Не е тайна за никого, че на ниво домакинство отношението към качеството на водата често е несериозно, въз основа на оценката на вкуса „харесваш или не харесваш“. Има обективни показатели за качеството на водата, които трябва да се спазват директно по време на консумацията. Първоначално водата е със стандартно качество, но по пътя към потребителя може да поеме много „излишък“.
Какво е рН?
рН е стойността на рН, която характеризира концентрацията на свободни водородни йони във вода. За удобство на дисплея беше въведен специален индикатор, наречен рН.
РН на водата е един от най -важните работни показатели за качеството на водата, който до голяма степен определя естеството на химичните и биологичните процеси, протичащи във водата. В зависимост от стойността на рН, скоростта на химичните реакции, степента на корозивност на водата, токсичността на замърсителите и др. Могат да се променят.
Обикновено нивото на рН е в диапазона, в който не влияе върху потребителското качество на водата. И така, в речните води рН обикновено е в границите 6,5-8,5, при атмосферните валежи 4,6-6,1, в блатата 5,5-6,0, в морските води 7,9-8,3. Следователно Световната здравна организация (по -долу - СЗО) не предлага никаква препоръчителна от медицинска гледна точка стойност на рН.
Какво представлява солеността на водата?
Минерализацията е количествен показател за съдържанието на вещества, разтворени във вода. Този параметър се нарича още съдържание на разтворими твърди вещества или общо съдържание на сол, тъй като разтворените във вода вещества са под формата на соли.
Според СЗО няма надеждни данни за възможните последици за здравето от повишеното съдържание на сол. Следователно по медицински причини ограниченията на СЗО не се налагат. Обикновено вкусът на водата се счита за добър с общо съдържание на сол до 600 mg / l, но дори при стойности над 1000-1200 mg / l, водата може да предизвика оплаквания от потребителите.
Отворен е и въпросът за водата с ниска соленост. Смята се, че такава вода е твърде прясна и безвкусна, въпреки че много хиляди хора, които използват вода с обратна осмоза, която има много ниско съдържание на сол, напротив, я намират за по -приемлива.
Какво означава „мека“ и „твърда“ вода?
Твърдостта е свойство на водата поради наличието на разтворими калциеви и магнезиеви соли в нея.
"Твърдата вода" е един от най -често срещаните проблеми и както в селски къщис автономно водоснабдяване и в градски апартаменти. Твърдостта се измерва в милиграмови еквиваленти на литър (meq / l). Според американската класификация (за питейна вода), когато съдържанието на соли на твърдост е по -малко от 2 mEq / l, водата се счита за "мека", от 2 до 4 mEq / l - нормална (за хранителни цели), от 4 до 6 mEq / l - твърд, и над 6 meq / l - много твърд.
За много цели твърдостта на водата не играе значителна роля (например за гасене на пожари, поливане на зеленчукова градина, почистване на улици и тротоари). Но в някои случаи твърдостта може да създаде проблеми. При къпане, миене на чинии, пране и пране на машината твърдата вода е много по -малко за предпочитане от меката. И ето защо: при използване на мека вода се изразходва 2 пъти по -малко препарат.
Твърдата вода, взаимодействайки със сапун, образува "сапунени шлаки", които не се отмиват с вода и оставят непривлекателни петна върху съдове и водопроводни повърхности; "Сапунените шлаки" също не се отмиват от повърхността на човешката кожа, запушват порите и покриват всяка коса по тялото, което може да причини обриви, дразнене и сърбеж.
Когато водата се нагрява, солите на твърдостта, съдържащи се в нея, кристализират, изпадайки под формата на котлен камък. Мащабът е причина за 90% от повредите на оборудването за отопление на вода. Следователно, за вода, загрята в котли, котли и др., Се налагат по -строги изисквания към твърдостта;
Какво е желязна вода?
Различните видове желязо се държат по различен начин във водата. Така че, ако водата, излята в съда, е чиста и прозрачна, но след известно време се образува червено-кафява утайка, това е знак за наличието на железно желязо във водата. Ако водата вече излиза от чешмата е жълтеникаво -кафява и при утаяването се образува утайка - трябва да се "обвинява" тривалентното желязо. Колоидното желязо оцветява водата, но не образува утайка. Бактериалното желязо се проявява като дъгов филм на повърхността на водата и желеобразна маса, която се натрупва вътре в тръбите.
Трябва също така да се отбележи, че „неприятностите никога не преминават сами“ и на практика почти винаги има комбинация от няколко или дори всички видове желязо. Като се има предвид, че няма унифицирани одобрени методи за определяне на органично, колоидно и бактериално желязо, тогава при избора на ефективен метод (или набор от методи) за пречистване на водата от желязо, много зависи от практически опиткомпания за пречистване на вода.
Методи за отстраняване на желязо от вода
Премахването на желязо от водата е без преувеличение едно от най -важните сложни задачипри пречистване на вода. Всеки от съществуващите методи е приложим само в определени граници и има както предимства, така и значителни недостатъци. Изборът на конкретен метод за отстраняване на желязо (или комбинация от двете) до голяма степен зависи от опита на компанията за пречистване на вода. Не без гордост можем да съобщим, че в нашата практика многократно се е налагало да се справяме със съдържание на желязо 20-35 mg / l и успешно да го отстраняваме.
И така, съществуващите методи за отстраняване на желязо включват:
1. Окисляване (с атмосферен кислород или хлор, водороден пероксид, озон), последвано от утаяване и филтриране. Това е най -много стар начини се използва само в големи общински системи. Озонът е най -модерният и мощен окислител днес. Инсталациите за неговото производство обаче са доста сложни, скъпи и изискват значителна консумация на енергия, което ограничава използването му.
Всички тези методи на окисляване имат редица недостатъци:
Първо, ако не се използват коагуланти, тогава процесът на утаяване на окислено желязо отнема дълго времев противен случай филтрирането на некоагулирани частици е много трудно поради малкия им размер.
Второ, тези методи на окисляване не помагат много в борбата с органичното желязо.
Трето, наличието на желязо във водата често е придружено от присъствието на манган. Манганът се окислява много по -трудно от желязото и също при много по -високи нива на рН.
2. Каталитично окисляване, последвано от филтриране. Най -често срещаният метод за отстраняване на желязо днес, използван в компактни високопроизводителни системи.
Същността на метода е, че окислителната реакция на желязото протича върху повърхността на гранули на специална филтрираща среда, която има свойствата на катализатор (ускорител на химичната окислителна реакция).
Всички системи, базирани на от този типокисляването, в допълнение към специфичните характеристики, има редица недостатъци:
Първо. Те са неефективни срещу органичното желязо.
Второ, системите от този тип все още не могат да се справят със случаите, когато съдържанието на желязо във водата надвишава 15-20 mg / l, което съвсем не е необичайно. Наличието на манган във водата само влошава положението.
3. Йонен обмен. Йонообменът като метод за пречистване на водата е известен от дълго време и е бил използван (и все още се използва) главно за омекотяване на водата. Предимството на йонообмена е и фактът, че "не се страхува" от верния спътник на желязото - манган, което значително усложнява работата на системите, основани на използването на окислителни методи. Основното предимство на йонообмена е, че желязото и манганът, които са в разтворено състояние, могат да бъдат отстранени от водата.
На практика обаче възможността за използване на катионообменни смоли за желязо е много трудна.
Това се обяснява със следните причини:
Първо, йонообменните смоли са много важни за наличието на железно желязо във вода, което „запушва“ смолата и се измива много слабо от нея.
Второ, при висока концентрация на желязо във вода, от една страна, се увеличава вероятността от образуване на неразтворимо железно желязо, а от друга страна, йонообменният капацитет на смолата се изчерпва много по-бързо.
Трето, наличието на органични вещества във водата (включително органично желязо) може да доведе до бързо „обрастване“ на смолата с органичен филм, който служи като място за размножаване на бактерии.
Независимо от това, използването на йонообменни смоли изглежда е най-обещаващото направление в борбата с желязото и мангана във водата.
4. Мембранни методи. Мембранните технологии са широко използвани при пречистването на водата, но отстраняването на желязо в никакъв случай не е тяхната основна цел. Това обяснява факта, че използването на мембрани все още не е един от стандартните методи за справяне с наличието на желязо във водата. Основната цел на мембранните системи е премахването на бактерии, протозои и вируси, приготвянето на висококачествена питейна вода. Тоест те са предназначени за дълбоко пречистване на водата.
Практическото приложение на мембраните е ограничено от следните фактори:
Първо, мембраните, дори в по -голяма степен от гранулираните филтърни среди и йонообменните смоли, са от решаващо значение за „обрастване“ с органични вещества и запушване на повърхността с неразтворими частици (в този случай ръжда). Тоест мембранните системи са приложими или там, където няма желязо, или проблемът с тези замърсители трябва първо да се реши с други методи.
Второ, цената. Мембранните системи са много, много скъпи. Използването им е рентабилно само когато се изисква много високо качество на водата (например в хранително-вкусовата промишленост).
Какво е окисляване?
Окислимостта е стойност, която характеризира съдържанието на органични и минерални вещества във вода, окислени от един от най -силните химически окислители.
Този параметър се изразява в милиграми кислород, участващ в окисляването на тези вещества, съдържащи се в 1 dm3 вода.
Най -високото ниво на окисляване се постига чрез дихромат и йодат методи. Окисляването на естествените води може да варира в широки граници от фракции милиграми до десетки милиграми О2 на литър вода.
Повърхностните води са по -окисляеми от подземните. Така планинските реки и езера се характеризират с окисляване на 2-3 mg O2 / dm3, равнинните реки-5-12 mg O2 / dm3. Средно подземните води имат окисляемост на ниво от стотни до десети от милиграм O2 / dm3.
Как се нормализират сензорните показатели за качеството на водата?
Органолептичните (или сензорните) показатели включват онези параметри на качеството на водата, които определят нейните потребителски свойства, т.е. тези свойства, които пряко засягат човешките сетива (обоняние, допир, зрение). Най -значимите от тези параметри - вкус и мирис - не се поддават на официално измерване, така че определянето им се извършва от експерти. Работата на експертите, оценяващи органолептичните свойства на водата, е много сложна и отговорна и в много отношения е сходна с работата на дегустаторите на най -рафинираните напитки, тъй като те трябва да улавят и най -малките нюанси на вкус и мирис.
Мирис и вкус
Химически чистата вода е напълно лишена от вкус и мирис. Такава вода обаче не се среща в природата - тя винаги съдържа разтворени вещества в състава си. С увеличаването на концентрацията на неорганични и органични вещества водата започва да придобива специфичен вкус и / или мирис.
Основните причини за вкус и мирис във водата са:
- Гниещи растения. Водораслите и водните растения в процеса на гниене могат да извикат рибен, билков, гниещ мирис на вода.
- Гъбички и мухъл. Тези микроорганизми причиняват мухлясали, земни или мухлясали миризми и вкусове.
- Жлезисти и серни бактерии.
- Желязо, манган, мед, цинк. Корозионните продукти на тези метали придават на водата характерен остър вкус.
- Хлориране на вода. Противно на общоприетото схващане, самият хлор, когато се използва правилно, не произвежда никаква забележима миризма или вкус. Появата на такава миризма / вкус показва предозиране по време на хлориране. В същото време хлорът е в състояние да влезе в химични реакции с различни вещества, разтворени във вода, образувайки съединения, които всъщност придават на водата добре познатия мирис и вкус на "хлор".
Хроматичност
Хроматичността се определя чрез сравняване на цвета на изпитваната вода със стандартите и се изразява в градуси от скалата на платина-кобалт. Разграничете "истински цвят", дължащ се само на разтворени вещества, и "видим" цвят, причинен от наличието на колоидни и суспендирани частици във водата.
Цветът на естествените води се дължи главно на наличието на оцветени органични вещества и съединения на желязо и някои други метали.
Най-висока цветност се наблюдава в повърхностните води на реки и езера, разположени в зоните на торфени блата и блатисти гори, най-ниска в горско-степната и степната зона.
Мътност
Мътността на водата се причинява от наличието на вещества от органичен и неорганичен произход.
В Русия мътността на водата се определя фотометрично чрез сравняване на проби от изпитваната вода със стандартни суспензии. Резултатът от измерването се изразява в mg / dm3, когато се използва основната стандартна суспензия на каолин или в EM / dm3 (единици мътност на dm3), когато се използва основната стандартна суспензия на формазин.
Общ брой микроби
Поради факта, че определянето на патогенни бактерии в биологичния анализ на водата е трудна и трудоемка задача, броенето се използва като критерий за бактериологично замърсяване. общата сумаЕдиници за образуване на колонии (CFU) в 1 ml вода. Получената стойност се нарича общ микробен брой.
По принцип мембранната филтрация се използва за изолиране на бактерии и изчисляване на общия микробен брой.
При този метод определено количество вода преминава през специална мембрана. В резултат на това всички бактерии във водата остават на повърхността на мембраната. След това мембраната с бактерии се поставя за известно време в специална хранителна среда при температура 30-37 ° C.
През този период, наречен инкубационен период, бактериите могат да се размножават и да образуват ясно видими колонии, които вече са лесно преброими.
Колиформни бактерии
Терминът "колиформни организми" (или "колиформни бактерии") се отнася до клас пръчковидни бактерии, които предимно живеят и се размножават в долния храносмилателен тракт на хора и повечето топлокръвни животни (например добитък и водолюбиви птици).
Те влизат във водата, като правило, с фекални отпадъци и са в състояние да оцелеят в нея в продължение на няколко седмици, въпреки че са лишени от способността да се размножават.
Според степента на минерализация има 3 категории питейна вода: трапезна питейна вода, лечебно-трапезна минерална питейна вода, лечебна минерална питейна вода.
Питейна вода за маса- вода с обща минерализация до 1 g / l. Тази вода се препоръчва за ежедневна консумация. Няма ограничения за употреба.
Всъщност това е цялата питейна вода, която използваме всеки ден, включително за готвене на храна, чай, кафе, безалкохолни напитки... Всички бутилирани води с обем 19 литра и 5 литра са трапезна питейна вода. Също така трапезната питейна вода се произвежда в обеми от 1,5 литра, 0,5 литра, 0,33 литра и 0,25 литра. Контейнерът, в който се разпределя питейната вода, може да бъде пластмасов или стъклен.
Често пиенето на бутилирана вода с обем 1,5 литра или 0,5 литра се нарича "минерална вода". Това не е напълно правилно. Важи за някои етикети на столова пия водаминералът е написан, но в този случай не се има предвид степента на минерализация, а официалното наименование на продукта според класификацията на TU или SanPin.
Трапезната питейна вода включва такива марки като Arkhyz, Akhsau, Uvinskaya перла, връх планина, Salkovskaya, Piligrimm, Dombay, Shishkin les, Nestle, Staromytishchinskaya. Освен всичко друго, продуктите на известните марки AquaMinerale и BonAqua също са трапезна питейна вода.
Лечебната питейна вода може да се консумира като освежаваща напитка или да се използва за терапевтични и профилактични цели. Такава вода има ограничение за консумация - не повече от 1,5 литра. на ден. Когато тази граница бъде надвишена, излишните соли и минерали могат да се депонират в меки тъкании водят до развитие на заболявания с различна тежест.
Лечебните трапезни минерални води включват повечето от познатите ни марки „минерална вода“-„Нарзан“, „Боржоми“, „Есентуки-2“, „Есентуки-4“, „Есентуки-7“, „Новотерска лечебна“, "Кармадон", "Джермук" и др.
Редовната употреба на лечебна питейна вода ще помогне за насищането на организма с необходимите невъзпроизводими минерали и микроелементи, ще помогне за справяне с нарушения на стомашно-чревния тракт, подобряване на чревната подвижност и нормализиране на функционирането на жлъчния мехур, черния дроб и бъбреците.
Лечебна минерална питейна вода... Те включват води с обща минерализация над 10 g / l. Лечебните води трябва да се консумират само след консултация с лекар. Като правило те се пият на курсове според режима, често преди употреба се нагряват до желаната температура.
Поради високата степен на минерализация, тези води имат подчертан лечебен ефект. Лечебните минерални води са строго ограничени за употреба. Това ограничение се установява от лекар, който предписва курс на лечение с минерални води. Не трябва да използвате безконтролно лечебни минерални води всеки ден, тъй като това може да причини тежко стомашно и чревно разстройство.
Лечебните минерални води включват марки като „Uvinskaya medicinnaya“, „DonatMg“, „Essentuki-17“, „Novoizhevskaya“, „Semigorodskaya“ и др.
Лечението с лечебни минерални води се предписва при затлъстяване, захарен диабет, хипертония, подагра, климактерични разстройства, киселини, респираторни заболявания, стомашно -чревни заболявания и др.
Той е количествен показател за съдържанието на вещества, разтворени във вода. Нарича се още съдържание на твърди вещества или общо съдържание на сол, тъй като разтворените във вода вещества са под формата на соли. Най -често срещаните неорганични соли (бикарбонати, хлориди и сулфати на калций, магнезий, калий и натрий) и малко количество органични вещества, разтворими във вода. Пълната минерализация се бърка със сухи остатъци. Всъщност тези параметри са много близки, но методите за тяхното определяне са различни. При определяне на сухия остатък не се вземат предвид по -летливите органични съединения, разтворени във вода. В резултат на това общата соленост и сухото вещество могат да се различават в зависимост от количеството на тези летливи съединения (обикновено не повече от 10%). Нивото на соленост в питейната вода се дължи на качеството на водата в природните източници (които варират значително в различните геоложки райони поради различната разтворимост на минералите).
По отношение на общата минерализация, водата е разделена на следните категории:
В допълнение към факторите, причинени от природата, човек има голямо влияние върху общата минерализация на водата: промишлени отпадъчни води, градски дъждовни води (Солта се използва през зимата като средство против заледяване) и т.н. Според Световната здравна организация няма надеждна информация за въздействието върху здравето на повишеното съдържание на сол. По медицински причини СЗО не налага ограничения. По правило вкусът на водата се счита за нормален с обща минерализация до 600 mg / l, със съдържание на сол над 1000-1200 mg / l, водата може да предизвика оплаквания от потребителите. В тази връзка СЗО препоръчва ограничение на общата минерализация от 1000 mg / l за органолептични индикации. Това ниво може да варира в зависимост от преобладаващите навици и местните условия. Днес в развитите страни хората използват вода с ниско съдържание на сол - вода, пречистена по технология обратна осмоза... Такава вода е най -чистата и безвредна, намира широко приложение в хранително -вкусовата промишленост, производството на бутилирана вода и др. Прочетете повече за минералите и водата в статията: Вода и минерали. Отделна тема е стойността на минерализацията по време на отлагане на котлен камък и валежи в котелното помещение, котелното помещение и санитарно оборудване... В този случай към водата се прилагат специални изисквания и колкото по -ниско е нивото на минерализация (особено съдържанието на соли на твърдост), толкова по -добре.
Твърдост
Свойството на водата се определя от наличието на калциеви и магнезиеви соли в разтворена форма.
Химия на твърдостта на водата
Приема се, че твърдостта на водата обикновено се свързва с калциеви катиони (Ca2 +) и в по -малка степен магнезий (Mg2 +). Всъщност всички двувалентни катиони влияят върху твърдостта на водата. Утайката и котления камък (соли на твърдост) се образуват в резултат на взаимодействието на двувалентни катиони с аниони. Натриев Na + - едновалентен катион не взаимодейства с аниони.
Ето основните метални катионообменници, с които те са свързани и причиняват твърдост.
Желязото, манганът и стронцийът имат малък ефект върху твърдостта в сравнение с калция и магнезия. Разтворимостта на алуминия и железното желязо е ниска при нивото на рН на естествената вода, така че ефектът им върху твърдостта на водата също е малък.
Той се определя главно от концентрациите на отделни катиони (по -специално Ca 2+, Mg 2+, K +, Na +) и аниони (по -специално, Cl -, SO 4 2-, HCO 3 -). Освен това има още Основни характеристики, получени от някои отделни концентрации - например общата твърдост и алкалност на водата.
Има и още по -обобщен показател - сух остатък (обща минерализация) на вода, т.е. обща сумавещества, разтворени в единица обем вода. По принцип сухият остатък (обща минерализация) се определя от съдържанието както на неорганични (минерални), така и на органични вещества във водата. Обикновено обаче концентрацията на органични съединения във водата е незначителна, поради което с достатъчна точност стойността на сухия остатък (обща минерализация) може да се счита за равна на сумата от концентрациите на неорганични катиони и аниони.
Тотална минерализация на питейна вода
Понятията „сух остатък“ и „тотална минерализация“ често се считат за идентични. Това се дължи на факта, че такъв интегрален показател като общото количество разтворени вещества може да бъде точно изчислен само чрез познаване на концентрацията на всички отделни съставки (йони). Тъй като на практика това далеч не винаги е възможно, широко се практикува определянето на сухия остатък, измерен чрез гравиметричния метод (претегляне) след изпаряване на водата.
Получените стойности обаче често се оказват много по -ниски от аритметичната сума на отделните концентрации. Това се дължи на термично разлаганебикарбонатни йони с отделяне на въглероден диоксид. Следователно най -значимите несъответствия между стойностите на сухия остатък и изчислената обща соленост (TDS - общо разтворени твърди вещества) се наблюдават за води с висока алкалност, т.е. с високо съдържание на бикарбонатни йони.
Разбира се, сухият остатък (обща минерализация) е много по -малко информативен показател от данните на пълен химически анализ на питейната вода. В същото време тя ви позволява да получите обобщена представа за качеството на питейната вода. На първо място, за неговите органолептични свойства:
- твърде високите (повече от 1 g / l) стойности на сухия остатък (обща минерализация) показват, че такава вода е по -лоша при утоляване на жаждата. Освен това водата с много висока соленост може да има солен или горчив вкус;
- Водата с много ниска соленост (твърди вещества по -малко от 100 mg / l) също може да има неприятен и опасен вкус, ако се консумира непрекъснато. Такава вода обикновено има много ниска твърдост, т.е. ниски концентрации на калциеви и магнезиеви йони, което е значителен рисков фактор за развитието на заболявания на сърдечно -съдовата система и опорно -двигателния апарат.
От друга страна, водата с много ниска соленост (твърди вещества по -малко от 100 mg / l) също може да има неприятен и опасен вкус, ако се консумира непрекъснато. Такава вода обикновено има много ниска твърдост, т.е. ниски концентрации на калциеви и магнезиеви йони, което е значителен рисков фактор за развитието на заболявания на сърдечно -съдовата система и опорно -двигателния апарат.
Въз основа на резултатите от множество научни изследвания, както епидемиологични, така и експериментални, е установено оптималното ниво на сух остатък (обща минерализация) на питейна вода - 200-500 mg / l. Водата, минерализирана до ниво до 1000 mg / l, се счита за висококачествена, подходяща за пиене и готвене без ограничения. Водата с по -висока соленост принадлежи към минералните води, чието използване е свързано с определени индикации и ограничения.
За нормализиране на минералния състав на питейната вода, включително за получаване на питейна вода с оптимален сух остатък (обща минерализация), можете да използвате минералните добавки от серията "Северянка". Като допълва питейната вода с калциеви, магнезиеви, калиеви соли, хидрокарбонатни йони и други жизненоважни съставки, Severyanka оптимизира стойността на сухия остатък (обща минерализация) на питейната вода.
Общата минерализация е общ количествен показател за съдържанието на вещества, разтворени във вода. Този параметър се нарича още съдържание на разтворими твърди вещества или общо съдържание на сол, тъй като разтворените във вода вещества са под формата на соли. Най -често срещаните са неорганични соли (главно бикарбонати, хлориди и сулфати на калций, магнезий, калий и натрий) и малко количество органични вещества, които са разтворими във вода.
Много често общата минерализация на водата се бърка със сухия остатък. Сухият остатък се определя чрез изпаряване на литър вода и претегляне на останалото. В резултат на това по -летливи органични съединения, разтворени във вода, не се вземат предвид. Това води до факта, че общата минерализация и сухият остатък могат да се различават с малко количество - обикновено не повече от 10%.
В зависимост от минерализацията, естествените води могат да бъдат разделени на следните категории:
|
Минерализация g / dm 3 |
|
|
Ultrafresh |
|
|
Води със сравнително висока минерализация |
|
|
Солен |
|
|
Води с висока соленост |
|
Нивото на приемливост на общото съдържание на сол във водата варира значително в зависимост от местните условия и преобладаващите навици. По принцип вкусът на водата се счита за добър с общо съдържание на сол до 600 mg / l. При стойности над 1000-1200 mg / l водата може да предизвика оплаквания от потребителите. Следователно, според органолептичните показания, СЗО препоръчва горната граница на минерализация на водата от 1000 mg / l.
Отворен е и въпросът за водата с ниска соленост. Смята се, че такава вода е твърде прясна и безвкусна, въпреки че много хиляди хора, които използват вода с обратна осмоза, която има много ниско съдържание на сол, напротив, я намират за по -приемлива.
Темата "вода" се чува все по -често в пресата, докато често се цитират дискусии за предимствата или недостатъците на водата по отношение на снабдяването на организма с минерали. В някои материали, публикувани в реномирани издания, е категорично посочено: „Както знаете, с вода получаваме до 25% от дневните нужди от химикали“. Не е възможно обаче да се стигне до дъното на първичните източници. Нека се опитаме да потърсим отговор на въпроса: "И колко минерали може да получи средностатистическият човек от питейна вода, която отговаря на санитарните стандарти?" В нашите аргументи ще се ръководим от обикновен ежедневен здрав разум и знания в количеството гимназия... Резултатите са обобщени в таблица. Нека да обясним съдържанието на нейните колони и заедно с линията на разсъждения.
Първо трябва да вземете решение за няколко начални позиции:
1. От какви минерали и в какви количества се нуждае човек?
Въпросът за "минералния състав" на човек и съответно нуждите на тялото му е много сложен. На ежедневно ниво ние много лесно жонглираме (за съжаление и в масовата преса) термините „полезни“ елементи, „вредни“ или „токсични“ елементи и т.н. Като начало самата формулировка на въпроса за вредността-полезността на химичните елементи е относителна. Дори в древността е било известно, че всичко е свързано с концентрации. Това, което е полезно в минимални количества, може да се окаже най -силната отрова в големи количества. Списъкът на основните (жизненоважни) макроелементи и няколко микроелемента от Популярната медицинска енциклопедия е даден в 1 -ва колона.
Данните от Популярната медицинска енциклопедия също бяха използвани като норми на дневните изисквания (2 -ра колона). Освен това минималната стойност за възрастен мъж е взета като основна (за юноши и жени, особено кърмещи майки, тези норми често са по -високи).
2. Какъв е минералният състав на "средната" вода?
Ясно е, че няма "средна" вода и не може да бъде. Като такава се предлага използването на хипотетична вода, тоест като „консумирана“ се приема „определена“ вода, в която съдържанието на основните макро- и микроелементи е равно на максимално допустимото от гледна точка на безопасността на здравето - третата колона на таблицата.
В четвъртата колона на таблицата се изчислява колко вода трябва да се използва, за да се съберат дневните норми за всеки елемент. Огромното предположение тук е, че при изчисляване на смилаемостта на минералите от водата се приема като 100%, което е далеч от реалността.
3. Каква е дневната консумация на вода на обикновения човек?
Човек консумира средно 1,2 литра вода на ден директно под формата на течност (напитки и течна храна). Разделяйки тази цифра на съответната от четвъртата колона, се изчислява процентът на всеки елемент с вода, който теоретично (като се вземат предвид всички горепосочени предположения) средностатистическият човек може да получи на ден (5 -та колона).
За сравнение, 6-та колона съдържа мини-списък с хранителни източници за приема на същите елементи. Списъкът с няколко продукта се използва за илюстриране на факта, че тялото получава един или друг макро- или микроелемент не от един продукт, а, като правило, от различни.
Седмата колона показва количеството на определен продукт в грамове, чието използване ще даде на тялото на ден (със същото предположение за 100% смилаемост като за вода) същото количество от съответния макро- или микроелемент като хипотетична питейна вода .
|
Елемент |
Дневно изискване |
MPC във вода |
Необходимото количество вода за получаване на 100% от нормата |
Теоретично възможен% от производството мин. Вещества от водата |
Алтернатива |
Количество продукт, осигуряващ получаването на макро- и микроелементи, равно на това, доставено с вода |
|
Твърдо сирене |
12 гр |
|||||
|
Фосфор (фосфати) |
Гъби (сушени) |
24 гр |
||||
|
Диня |
27 g |
|||||
|
Сушени кайсии |
0.86 g |
|||||
|
Ядлива сол |
0,6 g |
|||||
|
Хлор (хлориди) |
Ядлива сол |
0,5 g |
||||
|
Телешки черен дроб |
42 гр |
|||||
|
Суши от бели гъби. |
1,1 g |
|||||
|
Скумрия |
129 гр |
|||||
|
Телешки черен дроб |
32 гр |
|||||
|
Морски водорасли |
9 g |
От получените данни ясно се вижда, че само 2 микроелемента - флуор и йод, теоретично могат да бъдат получени от питейна вода в достатъчни количества.
Разбира се, дадените данни по никакъв начин не могат да послужат като препоръки за храненето. Цялата наука по диетология се занимава с това. Тази таблица е предназначена само да илюстрира факта, че е много по-лесно да се получат всички макро- и микроелементи, необходими за организма и, най-важното, по-истински от храната, отколкото от водата.
Отстраняване на минерални соли от водата
Процесът, използван за отстраняване на всички минерали от водата, се нарича деминерализация.
Деминерализацията, извършена чрез йонен обмен, се нарича дейонизация. По време на този процес водата се обработва в два слоя йонообменни материали, за да се отстранят по -ефективно всички разтворени соли. Катионообменна смола, "заредена" с водородни йони Н + и анионообменна смола, "заредена" с хидроксилни йони ОН - се използват едновременно или последователно. Тъй като всички соли, разтворими във вода, се състоят от катиони и аниони, смес от катионообменни и анионообменни смоли напълно ги замества в пречистената вода с водородни йони Н + и хидроксил ОН-. След това, в резултат на химическа реакция, тези йони (положителни и отрицателни) се комбинират и създават водни молекули. Всъщност има пълно обезсоляване на водата.
Дейонизираната вода има широк спектър от промишлени приложения. Използва се в химическата и фармацевтичната промишленост, в производството на телевизионни катодни лъчи, в промишлената обработка на кожа и в много други случаи.
Дестилацията се основава на изпаряването на пречистената вода, последвано от концентрацията на пара. Технологията е много енергоемка, освен това по време на работата на дестилатора се образува котлен камък по стените на изпарителя.
Електродиализата се основава на способността на йони да се движат в обем вода под въздействието на силата на електрическото поле. Йон-селективните мембрани преминават или катиони, или аниони през себе си. В обема, ограничен от йонообменните мембрани, концентрацията на соли намалява.
Обратната осмоза е много важен процес част отвисокопрофесионално пречистване на водата. Обратната осмоза първоначално е предложена за обезсоляване на морска вода. Заедно с филтрирането и йонообмена, обратната осмоза значително разширява възможностите за пречистване на водата.
Принципът му е необичайно прост-водата се принуждава през полупропусклива тънкослойна мембрана. Само водните молекули и газовете с ниско молекулно тегло - кислород, въглероден диоксид - могат да проникнат през най -малките пори, които имат размери, сравними с размерите на водна молекула, и всички примеси, останали от другата страна на мембраната, се сливат в дренаж .
По отношение на ефективността на почистване мембранните системи са несравними: тя достига почти 97-99,9% за всякакъв вид замърсяване. Резултатът е вода, която при всичките си характеристики прилича на дестилирана или силно деминерализирана вода.
Възможно е да се извърши дълбоко почистване на мембраната само с вода, която е претърпяла предварително комплексно почистване. Отстраняването на пясък, ръжда и други неразтворими суспензии се извършва чрез механичен патрон с клетки до 5 микрона. Касета, базирана на висококачествен гранулиран кокосов въглен, абсорбира съединения от желязо, алуминий, тежки и радиоактивни метали, свободен хлор и микроорганизми, разтворени във вода. Последният етап от предварителния етап е много важен, където се извършва окончателното пречистване на най -малките дози хлор и хлорорганични съединения, които имат разрушителен ефект върху мембранния материал. Произвежда се от касета с кокосови въглища под налягане.
След сложно предварително пречистване водата се подава към мембраната, след преминаването през която се получава питейна вода от най -висок клас пречистване. И за да се отстранят разтворените газове от него, които придават неприятна миризма и вкус, на последния етап водата преминава през висококачествен пресован активен въглен с добавяне на сребро. Фактът, че минералните соли почти напълно отсъстват във водата след пречистване в мембранната система, предизвиква оживени дискусии повече от една година. Въпреки че количеството на макро- и микроелементите, необходими на организма, е много по-ефективно да се набави чрез храната (виж по-горе), много от тях са толкова свикнали с вкуса, че минералните соли придават на водата, че в тяхно отсъствие водата изглежда безвкусна и "безжизнена" . Въпреки това е толкова трудно и скъпо да се премахнат напълно вредните примеси, като същевременно се запазят минералните вещества в полезни концентрации, че обикновено водата първо се пречиства максимално, а след това се добавят добавки, ако е необходимо.
Домашните инсталации за обратна осмоза обикновено са оборудвани с резервоари за съхранение на пречистена вода, тъй като скоростта на филтриране на водата през мембраната е ниска. Резервоарът за съхранение, като правило, с общ капацитет от 12 литра, е хидравличен акумулатор, разделен вътре от еластична силиконова преграда. От една страна, преградата е в контакт с пречистена вода, а от друга въздухът се изпомпва под налягане от 0,5 атм. Такъв резервоар може да акумулира не повече от 6-8 литра пречистена вода. Това обикновено отнема от 2 до 6 часа. За да се гарантира работоспособността на системата при недостатъчно налягане в тръбопровода (по -малко от 2,5 - 2,8 атм), е инсталирана усилваща помпа.
Трябва да се отбележи, че ако изходната вода е много твърда, съдържа прекомерно количество механични или разтворени примеси, тогава се препоръчва да се монтират допълнителни системи за пречистване на водата преди системата за обратна осмоза (препарат за отстраняване на желязо, омекотител, системи за дезинфекция, механично почистване, и др.).
На теория мембраните премахват почти всички известни ни микроорганизми, включително вируси, но когато се използват в ежедневието в системи за питейна вода, мембраните не могат да осигурят пълна защита срещу микроорганизми. Потенциално изтичане на уплътнения, производствени дефекти могат да позволят на някои микроорганизми да влязат в пречистената вода. Ето защо малки домашни системи за обратна осмоза не трябва да се използват като основно средство за премахване на биологичното замърсяване.
Много е важно да се разбере, че процесът на обратна осмоза протича само когато налягането на водата в системата е най-малко 2,5-2,8 атм. Факт е, че на полупропускливата мембрана от страната на пречистената (деминерализирана) вода винаги има излишно осмотично налягане, което предотвратява процеса на филтриране. Именно този натиск трябва да бъде преодолян.
ЖЕЛЕЗО (Fe)
Обикновено желязото присъства в естествените води в различни форми:
1. двувалентни железни йони, разтворими във вода (Fe 2+);
2. тривалентни железни йони, разтворими само в много кисела вода (Fe 3+);
3. неразтворим железен хидроксид;
4. железен оксид (Fe 2 O 3), присъстващ под формата на частици ръжда от тръби;
5. в комбинация с органични съединения или железни бактерии. Железните бактерии често живеят във вода, която съдържа желязо. С размножаването си тези бактерии могат да образуват червеникаво-кафяви израстъци, които могат да запушат тръбите и да намалят налягането на водата. Разлагащата се маса на тези железни бактерии може да причини неприятни миризми, вкусове и петна.
Желязото рядко се среща в сухоземните води. При контакт с повърхността водата, съдържаща разтворено желязо, обикновено е бистра и безцветна, с подчертан вкус на желязо. Под въздействието на въздуха водата придобива вид млечна мъгла, която скоро става червеникава (появява се утайка от железен хидроксид). Такава вода оставя следи по почти всичко. Дори при съдържание на желязо от 0,3 mg / l във вода, той оставя ръждиви петна по всяка повърхност.
Наличието на желязо във водата е силно нежелателно. Излишното желязо се натрупва в човешкото тяло и разрушава черния дроб, имунната система и увеличава риска от инфаркт.
Използването на йонообменни омекотители се счита за задоволителен начин за отстраняване на малки количества разтворено желязо от водата. Не можете да кажете веднага колко желязо може да бъде отстранено. Отговорът на този въпрос във всеки отделен случай зависи от дизайна на устройството, както и от други специфични условия. Желязото, което присъства във вода в неразтворена форма, не се отстранява от омекотителите, освен това ги разваля. Следователно, в случай на използване на омекотители за отстраняване на разтворено желязо, например от кладенец, в никакъв случай не бива да се допуска контактът на водата от кладенеца с въздуха.
Повечето ефективен начинотстраняване на средни концентрации на желязо може да бъде използването на окислителни филтри. Такъв филтър трябва да бъде инсталиран на водопроводна тръбапред омекотителя за вода. Окисляващите филтри обикновено съдържат филтърна среда, покрита с манганов диоксид (MnO 2). Това може да бъде глауконитов пясък, обработен с манган, манганов синтетичен материал, естествена манганова руда и други подобни материали. Мангановият оксид превръща разтворимите железни йони във вода в железно желязо. В допълнение, мангановите съединения са мощен катализатор за окисляването на желязото с кислород, разтворен във вода. Тъй като в подземните води има много малко кислород, за по -ефективен процес на окисляване, водата пред филтъра за обезвъздушаване е наситена с кислород (въздух). Тъй като се образува неразтворим железен хидроксид, той се филтрира от водата чрез гранулиран материал във филтъра.
В случай на високи концентрации на желязо, малки помпи, ежектори и други устройства могат да се използват за добавяне на химически окислители като натриев хипохлорит (домакинска белина "Белота") или разтвор на калиев перманганат към водата. Подобно на мангановия диоксид в железните филтри, тези химически окислители превръщат разтвореното железно желязо в неразтворимо железно желязо.
МАНГАН (Mn)
Манганът обикновено се намира във вода, съдържаща желязо. Химически може да се счита за сроден на жлезата, тъй като той се среща в същите съединения. Манганът по -често присъства във вода под формата на бикарбонат или хидроксид, много по -рядко се намира под формата на манганов сулфат. Когато манганът влезе в контакт с нещо, той оставя тъмнокафяви или черни следи дори при минимални концентрации във вода. По време на водопроводните работи се появява манганова утайка, в резултат на което водата често оставя черна утайка и става мътна. Излишъкът от манган е опасен: натрупването му в организма може да доведе до сериозно заболяване - болест на Паркинсон.
За да се реши проблемът с отстраняването на манган, са подходящи същите методи като за желязо.
Обратната осмоза е метод, чрез който можете да намалите концентрацията на флуорид във вода у дома.
Натрий (Na)
Натриевите соли се намират във всички естествени води. Те не образуват котлен камък при варене, нито извара утайка, смесена със сапун. Високите им концентрации увеличават корозионния ефект на водата и могат да й придадат неприятен вкус. Големи количества натриеви йони пречат на омекотяващите водата йонообменници. Когато водата е много твърда и съдържа много натрий, много йони могат да останат в омекотената вода, причинявайки твърдостта.
Обратната осмоза е ефективен метод за отстраняване на натрий от водата у дома.
НИТРАТИ (NO 3 -)
По правило почвата съдържа малко количество естествени нитрати. Наличието на нитрати във водата показва, че тя е замърсена с органични вещества. По принцип замърсената с нитрати вода се намира в плитки кладенци и кладенци, но понякога такава вода се среща и в дълбоки кладенци. Дори такава ниска концентрация на нитрати, като 10-20 mg / l, може да причини сериозни заболявания при децата и има случаи на смърт.
Нитратите могат да бъдат отстранени от водата чрез обратна осмоза.
ХЛОРИДИ И СУЛФАТИ (Cl -, SO4 2-)
Почти цялата естествена вода съдържа хлоридни и сулфатни йони. Ниските до умерени концентрации на тези йони придават приятен вкус на водата и са желателни. Прекомерните концентрации могат да направят водата неприятна за пиене. Хлоридите и сулфатите допринасят за общото минерално съдържание на водата. Общата концентрация на тези вещества може да има много различен ефект - от придаване на повишена твърдост на водата до електрохимична корозия. Водата, съдържаща повече от 250 mg / l сулфати, придобива подчертан „медицински вкус“. В прекомерна концентрация сулфатите могат да действат и като слабително.
Водата може да се пречиства от хлориди и сулфати чрез обратна осмоза.
ВОДОРОДНА СЕРА (H 2 S)
Сероводородът е газ, който понякога се намира във вода. Наличието на този газ може лесно да се установи по отвратителната миризма на „изгнили яйца“, която се появява дори при ниски концентрации (0,5 mg / l).
Има няколко начина за отстраняване на сероводорода от водата. Повечето от тях се свеждат до окисляване и превръщане на газа в чиста сяра. След това този неразтворим жълт прах се отстранява чрез филтруване. Филтър с активен въглен е достатъчен за отстраняване на много ниски концентрации на сероводород. В същото време въглищата просто адсорбират газа на повърхността си.
ФЕНОЛ (C 6 H 5 OH)
Един от най -опасните видове промишлени отпадъци е фенолът. В хлорираната вода фенолът влиза в химични реакции с хлора и създава хлорофенолни съединения с неприятен "медицински" вкус и мирис. В този случай се появява неприятна миризма при концентрации на фенол, равни на една част на милиард. Фенолните и хлорофенолните съединения се отстраняват чрез преминаване на вода през активен въглен.
Установено е, че основната фонова радиация на нашата планета (поне засега) се създава от естествени източници на радиация. Според учените делът на естествените източници на радиация в общата доза, натрупана от средностатистически човек през целия му живот, е 87%. Останалите 13% идват от изкуствени източници. От тях 11,5% (или почти 88,5% от "изкуствения" компонент на дозата радиация) се образува поради използването на радиоизотопи в медицинската практика. И само останалите 1,5% са резултат от последиците от ядрени експлозии, емисии от атомни електроцентрали, течове от съоръжения за съхранение на ядрени отпадъци и т.н.
Сред естествените източници на радиация радонът уверено държи „дланта“, причинявайки до 32% от общата доза радиация.
Радонът е радиоактивен природен газ, напълно прозрачен, без вкус и мирис, много по -тежък от въздуха. Той се образува в недрата на Земята в резултат на разпадането на уран, който, макар и в малки количества, е част от почти всички видове почви и скали. Съдържанието на уран е особено високо (до 2 mg / l) в гранитни скали.
Съответно в райони, където гранитът е преобладаващият скалообразуващ елемент, може да се очаква повишено съдържание на радон. Не се открива по стандартни методи. Ако има основателно подозрение за наличие на радон, е необходимо да се използва специално оборудване за измервания. Радонът постепенно се просмуква от дълбините към повърхността, където веднага се разсейва във въздуха, в резултат на което концентрацията му остава незначителна и не представлява опасност. Проблеми възникват, когато няма достатъчно въздушен обмен, например в къщи и други помещения. В този случай съдържанието на радон в затворено помещение може да достигне опасни концентрации. Радонът навлиза в човешкото тяло чрез дишане и може да причини вредни последици за здравето. Според Службата за обществено здраве на САЩ радонът е втората водеща причина за рак на белия дроб при хората след пушенето.
Радонът се разтваря много добре във вода и когато подземните води влизат в контакт с радон, те много бързо се насищат с него. В случай, че се използват кладенци за захранване на къща с вода, радонът влиза в къщата с вода. Радонът, разтворен във вода, действа по два начина. От една страна, той навлиза в храносмилателната система заедно с водата. От друга страна, когато водата изтече от крана, радонът се освобождава от него и може да се натрупа в значителни количества в кухни и бани. Концентрацията на радон в кухня или баня може да бъде 30 до 40 пъти по -висока, отколкото в други помещения, като дневни. Инхалационният метод на излагане на радон се счита за по -опасен за здравето.
Мярката за радиоактивност е активността на радионуклида в източника. Активността е равна на отношението на броя спонтанни ядрени трансформации в този източник за кратък интервал от време към стойността на този интервал. В SI се измерва в бекерели (Bq, Bq), което съответства на 1 разпад в секунда. Съдържанието на активност в дадено вещество често се оценява на единица тегло на веществото (Bq / kg) или неговия обем (Bq / l, Bq / m3).
В Новосибирск нивото на съдържание на радон в сондажните води варира от 10 до 100 Bq / l, в някои райони (Нижна Елцовка, Академгородок и др.) Достига няколкостотин Bq / l. В руските стандарти за радиационна безопасност (NRB -99) максималното ниво на радон във вода, при което вече е необходима намеса, е определено на 60 Bq / l (американските стандарти са много по -строги - 11 Bq / l).
Един от най -ефективните методи за борба с радона е аерацията на водата („барботиране“ на водата с въздушни мехурчета, при което почти целият радон буквално „отлита във вятъра“). Следователно тези, които използват общинска вода, практически нямат за какво да се притесняват, тъй като аерацията е част от стандартната процедура за пречистване на водата в градските пречиствателни станции. Що се отнася до отделните потребители на кладенеца, проучванията, проведени в САЩ, показаха доста висока ефективност. активен въглен... Филтърът, базиран на качествен активен въглен, може да отстрани до 99,7% радон. С течение на времето обаче тази цифра спада до 79%. Използването на омекотител пред въглеродния филтър позволява последният да бъде увеличен до 85%.
информация, взета от сайта http://aquafreshsystems.ru/index.htm