VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Введение

Пелоиды (от греческого pelos - глина, грязь) или лечебные грязи, как объекты научных исследований и разработок, стали наиболее пристально рассматриваться в 30-х годах двадцатого столетия, хотя о лечебном применении грязей имеются упоминания еще с древних времен (Мурадов С.В., 1997). Причиной неиссякаемого интереса к лечебным грязям служит их высокая эффективность при многих заболеваниях (заболевания костно-мышечной системы (артриты, полиартриты, переломы, миозиты и т.д., заболевания нервной системы (радикулиты, плекситы, невриты), заболевания органов дыхания (хронический бронхит, инфильтраты и спайки в грудной полости после травм), болезни органов пищеварения (язвы, хронические колиты, хронические гепатиты, хронические холециститы), гинекологические болезни (хронические эндометриты, метриты, параметриты), хронические простатиты, заболевания сосудов, последствия травм, болезни кожи).

Для лечебных грязей общим является выраженное терапевтическое влияние благодаря своим физическим свойствам, органическому и минеральному составу, содержанию биологически активных соединений, таких как оксиды железа, медь, алюминий, кобальт, аминокислоты, угле­водород, сероводород, азот, а также гормоно-, антибиотико- и витаминоподобных веществ (Ступникова Н. А., 2001 ).

Высокая микробиологическая активность пелоидов является их характерной особенностью, выделяющей пелоиды среди других аналогичных природных образований. Активная деятельность бактерий, грибков, других компонентов способствует разложению органических и животных остатков и обогащает лечебные грязи гуминовыми веществами, битумами, продуцирует сероводород, аммиак, углекислоту и другие газы, только постоянная активность микробов обеспечивает устойчивое содержание в грязях таких нестойких микрокомпонентов, как витамины, ферменты и гормоны (Ступникова Н. А., 2001).

В Приморском крае имеются почти все известные типы лечебных грязей, в основном это морские иловые месторождения: Ясненские, Садгородские, Находкинские, и др. (Всероссийская научная школа…, 2010). Одним из самых известных в Приморье пелоидных отложений является открытое в 2004 году месторождение в б. Мелководная о. Русский. На сегодняшний день в литературе приводится лишь физико-химическая характеристика этого месторождений, а исследования по изучению микрофлоры пелоидов отсутствуют, хотя известно, что особая роль в грязеобразовательном процессе принадлежит именно содержащейся в пелоидах микрофлоре, от жизнедеятельности которой зависят биологические процессы, протекающие в них.

Цельработы - дать характеристику микробного сообщества пелоидных отложений бухты Мелководная острова Русский.

Задачи исследования:

1. Установить набор и численность физиологических групп микроорганизмов, входящих в состав сообщества иловых сульфидных грязей б. Мелководная о. Русский.

2. Дать микробиологическую оценку процессов грязеобразования в в б. Мелководная о. Русский.

Глава 1. Обзор литературы 1.1. Происхождение лечебных грязей

Лечебные грязи, или пелоиды, относятся к числу полезных ископаемых. К лечебным грязям относятся природные органоминеральные коллоидальные образования различного генезиса (иловые, торфяные, сопочные и др.), обладающие большой пластичностью, высокой теплоемкостью и медленной теплоотдачей, содержащие терапевтически активные вещества (соли, газы, биостимуляторы) и живые микроорганизмы (Требухов, 2000).

На отмелях и лиманах создаются весьма благоприятные биологические условия для обитания морской фауны и флоры Небольшая глубина водоемов, хороший доступ солнечного света, прогрев воды и обилие фитопланктона способствуют интенсивному развитию ихтиофауны. Эти факторы, главным образом, обусловливают прижизненное скопление огромных рыбных масс на протяжении длительного периода времени.

Ежегодное отмирание рыб приводит к захоронению огромных масс органического материала в илах, на дне отмели. Разложение органического вещества вызывает резкий дефицит кислорода и возникновение сероводородного заражения в илах и наддонных водах морского бассейна. Сложившаяся устойчивая аноксическая обстановка способствует интенсивному осаждению железа и образованию сульфидного слоя

При гибели рыб в отложениях накапливаются большие количества тонкодисперсного пирита, марказита, а также I мельниковита (Шарков, 2002). Столь интенсивный процесс аутогенного пиритообразования может происходить лишь в присутствии большого количества реакционно-способного органического вещества. Именно это обстоятельство обусловливает локализацию огромного количества сульфида железа в иловых грязях, В илах соленых озер, лиманов есть сульфаты, остатки различных водорослей и мелких животных. Свободного кислорода для окисления органических веществ в илах, как правило, не хватает, и в них развивается десульфуризация. Образующийся сероводород восстанавливает гидроокислы трехвалентного железа, которые, хотя бы в малых количествах присутствуют почти во всех черных породах. В результате образуется черный коллоидный минерал - гидротроилит, придающий илам черный цвет. Его формула Fe (HS)2 x nH2O. Под названием «лечебная грязь» он давно уже используется в медицине.

1.2. Типы лечебных грязей

Лечебные грязи делят на четыре основных типа в зависимости от физико-химических свойств:

• иловые сульфидные

• сапропелевые

• торфяные

• сопочные грязи

Иловые сульфидные лечебные грязи

Иловые сульфидные грязи образуются на дне минеральных (соляных) водоемов. В связи с этим их часто называют минеральными или неорганическими пелоидами, так как их грязевой раствор богат водорастворимыми солями и в нем содержится относительно малое количество органических веществ (менее 10%) Их состав определяется высоким содержанием минеральных солей, сероводорода Окисление метана (СН₄) в анаэробных условиях объясняется деятельностью сульфатредуцирующих бактерий, использующих для этого кислород сульфат-иона морской (иловой) воды по реакции:

СН₄ + SO₄ > НСО₃ + HS + Н₂О

Благодаря наличию в иловой грязи сульфатредуцирующих бактерий образуется сернистое железо [сульфид железа - Fe (HS)2], придающее ей черный цвет. По внешнему виду она напоминает густую дегтеобразную массу блестящего черного цвета, обладающую большой вязкостью и пластичностью (сметанообразная мелкодисперсная масса), со слабым запахом сероводорода.

Естественные испарения воды приводят к накоплению солей в водоемах. По характеру солей грязевой раствор обычно повторяет солевой состав водоема, в котором могут превалировать хлоридные натриевые, сульфатно-хлоридные, натриево-кальциевые или карбонатные натриевые соли. Наличие в водоемах сульфатов и водорослей, которые продуцируют органические вещества, обеспечивает жизнедеятельность сульфатредуцирующих микроорганизмов, образующих сероводород В донных отложениях имеются также глинистые вещества, богатые окислами железа В результате сложных биохимических и физико-химических процессов сероводород соединяется с железом и образует гидротроиллит [Fe (HS)J - один из основных компонентов сульфидных грязей.

Иловая грязь соленых водоемов на вид черного или темно-серого цвета, с запахом сероводорода и мягкая на ощупь. Содержание воды в этой грязи от 40 до 70%, засоренность частицами диаметром более 0,25 мм не выше 3% Оптимальное значение величины сопротивления сдвигу до 2500 дин/см2, плотность 1,6 г/см3, значения окислительно-восстановительного потенциала отрицательны (-190 мВ) (Холопов, Шашель, Перов, Настенко, 2005).

Иловые сульфидные грязи обладают бактерицидными свойствами. Чем выше минерализация водоема, тем резче подавляется рост патогенной флоры. Сульфидные грязи содержат небольшое количество микроорганизмов. В водных вытяжках сульфидной грязи установлено также наличие бактериофага, обладающего способностью лизировать дизентерийную кишечную палочку, стафилококки и протеи. Для иловых сульфидных грязей характерно присутствие небольшого количества органических веществ в силу того, что их биомасса значительно беднее, чем биомасса пресных водоемов. Бактерицидное действие грязей во многом определяет органический комплекс веществ. Кроме того, лечебный комплекс содержит сложный липидный продукт, который продуцируют сине-зеленые водоросли. Липидный комплекс обладает выраженной антибактериальной активностью в отношении тифозных, паратифозных, дизентерийных и дифтерийных микробов, а также некоторых штаммов патогенных грибков. Липиды грязей и их фракции принимают участие в противовоспалительном ответе организма.

Адсорбционные свойства лечебной грязи проявляются в способности поглощать патогенную флору. В этом отношении на первом месте по адсорбции стафилококка находится иловая сульфидная грязь. Установлено, что анапская иловая сульфидная грязь адсорбирует стафилококк на 96-99%.

Иловые сульфидные грязи подразделяют на:

• морские;

• приморские;

• озерно-ключевые;

• материковые;

Морские сульфидные грязи

Морские сульфидные грязи образуются в результате донных отложений в морских и океанических заливах, бухтах и изолированных прибрежных участках, защищенных от интенсивных волн и течений воды Для них характерна относительно невысокая минерализация грязевого раствора (отсюда отсутствие в нем гипса) и постоянство его ионного состава, а также значительное содержание воды (60-80%). Скелет грязи представлен преимущественно силикатными частицами, где встречаются карбонаты и фосфаты кальция.

Морские сульфидные грязи имеют серую и темно-серую окраску в связи с незначительным содержанием сульфидов.

Иловая неорганическая грязь Мертвого моря имеет высокую минерализацию, которая составляет 30%, то есть 1 л грязи содержит 300 г растворенных в ней веществ. Грязь Мертвого моря отличается малой величиной зерен, порядка 45 мкн. Она довольно густая, обладает достаточной вязкостью, очень плотно прилегает к телу, не сползает с него (Выгоднер Е. Б., Годович А. М., 2001).

Иловые сульфидные грязи обладают более высокой биологической активностью по сравнению с другими пелоидами благодаря наличию в них сероводорода, который, соединяясь с железом, образует гидротроиллит (сульфид железа) - один из наиболее активных компонентов.

Приморские сульфидные грязи Приморские сульфидные грязи встречаются в виде донных отложений солевых приморских водоемов. Они образуются в котловинах-озерах у морских побережий. К ним относятся лиманные озера - устья рек, затопленные морем и обособленные от него песчаными пересыпями (озеро Сакское в Крыму и озеро Чембурка близ Анапы, одесский Куяльницкий лиман на Черноморском побережье), и лагунные озера -морские бухты, отгороженные от моря песчаными косами: озеро Ханское на берегу Азовского моря, озеро Голубицкое (в 7км к северо-западу от Темрюка), Кизилташский лиман на курорте Анапа.

Гиттиевые глины обладают способностью к глубокому окислению, в результате которого они становятся ультракислыми высокоминерализованными железистыми (купоросными) илами. Окисленные гиттии обладают значительной антимикробной активностью в отношении многих микроорганизмов. Автоклавирование этих грязей при температуре 112-126° С в течение 15-20 мин повышает бактери­цидную активность окисленнныхгиттии к патогенной кокковой микрофлоре (Мурадов С. В., 1996).

Для приморских грязей характерно наличие от 30 до 70% воды, широкий диапазон колебания минерализации грязевого раствора (20-350 г/л), что зависит от испарения или разбавления озера входящей в него пресной водой.

Озерно-ключевые сульфидные грязи Озерно-ключевые сульфидные грязи это иловые отложения открытых водоемов, питающихся подземными водами минерального состава.

Для грязей этого подтипа характерна различная минерализация грязевого раствора, достаточное количество сульфатов и высокое содержание гидротроиллита. Озерно-ключевые лечебные грязи зависят не столько от климатических факторов, сколько от состава и минерализации поступающих в водоем минеральных вод, которые являются доминирующими в генезисе иловых сульфидных грязей.

На базе этих месторождений существуют такие здравницы, как Марциальные воды в Карелии, Хилово в Псковской области, Сольвычегодск в Архангель­ской области, Красноусольск в Башкирии, Усть-Кут в Пермской области Лечебные грязи оз. Утиного на территории Камчатской области используются местными са­наториями «Паратунка», «Камчатка» и др.

Материковые иловые сульфидные грязи Материковые иловые сульфидные грязи представляют собой донные отложения соленых континентальных озер. Их грязевой раствор может составлять от 25 до 85% объема грязевой массы.

Грязи этого подтипа часто имеют высокую минерализацию - до 400 г/л, а химический состав очень напоминает воду водоема, где он образовался. На скелет этих грязей приходится до 45% их объема. Скелет представлен силикатными и карбонатными солями. При высокой минерализации грязи могут быть значительно загипсованы. Состав материковых лечебных грязей динамичен и зависит от изменений водоема. Суммарное содержание гуминовых кислот и гумина в пелоидах составляет 60—70% от общего количества гуминовых веществ.

Материковые иловые грязи находятся в южном, засушливом регионе России (озера Тамбукан в Ставропольском крае, Астраханской области), так и в Сибири, Казахстане и Средней Азии (озера Горькое и Медвежье в Курганской области, Карачи в Новосибирской области, Учум, Шира в Красноярском крае, Чедер в Туве). В Астраханской области находится группа Тинакских соленых озер, называемых «реликтовыми». Широко известно соляно-грязевое озеро Баскунчак—«всероссийская солонка». Баскунчак содержит огромные запасы лечебной грязи (до 4 млн. куб. м).

В Ставропольском и Краснодарском краях имеются месторождения сульфидных и высокосульфидных грязей (озера Большой и Малый Тамбукан, Малое и Большое Соленое). Немало иловых сульфидных грязей в Крыму - в Саках и Евпатории (Отар-Мойнакское озеро), а также в озерах: Кипчак, Красное, Тереклы, Оле­нье, Узунларское, Чокрак. Иловая сульфидная грязь оз. Чокрак отличается высоким содержанием сульфидов (0,6%), ионов кальция (1053 мг/л), натрия (3872 мг/л), а также ионов магния (4833 мг/л), являющегося активатором липолитических фер­ментов (Томпсон Р. Н , 1994)

Иловые грязи соленых озер Евпаторийско-Сакского региона, в отличие от тамбуканской и анапской грязей, содержат в своей структуре значительное количество крупных кристаллов соли, гипса, различных механических примесей и меньшую часть основных лечебных элементов грязи: коллоидных частиц и водно-минераль­ного раствора (Холопов А. П,, 1991).

Сапропелевые лечебные грязи

Сапропелевые лечебные грязи представляют собой донные органоминеральные отложения, главным образом пресных водоемов. В их составе отсутствует сероводород. Из расчета на сухое вещество сапропель содержит 10-15% биологически переработанных органических веществ. Сапропель образуется от разложения микроскопически малых растений и животных, населяющих водоем в анаэробных условиях. Простейшие, черви, ракообразные со временем отмирают, падают на дно и медленно разлагаются. Водоросли, остатки мхов и болотной растительности также участвуют в озерном осадкообразовании, то есть в формировании сапропелевых залежей.

Сульфидные сапропели формируются в основном при гидрокарбонатном, гидрокарбонатно-сульфатном и гидрокарбо- натно-хлоридном составе рапы и минерализации до 40-45 г/л. На содержании органических веществ отрицательным образом сказываются высокая минерализация и повышенная щелочность рапы. При этом указанные показатели положительно влияют на процессы сульфатредукции и накопление сульфидов железа (Окунев с соавт., 1996).

В сапропеле в большей мере, чем в других грязях, интенсивная деятельность микробов преобразует труднорастворимые гуминовые соединения до их биологически активных фракций.

Гуминовые кислоты, компоненты битумов оказывают бактерицидное действие на условно-патогенную микрофлору. В комплексе с микробами-антагонистами (плесневыми грибами рода Penicillium, бактериями рода Bacillus и Pseudomonas) они обусловливают антимикробный потенциал маломинерализованных пелоидов. Сапропели оказывают бактерицидный эффект в отношении бактерий группы кишечной палочки, золотистого и белого стафилококка, синегнойной палочки, протея.

Лечебная ценность сапропелевых грязей связана с высокой влагоудерживающей способностью (до 85-97%), тонким механическим составом, низкой минерализацией (водорастворимых солей менее 1 г/л). Сапропель имеет слабощелочную реакцию (рН от 6,5 до 7,5).

Высокая влажность, благоприятная окислительно-восстановительная обстановка, коллоидная структура сапропеля, обилие органического субстрата (до 51 мг/л), присутствие минеральных ионов создают оптимальные условия для жизнедеятельности автохтонной грязевой микробиоты. Микроорганизмы в процессе деструкции органического вещества пелоидов в свою очередь обогащают субстрат биологически активными компонентами, обладающими фармакологическим свойством.

Установлена связь биологичееской активности пелоидов с их антиокислительными свойствами (Хасанов, 1996) Большую роль в создании антиокислительного фона сапропелей выполняют жирорастворимые антиоксиданты фенольной природы - токоферолы - благодаря их способности связывать активные свободные радикалы.

Как показали результаты исследований Н К. Джабаровой с соавт. (1999), в сапропелях преобладают микробиальные процессы трансформации азот- и углеродсодержащих органических веществ (аммонификация, денитрификация, деятельность непатогенных микобактерий, клетчаткоразрушающих микроорганизмов), гуминовых соединений и железа. Микрофлора представлена бактериями, актиномицетами и плесневыми грибами, многие из которых оказывают выраженное антагонистическое действие на ряд условно-патогенных микроорганизмов. В сапропелях определяется высокая напряженность микробных процессов. Интенсивно протекают процессы разложения азотсодержащих органических соединений с участием аммонифицирующих и денитрирующих микробов. Интенсивность протекания биохимических процессов в донных отложениях пресных и соленых озер определяется процессами образования свободного азота и накоплением пиридоксина (витамина В6) (Килина Е. С. и соавт., 2002).

Сапропелевые лечебные грязи относятся к биологически активным ископаемым благодаря адсорбционным свойствам и наличию сероводорода и сернистого железа. Органические соединения представлены гуминовыми веществами, битумами, жирными кислотами, углеводами, аминокислотами. В сапропелях также содержатся витаминоферменты, грибы-антисептики, гормоно- и антибиотикоподобные вещества и другие биологически активные компоненты.

Бальнеологическая ценность сапропелевых грязей во многом определяется активностью содержащихся в них ферментов: пероксидазы, полифенолоксидазы, дегидрогеназы, каталазы и др.

Торфяные лечебные грязи.

Торфяные грязи представляют собой болотные отложения. Благодаря жизнедеятельности микроорганизмов происходит разложение растительных остатков. Избыточное увлажнение пресной или минеральной водой и затруднение доступа кислорода к торфообразователям - обязательное условие формирования этого типа грязей.

Торфяные грязи встречаются от Енисея до побережья Атлантического океана. Они формируются во всей лесной зоне, тундре и части лесостепи, а также на равнинах, где затруднен сток атмосферных осадков, в результате чего образуется заболачивание и зарастание озер.

Торфяные грязи называют также органическими, поскольку содержание органических веществ в пересчете на сухое вещество составляет 50-99%. В результате биохимических процессов органические вещества распадаются с образованием летучих жирных кислот, углеводов и аминосоединений. Торфа наиболее богаты гуминовыми веществами, которые обладают высокой биологической активностью. Гуминовые кислоты содержат до 20% аминокислот, 20—27% бензолкарбоновых кислот, до 27% углеводов, которые образуются при окислении этих кислот. Значительную часть гуминовых кислот составляют фенольные гидроксиды и хино-идные группы, определяющие их биохимическую устойчивость и высокую комплексообразующую способность. Эти качества стимулируют ферментативную активность, процессы регенерации и обладают противовоспалительным действием.

В торфяном растворе имеются биологически активные вещества: анионы хлора, сульфата, гидрокарбоната, карбоната и катионы аммония, калия, натрия, магния, кальция, закисного и окисного железа, а также микроэлементы (медь, марганец, барий, титан, стронций, алюминий).

При соприкосновении с кожей или слизистой оболочкой эти вещества являются физиологическими раздражителями, а при проникновении через неповрежденную кожу становятся фармакологически активными.

Сопочные лечебные грязи.

Сопочная грязь имеет глубинное происхождение и обнаруживается в районах нефтяных и газовых месторождений. Образование пелоида происходит в нефтеносных толщах при наличии пластовых вод, углеводородных газов, захороненного органического вещества при участии бактерий и микроэлементов, присущих водам нефтяных месторождений.

Сопочные, или псевдовулканические, грязи выходят на земную поверхность благодаря образованию в водоносных горизонтах большого гидростатического давления, которое вместе с углеводородными, метановыми газами и напорными водами прорывает вышележащие водонепроницаемые пласты. В результате на поверхность земли вытекают перетертые полужидкие глинистые образования в виде сопочных извержений и излияний. По мере продвижения из недр земли грязи обогащаются микроэлементами (литий, барий, марганец, стронций).

Сопочные грязи преимущественно минерального состава, светло-серого цвета. Грязевой раствор содержит большие концентрации йода (до 80 иг/л), брома (до 170 мг/л), бора (100 и выше мг/л). Его минерализация доходит до 28 г/л. Имеются незначительные следы органических веществ. Сопочные грязи относятся к щелочным пелоидам (рН > 8) с высокой коллоидальностью. По классификации пелоидов сопочные грязи относятся к неорганическому типу и в природе встречаются в жидком и сухом состоянии.

В сопочных грязях обнаружены ферменты окислительного ряда, к которым относятся каталаза, уреаза, инвертаза, дегидрогеназа, характерные и для ферментов почв. В сохранении и активации ферментов имеет значение большое содержание в грязях двухвалентного марганца. Взаимосвязана с ферментативной активностью и жизнедеятельность сульфатредуцирующих бактерий, находящихся в сухой сопочной грязи в спороносной форме. Последние, попадая в условия увлажнения при поступлении пластовых вод, в особенности содержащих сульфаты, проявляют свою жизнедеятельность выделением сероводорода, образованием гидротроиллита и другими, приводя к потемнению цвета грязи данного участка залежи.

Залежи сухой сопочной грязи на поверхности грязевых вулканов рассматриваются не как застывшая масса, а как сложная биогеохимическая система, в которой постоянно протекают превращения одних веществ в другие с образованием промежуточных продуктов, обладающих свободнорадикальной активностью.

Наиболее крупным районом распространения сопочных грязей является Азербайджан (Апшерон, Прикуринская низменность), где насчитывается свыше 250 псевдовулканов. Они встречаются также в Грузии, на Таманском и Керченском полуостровах, в Туркмении, на Южном Сахалине.

Терапевтический эффект под влиянием сопочных грязей достигается за счет большого количества микроэлементов - бора, йода, брома, ванадия, молибдена, цинка, меди, натрия, хлора, марганца, селена, гуминовых и фульвовых кислот, а также за счет различных газов, обеспечивающих хороший лечебный эффект (Ступникова Н. А., 2001).

Высокая активность сопочных грязей связана с наличием в них органических веществ, и прежде всего карбоксильных, карбонильных, хинонных и гидроксильных групп, обладающих биофизическими свойствами из-за наличия в них свободных радикалов.

1.3. Структура и физико-химические особенности лечебных грязей

Лечебные грязи в структурном отношении представляют собой сложную физико-химическую систему, которая состоит из трех взаимосвязанных компонентов грязевого раствора (жидкая часть), грубодисперсного (остов, скелет) и тонкодисперсного (коллоидный комплекс) (Кондратьева, Чухлебова Л.М.,2005).

Основная часть лечебной грязи — кристаллический скелет, состоящий из грубодисперсных обломков гипса, кальцита, доломита, арагонита, фосфата и иногда обломков остатков растительного или животного происхождения. Вторую составную часть лечебной грязи определяет коллоидная фракция, которая связывает отдельные частицы скелета включающая органические вещества, органоминеральные соединения, гидротроиллит, кремниевую кислоту, серу, гидраты окиси алюминия, закиси и окиси железа, марганца. Большое значение в этой фракции имеет коллоидный гидросульфид железа, который и обуславливает черный цвет грязи. В коллоиде содержатся также органические кислоты, липоиды, ферменте - и гормоноподобные вещества, хлорофилл, пигменты. Коллоиды грязи сохраняют ее лечебные свойства. Грязевой раствор, получаемый с помощью отжима, центрифугирования или фильтрования, представляет собой жидкую фазу грязи и состоит из растворенных в воде солей, органических веществ и газов. Этот раствор в основном соответствует химическому составу рапы водоема, в которой образовалась данная лечебная грязь, и, прежде всего, содержит хлорид натрия, сернокислую магнезию и сернистый натрий.

В грязевом растворе и коллоидах грязи кроме обычных минеральных солей содержатся многие биологически активные вещества (витамины группы В - рибофлавин, фолиевая кислота, витамины С и Д, гормоноподобные соединения), а также сумма микроэлементов бром, йод, бор, марганец, медь, железо и др. Концентрация солей (минерализация) в грязевом растворе зависит от типа лечебной грязи, находясь в пределах от 0,01 г/л (в торфах и сапропелях) до 400 г/л и более (в иловых сульфидных грязях). Величина минерализации и количество солей зависят от ионного состава грязевого раствора. Основная масса растворенных в водах солей состоит из шести ионов: хлора — С1, сульфата — SO₄ и гидрокарбоната - НСО₃ натрия - Na, магния - Mg, кальция - Са.

Кислотная реакция грязевого раствора (рН) зависит от химического состава и характера течения биологических процессов в лечебной грязи. Различают ультракислые грязи (рН < 2,5), кислые (рН 2,6-5,0), слабокислые (рН 5,1-7,0), слабощелочные (рН 7,1-9,0), щелочные (рН > 9,0).

Лечебные грязи обладают определенными тепловыми свойствами - высокими теплоемкостью и теплоудерживающей способностью, малой теплопроводностью. Теплоемкость жидкой грязи выше, чем густой. Когда больной подвергается действию грязевой аппликации, то при соприкосновении грязи с телом образуется изолирующий слой грязи, который в дальнейшем все время остается на коже и выравнивает свою температуру с температурой кожи человека. Благодаря этому переносить грязевые аппликации высокой температуры легче, чем при водолечении. Теплопроводность сульфидных иловых грязей почти вдвое выше, чем торфяных, что объясняется большим содержанием в сульфидных иловых грязях минеральных веществ и рН грязевой среды. Под влиянием теплового фактора на месте воздействия грязевыми аппликациями наблюдается интенсивное (зависит от степени нагрева грязи) расширение сосудов, ускорение кровотока в них, повышение температуры в подлежащих тканях, нормализация проницаемости, ускорение обменных процессов (Холопов А. П., В.А. Шашель В.А. и др., 2005).

Эффективность грязи во многом зависит от содержания органических веществ: Основную часть представляют гуминовые соединения. Гуминовые вещества накапливают элементы питания и энергию, участвуют в миграции катионов, снижают негативное действие токсических веществ. Различают несколько групп гуминовых веществ: Коллоидные, кислотные свойства и адсорбционная способность, биологическая активность органических грязей в значительной мере обусловлены наличием в гуминовых кислотах свободных радикалов. Гуминовые кислоты обладают противовоспалительной активностью (Лейбензон А.Е., Зак А.Ф.,1958).

Для оценки качества лечебной грязи имеет значение наличие в ней ферментов, которые являются продуктами жизнедеятельности различных групп микроорганизмов, грибов, актиномицетов и определяют, в известной степени, состав грязи, ее органическое вещество, а также коллоидные и бактерицидные свойства. Из большого многообразия ферментов, продуцируемых микроорганизмами пелоидов, наиболее изученными являются: каталаза - активизирует расщепления перекиси водорода на воду и свободный кислород, протеаза - фермент, расщепляющим белки, которые играют важную роль в подавлении воспалительных процессов (Ступникова Н.А., 2001).

1.4. Месторождения лечебных грязей в Приморском крае

В Приморском крае имеются почти все известные типы лечебных грязей: морские иловые (Ясненские, Садгородские, Находкинские, и др.), сапропелевые (Лазовские, Ольгинские, Кировские, Ласточка и др.).

Наиболее распространены морские иловые сульфидные грязи. Морские иловые сульфидные грязи формируются в заливах и бухтах Японского моря (залив Угловой, бухты Экспедиция и Тихая Лагуна, лагуны Лебединая, Духовская и др.)

Детально изучено, разведано и широко используется в санаторно-курортной практике Садгородское месторождение грязей – залив Угловой. Илы данного месторождения относятся к среднеминерализованным слабосульфидным лечебным грязям, характерными особенностями которых являются высокое содержание силикатного материала в твердой фазе, небольшое содержание сульфидов (FeS 0,05–0,15 %), повышенная засоренность растительными остатками (до 5–10 %), раковинами моллюсков. На базе месторождения в течение более чем 75 лет функционировал курорт. Широкое распространение получило внекурортное (пакетированное) использование Садгородской грязи (Антонюк М.В., Б.И. Челнокова Б.И.и соавторы, 2010).

Аналогом Садгородских являются иловые грязи месторождений Ясное (Хасанский район). В отличие от Садгородского, месторождение Ясное удалено от источников загрязнения и находится в достаточно благоприятных санитарных условиях.

Лечебные грязи бухты Экспедиции классифицированы как морские иловые слабосульфидные среднеминерализованные. В качестве особых достоинств отмечается повышенное содержание сульфидов и водорастворимых солей, в том числе и особо ценных: брома, бора, бишофита, а также высокая коллоидальность, обеспечивающая высокие пластичность, влагоемкость и тепловые свойства. По всем показателям грязи характеризуются как экологически чистые.

В долине реки Киевка обнаружены сапропелевые илы (озера Шелюшино, Безымяное). По данным физико-химических исследований илы отвечают требованиям, предъявляемым к лечебным грязям, и являются близким аналогом пресноводных илов курорта Талая (Магаданская область).

В конце ХХ в. открыто новое месторождение сульфидных иловых грязей - месторождение бухты Мелководная. По классификации Мелководненские грязи относятся к лечебным иловым слабосульфидным среднеминерализованным грязям Садгородского типа. Особенности физико-химического состава, высокий лечебный эффект Мелководненской грязи был исследован и доказан в результате бальнеологических и экспериментально-клинических исследований, проведенных в НИИ медицинской климатологии и восстановительного лечения СО РАМН. На базе этого месторождения в оздоровительном комплексе «Белый Лебедь» в 2007 году открылась грязелечебница.

Проведенные микробиологические исследования показали, что донные отложения представлены микрофлорой, преобразующей соединения азота: аммонифицирующие, нитрифицирующие, денитрифицирующие бактерии, а также микобатериями сапрофитовых форм, сульфатредуцирующие, тионовыми, железобактериями. Сульфатредуцирующие микроорганизмы способствуют образованию сероводорода и сульфида железа в донных отложениях. Также присутствуют гнилостные, маслянокислые, целлюлозоразрушающие бактерии. Санитарно-бактериологическое состояние грязей удовлетворительное.

Лечебная грязь месторождения Мелководненское по физико-химическим свойствам отличается от других сульфидных иловых грязей Дальневосточного региона (таблица 1). Важными отличительными особенностями данной грязи является высокая влажность, липкость, большое сопротивление сдвигу из всех известных лечебных грязей (Антонюк М.В., Челнокова Б. И. и соавторы, 2010).

Таблица 1. - Сравнительный физико-химический состав сульфидных иловых грязей Приморского края(Антонюк М.В., Б.И. Челнокова Б.И.и соавторы, 2010)

Общие свойства грязи	Бухта Мелководная	Залив Угловой	«Бухта Экспедиции»
Внешние признаки	Грязь иловая, т-серая, слегка окисленная, однородная, пластичная, сильный запах сероводорода	Грязь иловая, серая, однородная, мягкопластичная, очень слабый запах сероводорода	Грязь иловая, т-серая, местами слегка окисленная, однородная, пластичная, слабый запах сероводорода
Влажность, %; норма - 25-75%	до 64,67	59,95	54,39
Объемный вес, г/см3	1,25-1,75	1,42	1,41
Сопротивление сдвигу, дин/см2; норма - 1500-4000	2282-9699	9710	4100
Теплоемкость, кал/гград.	0,47-0,86	0,675	0,613
рН грязи; норма - 6-9	6,99-7,8	6,73	7,17-7,37
Еh грязи, mV	+9,6 -109	-100	-109
Жидкая фаза:на сырую грязь на сухое вещество
вода, % растворенные соли, %	45,9-64,67	59,95 0,09 0,22	54,66 2,08 4,59
Твердая фаза:
А. Кристаллический скелет, в том числе: Гипс (CaSO4 x 2H2O)	0,53-4,36%	0,67	3,02%
Карбонат кальция (CaCO3)	1,5-2,4%	0,32	2,22%
Карбонат магния (MgCO3)	3,18-4,19%	0,73	3,48%
Глинистый остов,
в т.ч. силикатных частиц диаметром: < 0,25 мм 0,25-0,1 мм 0,1-0,05 мм 0,05-0,01 мм 0,01-0,005 мм 0,005-0,001 мм	0,02-2,84 0,0-5,8 0,0 -37,5 16,6-38,3 16,0-37,0 3,9-12,5	0,08 0,38 0,78 8,35 5,55 3,40	0,3 3,4 0 0 0 0,05
Сульфид железа (FeS), в том числе H2S	0,053-0,155	0,09 0,04	< 0,002
закисное железо Fe2+, % на сырую/сухую грязь	0,1429-0,2251 / 0,2493-0,7788	нет сведений	нет сведений
окисное железо Fe3+, % на сырую/сухую грязь	0,0044-0,0118 / 0,0086-0,0417	нет сведений	нет сведений
Продукты разрушения НCl,
том числе SiO2	0,26-0,38	0,35	0,44
окись железа Fe2O3	0,26-1,48	1,76	1,82
окись алюминия Al2O3	0,38-0,76	2,43	1,24
Орган. в-во (потери при прокал.)	8,87-13,73%	0,73	1,83
Состав грязевого отжима: Катионы: мг/дм3
натрий+ калий (Na+ + +K+)	9887-14650	8910	10057,95
кальций Ca2+	390-752	694	300,6
магний Mg2+	1301-1727	1083	1185,60
закисное железо Fe2+	< 0,05	0,0051	< 0,05
окисное железо Fe3+	< 0,05	0,0054	< 0,05
Анионы : мг/дм3
хлор Cl-	16350-24850	15435	18460,0
бром Br-	40-60	53,2	55,00
йод J -	< 0,05	Сл.	< 0,05
сульфат SO42_	2434-5965	3,51	1250,0
гидрокарбонат HCO3-	24-268	0,146	756,4
карбонат CO3-

Код для цитирования: Скопировать