Минеральная вода Ставрополья: ресурс края и природная база для научных исследований

Северо-Кавказский федеральный университет ведет научные исследования, направленные на сохранение и рациональное использование минеральных вод Ставропольского края — ключевого природного ресурса региона и основы бальнеологического потенциала Кавказских Минеральных Вод.

Минеральные источники Ставрополья известны своими лечебными свойствами с XIX века. Часть бюветов Пятигорска до сих пор функционирует с использованием инженерных систем, заложенных еще в дореволюционный период, а значительная часть инфраструктуры была построена в 30-е годы XX века. Сегодня на состояние месторождений влияет совокупность факторов – техногенная нагрузка, изменения климатического режима и отсутствие современных гидрогеологических исследований на ряде участков.

Ученые СКФУ отмечают высокое разнообразие минеральных вод региона. Особую ценность представляют кисловодский нарзан, а также воды Ессентуки-4 и Ессентуки-17. Существенный вклад в развитие технологий добычи и сохранения бальнеологических свойств минеральной воды внес доктор технических наук Анатолий Малков, возглавлявший одно из подразделений предприятия АО «Нарзан». Под его руководством был разработан способ добычи и розлива минеральной воды с сохранением естественного CO₂, что позволило сохранить ее лечебные свойства. Много лет он сотрудничал с коллективом Пятигорского института СКФУ, в том числе с профессором Иваном Першиным.

Научные исследования в области управления природными системами продолжаются в Пятигорском институте (филиале) СКФУ. Профессор кафедры систем управления и информационных технологий Иван Першин разработал частотную концепцию анализа и синтеза систем с распределенными параметрами, а также методики управления дебитом кустов добывающих скважин. Эти решения позволяют не только регулировать объемы добычи, но и формировать прогнозные модели развития гидролитосферных процессов, оценивая устойчивость природной среды в краткосрочной и долгосрочной перспективе.

Необходимость комплексного научного подхода подтверждается и практическими примерами. В 70-е годы прошлого века на Нагутском месторождении в ходе бурения произошел неконтролируемый самоизлив воды, что потребовало срочного цементирования скважины. Этот случай стал показателем того, к каким последствиям может привести нарушение границ устойчивости природной системы.

Современные исследования учитывают взаимосвязь геологических, климатических и техногенных факторов. Ученые фиксируют, что перед сейсмическими событиями возможно повышение уровня газации добываемых гидроминеральных вод. Этот феномен был впервые выявлен Анатолием Малковым и Ириной Помеляйко при наблюдении за изменением содержания углекислого газа.

Влияние климатических изменений на состояние месторождений изучают ученые кафедры систем управления и информационных технологий Пятигорского института (филиала) СКФУ – доцент Карина Мартиросян, исполняющая обязанности заведующего кафедрой Валентина Цаплева и ассистент Анжелика Ковалева. Исследователи отмечают, что особенно опасны резкие климатические девиации, когда за короткий период происходит значительное отклонение температурного режима.

Для анализа этих процессов применяются математические модели с использованием методов Machine Learning и технологий искусственного интеллекта. Такой подход позволяет прогнозировать временной горизонт наступления критических изменений и использовать полученные данные в практической деятельности добывающих предприятий.

В СКФУ подчеркивают, что бережное и научно обоснованное использование минеральных вод Кавказских Минеральных Вод является ключевым условием сохранения природной базы региона и его рекреационного потенциала для будущих поколений.