Вода является одним из самых важных элементов для жизнедеятельности человека. Основными проблемами экологии, которые связаны с гидросферой планеты, являются условия обеспечения населения водой, ее качество и возможности ее повышения. До недавних пор эти проблемы не стояли так остро, в связи с относительной чистотой природных источников водоснабжения и их достаточным количеством. Но в последние годы ситуация резко изменилась. Значительная концентрация городского населения, резкое увеличение промышленных, сельскохозяйственных, транспортных, энергетических и других антропогенных выбросов привели к нарушению качества воды, появлению в отличных от естественной природной среды химических, радиоактивных и биологических агентов. Все это ставит проблему эффективного водообеспечения качественной водой населения на первое место среди остальных проблем.
Состав природных вод весьма разнообразен и представляет собой сложную, непрерывно изменяющуюся систему, которая содержит минеральные и органические вещества во взвешенном, коллоидном и истинно растворенном состоянии .
Показатели качества воды подразделяются на: физические (температура, содержание взвешенных веществ, цветность, запах, вкус и др.); химические (жесткость, щелочность, активная реакция, окисляемость, сухой остаток и др.); биологические и бактериологические (общее количество бактерий, коли-индекс и др.).
Качество воды для хозяйственно-питьевых нужд определяется целым рядом показателей (физических, химических и санитарно-бактериологических), предельно допустимые значения которых, задаются соответствующими нормативными документами.
При этом, хорошо изучено вредное влияние предельно допустимых концентраций (ПДК) примесей химических элементов в воде, но недостаточно (или вообще не изучено) недостаточная концентрация таких примесей для нормальной жизнедеятельности живого организма.
Так, минерализация воды (количество растворенных в воде солей) является неоднозначным параметром. Исследования, проведенные в последние годы, показали неблагоприятное воздействие на организм человека питьевой воды с минерализацией свыше 1500 мг/л и ниже 30-50 мг/л.
Полезные и вредные свойства воды.
Физические показатели качества воды.
Температура воды поверхностных источников зависит от температуры воздуха, его влажности, скорости и характера движения воды и ряда других факторов. Она может изменяться в весьма широких пределах по сезонам года (от 0,1 до 30* С). Температура воды подземных источников более стабильна (8-12 * С).
Оптимальной температурой воды для питьевых целей считается 7-11*С.
Для некоторых производств, в частности для систем охлаждения и конденсации пара, температура воды имеет большое значение.
Мутность (прозрачность, содержание взвешенных веществ) характеризует наличие в воде частиц песка, глины, илистых частиц, планктона, водорослей и других механических примесей, которые попадают в нее в результате размыва дна и берегов реки, с дождевыми и талами водами, со сточными водами и т.п. Мутность воды подземных источников, как правило, невелика и обуславливается взвесью гидрооксида железа. В поверхностных водах мутность чаще обусловлена присутствием фито- и зоопланктона, глинистых или илистых частиц, поэтому величина зависит от времени паводка (межени) и меняется в течении года.
По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 мутность питьевой воды должна быть не выше 1,5 мг/л.
На многих производствах можно использовать воду с гораздо большим содержанием взвешенных веществ, чем определено ГОСТом. В то же время для некоторых производств химической, пищевой, электронной, медицинской и других видов промышленности требуется вода такого же или даже более высокого качества.
Цветность воды (интенсивность окраски) выражается в градусах по платиново-кобальтовой шкале. Один градус шкалы соответствует цвету 1 литра воды, окрашенного добавлением 1 мг соли - хлорплатината кобальта. Цветность воды подземных вод вызывается соединениями железа, реже - гумусовыми веществами (грунтовка, торфяники, мерзлотные воды); цветность поверхностных - цветением водоемов.
По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 на питьевую воду, цветность воды не должна быть выше 20 град. (в особых случаях не выше 35 град.)
Многие виды промышленности предъявляют гораздо более жесткие требования в отношении цветности используемой воды.
Запахи и привкусы воды обусловливаются присутствием в ней органических соединений. Интенсивность и характер запахов и привкусов определяют органолептически, т.е. с помощью органов чувств по пятибалльной шкале или по «порогу разбавления» испытуемой воды дистиллированной водой. При этом устанавливают кратность разбавления, необходимую для исчезновения запаха или привкуса. Запах и вкус определяют непосредственным дегустированием при комнатной температуре, а также при 60"С, что вызывает их усиление. По ГОСТ 2874-82 привкус и запах, определяемые при 20"С, не должны превышать 2 баллов.
0 баллов - запах и привкус не обнаруживается
1 балл - очень слабые запах или привкус (обнаруживает только опытный исследователь)
2 балла - слабые запах или привкус, привлекающие внимание неспециалиста
3 балла - заметные запах или привкус, легко обнаруживаемые и являющиеся причиной жалоб
4 балла - отчётливые запах или привкус, которые могут заставить воздержаться от употребления воды
5 баллов - настолько сильные запах или привкус, что вода для питья совершенно непригодна.
Вкус вызывается наличием в воде растворенных веществ и может быть соленым, горьким, сладким и кислым. Природные воды обладают, как правило, только солоноватым и горьковатым привкусом. Солёный вкус вызывается содержанием хлорида натрия, горький - избытком сульфата магния. Кислый вкус воде придаёт большое количество растворённой углекислоты (минеральные воды). Вода может иметь также чернильный или железистый привкус, вызванный солями железа и марганца или вяжущий привкус, вызванный сульфатом кальция, перманганатом калия, щелочной привкус - вызван содержанием поташи, соды, щелочи.
Привкус может быть естественного происхождения (присутствие железа, марганца, сероводорода, метана и т.д.) и искусственного происхождения (сброс промышленных стоков)
По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 привкус должен быть не более 2 баллов.
Запахи воды определяются живущими и отмершими организмами, растительными остатками, специфическими веществами, выделяемыми некоторыми водорослями и микроорганизмами, а также присутствием в воде растворенных газов - хлора, аммиака, сероводорода, меркаптанов или органических и хлорорганических загрязнений. Различают природные (естественного происхождения) запахи: ароматический, болотный, гнилостный, древесный, землистый, плесневый, рыбный, травянистый, неопределённый и сероводородный, тинистый и др. Запахи искусственного происхождения называют по определяющим их веществам: хлорный, камфорный, аптечный, фенольный, хлор-фенольный, смолистый, запах нефтепродуктов и так далее.
По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 запах воды должен быть не более 2 баллов.
Химические показатели качества воды.
Содержание растворенных веществ (сухой остаток). Общее количество веществ (кроме газов), содержащихся в воде в растворенном состоянии, характеризуется сухим остатком, получаемых в результате выпаривания профильтрованной воды и высушивания задержанного остатка до постоянной массы. В воде, используемой для хозяйственно-питьевых целей, сухой остаток не должен превышать 1000 мг/л в особых случаях - 1500 мг/л. Общее солесодержание и сухой остаток характеризуют минерализацию (содержание растворенных солей в воде).
По СанПиН 2.1.4.1074-01 на питьевую воду, сухой остаток должен быть не более 1000 мг/л
Активная реакция воды - степень её кислотности или щёлочности - определяется концентрацией водородных ионов. Обычно выражается через рН - водородный и гидроксильный показатель. Концентрация ионов водорода определяет кислотность. Концентрация ионов гидроксила определяет щелочность жидкости. При рН = 7,0 - реакция воды нейтральная, при рН<7,0 - среда кислая, при рН>7,0 - среда щелочная.
По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 рН питьевой воды должен быть в пределах 6,0...9,0
Для вод большинстваприродных источников значение рН не отклоняется от указанных пределов. Однако после обработки вод реагентами значение рН может существенно измениться. Для правильной оценки качества воды и выбора способа очитски необходимо знать значение рН воды источника в различные периоды года. При низких значениях сильно возрастает ее коррозирующее действие на сталь и бетон.
Очень часто для описания качества воды используется термин - жесткость . Пожалуй, самое большое расхождение между российскими нормами и директивой Совета ЕС по качеству воды относится к жесткости: 7 мг-экв/л у нас и 1 мг-экв/л у них. Жесткость самая наиболее распространенная проблема качества воды.
Жесткость воды определяется содержанием в воде солей жесткости (кальция и магния). Она выражается в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг-экв/л). Различают карбонатную (временную) жесткость , некарбонатную (постоянную) жесткость и общую жесткость воды.
Карбонатная жесткость (устранимая), определяется наличием в воле двууглекислых солей кальция и магния - характеризуется содержанием в воде гидрокарбоната кальция, который при нагревании или кипячении воды разлагается на практически нерастворимый карбонат и углекислый газ. Поэтому её еще называют временной жесткостью.
Некарбонатная или постоянная жесткость - содержание некарбонатных солей кальция и магния - сульфаты, хлориды, нитраты. При нагревании или кипячении воды они остаются в растворе.
Общая жесткость - определяется как суммарное содержание в воде солей кальция и магния, выражается как сумма карбонатной и некарбонатной жесткости.
При оценке жесткости воды обычно воду характеризуют следующим образом:
Вода поверхностных источников , как правило, относительно мягкая (3...6 мг-экв/л) и зависит от географического положения - чем южнее, тем жесткость воды выше. Жесткость подземных вод зависит от глубины и расположения горизонта водоносного слоя и годового объема осадков. Жесткость воды из слоёв известняка составляет обычно 6 мг-экв/л и выше.
По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 жесткость питьевой воды должна быть не выше 7 (10) мг-экв/л, (или не более 350 мг/л).
Жесткая вода просто неприятна на вкус, в ней излишне много кальция. Постоянное употребление внутрь воды с повышенной жесткостью приводит к снижению моторики желудка, к накоплению солей в организме, и, в конечном итоге, к заболеванию суставов (артриты, полиартриты) и образованию камней в почках и желчных путях.
Хотя очень мягкая вода не менее опасная, чем излишне жесткая. Самая активная - это мягкая вода. Мягкая вода способна вымывать из костей кальций. У человека может развиться рахит, если пить такую воду с детства, у взрослого человека становятся ломкие кости. Есть еще одно отрицательное свойство мягкой воды. Она, проходя через пищеварительный тракт, не только вымывает минеральные вещества, но и полезные органические вещества, в том числе и полезные бактерии. Вода должна быть жесткостью не менее 1,5-2 мг-экв/л.
Использование воды с большой жесткостью для хозяйственных целей также нежелательно. Жесткая вода образует налет на сантехнических приборах и арматуре, образует накипные отложения в водонагревательных системах и приборах. В первом приближении это заметно на стенках, например, чайника.
При хозяйственно-бытовом использовании жесткой воды значительно увеличивается расход моющих средств и мыла вследствие образования осадка кальциевых и магниевых солей жирных кислот, замедляется процесс приготовления пищи (мяса, овощей и др.), что нежелательно в пищевой промышленности. Во многих случаях использование жесткой воды для производственных целей (для питания паровых котлов, в текстильной бумажной промышленности, на предприятиях искусственного волокна и др.) не допускается, так как это связано с рядом нежелательных последствий.
В системах водоснабжения - жесткая вода приводит к быстрому износу водонагревательной технике (бойлеров, батарей центрального водоснабжения и др.). Соли жесткости (гидрокарбонаты Ca и Mg), отлагаясь на внутренних стенках труб, и образуя накипные отложения в водонагревательных и охлаждающих системах, приводят к занижению проходного сечения, уменьшают теплоотдачу. Не допускается использовать воду с высокой карбонатной жесткостью в системах оборотного водоснабжения.
Щёлочность воды. Под общей щёлочностью воды подразумевается сумма содержащихся в ней гидратов и анионов слабых кислот (угольной, кремниевой, фосфорной и т.д.). В подавляющем большинстве случаев для подземных вод имеется в виду гидрокарбонатная щёлочность, то есть содержание в воде гидрокарбонатов. Различают бикарбонатную, карбонатную и гидратную щелочность. Определение щелочности (мг-экв/л) необходимо для контроля качества питьевой воды, полезно для определения воды как пригодной для полива, для расчета содержания карбонатов, для последующей очистки сточных вод.
ПДК по щелочности составляет 0,5 - 6,5 ммоль / дм3
Хлориды присутствуют практически во всех водах. В основном их присутствие в воде связано с вымыванием из горных пород наиболее распространённой на Земле соли - хлорида натрия (поваренной соли). Хлориды натрия содержатся в значительных количествах в воде морей, а также некоторых озер и подземных источников
ПДК хлоридов в воде питьевого качества - 300...350 мг/л (в зависимости от стандарта).
Повышенное содержание хлоридов в совокупности с присутствием в воде аммиака, нитритов и нитратов может свидетельствовать о загрязнённости бытовыми сточными водами.
Сульфаты попадают в подземные воды в основном при растворении гипса, находящегося в пластах. Повышенное содержание сульфатов в воде приводит к расстройству желудочно-кишечного тракта (тривиальные названия сульфата магния и сульфата натрия (солей, обладающих слабящим эффектом) - "английская соль" и "глауберова соль" соответственно).
ПДК сульфатов в воде питьевого качества - 500 мг/л.
Содержание кремниевых кислот. Кремниевые кислоты встречаются в воде как подземных, так и поверхностных источников в различной форме (от коллоидной до ионодисперсной). Кремний отличается малой растворимостью и его в воде, как правило, не много. Попадает кремний в воду и с промышленными стоками предприятий, производящих керамику, цемент, стекольные изделия, силикатные краски.
ПДК кремния - 10 мг/л.
Фосфаты обычно присутствуют в воде в небольшом количестве, поэтому их присутствие указывает на возможность загрязнения промышленными стоками или стоками с сельскохозяйственных полей. Повышенное содержание фосфатов оказывает сильное влияние на развитие сине-зелёных водорослей, выделяющих токсины в воду при отмирании.
ПДК в питьевой воде соединений фосфора составляет 3,5 мг/л.
Фториды и йодиды. Фториды и йодиды в чём-то похожи. Оба элемента при недостатке или избытке в организме приводят к серьёзным заболеваниям. Для йода это - заболевания щитовидной железы ("зоб"), возникающие при суточном рационе менее 0,003 мг или более 0,01 мг. Для восполнения дефицита йода в организме возможно употребление йодированной соли, но лучший выход - это включение в рацион рыбы и морепродуктов. Особенно богата йодом морская капуста.
Фторидывходят в состав минералов - солей фтора. Как недостаток, так и избыток фтора могут приводить к серьезным заболеваниям. Содержание фтора в питьевой должно поддерживаться в пределах 0,7 - 1,5 мг/л (в зависимости от климатических условий)
Воды поверхностных источников характеризуются преимущественно низким содержанием фтора (0,3-0,4 мг/л). Высокие содержания фтора в поверхностных водах являются следствием сброса промышленных фторсодержащих сточных вод или контакта вод с почвами, богатыми соединениями фтора. Максимальные концентрации фтора (5-27 мг/л и более) определяют в артезианских и минеральных водах, контактирующих с фторсодержащими водовмещающими породами.
При гигиенической оценке поступления фтора в организм важное значение имеет содержание микроэлемента в суточном рационе, а не в отдельных пищевых продуктах. В суточном рационе содержится от 0,54 до 1,6 мг фтора (в среднем 0,81 мг). Как правило, с пищевыми продуктами в организм человека поступает в 4-6 раз меньше фтора, чем при употреблении питьевой воды, содержащей оптимальные его количества (1 мг/л).
Повышенное содержание фтора в воде (более 1,5 мг/л) оказывает вредное влияние на людей и животных, у населения развивается эндемический флюороз ("пятнистая эмаль зубов"), рахит и малокровие. Отмечается характерное поражение зубов, нарушение процессов окостенения скелета, истощение организма. Содержание фтора в питьевой воде лимитируется. Установлено, что систематическое использование населением фторированной воды снижает и уровень заболеваний, связанных с последствиями одонтогенной инфекции (ревматизм, сердечно-сосудистая патология, заболевания почек и др.). Недостаток фтора в воде (менее 0,5 мг/л) приводит к кариесу. При пониженном содержание фтора в питьевой воде рекомендуется пользоваться зубной пастой с добавлением фтора. Фтор - один из немногих элементов, которые лучше усваиваются организмом из воды. Оптимальная доза фтора в питьевой воде составляет 0,7...1,2 мг/л.
ПДК фтора составляет 1,5 мг/л.
Окисляемость обусловлена содержанием в воде органических веществ и отчасти может служить индикатором загрязнённости источника сточными водами. Различают окисляемость перманганатную и окисляемость бихроматную (или ХПК - химическая потребность в кислороде). Перманганатная окисляемость характеризует содержание легкоокисляемой органики, бихроматная - общее содержание органических веществ в воде. По количественному значению показателей и их отношению можно косвенно судить о природе органических веществ, присутствующих в воде, о пути и эффективности технологии очистки.
По нормам СанПиН перманганатная окисляемость воды должна быть не выше 5,0 мг О2/л и предельно допустимая концентрация (ПДК) 2 мг-экв/л.
Если меньше 5 мг-экв/л вода считается чистой, больше 5 грязной.
Истинно растворённом виде (двухвалентное железо, прозрачная бесцветная вода);
- Нерастворённом виде (трёхвалентное железо, прозрачная вода с коричневато-бурым осадком или ярко выраженными хлопьями);
- Коллоидном состоянии или тонкодисперсной взвеси (окрашенная желтовато-коричневая опалесцирующая вода, осадок не выпадает даже при длительном отстаивании);
- Железоорганика - соли железа и гуминовых и фульвокислот (прозрачная желтовато-коричневая вода);
- Железобактерии (коричневая слизь на водопроводных трубах);
В поверхностных водах средней полосы России содержится от 0,1 до 1 мг/дм3 железа, в подземных водах содержание железа часто превышает 15-20 мг/дм3.
Значительные количества железа поступают в водоемы со сточными водами предприятий металлургической, металлообрабатывающей, текстильной, лакокрасочной промышленности и с сельскохозяйственными стоками. Очень важен анализ на содержание железа для сточных вод. Концентрация железа в воде зависит от рН и содержания кислорода в воде. Железо в воде колодцев и скважин может находится как в окисленной, так и в востановленной форме, но при отстаивании воды всегда окисляется и может выпадать в осадок. Много железа растворено в кислых бескислородных подземных водах.
По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 содержание железа общего допускается не более 0,3 мг/л.
Длительное употребление человеком воды с повышенным содержанием железа может привести к заболеванию печени (гемосидерит), увеличивает риск инфарктов, негативно влияет на репродуктивную функцию организма. Такая вода неприятна на вкус, причиняет неудобства в быту.
На многих промышленных предприятиях, где вода употребляется для промывки продукта в процессе его изготовления, в частности в текстильной промышленности, даже невысокое содержание железа в воде приводит к браку продукции.
Марганец встречается в аналогичных модификациях. Марганец активизирует ряд ферментов, участвует в процессах дыхания, фотосинтеза, влияет на кроветворение и минеральный обмен. Недостаток марганца в почве вызывает у растений некрозы, хлорозы, пятнистости. При недостатке этого элемента в кормах животные отстают в росте и развитии, у них нарушается минеральный обмен, развивается анемия. На почвах, бедных марганцем (карбонатных и переизвесткованных), применяют марганцевые удобрения.
Для человека опасен как недостаток, так и переизбыток марганца.
По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 содержание марганца допускается не более 0,1 мг/л.
Избыток марганца вызывает окраску и вяжущий привкус, заболевание костной системы.
Присутствие в воде железа и марганца может способствовать развитию в трубах и теплообменных аппаратах железистых и марганцевых бактерии, продукты жизнедеятельности которых вызывают уменьшение сечения, а иногда их полную закупорку. Содержание железа и марганца строго ограничено в воде, используемой при производстве пластмасс, текстильной, пищевой промышленности и т.п.
Повышенное содержание обоих элементов в воде вызывает потёки на сантехнике, окрашивает бельё при стирке и придаёт воде железистый или чернильный привкус. Длительное употребление такой воды для питья вызывает отложение указанных элементов в печени и по вредности значительно обгоняет алкоголизм.
ПДК железа - 0,3 мг/л, марганца - 0,1 мг/л.
Натрий и калий попадают в подземные воды за счёт растворения коренных пород. Основным источником натрия в природных водах являются залежи поваренной соли NaCl, образовавшиеся на месте древних морей. Калий встречается в водах реже, так как он лучше поглощается почвой и извлекается растениями.
Биологическая роль натрия крайне важна для большинства форм жизни на Земле, включая человека. Организм человека содержит около 100 г натрия. Ионы натрия активируют ферментативный обмен в организме человека.
ПДК натрия составляет 200 мг/л. Избыточное содержание натрия в воде и пище приводит к гипертензии и гипертонии.
Отличительная особенность калия - его способность вызывать усиленное выведение воды из организма. Поэтому пищевые рационы с повышенным содержанием элемента облегчают функционирование сердечно-сосудистой системы при ее недостаточности, обусловливают исчезновение или существенное уменьшение отеков. Дефицит калия в организме ведет к нарушению функции нервно-мышечной (парезы и параличи) и сердечно-сосудистой систем и проявляется депрессией, дискоординацией движений, мышечной гипотонией, гипорефлек-сией, судорогами, артериальной гипотонией, брадикардией, изменениями на ЭКГ, нефритами, энтеритами и др.
ПДК калия составляет 20 мг/л
Медь, цинк, кадмий, свинец, мышьяк, никель, хром и ртуть преимущественно попадают в источники водоснабжения со стоками промышленных вод. Медь и цинк могут также попадать при коррозии соответственно оцинкованных и медных водопроводных труб из-за повышенного содержания агрессивной углекислоты.
ПДК в питьевой воде согласно СанПиН меди составляет 1,0 мг/л; цинка - 5,0 мг/л; кадмия - 0,001 мг/л; свинца - 0,03 мг/л; мышьяка - 0,05 мг/л; никеля - составляет 0,1 мг/л (в странах ЕС - 0,05 мг/л), хрома Cr3+ - 0,5 мг/л, хрома Cr4+ - 0,05 мг/л; ртути - 0,0005 мг/л.
Все вышеперечисленные соединения относятся к тяжёлым металлам и обладают кумулятивным действием, то есть свойством накапливаться в организме и срабатывать при превышении определённой концентрации в организме.
Кадмий - очень токсичный металл. Избыточное поступление кадмия в организм может приводить к анемии, поражению печени, кардиопатии, эмфиземе легких, остеопорозу, деформации скелета, развитию гипертонии. Наиболее важным в кадмиозе является поражение почек, выражающееся в дисфункции почечных канальцев и клубочков с замедлением канальцевой реабсорбции, протеинурией, глюкозурией, последующими аминоацидурией, фосфатурией. Избыток кадмия вызывает и усиливает дефицит Zn и Se. Воздействие на протяжении продолжительного времени может вызывать поражение почек и легких, ослабление костей.
Симптомы кадмиевого отравления: белок в моче, поражение центральной нервной системы, острые костные боли, дисфункция половых органов. Кадмий влияет на кровяное давление, может служить причиной образования камней в почках (в почках он накапливается особенно интенсивно). Опасность представляют все химические формы кадмия
Алюминий - легкий серебристо-белый металл. Попадает в воду в первую очередь в процессе водоподготовки - в составе коагулянтов и при сбросе сточных вод переработки бокситов.
ПДК в воде солей алюминия составляет - 0,5 мг/л
Избыток алюминия в воде приводит к повреждению центральной нервной системы.
Бор и селен присутствуют в некоторых природных водах в качестве микроэлементов в весьма незначительной концентрации, однако, при их превышении возможно серьёзное отравление.
Кислород находится в воде в растворенном виде. Растворенный кислород в подземных водах отсутствует, содержание в поверхностных водах соответствует парциальному давлению, зависит от температуры воды и интенсивности процессов, обогащающих или обедняющих воду кислородом и может достигать 14 мг/л
Содержание кислорода и двуокиси углерода даже в значительных количествах не ухудшает качества питьевой воды, но способствует коррозии металла. Процесс коррозии усиливается с повышением температуры воды, а также при движении её. При значительном содержании в воде агрессивной двуокиси углерода коррозии подвергаются также стенки бетонных труб и резервуаров. В питательной воде паровых котлов среднего и высокого давления присутствие кислорода не допускается. Содержание сероводорода придает воде неприятный запах и, кроме того, вызывает коррозию металлических стенок труб, баков и котлов. В связи с этим присутствие Н2S не допускается в воде , употребляемой для хозяйственно-питьевых и для большинства производственных нужд.
Вещества, содержащиеся в воде и их свойства, ухудшающие качество питьевой воды и вредно влияющие на организм человека.
Соединения азота. Азотосодержащие вещества (нитраты NO3-, нитриты NO2- и аммонийные соли NH4+) почти всегда присутствуют во всех водах, включая подземные, и свидетельствуют о наличии в воде органического вещества животного происхождения. Являются продуктами распада органических примесей, образуются в воде преимущественно в результате разложения мочевины и белков, поступающих в неё с бытовыми сточными водами. Рассматриваемая группа ионов находится в тесной взаимосвязи.
Первым продуктом распада является аммиак (аммонийный азот) - является показателем свежего фекального загрязнения и является продуктом распада белков. В природной воде ионы аммония окисляются бактериями Nitrosomonas и Nitrobacter до нитритов и нитратов. Нитриты являются лучшим показателем свежего фекального загрязнения воды, особенно при одновременном повышенным содержании аммиака и нитритов. Нитраты служат показателем более давнего органического фекального загрязнения воды. Недопустимо содержание нитратов вместе с аммиаком и нитратами.
По наличию, количеству и соотношению в воде азотсодержащих соединений можно судить о степени и давности заражения воды продуктами жизнедеятельности человека.
Отсутствие в воде аммиака и в то же время наличие нитритов и особенно нитратов, т.е. соединений азотной кислоты, свидетельствуют о том, что загрязнение водоема произошло давно, и вода подверглась самоочищению. Наличие в воде аммиака и отсутствие нитратов указывают на недавнее загрязнение воды органическими веществами. Следовательно, в питьевой воде не должно быть аммиака, не допускаются соединения азотной кислоты (нитриты).
По нормам СанПиН ПДК в воде аммония составляет 2,0 мг/л; нитритов - 3,0 мг/л; нитратов - 45,0 мг/л.
Наличие иона аммония в концентрациях, превышающих фоновые значения, указывает на свежее загрязнение и близость источника загрязнения (коммунальные очистные сооружения, отстойники промышленных отходов, животноводческие фермы, скопления навоза, азотных удобрений, поселения и др.).
Употребление воды с повышенным содержанием нитритов и нитратов приводит к нарушению окислительной функции крови.
Фото с производства артезианской воды «Хваловская». Ленинградская область.
Вода – по умолчанию, самая распространенная субстанция в нашем рационе (да и в нас самих). Поэтому важно понимать, что вы покупаете, пьете, фильтруете. На вопросы Зожника ответила Чернова Елена Ивановна, руководитель лаборатории производителя артезианской воды «Хваловская».
Очищенная фильтрами или природой
Артезианская вода подаётся из скважины, водопроводная вода – берется обычно из открытых водоемов и очищается.
Артезианская вода зачастую насыщена фтором, железом, магнием и кальцием, в обычной водопроводной воде минералов намного меньше. Кстати, поэтому артезианская вода может давать осадок при кипячении.
Медики считают артезианскую воду самой чистой и полезной, в ней нет микроорганизмов , вирусов и бактерий (впрочем, это не значит, что в водопроводной они обязательно есть), и, значит, полностью отсутствует опасность заражения инфекционными заболеваниями.
Артезианская вода – тоже требует очистки
Однако обилие примесей часто не позволяют пить артезианскую воду сразу после получения из скважин . После некоторой очистки, которая гораздо проще и быстрее той очистки, что проходит водопроводная вода, артезианская вода становится намного лучше водопроводной по всем показателям – полезной для здоровья и вкусной.
Почти все источники артезианской воды отличаются излишней засоленностью. Это и немудрено – соль в воде накапливалась на протяжении сотен или даже тысяч лет. Поэтому для употребления почти всегда необходимо проводить предварительную фильтрацию.
Подобрать нужный фильтр для используемой воды поможет только специалист, проанализировав данные о конкретной скважине, составе воды в ней и так далее. Иногда приходится пользоваться сразу несколькими фильтрами, каждый из которых будет уменьшать концентрацию определенного вещества в артезианской воде. Требуется также смягчитель и обезжелезователь, установка которых помогает избавиться от металла и солей жесткости в воде, предотвращая появление накипи и осадка.
Лаборатория при производстве артезинской воды «Хваловская».
Использование артезианских скважин отличается немалой стоимостью, к тому же требует финансовых затрат на очистку. Системы очистки, устанавливаемые на скважинах, также требуют внимания специалистов, которые определят наличие тех или иных солей, концентрацию металла и уровень жесткости.
Откуда берется водопроводная вода
Вода, которая льется у нас дома из кранов, поступает в водопровод из открытых источников, практически незащищенных от вредного воздействия окружающей среды. Осадки, вбирающие в себя вредные элементы, присутствующие в воздухе, — основной ресурс пополнения этих водохранилищ.
Во время забора в водопроводную систему вода с помощью специальных фильтров очищается, а затем хлорируется. Однако хлор негативно действует на слизистую желудка и кишечника, а также уничтожает полезную микрофлору. Для избавления от него воду оставляют на некоторое время в открытой посуде или доводят до кипения. Но при этом вода освобождается только от остаточного хлора, а связанный остается в ней и может преобразовываться в опасные для здоровья канцерогены. И еще один неприятный момент - после очистки вода проделывает долгий путь по трубопроводу, за чистоту которого нельзя поручиться.
« Как показала недавний проект «Хваловских вод» и «Комсомольской правды» безусловная польза родниковой воды – чистый миф. В воде могут содержаться большое количество опасных для здоровья веществ, которые имеют накопительный эффект. И кипячение эти вещества не устранит, наоборот, может даже усугубить их влияние на организм. Поэтому к выбору воды, которую мы пьём надо подходить ответственно».
Водопроводная вода + фильтры
Что касается обычного недорогого фильтра, то он, безусловно, в некоторой степени очищает воду. Наиболее распространенный вариант — угольные фильтры, которые очищают воду от некоторых загрязнений, но, к сожалению, практически бессильны при борьбе с микроорганизмами. Преимуществом данного фильтра является то, что он поглощает соединения хлора, в результате чего вода избавляется от опасного канцерогена.
Благодаря такому очищению вода становится более чистой, приятной на вкус. Если вы остановите свой выбор именно на таком приборе, внимательно следите за тем, чтобы вовремя менять фильтрующий элемент. В противном случае фильтр будет уже не очищать воду, а напротив, заражать ее.
Более качественную фильтрацию осуществляют промышленные приборы. Вода в этом случае проходит от 5 до 7 ступеней очистки, полностью очищаясь. Однако она при этом лишается и полезных организму минералов, вследствие чего уже не несет в себе той пользы, какую должна бы. В идеале вода после такой очистки должна обогащаться необходимыми элементами. Именно таким образом действуют заводы, производящие бутилированную воду.
В чем особенность минеральных вод
По правде говоря, любую природную воду можно назвать минеральной, так как в ней в том или ином количестве растворены соли и микроэлементы. Но их состав и концентрация могут по-разному влиять на организм человека. Потому не любая вода природного происхождения, содержащая соли и минералы, пригодна для питья, более того, не каждая питьевая вода, обладающая лечебными свойствами, подходит для ежедневного употребления и приготовления пищи.
Природную минеральную воду добывают из водоносных горизонтов в недрах земли. Чем с большей глубины поступает вода, тем выше степень ее минерализации. Ее состав зависит от геологического строения региона, особенностей залегания пород - этим объясняется бессчетное разнообразие минеральных вод. Как правило, для добычи такой воды бурят скважины, но она может и сама подниматься к поверхности земли. Возле таких источников обычно строят бальнеологические курорты и санатории.
Какую воду называют «артезианской»
Главный критерий, согласно которому ту или иную воду относят к артезианской, - это глубина залегания (от 100 до 1000 метров).
Артезианские воды находятся между водоупорными слоями горных пород и никак не взаимодействуют с поверхностью, а потому, в отличие от грунтовых и почвенных вод, не подвержены загрязнению. Состав артезианской воды зависит от времени формирования пласта.
Артезианская вода чище вод из наземных источников, но это не значит, что её можно употреблять совсем без очистки. Поэтому перед тем как начать пить воду из той или иной скважины, проводят лабораторные исследования и подвергают ее очистке.
К примеру, артезианская вода «Хваловская Premium» добывается с глубины 230 метров, очищается и разливается в районе поселка Агалатово Ленинградской области. Фото: dagdagaz.livejournal.com.
Сравнение минеральной воды и артезианской не совсем корректное: статус минеральной воде присваивают за ее качественный состав (наличие определенной концентрации солей и минералов), артезианской - за глубину залегания. Источники питания артезианских вод находятся зачастую в сотнях километров от мест залегания и добычи.
Всё же объединяет артезианскую и столовую минеральную воду одно - и та, и другая подходят для ежедневного употребления.
Как отличить воду – обычную водопроводную очищенную от артезианской очищенной
Дата выпуска и срок годности должны быть четко пропечатаны на бутылке сверху или снизу , их можно увидеть сразу.
Сама вода должна быть абсолютно чистой, без каких-либо примесей и осадков (это касается не минеральной, а только питьевой воды).
Чтобы не нарваться на подделку, достаточно внимательно читать этикетку. Согласно ГОСТу на них обязательно должны быть указаны:
— название предприятия, его юридический и фактический адрес;
— источник, из которого добывается вода (например, артезианская скважина);
— срок годности и дата розлива;
— условия хранения;
— по чьему заказу она изготовлена;
— свидетельство о госрегистрации продукта;
— степень минерализации, жесткости;
— перечень анионов и катионов (полезных веществ типа калия, кальция, гидрокарбонатов, сульфатов и пр.);
И основное — ГОСТ или ТУ воды. Если нет этих данных, лучше такой продукт вообще не брать. Так же на сайте поставщика воды должно быть в наличии паспорт качества воды или сертификат. При любом запросе он должен быть показан клиенту.
Как самостоятельно проконтролировать состав воды
Существует несколько стандартов на питьевую воду:
- Российский стандарт, определяемый соответствующими нормами и ГОСТами;
- Стандарт ВОЗ (Всемирной организации здравоохранения);
- Стандарт США и стандарты стран Европейского союза (ЕС).
Качество питьевой воды на территории России определяется нормами санитарно-эпидемиологических правил и нормативами, утвержденными главным государственным санитарным врачом Российской Федерации. Главным Российским ГОСТом на питьевую воду является введенные в действие в 2002 г. Санитарные правила и нормы (СанПиН).
В соответствии с действующими стандартами и нормами под термином питьевая вода высокого качества подразумевается:
- вода с соответствующими органолептическими показателями - прозрачная, без запаха и с приятным вкусом;
- вода с рН = 7-7,5 и жесткостью не выше 7 ммоль/л;
- вода, в которой суммарное количество полезных минералов не более 1 г/л;
- вода, в которой вредные химические примеси либо составляют десятые-сотые доли их ПДК, либо вообще отсутствуют (то есть их концентрации настолько малы, что лежат за гранью возможностей современных аналитических методов);
- вода, в которой практически нет болезнетворных бактерий и вирусов.
Только базовые показатели качества питьевой воды вы можете проверить дома сами.
Опыт со стеклом
Чтобы оценить степень насыщенности воды хлором и солями, можно использовать метод со стеклом. Для этого капле воды нужно дать полностью высохнуть на стекле или зеркале.
После этого по оставшемуся следу судят о составе воды. Так, белые полосы и концентрические круги будут указывать на высокое содержание солей, а белый налёт – на излишнее хлорирование воды. Соответственно, о чистой воде сообщит отсутствие каких-либо следов.
Опыт с банкой
Если воду набрать в чистую 3-литровую банку и поставить на 3 дня в тёмное место, то потом можно судить о её составе. Хорошо, когда вода так и осталась прозрачной, без запаха и осадка.
- Если есть осадок , то это говорит о большом содержании солей и примесей,
- Если есть болотный гнилостный запах и вода мутная — это указывают на заселённость бактериями.
- Если видна масляная плёнка – это говорит о превышении концентрации опасных химических компонентов.
Кипячение
Также для оценки качества и состава жидкость можно прокипятить. Для этого лучше выбрать тару с темным дном и стенками, а кипячение лучше проводить на протяжении 15-20 минут. Если на стенках посуды остался налёт, значит, состав воды не идеальный и может потребоваться более точный анализ в лабораторных условиях.
В любом случае точный анализ воды поможет сделать только лаборатория со специальным оборудованием. И в любом случае нужно читать этикетки, а при малейшем сомнении потребовать у поставщика воды паспорт качества или сертификат.
Какой должна быть питьевая вода, чтобы быть полезной для здоровья?
Питьевая вода должна быть природно-структурированной. Желательно, чтобы питьевая вода была природно-структурированной, поскольку живая клетка окружена структурированной водой.
Для того, чтобы «напоить» клетку, вода должна быть достаточно «жидкой» — иметь поверхностное натяжение порядка 43 дин/см2. Питьевая вода должна быть нейтральной или слабощелочной, потому что жидкие среды наших клеток имеют слабощелочную реакцию.
Питьевая вода Какую воду нужно пить
- Каким должен быть Химический и минеральный состав воды.
- Вода не должна быть дистиллированной! Дистиллированная вода нарушает минеральный обмен в организме.
Не предназначена дистиллированная вода для человека, не питьевая она. Она хороша лишь для «железного коня». Лучше, если вода минерализована, и обязательно без газов!
Газированная вода газируется углекислотой для того, чтобы дольше хранилась. Постепенно углекислота закисляет жидкие среды организма. При длительном использовании газированной воды закисляется кровь. Это создает условия развитию заболеваний.
- Не разрешайте себе пить даже диетическую газированную воду, лучше пить питьевую простую не газированную воду.
- Сладкие и шипучие напитки старайтесь исключать из своего рациона. Сахар обезвоживает клетки жизненно важных органов:
печени, головного мозга, блокирует ферменты, подавляет деятельность полезных бактерий, усиливает рост грибков. - Не могут заменить воду ароматизированные чаи. Вкусы спелых фруктов достигаются добавлением ароматических эссенций, которые вредны для здоровья.
Температура воды не должна быть очень высокой или очень низкой.
Вода из под крана содержит большое количество хлора. Хлор убивает все живое, в том числе иммунные клетки и полезные бактерии.
При кипячении водопроводной воды хлор не уничтожается, а переходит в нерастворимое соединение, не менее токсичное для организма. К тому же, кипяченую воду организм не усваивает. Поэтому пейте сырую воду!
Вода в реках и озерах почти всегда содержит большое количество бактерий, простейших, грибков и др. микроорганизмов.
История обеззараживания воды на разных исторических этапах.
Пить воду из-под фильтра? В свое время получили большое распространение недешевые системы обратной осмозы.
- Но тонкопленочная мембрана отфильтровывает все соли и большинство минералов, полезных для организма.
- Фильтр типа Брита очищает воду лишь от наиболее грубых примесей, никак не влияя на микроорганизмы.
- К тому же эти простые фильтры быстро засоряются и требуют частой замены.
Современные системы очистки очищают воду посредством активированного угля и ультрафиолетовой лампы, которые удаляют специфический привкус водопровода, а также губительны для бактерий.
Фильтры имеют свой срок службы, по истечении которого, картридж становится источником загрязнения воды. Фильтры, как правило, не улавливают хлор.
А «тяжёлая вода»? Полезна она или вредна? Она является постоянной и повсеместной примесью природных вод. Давайте определимся с этим и перейдем к разделу Тяжелая вода
О том как сохранялась и распределялась питьевая вода на протяжении всего человеческого существования. Питьевая вода имеет свою историю.
Являясь источником жизни на планете, вода потребляется всеми живыми существами. Качество питьевой воды, попадающей в организм человека, определяют состояние его здоровья и самочувствия. Самыми чистыми источниками являются естественные, но находящиеся вдали от объектов техногенного засорения экологии. К воде, которая предназначается для употребления внутрь, предъявляются жесткие качественные требования.
Параметры оценки состава воды
Чистота – главное требование, предъявляемое ГОСТом к питьевой воде. Организации, которые специализируются на проведении анализов водного качества, пользуются требованиями санитарных норм (в частности САНПиНов). Оценка качества основывается на сопоставлении различных показателей:
1) физические;
2) бактериологические;
3) химические.
Первая группа показателей охватывает исследование на наличие следующих свойств: мутность, температура, цветность, пенистость, запах и привкус. Бактериологические критерии представлены присутствием кишечных палочек, радиоактивных и токсичных элементов, прочими показателями бактериальной загрязненности.
Химические критерии качества воды: щелочность, уровень водорода (рН) и ионов, жесткость и степень минерализации (сухой остаток). Если в составе исследуемой воды обнаружены микроорганизмы, могут потребоваться дополнительные лабораторные анализы.
О каждом параметре подробнее
Обязательным показателем воды является ее цвет, который обусловлен присутствием металлических примесей и иных растворимых веществ органического происхождения. Если вода имеет какой-то цвет, это может сигнализировать об ее опасности. В лаборатории исследуемый объект сравнивается с эталоном, параметры пригодной для питья воды не должны превышать 20°.
Мутность определяется присутствием в воде взвесей мелкой дисперсии, которые нерастворимы в данной среде. При анализе воды на степень мутности определяется осадок (в мм и микронах), сухой остаток и уровень прозрачности.
Чистая вода не должна ничем пахнуть, присутствие запаха свидетельствует о снижении ее качества. Все запахи делятся на те, что имеют искусственное происхождение (фенол, нефть, хлор и т.д.) и природное (серные, гнилостные и болотные).
Если говорить о вкусовых ощущениях при пробе воды, то стоит вспомнить: всего существует 4 основных вкуса (соленый, сладкий, кислый и горький). Все остальные ощущения считаются привкусами, которые бывают тоже нескольких видов:
- аммиачный;
- сладковатый;
- хлорный;
- металлический и др.
Для оценки привкуса и запаха воды используется 5-бальная шкала. Стоит отметить, что при помещении сосуда с исследуемым содержимым в более высокие температурные условия, вкусовые характеристики и запахи усиливаются.
Химический состав питьевой воды показывает степень ее загрязнения стоками, удобрениями, подземными свалками и иными опасными для здоровья человека объектами. Показатель жесткости характеризует уровень содержания в воде магния и кальция, превращаемых при повышении температуры в нерастворимые солевые соединения. ПДК жесткости – не более 7 ммоль/л.
Минерализацией называют концентрацию в воде растворенных солей неорганической природы и органических соединений. Норма показателя - 1000 мг/л.
Питьевая вода должна иметь рН фактор с отметкой от 6 до 9 ед. Изменения в ту или другую сторону свидетельствуют о нарушении технологии водоочистки.
Требования к составу питьевой воды
Питьевая вода в эпидемическом и радиационном смысле должна быть безопасна, а по химическому составу и органолептическим свойствам безвредна. Она должна отвечать гигиеническим нормам перед поступлением непосредственно к потребителю. Следует руководствоваться категорическим запретом на присутствие в питьевой воде каких-либо организмов или любого вида поверхностной пленки.
Основные обобщенные нормативы ПДК по СанПиН предусматривают не более чем в мг/литр:
- показатель водорода рН - 6-9 ед;
- общая жесткость - 7,0 мг/литр;
- общая минерализация - 1000 мг/литр;
- нефтепродукты - 0,1 мг/литр.
Неорганические вещества:
- алюминий и железо соответственно - 0,5 и 0,3 мг/литр;
- марганец и мышьяк - 0,1 и 0,05 мг/литр;
- медь и свинец - 1,0 и 0,03 мг/литр;
- ртуть и никель - 0,0005 и 0,1 мг/литр;
и многие другие.
Более подробная таблица нормативов качества воды:
Отдельно следует сказать и о таких загрязнителях, как соли азотной и азотистой кислоты, то есть нитраты и нитриты. В артезианских источниках они проявляются в результате реакции азотнокислых соединений. Так, присутствие аммонийной соли, может свидетельствовать о появление в водоеме нового (свежего) загрязнителя, поскольку аммиак является показателем начального этапа гниения чего-либо.
Очень важным ориентиром санитарного состояния воды является и содержание в ней растворенного кислорода. Общее количество его должно соответствовать объему, который можно растворить в ней при заданном давлении и температуре.
Таким образом, вода отвечающая требованиям целевых стандартов называется питьевой водой. Практически, во всех случаях ее подвергают очистке и доводят до соответствия с санитарно-эпидемиологическими нормами.
Вода - источник жизни. Употребление не качественной питьевой воды чревато тяжелыми последствиями для здоровья человека. Какую питьевую воду выбрать, чтобы не навредить своему здоровью?
Казалось бы, это очень простой вопрос, но попробуйте ответить на него? Качественная питьевая вода должна быть хорошо очищенной, без примесей и, конечно же, натуральной и приятной на вкус. Так ответил бы любой из нас, но давайте посмотрим на этот вопрос с точки зрения здоровья нашего организма. Вот как на этот вопрос отвечают ученые и медики:
- Для того чтобы «напоить» клетки нашего организма, вода должна быть правильно структурированной;
- Качественная питьевая вода должна иметь оптимальный кислотно-щелочной баланс;
- Полезная питьевая вода должна обладать хорошим окислительно-восстановительным потенциалом;
- Вода ни в коем случае не должна быть дистиллированной , чтобы не нарушать минеральный и солевой обмен в организме, она должна иметь оптимальный минеральный состав;
- Качественная питьевая вода должна быть не газированной , во избежание разрушения полезных минеральных соединений.
Это основные требования к питьевой воде, озвученные медиками учеными, помимо тех, которые мы с вами уже назвали выше.
Но, что мы знаем о воде, которую ежедневно употребляем? Соответствует ли она перечисленным критериям? Конечно же, нет. Ведь на сегодняшний день в нашей стране самыми популярными являются три вида питьевой воды (водопроводная, фильтрованная и буттилированная), но не один из них не соответствует необходимым требованиям.
Чаще всего люди использую водопроводную воду, очищают ее при помощи различных фильтров и используют для приготовления пищи. Различные фильтры, несомненно, очищают воду от грубых примесей и частично от хлора, но такая вода все равно очень бедна полезными минералами и микроэлементами и в лучшем случае не нанесет вред вашему организму. Тем не менее, давно известно, что натуральная и качественная питьевая вода может быть не только полезной, но и лечебной для организма. Ведь обычная водопроводная или фильтрованная вода содержит в себе ничтожно малое количество полезных минералов и микроэлементов, к тому же, в ней присутствуют различные соединения солей и тяжелых металлов. Потребляя такую воду человек, неизбежно приводит свой организм к развитию различных хронически заболеваний (бессонница, синдром хронической усталости, мочекаменная болезнь, болезни сердечно-сосудистой системы и т.д.)
Но не следует отчаиваться, выход есть всегда. Волшебной палочкой-выручалочкой для нас является продукция компании Xooma Worldwide (Хума). И это не пустые слова, достаточно более подробно просмотреть историю компании и изучить отзывы ее клиентов по всему миру и вы убедитесь, что продукция компании уникальна в своем роде. Ведь основная работа компании направлена на улучшение здоровья и качества жизни человека. Наиболее популярными продуктами компании являются минеральные комплексы, значительно улучшающие структуру и состав питьевой воды.
Введя в свой ежедневный рацион продукцию компании Xooma (Хума) вы сразу же почувствуете изменения в своем организме, потому, что вода Xooma (Хума) является мощным источником энергии для всех клеточек вашего организма . Из тех людей кто пробовал воду, очищенную при помощи продукции Xooma (Хума) никто не остался равнодушен, а многие ввели эту воду в свой ежедневный рацион, значительно укрепив здоровье себе и своим близким.
