Происхождение и химический состав воды Зам-зам

В исламской литературе много приводится данных о чудодейственных свойствах воды источника Зам-зам: она утоляет жажду и голод, исцеляет от многих болезней, является самой чистой и уникальной по благотворному воздействию на организм человека. В издании «Ислам-инфо» № 11-12 2008 г. [1] со ссылкой на доктора Ахмада Аль-Мухандиса указывается что «она чистая, без цвета и запаха, имеет специфический вкус, придаваемый водородом, поэтому она в меру щелочная» и содержит повышенное количество натрия. Там же написано, что в воде источника присутствуют железо, марганец, медь, кальций, магний, хлориды.

Авторы статьи также ссылаются на данные ВОЗ, согласно которым вода источника соответствует мировым стандартам и пригодна для питья, а также ссылаются на хадис от Ибн Аббаса, передающий слова Пророка (да благословит его Аллах и приветствует: «Лучшая вода на земле – вода Зам-зам. Она имеет приятный вкус и исцеляет от болезней». Вода источника не теряет своих целебных свойств и далеко от места выхода на земную поверхность. Поэтому паломники со всего мира увозят с собой воду Зам-зам в полиэтиленовых канистрах и пользуются ей долгое время; она остается приятной на вкус, такой же как была в Мекке.

С научной точки зрения большой интерес представляет состав растворенных солей в воде Зам-зам, так как в опубликованной литературе на русском и татарском языках автор данной статьи не встретил анализы этой воды. Такие данные отсутствуют и в интернете. Имеются ссылки на присутствие или отсутствие отдельных компонентов, а химический анализ воды в ионной или солевой форме отсутствует. Под химическим составом воды авторы данной статьи понимают состав растворенных в ней солей, присутствующих в виде отдельных ионов или комплексов, которые вымываются из горных пород при взаимодействии их с подземной водой.

Источник Зам-зам, как известно, находится на территории мечети Аль-Харам в г. Мекке. На рисунках и фотографиях до начала 2000 годов павильон над источником располагался над полом мечети, где паломники совершают таваф и могли пить воду прямо из источника. В связи с расширением территории тавафа в Аль-Хараме наземный павильон был разобран. Устье источника теперь находится в подземной камере, доступ паломников непосредственно к источнику прекратился.

По схеме гидрогеологического районирования Азии [2] Аравийский полуостров относится к гидрогеологической области бассейна стока Индийского океана. В его пределах выделяются Красноморский, Аденский, Хадрамаутский и Данакильский артезианские районы. Авторы гидрогеологического районирования под термином «район» подразумевают «участок поверхности и недр земли, в составе которого имеется одна или несколько артезианских структур, включающих области питания, накопления и разгрузки подземных вод и характеризующихся в верхних гидродинамических зонах, а иногда и в зоне затрудненного режима, общей направленностью подземного и поверхностного стока». Красноморский район, в пределах которого расположен г. Мекка, является наиболее крупным из них и включает в себя крайнюю западную и юго-западную части Аравийского полуострова. Основным источником пополнения ресурсов подземных вод района являются атмосферные осадки, приносимые муссонами с Индийского океана. Внешняя область его питания располагается в горах, обрамляющих с востока Красное море, а внутренняя – на равнине, прилегающей к морю. Внешняя область питания сложена интенсивно дислоцированными докембрийскими метаморфическими и магматическими породами горной системы Хиджаз, которая представляет собой пустынное средневысотное цокольное плоскогорье, расчлененное руслами временных потоков, и ступенчато обрывающееся к Красному морю.

Во внешней области питания распространены в основном грунтовые воды, приуроченные к зоне экзогенной трещиноватости пород. Слабонапорные воды встречены в зонах тектонических нарушений и контактов пород разного состава и возраста. Глубина залегания воды по данным авторов гидрогеологического районирования Азии 15-100 м на водоразделах и до 10-20 м в тальвегах долин и у подножий склонов гор. Обводненность пород слабая и неравномерная, дебиты родников не превышают 1 л/с.

Мекка расположена в узкой межгорной долине, склоны которой и окружающие горы также сложены докембрийскими метаморфическими и магматическими породами. Солевой состав воды источника Зам-зам формируется при взаимодействии с указанными породами, возраст которых составляет более 500 млн. лет. За этот большой промежуток времени горная система Хиджаз имела преимущественно континентальный этап развития, вследствие чего водовмещающие породы источника Зам-зам должны быть хорошо промытыми и не содержать водорастворимые соли. Так как кристаллические породы не имеют водоупорной покрышки, водоносный горизонт, питающий источник Зам-зам, очевидно является грунтовым. Пьезометрический уровень воды грунтового потока кристаллических пород расположен на глубине 14 м на площадке мечети Аль-Харам [3]. Постоянный поверхностный сток в округе Мекки отсутствует. Временные потоки появляются после сильных ливней, которые быстро исчезают за счет потерь поверхностного стока в днища долин стока и испарения.

Из вышеприведенного следует, что вода источника Зам-зам должна иметь малую минерализацию, а состав растворенных в ней солей должен содержать труднорастворимые карбонаты и бикарбонаты, в меньшей степени, сульфаты кальция и магния. Анализы двух проб воды источника Зам-зам из полиэтиленовой канистры, привезенной после хаджа 2007 г., приведены в таблицах 1 и 2.

Анализы, представленные в этих таблицах, выполнены в двух лабораториях, имеющих аккредитацию. Пробы воды были доставлены в обе лаборатории в одинаковых полиэтиленовых бутылках из под минеральной воды. Аналитики, проводившие исследования, не знали, что определяют состав одной воды. Близость результатов полученных данных подтверждает, что изучалась одна и та же вода. Приведенные в таблицах 1 и 2 цифры не вызывают сомнения, так же как и компетентность аналитиков, выполняющих анализы водных растворов не один десяток лет. Результаты анализа воды из канистры, привезенной в г. Казань, показали повышенное содержание в ней нитратов, превышающее ПДК СанПиН 2.1.4.1074-01[4] в 3-4 раза, что вызвало недоумение и сомнение в происхождении воды в канистре. Необходимо было сделать анализ воды из самого источника, так как в опубликованной литературе, как указывалось выше, такие данные отсутствуют.

Такой случай представился в декабре 2008 г., во время хаджа. Проба воды была отобрана в полиэтиленовую бутылку из-под минеральной воды объёмом 2,2 л из крана, расположенного на краю тавафа вокруг священной Каабы в мечети Аль-Харам. Проба воды была доставлена в Казань. Определение содержащихся в ней солей и микрокомпонентов проведено в тех же лабораториях, теми же аналитиками, которые не знали, откуда отобраны пробы. Автор выражает им и руководству предприятий искреннюю благодарность за безвозмездно выполненную работу. Анализы воды, взятой в мечети Аль-Харам, приведены в таблицах 3 и 4.

Сравнение данных исследования воды из полиэтиленовой канистры и из крана в мечети Аль-Харам показало, что состав их очень близок. Вода является сульфатно-хлоридно-гидрокарбонатной, сульфатно-хлоридной, хлоридно-гидрокарбонатной кальциево-натриевой по ОСТ 41-05-263-86 [5]; сульфатно-натриевого типа по классификации В.А. Сулина [6]; пресной, минерализация её составляет от 811,79 до 992,0 мг/дм3, общая жесткость 5,98 – 6,97 ммоль/дм3. В воде присутствуют следующие микрокомпоненты: марганец, никель, железо, алюминий, рубидий, цинк, медь, кадмий, стронций, барий, хром, молибден, ртуть, бериллий, фтор, бор, мышьяк, кремний, фосфаты.

Лабораторные данные указывают на питание водоносного горизонта источника Зам-зам в основном атмосферными осадками, выпадающими в виде коротких сильных ливней, приносимых муссонами с Индийского океана. Присутствие в воде повышенных содержаний хлора, калия, молибдена, стронция, бора, бария и цинка указывает на то, что кроме атмосферных осадков в питании участвуют и глубинные воды, изливающиеся вероятно по зоне разлома. Разлом по-видимому действующий, так как горная система Хиджаз испытала несколько этапов активизации, особенно с конца мелового периода в кайнозое, когда по линиям молодых разломов произошли излияния базальтов, центры излияний которых образуют вулканическую гряду между Меккой и Мединой [7]. По данным О. Г. Герасимова [8] последнее извержение вулкана, которое произошло в 1256 г. под Мединой, продолжалось четверо суток. Раскаленные потоки лавы подошли к самому городу, и яркий свет, исходивший из кратера, превратил безлунную ночь в светлый день.

Источник Зам-зам, по отрывочным литературным данным и преданиям, существует со времен пророка Ибрахима – около 4 тыс. лет [3]. А.А. Бартольд [9] указывает, что источник расположен на главном караванном пути из Цейлона в Сирию, в узкой долине, которую караваны не могли миновать, и набирали воду для дальнейшего пути через пустыню. Этот косвенный факт подтверждает данные в религиозной исламской литературе о том, что источник действует долгое время и имеет большой дебит.

В справочнике «Страны Аравии» [10] указано, что вода колодца Зам-зам имеет горьковато-солоноватый вкус. М. Аксельрод [11], побывавший в Мекке в 1926 г., также утверждает, что вода источника горьковато-солоноватая на вкус. Число паломников в то время составляло 65 тыс. человек. Изученная автором вода является пресной и приятной на вкус. По мнению гидрогеологов за 90 лет вода любого источника не может из горьковато-солоноватой превратиться в пресную, если не изменились условия формирования химического состава воды. В исторически обозримом времени питание водоносного горизонта источника Зам-зам не изменялось, так как ландшафтно-климатические и геолого-структурные условия на Аравийском полуострове также не изменились. Число паломников возросло до 3,5 млн. человек.

По данным [3] источник Зам-зам является колодцем, который выкопан вручную глубиной 30,5 м и диаметром 1,8-2,6 м. Как указывалось, он расположен в узкой долине вади Ибрахима, имеющей северо-восточное простирание. Верхняя часть колодца (рис. 1) выкопана в песчаных рыхлых породах аллювия вади Ибрахима глубиной 13,5 м. Нижняя часть глубиной 17 м выкопана в диорите докембрийского фундамента. Между ними залегает выветренная порода диоритового элювия толщиной 0,5 м с большой водопроницаемостью. Большая часть стенок, сложенных аллювиальным песком, выложена каменной кладкой, а устье колодца укреплено бетоном на глубину 1 м. Элювиальный слой является фильтром, через который инфильтрационные дождевые воды поступают в ствол колодца, просачиваясь до диоритового водоупора.

Таким образом питание колодца Зам-зам осуществляется из двух водоносных горизонтов, гидравлически связанных друг с другом: 1) пресной водой аллювиального горизонта вади Ибрахима и в меньшей степени 2) горьковато-солеными трещинными водами, приуроченными к диоритам кристаллического фундамента, имеющим площадь питания 60 км2; что подтверждается проведенными анализами воды. Выполненные в Казани исследования подтверждаются опубликованным стоматологами сокращенным анализом воды источника Зам-зам [12], который приведен в таблице 5.

Устье колодца расположено в специальном помещении, защищенном стеклянными панелями, позволяющими наблюдать за водой. Паломникам не разрешается входить в павильон колодца и прилегающую территорию водоохраной зоны 1 пояса. За павильоном находится распределительная сеть. Раньше уровень воды в колодце измерялся обычным гидрографом, а в настоящее время осуществляется мониторинг за параметрами: рН, ЕН, температурой. Оперативные данные автоматически подаются в компьютер. Вода из колодца выкачивается электронасосами, обрабатывается и хранится в подземных стационарных резервуарах. Перед подачей в распределительную сеть и отправкой в Медину вода фильтруется через песчаные фильтры и микрофильтры и подвергается ультрафиолетовому облучению для дезинфекции. Во время продолжительных периодов сухой погоды уровень воды в колодце понижается. Для обеспечения достаточного количества воды во время хаджа она заранее выкачивается из колодца, хранится в подземных резервуарах и используется во время пиковых периодов.

Повышенная концентрация нитратов от 132,20 до 146,71 мг/дм3 при ПДК по СанПиН 2.1.4.1074-01 – 45 мг/дм3, принятому в РФ, может быть вызвана поступлением нитратов из водовмещающих пород водоносного горизонта источника, так как в гипергенных условиях г. Мекки и его окрестностей нет условий для формирования нитратов, вследствие отсутствия земледелия и применения удобрений и ядохимикатов. По имеющимся материалам нельзя однозначно судить об источнике нитратов в изученной воде.

Предложенная статья о генезисе воды источника Зам-зам является дискуссионной. Автор не претендует на истину в последней инстанции. Подобные работы наверное проводились и ранее, и если бы исследователи, изучавшие воду Зам-зам, высказали свое мнение в открытой печати, то этим внесли бы свой вклад в решение поставленной задачи.

_____________________
Имамеев Амир Нуриевич,
кандидат геолого-минералогических наук

Список использованной литературы:
1. «Ислам-инфо», 2008, № 11-12.
2. Гидрогеология Азии. Под общ. ред. Н.А. Маринова. М.: Недра, 1974. – 576с.
3. Zamzam Studies and Research Centre. Cited from The Saudi Geological Survey. 5th June, 2005.
4. СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. – М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2002. – 103с.
5. Отраслевой стандарт. Воды подземные. Классификация по химическому составу и температуре. ОСТ 41-05-263-86. – М.: ВСЕГИНГЕО. 1986. – 12с.
6. Сулин В.А. Условия образования, основы классификации и состав природных вод, в частности, вод нефтяных месторождений. Ч. 1. – Образование и основы классификации природных вод. – М.: Изд-во АН СССР, 1948. – 139с.
7. Кагарманов А.Х. Геология Африки и Аравии. – Л.: Недра. Ленинград. отд-ние. 1987. – 150с.
8. Герасимов О.Г. Саудовская Аравия. – М.:, 1977. – 72с.
9. Бартольд В.В. Работы по истории ислама и Арабского халифата.-М.: «Вост. лит». РАН, 2002. – 784с.
10. Страны Аравии. Справочник. М., Наука, 1964. – 365с.
11. Аксельрод М. Мекка. – Красная новь. 1926, № 10, с.197-206.
12. Dr. Nour Al Zuhair, Prof. Rita Khounganian. A comparative stady between the chemical composition of potable water and Zamzam water in Saudi Arabia. http: // docs. ksu. еdu. sa /PDF/ Article 430961. pdf