випадку проводять візуальне порівняння інтенсивностей спектральних ліній визначається макроелемента і прилеглих ліній спектру основного компонента проби.

Фотографічні способи реєстрації спектрів застосовують в атомно-емісійному спектральному аналізі найширше. Їхньою перевагою є документальність аналізу, одночасність реєстрації, низькі межі виявлення багатьох елементів та можливість багаторазової статистичної обробки спектрів.

У разі фотографічної реєстрації градуювальні графіки зазнають зсуву через коливання властивостей фотоемульсії від однієї платівки до іншої і недостатньо точного відтворення умов прояву.

Для отримання даних із високою швидкістю та точністю широке застосування знаходять фотоелектричні способи реєстрації та фотометрії спектрів. Сутність цих способів полягає в тому, що світловий потік потрібної аналітичної лінії відокремлюють від решти спектра проби за допомогою монохроматора і перетворюють на електричний сигнал. Мірою інтенсивності лінії служить значення цього сигналу (сила струму чи напруга).

Сучасні спектрометри мають бази даних, що містять до 50000 найважливіших ліній різних елементів. Шляхом послідовного сканування всієї області довжин хвиль на таких приладах можна провести повний якісний аналіз досить невеликий час - 45 хв.

Атомно-емісійна спектроскопія знаходить застосування скрізь, де потрібен багатоелементний аналіз: в медицині, при дослідженні складу руд, мінералів, вод, аналіз якості продуктів харчування і вмісті в них макроелементів.

3.3 Атомно-абсорбційний спектральний аналіз

ААА - це метод визначення концентрації поглинання шарів параметрів елемента монохроматичного світла, довжина якого відповідає центру лінії поглинання. Аналіз проводять за найбільш чутливими в поглинанні спектральним лініях, які відповідають переходам з основного стану до більш високого енергетичного стану. У більшості випадків ці лінії є також найбільш чутливими і в емісійному аналізі. Якщо молекули речовини поглинають світло смугами в широких інтервалах хвиль, поглинання парами атомів відбувається у вузьких межах, порядку тисячної частки нанометра.

В ААА аналізована речовина під впливом теплової енергії розкладається на атоми. Цей процес називається атомізацією, тобто переведення речовини в пароподібний стан, при якому обумовлені елементи знаходяться у вигляді вільних атомів, здатних до поглинання світла. Випромінювання та поглинання світла пов'язані з процесами переходу атомів з одного стаціонарного стану до іншого. Збуджуючись атоми переходять у стаціонарний стан k з енергією Ek і потім, повертаючись у вихідний основний стан i з енергією, випромінюють світло певної частоти.

Випромінювальні переходи здійснюються спонтанно без будь-якого зовнішнього впливу.

План.

Варіант №6.

1. Класифікація мінералів та умови їх утворення: найголовніші породоутворюючі мінерали екзогенного та ендогенного походження.

2. Льодовики, їх геологічна роль, розподіл. Породи, освіта внаслідок роботи льодовиків епохи заледеніння.

3. Інженерно-геологічні дослідження для промислового та цивільного будівництва.

4. Лабораторні методи визначення деформаційних та міцнісних властивостей ґрунтів.

5. Структура, текстура, речовий склад хімічних та біохімічних осадових порід.

6. Приплив напірних вод у досконалий колодязь.

Вступ.

Геологія - комплекс наук про склад, будову. Історії розвитку Землі, рухах земної кори та розміщення в надрах Землі корисних копалин. Основним об'єктом вивчення, з практичних завдань людини, є земна кора.

В останні десятиліття особливий розвиток набула інженерна геологія – наука, що вивчає властивості гірських порід(ґрунтів), природні геологічні та техногенно-геологічні (інженерно-геологічні) процеси у верхніх горизонтах земної кори у зв'язку з будівельною діяльністю людини.

Головна мета інженерної геології – вивчення природної геологічної обстановки місцевості до початку будівництва, а також прогноз тих змін, які відбудуться в геологічному середовищі, і насамперед у породах, у процесі будівництва та експлуатації споруд. У сучасних умовах жодна будівля чи споруда не може бути спроектована, збудована та надійно експлуатуватися без достовірних та повних інженерно-геологічних матеріалів.

1. Класифікація мінералів та умови їх утворення: найголовніші породоутворюючі мінерали екзогенного та ендогенного походження.

Мінерал- природне тіло з певним хімічним складом і кристалічною структурою, що утворюється в результаті природних фізико-хімічних процесів і є складовою земної кори, гірських порід, руд, метеоритів. Вивченням мінералів займається мінералогія наука.

У земній корі міститься понад 7000 мінералів та їх різновидів. Більшість їх зустрічаються рідко і лише трохи більше 100 мінералів зустрічаються часто й у досить великих кількостях, входять до складу тих чи інших гірських порід. Такі мінерали називають породотворчими.

Походження мінералів.Умови, в яких утворюються мінерали в природі, відрізняються великою різноманітністю та складністю. Розрізняють три основні процеси мінералоутворення: ендогенний, екзогенний та метаморфічний.

Ендогенний процеспов'язані з внутрішніми силами Землі і виявляється у її надрах. Мінерали формуються з магми – силікатного вогненно-рідкого розплаву. Таким шляхом утворюються, наприклад, кварц та різні силікати. Ендогенні мінерали зазвичай щільні, з великою твердістю, стійкі до води, кислот, лугів.

Екзогенний процесвластивий поверхні земної кори. У цьому процесі мінерали формуються суші й у море. У разі їх створення пов'язані з процесом вивітрювання, тобто. руйнівною дією води, кисню, коливань температури на ендогенні мінерали. Таким чином утворюються глинисті мінерали (гідрослюди, каолініт та ін.), різні залізисті сполуки (сульфіди, оксиди хімічних опадів з водних розчинів (галіт, сильвін та ін.) в екзогенному процесі ряд мінералів утворюється також за рахунок життєдіяльності різних організмів (опал і ін).

Екзогенні мінерали різноманітні за властивостями. Найчастіше вони мають низьку твердість, активно взаємодіють із водою чи розчиняються у ній.

Метаморфічний процес.Під впливом високих температур і тисків, а також магматичних газів і води на певній глибині в земній корі відбувається перетворення мінералів, що утворилися раніше в екзогенних процесах. Мінерали змінюють свій початковий стан, перекристалізовуються, набувають щільності, міцності. Так утворюються багато мінералів-силікатів (рогова обманка, актиноліт та ін).

Класифікація мінералів.Існує багато варіантів класифікацій мінералів. Найбільш широко використовується класифікація за хімічним складом та кристалічною структурою. Речовини одного хімічного типу часто мають близьку структуру, тому мінерали спочатку поділяються на класи за хімічним складом, а потім підкласи за структурними ознаками.

Усі мінерали поділяють на 10 класів.

Силікати- Найбільш численний клас, що включає до 800 мінералів, що є основною частиною більшості магматичних та метаморфічних порід. Серед силікатів виділяють групи мінералів, що характеризуються деякою спільністю складу та будови – польові шпати, піроксени, амфіболи, слюди, а також олівін, тальк, хлорити та глинисті мінерали. Усі вони за своїм складом алюмосилікати.

Карбонати.До них належить понад 80 мінералів. Найбільш поширені кальцит, магнетизм, доломіт. Походження в основному екзогенне та пов'язане з водними розчинами. У контакті з водою вони трохи знижують свою механічну міцність, хоч і слабо, але розчиняються у воді, руйнуються в кислотах.

Оксиди та гідроксиди.Ці два класи об'єднують близько 200 мінералів, їх частку припадає до 17% всієї маси земної кори. Найбільшого поширення мають кварц, опал та лимоніт.

Сульфідиналічують до 200 мінералів. Типовий представник пірит. Сульфіди в зоні вивітрювання руйнуються, тому їхня домішка знижує якість будівельних матеріалів.

Сульфати.Цей клас поєднує до 260 мінералів, походження яких пов'язане з водними розчинами. Характеризуються невеликою твердістю, світлим забарвленням. Порівняно добре розчиняються у воді. Найбільшого поширення мають гіпс та ангідрит. При зіткненні з водою ангідрит перетворюється на гіпс, збільшуючись обсягом до 33%.

Галоїдимістять близько 100 мінералів. Походження пов'язане переважно з водними розчинами. Найбільшого поширення має галіт. Може бути складовою осадових порід, легко розчиняється у воді.

Мінерали класів фосфатів, вольфраматів та самородних елементів зустрічаються набагато рідше, ніж інші.

2. Льодовики, їх геологічна роль, розподіл. Породи, освіта внаслідок роботи льодовиків епохи заледеніння.

Геологічні дані свідчать, що у давнину зледеніння Землі було значним. Протягом останніх 500-600 тис. років на території Європи налічують кілька великих заледенінь. Льодовики насувалися із району Скандинавії.

Нині льоди займають 10% поверхні суші, 98,5% льодовикової поверхні посідає полярні області і лише 1,5% - на високі гори. Розрізняють три типи льодовиків: гірські, плоскогір'я та материкові.

Гірські льодовикиутворюються високо в горах і розташовуються або на вершинах або в ущелинах, западинах, різних поглибленнях. Такі льодовики є на Кавказі, Уралі тощо.

Лід утворюється за рахунок перекристалізації снігу. Він має здатність до пластичної течії, утворюючи потоки у формі мов. Рух льодовиків вниз схилами обмежується висотою, де сонячного тепла виявляється достатньо повного танення льоду. Для Кавказу, наприклад, ця висота становить на заході 2700 м, на сході – 3600 м. Швидкість руху гірських льодовиків різна. На Кавказі, наприклад, вона становить 0,03-0,35 м на добу, на Памірі - 1-4 м на добу.

Льодовики плоскогір'яутворюються у горах із плоскими вершинами. Лід залягає нероздільною суцільною масою. Від нього ущелинами спускаються льодовики як мов. Такого типу льодовик, зокрема, знаходиться зараз на Скандинавському півострові.

Материкові льодовикипоширені у Гренландії, Шпіцбергені, Антарктиді та інших місцях, де зараз протікає сучасна епоха заледенінь. Льоди залягають суцільним покривом, потужністю тисячі метрів.

Геологічна діяльність льоду велика і зумовлена ​​головним чином його рухом, незважаючи на те, що швидкість течії льоду приблизно в 10000 разів повільніша, ніж води в річках за тих же умов.

Будівельні властивості льодовикових відкладів.Морені (грубі, неоднорідні, неслоїсті уламкові матеріали) та флювіогляціальні (водно-льодовикові) відкладення є надійною основою для споруд різного типу. Валунні суглинки і глини, які зазнали тиск потужних товщ льоду, перебувають у щільному стані й часом навіть переущільнені. Пористість валунових суглинків не перевищує 25-30%. На валунних суглинках і глинах будівлі та споруди зазнають малого осаду. Ці ґрунти слабоводопроникні і часто є водоупором для підземних вод.

Такими високими властивостями міцності мають практично всі різновиди відкладень морен.

Флювіогляціальні відкладення з будівельної точки зору хоч і поступаються мореним глинистим грунтам за міцністю, але є надійною основою. Для цього успішно використовують різні піщано-гравелісті та глинисті відкладення озів та зандрів. Деякий виняток становлять покривні суглинки та стрічкові глини. Покривні суглинки легко розмокають. Стрічкові глини досить щільні, слабо водопроникні, але можуть за умов насичення водою бути текучими.

Льодовикові відкладення успішно використовують як будівельний матеріал (камінь, піски, глини); піски озов, камів і зандрів придатні для зведення насипів та виготовлення бетону. Валуни гарний будівельний камінь. Є приклади використання валунів для виготовлення монолітних п'єдесталів пам'яток.

3. Інженерно-геологічні дослідження для промислового та цивільного будівництва.

Основним завданням інженерно-геологічних досліджень для промислового та цивільного будівництва є отримання інформації про інженерно-геологічні умови території, до яких належать: рельєф, породи та їх властивості, підземні води, геологічні та інженерно-геологічні процеси та явища, а також прогноз зміни цих умов під впливом інженерної діяльності.

Інженерно-геологічні дослідження проводяться послідовно,

відповідно до стадії проектування. p align="justify"> Детальність досліджень зростає при переході від однієї стадії до іншої, змінюються і методи інженерно-геологічних досліджень.

На початковій стадії інженерних досліджень основним видом інженерно-геологічних досліджень є інженерно-геологічна зйомка, що дозволяє в стислий термін і за невеликих витрат коштів оцінити інженерно-геологічні умови.

При інженерно-геологічній зйомці на території, що вивчається, виділяють, вивчають і простежують породи, умови залягання їх, рельєф, підземні води, геологічні та інженерно-геологічні процеси і зображують їх на інженерно-геологічній карті.

Важливо усвідомити, що склад та обсяг інженерно-геологічних досліджень залежить від складності інженерно-геологічних умов, стадії проектування, ступеня вивченості району та інших факторів.

Слід звернути увагу на значну складність інженерно-геологічних досліджень у районах розвитку карсту, зсувів, похованих долин, де всі дослідження проводяться на більшу глибину, ніж при дослідженнях у районах з більш сприятливими інженерно-геологічними умовами.

4. Лабораторні методи визначення деформаційних та міцнісних властивостей ґрунтів.

Міцністьґрунтів оцінюється максимальним навантаженням, прикладеним до нього в момент руйнування (втрати суцільності). Ця характеристика називається межею міцності R c МПа, або тимчасовим опором стиску.

На міцність ґрунтів впливають:

мінеральний склад

характер структурних зв'язків

тріщинуватість

ступінь вивітреності

ступінь розм'якшення у воді та ін.

Для нескельних ґрунтів іншою важливою характеристикою міцності є опір зсуву. Визначення цього показника необхідне розрахунку стійкості підстав, тобто. несучої здатності, а також для оцінки стійкості ґрунтів у укосах будівельних котлованів, розрахунку тиску ґрунту на підпірні стіни тощо.

Деформаційні властивостіхарактеризують поведінку ґрунтів під навантаженнями, що не перевищують критичні і не призводять до руйнування. Деформируемость грунтів залежить, як від опірності і податливості структурних зв'язків, пористості, і від здатності деформуватися складових матеріалів. Деформаційні властивості ґрунтів оцінюються модулем деформації Е, МПа.

Грунти визначають стійкість будівель, що зводяться на них, і споруд, тому необхідно правильно визначати характеристики, які зумовлюють міцність і стійкість грунтів при їх взаємодії з будівельними об'єктами.

Зразки ґрунтів для лабораторних досліджень відбираються за шарами ґрунтів у шурфах у свердловинах, які розташовують на будівельних майданчиках.

У лабораторію зразки ґрунтів доставляють у вигляді монолітів або пухких проб. Моноліти – це зразки ґрунтів із непорушеною структурою. Такі моноліти відбираються в скельних і зв'язкових (пиловато-глинистих) ґрунтах. Розміри монолітів повинні бути не меншими за встановлені норми. Так, для визначення стисливості ґрунту, проби, що відбираються в шурфах, повинні мати розміри 20×20×20 см. монолітах пилувато-глинистих ґрунтів при цьому повинна бути збережена природна вологість. Це досягається створенням на поверхні водонепроникної парафінової або воскової оболонки. У пухких ґрунтах (пісок, гравій) зразки відбираються у вигляді проб певної маси. Так, для проведення гранулометричного аналізу піску необхідно мати пробу не менше ніж 0,5 кг.

У лабораторних умовах можна визначати всі фізико-механічні властивості. Кожна характеристика цих властивостей визначається згідно з ГОСТом, наприклад, природна вологість та щільність ґрунту – ГОСТ 5180-84, межа міцності – ГОСТ 17245-79, гранулометричний (зерновий) та мікроагрегатний склад – ГОТ 12536-79 тощо.

Лабораторні дослідження сьогодні залишаються основним видом визначення фізико-механічних властивостей грунтів. Ряд характеристик, наприклад, природна вологість, щільність частинок ґрунту та деякі інші визначаються тільки в лабораторних умовах та з досить високою точністю. У той же час лабораторні дослідження ґрунтів мають свої недоліки:

вони досить трудомісткі та вимагають великих витрат часу;

результати окремих аналізів, наприклад, визначення модуля загальної деформації, не дає достатньо точних результатів, що пов'язано з неправильним відбором монолітів, неправильним їх зберіганням, низькою кваліфікацією виконавця аналізу;

визначення властивостей масиву ґрунту за результатами аналізів невеликої кількості зразків не дозволяють отримувати вірне уявлення про його властивості загалом.

Це пов'язано з тим, що однотипні грунти, навіть у межах одного масиву, все ж таки мають відомі відмінності у своїх властивостях.

5. Структура, текстура, речовий склад хімічних та біохімічних осадових порід.

Гірські породи є природними мінеральними агрегатами, які «народжуються» в земній корі.

За своїм походженням їх ділять на три типи: магматичні, осадові та метаморфічні. У земній корі магматичні та метаморфічні породи займають 95% загальної її маси. Осадові породи розташовуються безпосередньо на поверхні Землі, покриваючи собою здебільшого магматичні та метаморфічні породи.

Осадові гірські породи.Будь-яка що знаходиться на земній поверхні порода піддається вивітрюванню, тобто. руйнівного впливу води, коливань температур тощо. в результаті навіть найпотужніші, міцні магматичні породи поступово руйнуються, утворюючи уламки різних розмірів і розпадаючись до найдрібніших частинок.

Продукти руйнування переносяться вітром, водою і певному етапі переносу відкладаються, утворюючи пухкі скупчення чи опади. Накопичення відбувається на дні річок, морів, океанів та на поверхні суші. З пухких скупчень (опадів) з часом формуються різні осадові породи.

Осадові породи складають верхні шари земної кори, покриваючи своєрідним чохлом породи магматичного і метаморфічного походження. Незважаючи на те, що осадові породи становлять лише 5% земної кори, земна поверхня на 75% своєї площі покрита саме цими породами, у зв'язку з чим будівництво і проводиться в основному на осадових породах. Інженерна геологіяцим породам приділяє найбільшу увагу.

Осадові породи прийнято поділяти на три основні групи:

1) уламкові;

2) хімічного походження (хемогенні);

3) органогенні, що виникли внаслідок життєдіяльності організмів.

Цей поділ дещо умовний, оскільки багато пород мають змішане походження, наприклад, окремі вапняки містять у своєму складі матеріал органогенного, хімічного та уламкового характеру.

Хемогенні породиутворюються внаслідок випадання їх водних розчинів хімічних опадів. Такий процес відбувається у водах морів, континентальних басейнів, що всихають, солоних джерелах і т.д. до таких пород відносяться різні вапняки, вапняний туф, доломіт, ангідрит, гіпс, кам'яна сіль та ін. загальною для цих порід особливістю є їх розчинність у воді, тріщинуватість.

Найбільш поширеними породами є вапняки, які за своїм походженням можуть бути також уламковими, органогенними.

Органогенні (біохемогенні) породиутворюються в результаті накопичення і перетворення залишків тваринного світу і рослин, відрізняються значною пористістю, багато розчиняються у воді, мають велику стисливість. До органогенних пород відносяться вапняк-черепашник, діатоміт.

6. Приплив напірних вод у досконалий колодязь.

Води, що у верхній частині земної кори, звуться підземних вод. Науку про підземні води, їх походження, умови залягання, закони рух, фізичні та хімічні властивості, зв'язки з атмосферними та поверхневими водами називають гідрогеологією.

Класифікацій підземних вод існує кілька, але головних їх дві. Підземні води поділяють: за характером їх використання та за умовами залягання у земній корі. До перших входять господарсько-питні води, технічні, промислові, мінеральні, термальні. До других відносять: верховодки, ґрунтові та міжпластові води, а також води тріщин, карсту, вічної мерзлоти. В інженерно-геологічних цілях підземні води доцільно класифікувати за гідравлічною ознакою – безнапірні та напірні.

Міжпластові напірні води.Ці води розташовуються у водоносних горизонтах між водоупорами. Вони бувають ненапірними та напірними (артезіанськими).

Міжпластові ненапірні води трапляються порівняно рідко. Вони пов'язані з горизонтально залягають водоносними шарами, заповненими водою повністю або частково.

Напірні (артезіанські) води пов'язані із заляганням водоносних шарів у вигляді синкліналей та монокліналей. Площу поширення напірних водоносних горизонтів називають артезіанським басейном.

Приплив напірних вод до водозабірних споруд. Водозабори - це споруди, за допомогою яких відбувається захоплення (забір) підземних вод для водопостачання, відведення їх з території будівництва або просто з метою зниження рівнів ґрунтових вод. Існують різні типи підземних водозабірних споруд: вертикальні, горизонтальні, променеві.

До вертикальних водозаборів відносять свердловини і шахтні колодязі, до горизонтальних - траншеї, галереї, штольні, до променевих - водозбірні колодязі з водоприймальними променями-фільтрами. Тип споруди для забору підземної води вибирають на основі техніко-економічного розрахунку, виходячи з глибини залягання водоносного шару, його потужності, літологічного складу водоносних порід і продуктивності водозабору, що намічається.

Водозабори, що складаються з однієї свердловини, колодязя і т.д. називають одиночними, а з декількох - груповими.

Водозабірні споруди, що розкривають водоносний горизонт на повну потужність, є досконалими, а чи не на повну – недосконалими.

Відведення ґрунтових вод з будівельних майданчиків або зниження їх рівнів може проводитися тимчасово, тільки на період виконання будівельних робіт або практично на весь період експлуатації об'єкта. Тимчасове відведення води (або зниження рівня) називають будівельним водозабором, а в другому випадку – дренажами.

Водозабірні колодязі.Криниці та траншеї, дно яких досягає водоупорів, називають досконалими; якщо дно розташовується вище за водоупор, то недосконалими. Рівень води в колодязі до відкачування називають статичним, а рівень, знижений у процесі відкачування - динамічним.

Якщо з колодязя вода не відкачується, її рівень знаходиться в одному положенні з поверхнею грунтового потоку. При відкачуванні води з'являється депресійна вирва, рівень води в колодязі знижується. Продуктивність колодязя визначається величиною дебіту. Під дебітом колодязя розуміють кількість води, яку він може дати за одиницю часу. При відкачуванні води у кількості більшому, ніж величина дебіту, тобто. більше того, що притікає до колодязя з водоносного шару за одиницю часу, рівень різко знижується. На деякий час криниця може залишитися без води.

Приплив води (дебіт) до скоєного колодязя визначають за формулою

Q = π k ф [H 2 -h 2 )/lnR-lnr]

де r- Радіус колодязя, м.

у недосконалий колодязь вода надходить через його стінки та дно. Це ускладнює розрахунок притоку. Дебіт таких колодязів менший за дебіт досконалих колодязів. При відкачуванні вода надходить у колодязь лише з частини водоносного шару, яку називають активною зоною Н 0 . Глибину активної зони приймають 4/3 висоти стовпа води у колодязі до відкачування. Ці положення дозволяють для недосконалої криниці витрату розраховувати за формулою Дюпюї, в інтерпретації Паркера:

Q = 1,36 k ф [H 2 -h 2 )/lnR-lnr]

Криниця віддає воду в обсязі свого максимального дебіту лише в тому випадку, якщо сусідні колодязі будуть розташовані від нього на відстані не менше двох радіусів впливу.

Список використаної литературы.класифікація гірських порід враховує умови їх освіти, які визначають будову і, ... мармур), або з багатьох складних силікатів. Головні породоутворюючі мінералипредставлені кварцем, польовими шпатами, слюдами.