В подземном царстве

Флуоресцеин (резорцинфталеин С_3оН₁₂О₅ растворим в воде и щелочных растворах. Это оранжевого цвета порошок, дающий в растворенном состоянии очень красивый флуоресцирующий зеленый цвет. В щелочной среде окрашивание и флуоресценция гораздо значительнее, чем в растворах, близких к нейтральным[22]. Вода подвергается в течение целых суток, а то и в течение месяцев воздействию глинистых отложений и углекислого газа. Чтобы взятые из источника пробы воды более отчетливо показали окрашивание, необходимо прибавить к ним несколько капель раствора аммиака (нашатырного спирта).

Под действием последнего даже совершенно бесцветные растворы при наличии в них флуоресцеина приобретают желто-зеленый цвет[23]. При надлежащих условиях одним килограммом флуоресцеина можно окрасить 40 000 кубических метров воды.

Иногда под действием карстовой воды, глинистых и известковых осадков, некоторых бактерий и углекислого газа, выделяемого разными организмами, флуоресцеин разрушается (если продолжительно подвергался их воздействию), и в таких случаях обнаружение его не удается даже при прибавлении раствора аммиака. Необходимо еще отметить, что сильно разбавленные растворы флуоресцеина при действии света теряют постепенно свою характерную окраску. Если взятые пробы нельзя исследовать сразу, то их надо хранить в темном месте.

Фуксиновая кислота, которая не теряет свои красящие свойства под действием извести, имеет некоторые преимущества перед флуоресцеином. Она химически более устойчива, чем флуоресцеин, и ее окраска всегда легко восстанавливается при прибавлении уксусной кислоты. Но фуксин имеет менее сильное окрашивающее действие. Для достижения одного и того же результата фуксина необходимо в десять раз больше, чем флуоресцеина.

Если мы имеем дело со сложной подземной водной системой, то для получения правильной оценки результатов окрашивания наиболее целесообразно одновременное применение того и другого красителя. В щелочной (аммиачной) среде будет обнаруживаться флуоресцеин, а в кислой (уксуснокислой) среде — фуксин.

В том случае, если появившаяся из-под земли вода мутная, прежде чем создавать прибавлением аммиака или уксусной кислоты ту или иную среду, необходимо сначала пропустить через фильтровальную бумагу взятые пробы.

Прибавление краски всегда должно производиться там, где вода течет свободно. Таким образом, нам не будет грозить опасность задержки подкрашенного раствора на долгое время в самом начале пути.

Если в сухом поноре нет проточной воды, то необходимо доставить несколько тонн воды и влить туда.

При употреблении флуоресцеина — чаще всего в аммиачном растворе — лучше приготовить на месте концентрированный раствор и влить его в воду[24].

После проведения окрашивания необходимо организовать наблюдение за всеми источниками и ключами, в которых мы предполагаем появление воды. В первые дни проверка осуществляется через каждые три часа: когда подземная система не имеет водоемов, краска проходит очень быстро. В последующие дни проводить отбор проб достаточно три раза в день. Если окрашенная вода появится через неделю, она обнаруживается не менее чем в течение двенадцати часов, — значит, проверка достаточна два раза в сутки. При появлении окрашенной воды спустя 15 дней достаточен только один отбор пробы в сутки. В этом деле необходимо иметь терпение и выдержку, потому что иногда опыт затягивается на несколько месяцев.

Трудно себе представить какое-нибудь более капризное явление, чем гидрогеологическая система карста. Летом и осенью дебит воды в источниках может быть незначительным, и краситель, застряв в большом водоеме, не движется дальше. Но вот на поверхности прошел ливень, и краска за один день проделает путь больший, чем проделала до этого за недели или даже месяцы. Данные, относящиеся к дебиту воды, определенные в момент окрашивания, недостаточны. Скорость прохождения краски при повторении опыта никогда не совпадает со скоростью при первом опыте. Подземные воды могут включать в себя дополнительную систему (чаще всего при наводнениях). Иногда случается, что подкрашивают именно ее, а основная водная система остается не подкрашенной. Во всяком случае, необходимо очень долго, иногда в течение нескольких месяцев, вести наблюдение за появлением воды. Поэтому мы особенно рекомендуем применение флуоресцеина, цвет которого легко опознается даже совершенно неискушенными в этом деле людьми.

Мартель установил формулу для расчета необходимого количества флуоресцеина:

N = L × M,

где:

N — количество флуоресцеина в килограммах;

L — предполагаемая длина подземного пути воды в километрах;

М — дебит воды предполагаемого источника (то есть источника, с которым предполагается связь. — Прим. ред.).