Ūdens sauso atlikumu kopējā mineralizācija. Vispārējā ūdens mineralizācija un metodes tās izvadīšanai. Ūdens bakterioloģiskā piesārņojuma pakāpe
Kopējā mineralizācija attiecas uz ūdenī izšķīdušo daļiņu summu. Maksimāla šķīdība ir sāļiem, kas ūdens molekulu ietekmē sadalās jonos (disociējas).
Ūdens kopējās mineralizācijas rādītājs atspoguļo sāļu saturu tajā, starp kuriem visvairāk pārstāvēti nātrija, kālija, kalcija, magnija savienojumi un sālsskābes, ogļskābes un sērskābes atliekas.
Kur tas tiek izmantots?
Kopējās mineralizācijas vērtība tiek izmantota pastāvīgi un visur, lai raksturotu ūdens sastāvu. Tās garša un fizioloģiskās īpašības ir atkarīgas no kopējās izšķīdušo sāļu koncentrācijas. Tas jo īpaši ir pamats ārstniecisko ūdeņu iedarbībai balneoloģiskajos kūrortos. Ikdienas praksē indikators atspoguļo katra reģiona ūdens īpašības, dabiskās tīrības pakāpi un tīrīšanas efektivitāti.
Kopējā notekūdeņu mineralizācija ir vērtība, kas informē par uzņēmumu attīrīšanas iekārtu efektivitāti.
Pirmās kategorijas iepakotajam ūdenim standarta vērtība ir 1000 mg/l. Augstākās kategorijas pudelēs iepildītajā ūdenī izšķīdušo sāļu kopējās koncentrācijas vērtībai jābūt mazākai: no 200 mg/l līdz 500 mg/l.
SanPiN, kā arī dažos citos avotos termini “kopējā mineralizācija” un “sausais atlikums” tiek uzskatīti par sinonīmiem. Stingri sakot, tas nav pilnīgi likumīgi. Sausā atlikuma noteikšanas metode ir balstīta uz šķīdinātāja iztvaicēšanu. Sildot, bikarbonāts tiek iznīcināts, izdalot oglekļa dioksīdu un pārvēršas karbonāta anjonā. Līdz ar to vienmēr ir neliela atšķirība starp kopējiem mineralizācijas rādītājiem un sauso atlikumu daudzumu.
Kopējo mineralizāciju aprēķina, saskaitot visas standarta analīzēs iegūtās jonu koncentrācijas saskaņā ar GOST standartiem. Šī rādītāja noteikšanas metode ir aritmētiskā. Iegūtā vērtība atšķirsies no sausā atlikuma vērtības ar nelielu daudzumu, kas vienāds ar pusi no karbonāta anjonu koncentrācijas.
Dažreiz viņi runā par neliela daudzuma organisko vielu klātbūtni kopējā jonu koncentrācijas indikatorā. Tā nav taisnība. Mineralizācijas indikators ietver minerālu izcelsmes savienojumus. Organiskie savienojumi nav viens no tiem.
Ietekme uz cilvēku veselību
Lielākajai daļai patērētāju patīk ūdens garša, kas satur aptuveni 600 mg/l sāļu. Cilvēku pieķeršanās un ieradumi atšķiras. Reģionos, kur ūdenim vienmēr ir bijusi paaugstināta vai pazemināta mineralizācija, notiek garšas pielāgošanās. Iedzīvotāji to uzskata par diezgan normālu, pat garšīgu. Tomēr PVO uzskata, ka koncentrācija, kas pārsniedz 1000 mg/l, ir nepieņemama. Rādītāji, kas vienādi ar 1200 mg/l, izraisa rūgtuma klātbūtni. Lielākajai daļai iedzīvotāju šis ūdens nepatīk.
Apspriežot ūdens sāls sastāva fizioloģisko nozīmi, jāņem vērā, ka no šī avota cilvēka organismā nonāk ne vairāk kā 7% nepieciešamo minerālvielu. Šis veids, kā piesātināt ķermeni ar noderīgiem elementiem, ir svarīgs, bet ne izšķirošs.
Piesārņojuma avoti
No augsnes ūdenī nonāk minerālvielas, kuru sastāvs ir raksturīgs katrai zonai. Slikti attīrīti rūpniecības uzņēmumu notekūdeņi var dot ievērojamu ieguldījumu sāls koncentrācijas paaugstināšanā. Lai pilnībā apmierinātu cilvēka ikdienas vajadzību pēc ūdens, ir lietderīgi iegādāties pudelēs pildītus produktus ar labu garšu.
Pasargājiet sevi no visiem riskiem un izmantojiet Aqua Market pakalpojumu.
Kopējā mineralizācija ir kopējais kvantitatīvs ūdenī izšķīdušo vielu satura rādītājs. Šo parametru sauc arī par šķīstošo cietvielu saturu vai kopējo sāls saturu, jo ūdenī izšķīdinātās vielas ir sāļu formā. Visizplatītākie ir neorganiskie sāļi (galvenokārt kalcija, magnija, kālija un nātrija bikarbonāti, hlorīdi un sulfāti) un neliels daudzums ūdenī šķīstošu organisko vielu.
Ļoti bieži kopējā ūdens mineralizācija tiek sajaukta ar sauso atlikumu. Cietās vielas nosaka, iztvaicējot litru ūdens un nosverot atlikušo. Rezultātā ūdenī izšķīdinātie gaistošāki organiskie savienojumi netiek ņemti vērā. Tas noved pie tā, ka kopējā mineralizācija un sausais atlikums var atšķirties par nelielu daudzumu - parasti ne vairāk kā par 10%.
Atkarībā no mineralizācijas dabiskos ūdeņus var iedalīt šādās kategorijās:
Mineralizācija g/dm 3 |
|
Īpaši svaigs |
|
Ūdeņi ar salīdzinoši augstu mineralizāciju |
|
Sāļš |
|
Augsta sāļuma ūdeņi |
|
Kopējā sāļuma pieļaujamības līmenis ūdenī ļoti atšķiras atkarībā no vietējiem apstākļiem un ieradumiem. Parasti ūdens garšu uzskata par labu, ja kopējais sāls saturs ir līdz 600 mg/l. Pie vērtībām, kas lielākas par 1000-1200 mg/l, ūdens var izraisīt patērētāju sūdzības. Tāpēc saskaņā ar organoleptiskajām indikācijām PVO iesaka noteikt ūdens mineralizācijas augšējo robežu 1000 mg/l.
Atklāts ir arī jautājums par ūdeni ar zemu sāļuma saturu. Tiek uzskatīts, ka šāds ūdens ir pārāk svaigs un bez garšas, lai gan daudziem tūkstošiem cilvēku, kuri dzer reversās osmozes ūdeni, kuram ir ļoti zems sāls saturs, gluži pretēji, tas šķiet pieņemamāks.
Presē arvien biežāk izskan “Ūdens” tēmas, bieži tiek runāts par ūdens priekšrocībām vai mīnusiem no organisma nodrošināšanas ar minerālvielām. Dažos materiālos, kas publicēti cienījamos izdevumos, diezgan kategoriski teikts: "Kā jūs zināt, ar ūdeni mēs saņemam līdz pat 25% no ikdienas nepieciešamības pēc ķimikālijām." Tomēr nav iespējams nokļūt līdz pirmavotiem. Mēģināsim rast atbildi uz jautājumu: "Cik daudz minerālvielu vidusmēra cilvēks var iegūt no dzeramā ūdens, kas atbilst sanitārajiem standartiem?" Savā spriedumā vadīsimies pēc vienkārša ikdienas veselā saprāta un vidusskolas zināšanām. Apkoposim rezultātus tabulā. Paskaidrosim tā sleju saturu un vienlaikus arī argumentācijas gaitu.
Vispirms jums jāizlemj par vairākām sākuma pozīcijām:
1. Kādi minerāli un kādos daudzumos ir nepieciešami cilvēkam?
Jautājums par cilvēka “minerālu sastāvu” un attiecīgi viņa ķermeņa vajadzībām ir ļoti sarežģīts. Ikdienas līmenī mēs ļoti viegli žonglējam (diemžēl arī masu presē) ar jēdzieniem “noderīgie” elementi, “kaitīgie” vai “toksiskie” elementi utt. Sāksim ar to, ka jau pats formulējums jautājumam par ķīmisko elementu kaitīgumu un lietderību ir relatīvs. Pat senos laikos bija zināms, ka tas viss ir saistīts ar koncentrēšanos. Kas ir noderīgs minimālā daudzumā, lielos daudzumos var būt spēcīga inde. Pamata (vitālo) makroelementu un vairāku mikroelementu saraksts no Populārās medicīnas enciklopēdijas ir dots 1. ailē.
Kā ikdienas vajadzību normas tika izmantoti arī Populārās medicīnas enciklopēdijas dati (2. aile). Turklāt par bāzes vērtību tiek ņemta minimālā vērtība pieaugušam vīrietim (pusaudžiem un sievietēm, īpaši barojošām mātēm, šīs normas bieži ir augstākas).
2. Kāds ir “vidējā” ūdens minerālais sastāvs?
Ir skaidrs, ka “vidēja” ūdens nav un nevar būt. Kā tādu tiek piedāvāts izmantot hipotētisku ūdeni, tas ir, par patērēto tiek pieņemts “noteikts” ūdens, kurā pamata makro un mikroelementu saturs ir vienāds ar maksimāli pieļaujamo no veselības drošības viedokļa - 3. aile. no galda.
Tabulas 4. ailē ir aprēķināts, cik daudz ūdens nepieciešams patērēt, lai sasniegtu katra elementa ikdienas nepieciešamību. Milzīgs pieņēmums šeit ir tāds, ka aprēķinos minerālvielu sagremojamība no ūdens tiek uzskatīta par 100%, kas ir tālu no patiesības.
3. Kāds ir vidusmēra cilvēka ikdienas ūdens patēriņš?
Cilvēks dienā patērē vidēji 1,2 litrus ūdens tieši šķidruma veidā (dzēriens un šķidra pārtika). Izdalot šo skaitli ar atbilstošo no 4. ailes, tiek aprēķināts katra elementa uzņemšanas procents ar ūdeni, ko teorētiski (ņemot vērā visus augstāk minētos pieņēmumus) dienā var saņemt vidusmēra cilvēks (5. aile).
Salīdzinājumam 6. slejā ir mini saraksts ar pārtikas avotiem, kuros tie paši elementi nonāk organismā. Vairāku produktu saraksts tiek izmantots, lai ilustrētu to, ka organisms vienu vai otru makro vai mikroelementu saņem nevis no viena produkta, bet, kā likums, nedaudz no dažādiem.
7. ailē norādīts konkrētā produkta daudzums gramos, kuru patērējot, organisms dienā (ar tādu pašu pieņēmumu par 100% sagremojamību kā ūdenim) dos tādu pašu attiecīgā makro vai mikroelementa daudzumu kā hipotētiskais dzeramais ūdens. .
Elements |
Ikdienas prasība |
MPC ūdenī |
Nepieciešamais ūdens daudzums, lai iegūtu 100% no normas |
Teorētiski iespējamie % no min. Vielas no ūdens |
Alternatīva |
Produkta daudzums, kas nodrošina makro un mikroelementus, kas vienāds ar ūdens piegādāto daudzumu |
Cietais siers |
12 g |
|||||
Fosfors (fosfāti) |
Sēnes (žāvētas) |
24 g |
||||
Arbūzs |
27 g |
|||||
Žāvētas aprikozes |
0,86 g |
|||||
Galda sāls |
0,6 g |
|||||
Hlors (hlorīdi) |
Galda sāls |
0,5 g |
||||
Liellopu aknas |
42 g |
|||||
Balto sēņu suši. |
1,1 g |
|||||
Makrele |
129 g |
|||||
Liellopu aknas |
32 g |
|||||
Jūras kāposti |
9 g |
No iegūtajiem datiem skaidri redzams, ka teorētiski no dzeramā ūdens pietiekamā daudzumā varam iegūt tikai 2 mikroelementus – fluoru un jodu.
Protams, sniegtie dati nekādā gadījumā nevar kalpot kā uztura ieteikumi. Visa dietoloģijas zinātne nodarbojas ar to. Šī tabula ir paredzēta tikai, lai ilustrētu to, ka daudz vieglāk un, galvenais, reālāk ir iegūt visus organismam nepieciešamos makro un mikroelementus no pārtikas, nevis no ūdens.
Minerālsāļu noņemšana no ūdens
Procesu, ko izmanto visu minerālu noņemšanai no ūdens, sauc par demineralizāciju.
Demineralizāciju, ko veic, izmantojot jonu apmaiņu, sauc par dejonizāciju. Šī procesa laikā ūdens tiek apstrādāts divos jonu apmaiņas materiāla slāņos, lai efektīvāk noņemtu visus izšķīdušos sāļus. Katjonu apmaiņas sveķi, kas “uzlādēti” ar ūdeņraža joniem H +, un anjonu apmaiņas sveķi, “uzlādēti” ar hidroksiljoniem OH - tiek izmantoti vienlaikus vai secīgi. Tā kā visi ūdenī šķīstošie sāļi sastāv no katjoniem un anjoniem, katjonu apmaiņas un anjonu apmaiņas sveķu maisījums tos pilnībā aizvieto ar ūdeņraža joniem H+ un hidroksilOH-. Pēc tam ķīmiskās reakcijas rezultātā šie joni (pozitīvie un negatīvie) apvienojas, veidojot ūdens molekulas. Faktiski notiek pilnīga ūdens atsāļošana.
Dejonizētajam ūdenim ir plašs rūpniecisko lietojumu klāsts. To izmanto ķīmiskajā un farmācijas rūpniecībā, televīzijas katodstaru lampu ražošanā, rūpnieciskajā ādas apstrādē un daudzos citos gadījumos.
Destilācijas pamatā ir apstrādājamā ūdens iztvaicēšana, kam seko tvaika koncentrācija. Tehnoloģija ir ļoti energoietilpīga, turklāt destilētāja darbības laikā uz iztvaicētāja sienām veidojas katlakmens.
Elektrodialīze balstās uz jonu spēju pārvietoties ūdens tilpumā elektriskā lauka ietekmē. Jonu selektīvās membrānas ļauj iziet cauri katjoniem vai anjoniem. Tilpumā, ko ierobežo jonu apmaiņas membrānas, sāls koncentrācija samazinās.
Reversā osmoze ir ļoti svarīgs process, kas ir daļa no augsti profesionālas ūdens attīrīšanas. Reversā osmoze sākotnēji tika ierosināta jūras ūdens atsāļošanai. Kopā ar filtrēšanu un jonu apmaiņu reversā osmoze būtiski paplašina ūdens attīrīšanas iespējas.
Tās princips ir ārkārtīgi vienkāršs – ūdens tiek izspiests cauri puscaurlaidīgai plānslāņa membrānai. Caur mazākajām porām, kuru izmēri ir salīdzināmi ar ūdens molekulas izmēru, zem spiediena spēj izplūst tikai ūdens molekulas un mazmolekulārās gāzes - skābeklis, oglekļa dioksīds, un visi piemaisījumi, kas paliek membrānas otrā pusē nosusināta.
Tīrīšanas efektivitātes ziņā membrānas sistēmām nav līdzvērtīgas: jebkura veida piesārņojumam tā sasniedz gandrīz 97-99,9%. Rezultāts ir ūdens, kas pēc visām tā īpašībām atgādina destilētu vai ļoti demineralizētu ūdeni.
Membrānas dziļu tīrīšanu var veikt tikai ar ūdeni, kuram ir veikta iepriekšēja visaptveroša tīrīšana. Smilšu, rūsas un citu nešķīstošu suspendēto vielu noņemšana tiek veikta ar mehānisku kārtridžu ar šūnām līdz 5 mikroniem. Kārtridžs, kura pamatā ir augstas kvalitātes granulēts kokosriekstu ogleklis, absorbē dzelzs, alumīnija, smago un radioaktīvo metālu savienojumus, brīvo hloru un ūdenī izšķīdinātus mikroorganismus. Ļoti svarīgs ir priekšposma pēdējais posms, kurā notiek galīgā attīrīšana no mazākajām hlora un hlororganisko savienojumu devām, kam ir destruktīva ietekme uz membrānas materiālu. To ražo kārtridžā no presētām kokosriekstu oglēm.
Pēc visaptverošas pirmapstrādes ūdens tiek piegādāts membrānai, pēc kuras tiek iegūts augstākās tīrības klases dzeramais ūdens. Un, lai no tā noņemtu izšķīdušās gāzes, kas rada nepatīkamu smaku un garšu, ūdens pēdējā posmā tiek izvadīts caur augstas kvalitātes presētu aktivēto ogli, pievienojot sudrabu. Tas, ka ūdens pēc attīrīšanas membrānas sistēmā ir gandrīz pilnībā brīvs no minerālsāļiem, ir izraisījis dzīvas diskusijas jau daudzus gadus. Lai gan daudz efektīvāk ir organismam nepieciešamo makro- un mikroelementu daudzumu iegūt ar pārtiku (skat. augstāk), daudzi ir tik ļoti pieraduši pie garšas, ka minerālsāļi ūdenim dod, ka to prombūtnē ūdens šķiet bezgaršīgs un “nedzīvs. ” Taču pilnībā noņemt kaitīgos piemaisījumus, saglabājot minerālvielas lietderīgās koncentrācijās, izrādās tik sarežģīti un dārgi, ka parasti ūdeni vispirms pēc iespējas vairāk attīra, bet pēc tam, ja nepieciešams, pievieno piedevas.
Mājas reversās osmozes iekārtas parasti ir aprīkotas ar attīrīta ūdens uzglabāšanas tvertnēm, jo ūdens filtrēšanas ātrums caur membrānu ir zems. Uzglabāšanas tvertne, parasti ar kopējo ietilpību 12 litri, ir hidrauliskais akumulators, kas iekšpusē sadalīts ar elastīgu silikona starpsienu. No vienas puses starpsiena saskaras ar attīrītu ūdeni, bet, no otras puses, gaiss tiek sūknēts ar spiedienu 0,5 atm. Šāda tvertne spēj uzglabāt ne vairāk kā 6-8 litrus attīrīta ūdens. Tas parasti ilgst no 2 līdz 6 stundām. Lai nodrošinātu sistēmas darbību, kad spiediens līnijā ir nepietiekams (mazāks par 2,5 - 2,8 atm), tiek uzstādīts pastiprinātājsūknis.
Jāņem vērā, ka, ja avota ūdens ir ļoti ciets un satur pārmērīgi daudz mehānisku vai izšķīdušu piemaisījumu, tad pirms reversās osmozes sistēmas ieteicams uzstādīt papildus ūdens attīrīšanas sistēmas (dzelzs noņēmējs, mīkstinātājs, dezinfekcijas sistēmas, mehāniskā tīrīšana, utt.).
Teorētiski membrānas noņem gandrīz visus mums zināmos mikroorganismus, arī vīrusus, tomēr, lietojot sadzīves dzeramā ūdens sistēmās, membrānas nevar nodrošināt pilnīgu aizsardzību pret mikroorganismiem. Iespējamas blīves noplūdes un ražošanas defekti var ļaut dažiem mikroorganismiem iekļūt attīrītajā ūdenī. Tāpēc mazas mājas reversās osmozes sistēmas nevajadzētu izmantot kā galveno līdzekli bioloģiskā piesārņojuma likvidēšanai.
Ir ļoti svarīgi saprast, ka reversās osmozes process notiek tikai tad, ja ūdens spiediens sistēmā ir vismaz 2,5-2,8 atm. Fakts ir tāds, ka uz puscaurlaidīgās membrānas attīrīta (atsāļota) ūdens pusē vienmēr ir pārmērīgs osmotiskais spiediens, kas traucē filtrēšanas procesu. Tieši šis spiediens ir jāpārvar.
DZELZS (Fe)
Dabiskajos ūdeņos dzelzs parasti atrodas dažādās formās:
1. divvērtīgie dzelzs joni, šķīst ūdenī (Fe 2+);
2. trīsvērtīgie dzelzs joni, šķīst tikai ļoti skābā ūdenī (Fe 3+);
3. nešķīstošs dzelzs hidroksīds;
4. dzelzs oksīds (Fe 2 O 3), kas atrodas cauruļu rūsas daļiņu veidā;
5. kombinācijā ar organiskiem savienojumiem vai dzelzs baktērijām. Dzelzs baktērijas bieži dzīvo ūdenī, kas satur dzelzi. Šīm baktērijām vairojoties, tās var veidot sarkanbrūnus veidojumus, kas var aizsprostot caurules un samazināt ūdens spiedienu. Šo dzelzs baktēriju pūšanas masa var izraisīt ūdens smaržu, garšu un traipus.
Dzelzs ir reti sastopams sauszemes ūdenstilpēs. Kad tas sasniedz virsmu, ūdens, kas satur izšķīdušo dzelzi, parasti ir dzidrs un bezkrāsains, ar spēcīgu dzelzs garšu. Gaisa ietekmē ūdens iegūst tādu kā pienainu dūmaku, kas drīz vien kļūst sarkans (parādās dzelzs hidroksīda nogulsnes). Šis ūdens atstāj pēdas gandrīz uz visa. Pat ja dzelzs saturs ūdenī ir 0,3 mg/l, tas atstāj rūsus traipus uz jebkuras virsmas.
Dzelzs klātbūtne ūdenī ir ārkārtīgi nevēlama. Liekais dzelzs uzkrājas cilvēka organismā un iznīcina aknas, imūnsistēmu, kā arī palielina sirdslēkmes risku.
Apmierinoša metode neliela daudzuma izšķīdušā dzelzs atdalīšanai no ūdens ir jonu apmaiņas mīkstinātāju izmantošana. Nav iespējams uzreiz pateikt, cik daudz dzelzs var noņemt. Atbilde uz šo jautājumu katrā atsevišķā gadījumā ir atkarīga no ierīces konstrukcijas, kā arī no citiem īpašiem apstākļiem. Dzelzs, kas atrodas ūdenī neizšķīdinātā veidā, netiek noņemts ar mīkstinātāju palīdzību, turklāt tas tos sabojā. Tāpēc, ja izmanto mīkstinātājus izšķīdušās dzelzs izvadīšanai, piemēram, no akas, nekādā gadījumā nedrīkst pieļaut akas ūdens saskari ar gaisu.
Visefektīvākais veids, kā noņemt mērenu dzelzs koncentrāciju, var būt oksidējošu filtru izmantošana. Šāds filtrs jāuzstāda uz ūdens caurules ūdens mīkstinātāja priekšā. Oksidējošie filtri parasti satur filtru, kas pārklāts ar mangāna dioksīdu (MnO2). Tās var būt ar mangānu apstrādātas glaukonīta smiltis, sintētiskais mangāna materiāls, dabiskā mangāna rūda un citi līdzīgi materiāli. Mangāna oksīds pārvērš ūdenī šķīstošos dzelzs jonus par dzelzs dzelzi. Turklāt mangāna savienojumi ir spēcīgs katalizators melnā dzelzs oksidēšanai ar ūdenī izšķīdinātu skābekli. Tā kā pazemes ūdeņos ir ļoti maz skābekļa, efektīvākam oksidācijas procesam ūdens pirms atlikšanas filtra ir piesātināts ar skābekli (gaisu). Tā kā veidojas nešķīstošs dzelzs hidroksīds, tas tiek izfiltrēts no ūdens, izmantojot filtrā esošo granulēto materiālu.
Augstas dzelzs koncentrācijas gadījumā var izmantot mazus sūkņus, ežektorus un citas ierīces, lai ūdenim pievienotu ķīmiskos oksidētājus, piemēram, nātrija hipohlorītu (sadzīves balinātājs "Belizna") vai kālija permanganāta šķīdumu. Tāpat kā mangāna dioksīds dzelzs filtros, šie ķīmiskie oksidētāji pārvērš izšķīdušo melno dzelzi par nešķīstošu dzelzs dzelzi.
MANGĀNS (Mn)
Mangāns parasti ir atrodams dzelzi saturošā ūdenī. Ķīmiski to var uzskatīt par saistītu ar dzelzi, jo. tas ir atrodams tajos pašos savienojumos. Mangāns visbiežāk ir ūdenī bikarbonāta vai hidroksīda veidā, daudz retāk tas ir atrodams mangāna sulfāta veidā. Kad mangāns nonāk saskarē ar jebko, tas atstāj tumši brūnas vai melnas pēdas pat minimālā koncentrācijā ūdenī. Santehnikas un santehnikas darbu laikā parādās mangāna nogulsnes, kā rezultātā ūdens bieži atstāj melnus nogulsnes un kļūst duļķains. Mangāna pārpalikums ir bīstams: tā uzkrāšanās organismā var izraisīt nopietnu slimību – Parkinsona slimību.
Lai atrisinātu mangāna atdalīšanas problēmu, ir piemērotas tādas pašas metodes kā dzelzs.
Reversā osmoze ir metode, ko var izmantot, lai mājās samazinātu fluorīda koncentrāciju ūdenī.
NĀTRIJS (Na)
Nātrija sāļi atrodas visā dabiskajā ūdenī. Tie neveidojas katlakmens vārot, ne arī sierveida nogulsnes, sajaucoties ar ziepēm. To augstā koncentrācija pastiprina ūdens kodīgo iedarbību un var piešķirt tam nepatīkamu garšu. Liels daudzums nātrija jonu traucē jonu apmaiņas ūdens mīkstinātāju darbību. Ja ūdens ir ļoti ciets un satur daudz nātrija, mīkstināts ūdens var aizturēt daudzus jonus, kas izraisa cietību.
Efektīva metode nātrija izvadīšanai no ūdens mājās ir reversā osmoze.
NITRĀTI (NO 3 -)
Parasti augsne satur nelielu daudzumu dabisko nitrātu. Nitrātu klātbūtne ūdenī liecina, ka tas ir piesārņots ar organiskām vielām. Pamatā ar nitrātiem piesārņots ūdens ir atrodams seklās akās un akās, bet dažkārt šāds ūdens rodas dziļurbumos. Pat tik zema nitrātu koncentrācija, piemēram, 10-20 mg/l, bērniem var izraisīt nopietnas saslimšanas, ir zināmi arī nāves gadījumi.
Nitrātus no ūdens var noņemt, izmantojot reverso osmozi.
HLOrīdi UN SULFĀTI (Cl - , SO4 2-)
Gandrīz viss dabiskais ūdens satur hlorīda un sulfāta jonus. Zema vai mērena šo jonu koncentrācija piešķir ūdenim patīkamu garšu, un to klātbūtne ir vēlama. Pārmērīga koncentrācija var padarīt ūdeni nepatīkamu dzeramu. Gan hlorīdi, gan sulfāti veicina kopējo minerālvielu saturu ūdenī. Šo vielu kopējai koncentrācijai var būt visdažādākā ietekme – no ūdens paaugstinātas cietības piešķiršanas līdz elektroķīmiskai korozijai. Ūdens, kas satur vairāk nekā 250 mg/l sulfātu, iegūst izteiktu “ārstniecisku garšu”. Pārmērīgā koncentrācijā sulfāti var darboties arī kā caurejas līdzeklis.
Ūdeni var attīrīt no hlorīdiem un sulfātiem, izmantojot reverso osmozi.
Ūdeņraža sulfīds (H 2S)
Sērūdeņradis ir gāze, kas dažreiz atrodama ūdenī. Šīs gāzes klātbūtni var viegli noteikt pēc pretīgās “sapuvušu olu” smakas, kas parādās pat zemā koncentrācijā (0,5 mg/l).
Ir vairāki veidi, kā noņemt sērūdeņradi no ūdens. Lielākā daļa no tiem ir saistīti ar oksidēšanos un gāzes pārvēršanu tīrā sērā. Pēc tam šo nešķīstošo dzelteno pulveri atdala, filtrējot. Aktīvās ogles filtrs ir pietiekams, lai noņemtu ļoti zemu sērūdeņraža koncentrāciju. Šajā gadījumā ogles vienkārši adsorbē gāzi uz tās virsmas.
FENOLS (C6H5OH)
Viens no bīstamākajiem rūpniecisko atkritumu veidiem ir fenols. Hlorētā ūdenī fenols nonāk ķīmiskās reakcijās ar hloru un veido hlorfenola savienojumus, kuriem ir nepatīkama “ārstnieciska” garša un smarža. Šajā gadījumā nepatīkama smaka parādās pie fenola koncentrācijas, kas vienāda ar vienu miljardu. Fenolu un hlorfenola savienojumus atdala, laižot ūdeni caur aktīvo ogli.
Ir noskaidrots, ka galveno radiācijas fonu uz mūsu planētas (vismaz pagaidām) veido dabiski starojuma avoti. Pēc zinātnieku domām, dabisko starojuma avotu īpatsvars kopējā vidējā cilvēka mūža laikā uzkrātajā dozā ir 87%. Atlikušie 13% nāk no cilvēka radītiem avotiem. No tiem 11,5% (jeb gandrīz 88,5% no starojuma devas “mākslīgās” sastāvdaļas) veidojas, medicīnas praksē izmantojot radioizotopus. Un tikai atlikušie 1,5% ir kodolsprādzienu, atomelektrostaciju emisiju, noplūdes no kodolatkritumu uzglabāšanas iekārtām u.c. seku rezultāts.
Dabisko starojuma avotu vidū radons pārliecinoši tur plaukstu, izraisot līdz 32% no kopējās starojuma devas.
Radons ir radioaktīva dabasgāze, absolūti caurspīdīga, bez garšas, bez smaržas un daudz smagāka par gaisu. Tas veidojas Zemes zarnās urāna sabrukšanas rezultātā, kas, lai arī nelielos daudzumos, ir daļa no gandrīz visu veidu augsnēm un akmeņiem. Urāna saturs ir īpaši augsts (līdz 2 mg/l) granīta iežos.
Attiecīgi vietās, kur granīts ir dominējošais iežu veidojošais elements, var sagaidīt paaugstinātu radona saturu. To nevar noteikt ar standarta metodēm. Ja ir pamatotas aizdomas par radona klātbūtni, mērījumiem nepieciešams izmantot speciālu aprīkojumu. Radons pamazām izsūcas no dzīlēm uz virsmu, kur tas nekavējoties izkliedējas gaisā, kā rezultātā tā koncentrācija paliek niecīga un nerada briesmas. Problēmas rodas, ja nav pietiekamas gaisa apmaiņas, piemēram, mājās un citās telpās. Šajā gadījumā radona saturs slēgtā telpā var sasniegt bīstamu koncentrāciju. Radons cilvēka organismā nonāk elpojot un var radīt kaitīgu ietekmi uz veselību. Saskaņā ar ASV Sabiedrības veselības dienesta datiem radons ir otrs galvenais plaušu vēža cēlonis cilvēkiem pēc smēķēšanas.
Radons ļoti labi šķīst ūdenī, un, saskaroties ar radonu, gruntsūdeņi ļoti ātri piesātinās ar to. Izmantojot akas, lai māju apgādātu ar ūdeni, radons iekļūst mājā ar ūdeni. Ūdenī izšķīdināts radons darbojas divos veidos. No vienas puses, tas kopā ar ūdeni nonāk gremošanas sistēmā. Savukārt, ūdenim plūstot no jaucējkrāna, izdalās radons, kas var uzkrāties ievērojamā daudzumā virtuvēs un vannas istabās. Radona koncentrācija virtuvē vai vannas istabā var būt 30-40 reizes lielāka nekā citās telpās, piemēram, dzīvojamās telpās. Radona iedarbība ieelpojot tiek uzskatīta par bīstamāku veselībai.
Radioaktivitātes mērs ir radionuklīda aktivitāte avotā. Aktivitāte ir vienāda ar spontānu kodolpārveidojumu skaita attiecību šajā avotā īsā laika intervālā pret šī intervāla vērtību. SI sistēmā to mēra bekerelos (Bq, Bq), kas atbilst 1 samazinājumam sekundē. Vielas aktivitātes saturu bieži novērtē uz vielas svara vienību (Bq/kg) vai tās tilpumu (Bq/l, Bq/kubikm).
Novosibirskā radona līmenis akas ūdenī svārstās no 10 līdz 100 Bq/l, atsevišķos rajonos (Ņižņaja Elcovka, Akademgorodok u.c.) sasniedzot vairākus simtus Bq/l. Krievijas radiācijas drošības standartos (NRB-99) maksimālais radona satura līmenis ūdenī, pie kura ir nepieciešama iejaukšanās, ir noteikts 60 Bq/l (Amerikas standarti ir daudz stingrāki - 11 Bq/l).
Viena no efektīvākajām radona apkarošanas metodēm ir ūdens aerācija (ūdens “burbuļošana” ar gaisa burbuļiem, kurā gandrīz viss radons burtiski “lido vējā”). Tāpēc tiem, kas izmanto komunālo ūdeni, praktiski nav par ko uztraukties, jo aerācija ir daļa no standarta ūdens attīrīšanas procedūras pilsētas ūdens attīrīšanas iekārtās. Runājot par atsevišķiem akas ūdens lietotājiem, ASV veiktie pētījumi ir parādījuši diezgan augstu aktīvās ogles efektivitāti. Filtrs, kura pamatā ir augstas kvalitātes aktīvā ogle, spēj atdalīt līdz 99,7% radona. Tomēr laika gaitā šis rādītājs samazinās līdz 79%. Mīkstinātāja izmantošana oglekļa filtra priekšā ļauj palielināt pēdējo skaitli līdz 85%.
informācija ņemta no vietnes http://aquafreshsystems.ru/index.htm
Dzeramajam ūdenim jāatbilst noteiktiem standartiem un GOST.
Ir vairāki dzeramā ūdens standarti:
- Krievijas standarts, ko nosaka attiecīgās normas un GOST;
- PVO (Pasaules Veselības organizācijas) standarts;
- ASV standarts un Eiropas Savienības (ES) standarts.
Dzeramā ūdens kvalitāti Krievijas Federācijas teritorijā nosaka sanitāro un epidemioloģisko noteikumu normas un standarti, ko apstiprinājis Krievijas Federācijas galvenais valsts sanitārais ārsts. Galvenais Krievijas GOST dzeramajam ūdenim ir Sanitārie noteikumi un normas (SanPiN), kas ieviestas 2002. gadā.
Saskaņā ar spēkā esošajiem standartiem un noteikumiem termins augstas kvalitātes dzeramais ūdens nozīmē:
- ūdens ar atbilstošām organoleptiskajām īpašībām - caurspīdīgs, bez smaržas un ar patīkamu garšu;
- ūdens ar pH = 7-7,5 un cietību ne augstāku par 7 mmol/l;
- ūdens, kurā kopējais derīgo minerālvielu daudzums nav lielāks par 1 g/l;
- ūdens, kurā kaitīgie ķīmiskie piemaisījumi ir desmitdaļās vai simtdaļās no to maksimālās pieļaujamās koncentrācijas, vai arī to nav vispār (tas ir, to koncentrācija ir tik maza, ka to nespēj mūsdienu analītisko metožu iespējas);
- ūdens, kurā praktiski nav patogēnu baktēriju un vīrusu.
Aptuvenais ūdens standarts ir parādīts 1. tabulā:
1. tabula. Aptuvenais ūdens standarts
Rādītājs | Nozīme |
|
---|---|---|
Duļķainība | līdz 1,5 mg/l. |
|
Chroma | līdz 20 grādiem |
|
Smarža un garša 20 °C. | neviens |
|
Sulfāti | līdz 5-30 mg/l. |
|
Hidrokarbonāti | 140-300 mg/l. |
|
pH vērtība | ||
Kopējā cietība | 1,5-2,5 mekv/l. |
|
*Pie 2-8 mg/l koncentrācijas iespējama fluoroze. Koncentrācijā 1,4-1,6 mg/l veidojas zobu kariess. | 0,7-1,5 mg/l. |
|
Dzelzs | līdz 0,3 mg/l. |
|
Mangāns | līdz 0,1 mg/l. |
|
Berilijs | līdz 0,0002 mg/l. |
|
Molibdēns | līdz 0,05 mg/l. |
|
līdz 0,05 mg/l. |
||
līdz 0,1 mg/l. |
||
līdz 0,001 mg/l. |
||
Stroncijs | ||
1,2·10(-10) Ci/l. |
||
Varš | ||
Alumīnijs | līdz 0,5 mg/l. |
|
Cinks | ||
Heksametafosfāts | līdz 3,5 mg/l. |
|
Tripolifosfāts | līdz 3,5 mg/l. |
|
Poliakrilamīds | ||
līdz 3,3 mg/l. |
||
Nitrāti | līdz 45 mg/l. |
|
Kopējais baktēriju skaits 1 ml ir līdz 100. | ||
Coli indekss | ||
Coli titrs | ||
Patogēno zarnu vienšūņu cistas | prombūtne. |
|
Halogēnus saturošu savienojumu summa | līdz 0,1 mg/l. |
|
Hloroforms | līdz 0,06 mg/l. |
|
Oglekļa tetrahlorīds | līdz 0,006 mg/l. |
|
Naftas produkti | līdz 0,3 mg/l. |
|
Gaistošie fenoli | līdz 0,001 mg/l. |
|
līdz 0,001 mg/l. |
||
līdz 0,0005 mg/l. |
||
Ūdeņraža sulfīds | ne vairāk kā 0,003 |
2. tabulā ir vispārīgas prasības attiecībā uz ūdens sastāvu un īpašībām, norādot pieņemamos standartus. Ūdens ņemšanai paredzētā ūdens kvalitāti novērtē ne tikai pēc toksisko un slikti smaržojošo vielu klātbūtnes tajā, bet arī pēc ūdens fizikālo un ķīmisko parametru un īpašību izmaiņām.
2. tabula. Rezervuāra ūdens sastāva un īpašību rādītājs
Ūdens sastāva un īpašību rādītājs | Prasības un standarti |
---|---|
Suspendētas cietās vielas | |
Peldošie piemaisījumi | Uz ūdens virsmas nedrīkst būt peldošas plēves, eļļas traipi vai citi piemaisījumi. |
Smaržo un garšo | Ūdenim nevajadzētu iegūt smaržu un garšu, kuras intensitāte ir lielāka par vienu punktu |
Nevajadzētu noteikt 20 centimetru kolonnā |
|
Temperatūra | Vasaras ūdens temperatūra notekūdeņu novadīšanas rezultātā nedrīkst paaugstināties vairāk kā par 3 grādiem, salīdzinot ar pēdējo 10 gadu karstākā mēneša vidējo mēneša temperatūru |
pH vērtība | |
Minerālu sastāvs | Sausajā atlikumā nedrīkst pārsniegt 1000 mg/l, hlorīdi - 350 mg/l, sulfāti - 500 mg/l |
Izšķīdināts skābeklis | Ne mazāk kā 4 mg/l |
BOD pie 20 grādiem | Ne vairāk kā 3 mg/l |
Ne vairāk kā 15 mg/l |
Piezīme: Ūdens paraugu analizē pēc šādiem rādītājiem: kopējā cietība, pH, dzelzs saturs, krāsa, smarža, nitrāti, nitrīti, sērūdeņradis, ūdens mikrobioloģija utt. Turklāt ūdens attīrīšanas iekārtu veiktspēja, kas ir atkarīga no ūdens patēriņa maksimālā slodze, ir ļoti svarīgs objekts.
Īss saraksts ar neorganiskām un organiskām vielām, kā arī baktērijām un vīrusiem dzeramajā ūdenī, kas nelabvēlīgi ietekmē cilvēka organismu, ir parādīts 3. tabulā.
3. tabula.
Neorganisko un neorganisko vielu, baktēriju un vīrusu ietekme uz cilvēka organismu
Vielas, baktērijas vai vīrusa nosaukums | Cilvēka orgāni un sistēmas, |
---|---|
Neorganiskās vielas |
|
Berilijs | Kuņģa-zarnu trakta |
Nieres, aknas |
|
Āda, asinis; kancerogēns |
|
Nitrāti un nitrīti | |
Nieres, lēna attīstība |
|
Kuņģa-zarnu trakts, asinis, nieres, aknas |
|
Nervu sistēma |
|
Organiskās vielas |
|
Kancerogēns |
|
Pesticīdi (DDT, anahlors, heptahlors) | Kancerogēni |
Hlora savienojumi (vinilhlorīds, dihloretāns) | Asinis, nieres, aknas |
Aknas, nieres, vielmaiņa |
|
Nervu sistēma, nieres, aknas |
|
Baktērijas un vīrusi |
|
Escherichia coli | Kuņģa-zarnu trakta |
Enterovīrusi | Kuņģa-zarnu trakta |
Hepatīta vīruss |
Dzeramā ūdens parametri ir sadalīti trīs grupās:
- organoleptiskās īpašības;
- bakteriālā un sanitāri ķīmiskā piesārņojuma rādītāji;
- Ķīmiskās īpašības
Dzeramā ūdens organoleptiskās īpašības- smaržas, garšas, krāsas un duļķainības novērtējumi, katrs var veikt patstāvīgi.
Ķīmiskās īpašībasūdeņus raksturo šādi rādītāji: cietība, oksidējamība, pH vērtība, vispārējā mineralizācija - ūdenī izšķīdušo sāļu un elementu saturs.
Kalcijs
Kalcijs ir ārkārtīgi svarīgs minerāls. Cilvēka organismā ir līdz 30-40 kg kalcija, no kura 99% atrodas kaulos un zobos. Kalcijs piedalās kaulu veidošanā, nepieciešams nervu, muskuļu darbības stimulēšanai, asins recēšanai un hormonālo signālu pārraidei. Turklāt kalcijs regulē dažādu enzīmu darbību un tam piemīt pretiekaisuma un pretalerģiskas īpašības. Kalcija trūkums izraisa muskuļu disfunkciju un ir osteoporozes cēlonis.
Magnijs
Magnijs, tāpat kā kālijs, ir ļoti svarīgs elements šūnā. Tas aktivizē fermentus, kas regulē dažādas ķīmiskās reakcijas organismā, piedalās muskuļu un nervu šūnu darbībā, un tam ir galvenā loma normālā sirds un asinsrites darbībā. Lietojot alkoholu, organisms zaudē magniju. Sekas var būt aizkaitināmība, slikta koncentrēšanās spēja, muskuļu krampji un sirds ritma traucējumi.
Nātrijs
Nātrijs ir vitāli svarīgs minerāls, kura galvenais uzdevums kopā ar hlorīdiem ir regulēt ūdens un skābju-bāzes līdzsvaru organismā. Kopā ar kāliju nātrijam ir nozīmīga loma nervu impulsa veidošanā.
Kālijs
Kālijs ir minerāls, kam ir svarīga loma muskuļu un nervu šūnu darbībā. Tas ir nepieciešams sirds muskuļu šūnām, kurām nepieciešams pietiekami daudz kālija. Kālija trūkums var izpausties kā vispārējs nogurums un muskuļu krampji, kā arī muskuļu vājums vai sirds ritma traucējumi.
Hlorīdi
Hlorīdi nosaka organismā atrodamā hlora daudzumu, kas palīdz uzturēt šķidrumu skābju-bāzes līdzsvaru un spēlē nozīmīgu lomu sālsskābes ražošanā kuņģī.
Hlors
Hloru izmanto ūdens dezinfekcijai, jo... hlors ir spēcīgs oksidētājs, kas spēj iznīcināt patogēnus. Tomēr upēs un ezeros, no kuriem tiek ņemts ūdens, ir daudz vielu, kas tur nokļuva kopā ar notekūdeņiem, un ar dažām no tām reaģē hlors. Tā rezultātā veidojas daudz vairāk toksisku savienojumu nekā pats hlors. Piemēram, hlora savienojumi ar fenolu; Tie piešķir ūdenim nepatīkamu smaku un ietekmē aknas un nieres, taču nelielā koncentrācijā tie nav īpaši bīstami. Tomēr ir iespējams apvienot hloru ar benzolu, toluolu, benzīnu, veidojot dioksīnu, hloroformu, hlortoluolu un citas kancerogēnas vielas. Nav ekonomiski izdevīgi dezinficēt ūdeni bez hlora, jo alternatīvas ūdens dezinfekcijas metodes, kas šim nolūkam ietver ozona gāzes, ultravioletās gaismas un sudraba izmantošanu, ir dārgas.
Sulfāti
Sulfāti ir sērskābes sāļi, kas kombinācijā ar magniju un nātriju aktivizē gremošanu. Sulfāti var arī palīdzēt nierēm izvadīt kaitīgās vielas un novērst urīna akmeņu veidošanos.
Fluorīdi
Papildus labi zināmajai fluora pretkariesa iedarbībai tiek atzīmēta tā spēja kalpot par mineralizācijas procesu biokatalizatoru, ko izmanto medicīniskiem nolūkiem osteoporozes, rahīta un citu slimību gadījumā. Dabīgie ūdeņi ar augstu fluora saturu kombinācijā ar kalciju pozitīvi ietekmē organisma izturību pret radiācijas bojājumiem. Fluors spēj samazināt stroncija koncentrāciju kaulaudos par aptuveni 40%, un šo procesu nepavada kalcija izsīkums skeletā.
Stingrība
Ūdens cietības jēdziens parasti tiek saistīts ar kalcija (Ca 2+), magnija (Mg 2+) un dzelzs (Fe 2+, Fe 3+) katjoniem. Tie mijiedarbojas ar anjoniem, veidojot savienojumus (cietības sāļus), kas var izgulsnēties. Vienvērtīgiem katjoniem (piemēram, nātrija Na +) šīs īpašības nav. Cietais ūdens satur daudz minerālsāļu, kuru dēļ uz trauku, katlu un citu agregātu sieniņām veidojas katlakmens – akmens sāls. Cietais ūdens ir postošs un nav piemērots ūdens apgādes sistēmām. Tēja šādā ūdenī slikti uzvārās, un ziepes slikti šķīst. 4. tabulā ir uzskaitīti galvenie metālu katjoni, kas izraisa cietību, un anjoni, ar kuriem tie ir saistīti.
4. tabula.
Galvenie metālu katjoni, kas izraisa cietību, un anjoni, ar kuriem tie ir saistīti
Praksē stroncijam, dzelzs un mangānam ir tik maza ietekme uz cietību, ka tos parasti atstāj novārtā. Alumīnijs (Al 3+ ) un dzelzs dzelzs (Fe 3+ ) arī veicina cietību, taču pie dabiskajos ūdeņos sastopamā pH līmeņa to šķīdība un ieguldījums cietībā ir mazs.
Kalcija un magnija jonu avots ir dabiskās kaļķakmens, ģipša un dolomīta nogulsnes. Ca 2+ un Mg 2+ joni nokļūst ūdenī izšķīdušā oglekļa dioksīda mijiedarbības ar minerālvielām un citu iežu šķīdināšanas un ķīmisko laika apstākļu ietekmēšanas procesu rezultātā.
Ūdenim no pazemes avotiem ir augsta cietība, un ūdenim no virszemes avotiem ir salīdzinoši zema cietība (3-6 mEq/l). Cietības sāļu saturs dzeramajā ūdenī 1 - 4 mEq/l robežās veicina normālus vielmaiņas procesus organismā. Ar dzeramo ūdeni cilvēks saņem 1-2 g minerālsāļu dienā, un, tā kā atšķirībā no daudziem pārtikas produktiem ūdenī esošie joni ir izšķīdušā (hidratētā) stāvoklī, to uzsūkšanās organismā palielinās par pēc lieluma. Mīksta ūdens cietībai jābūt ne vairāk kā 10 mEq/l. Pēdējos gados tiek uzskatīts, ka ūdens ar zemu cietības sāļu saturu veicina sirds un asinsvadu slimību attīstību.
pH vērtība
PH vērtība var svārstīties no 0 līdz 14 un norāda, vai šķīdums ir skābs, neitrāls vai sārmains. Ja pH vērtība ir mazāka par 7, tad šķīdums ir skābs, piemēram, citronu sula, kuras pH vērtība ir 2-3. Šķīdumi ar pH vērtību 7 ir neitrāli, piemēram, destilēts ūdens. Šķīdumi, kuru pH vērtība ir lielāka par 7, ir sārmaini.
Hidrokarbonāti
Bikarbonāti ir organismam nepieciešams elements, kas regulē skābju-bāzes līdzsvaru. Tas saista un neitralizē paaugstinātu skābumu, piemēram, kuņģa sulu, asinis, muskuļus, nekaitējot tiem. Kopā ar oglekļa dioksīdu bikarbonāts veido tā saukto bufersistēmu, kas uztur asins pH.
Vispārējā mineralizācija
Kopējā mineralizācija ir ūdenī izšķīdināto vielu satura vai kopējā sāls satura rādītājs, jo ūdenī izšķīdinātās vielas ir sāļu veidā (kalcija, magnija, kālija un nātrija bikarbonāti, hlorīdi un sulfāti). Ūdenim no virszemes avotiem ir mazāk blīvu nogulumu nekā ūdenim no pazemes avotiem, t.i. satur mazāk izšķīdušu sāļu. Dzeramā ūdens mineralizācijas robeža (sausais atlikums) 1000 mg/l savulaik tika noteikta uz organoleptiskā pamata. Ūdeņiem ar augstu sāls saturu ir iesāļa vai rūgta garša. Tos atļauts saturēt ūdenī pie sajūtu sliekšņa līmeņa: 350 mg/l hlorīdiem un 500 mg/l sulfātiem. Mineralizācijas apakšējā robeža, pie kuras tiek uzturēta organisma homeostāze ar adaptīvām reakcijām, ir sausais atlikums 100 mg/l, optimālais mineralizācijas līmenis ir 200-400 mg/l. Minimālajam kalcija saturam šajā gadījumā jābūt vismaz 25 mg/l, magnija -10 mg/l. Saskaņā ar vispārējo mineralizāciju ūdeņus iedala šādās kategorijās (5. tabula):
5. tabula. Ūdens kategorijas pēc kopējās mineralizācijas pakāpes
Mikroelementi
Mikroelementi ir organismam vitāli svarīgu minerālvielu grupa. Cilvēka ķermenim tie ir nepieciešami nelielos daudzumos, taču tie ir ļoti svarīgi. Mikroelementi ir svarīgas olbaltumvielu, hormonu, enzīmu sastāvdaļas, piedalās daudzās vielmaiņas funkcijās, aktivizē imūnsistēmu un stiprina imūno aizsardzību. Tajos ietilpst dzelzs, silīcijs, cinks, mangāns, varš, selēns, hroms, molibdēns.
Ūdens oksidējamība
Oksidējamību nosaka ūdenī izšķīdušo organisko vielu saturs, un tas var kalpot kā indikators avota piesārņojumam ar notekūdeņiem. Akām īpaši bīstami ir notekūdeņi, kas satur olbaltumvielas, taukus, ogļhidrātus, organiskās skābes, ēterus, spirtus, fenolus, eļļu u.c.
Ūdens bakterioloģiskā piesārņojuma pakāpe
To nosaka baktēriju skaits, kas atrodas 1 cm 3 ūdens, un tam vajadzētu būt līdz 100. Ūdens no virszemes avotiem satur baktērijas, ko ievada notekūdeņi un lietus ūdens, dzīvnieki u.c. Ūdens no pazemes artēziskajiem avotiem parasti nav piesārņots ar baktērijām.
Ir patogēnas (slimību izraisošas) un saprofītiskās baktērijas. Lai novērtētu ūdens piesārņojumu ar patogēnām baktērijām, tiek noteikts E. coli saturs tajā. Baktēriju piesārņojumu mēra ar coli titru un coli indeksu. Koli titrs - ūdens tilpumam, kas satur vienu E. coli, jābūt mazākam par 300. Koli indekss - E. coli skaitam 1 litrā ūdens jābūt līdz 3.
MPC
Maksimāli pieļaujamā kaitīgo vielu piemaisījumu koncentrācija, kuras pārsniegšanas rezultātā kļūst kaitīga, ir šāda: ES, ASV un PVO standarti nosaka, ka tai vispār nevajadzētu pastāvēt. Krievijas standarts sniedz šādus skaitļus: ne vairāk kā simts mikroorganismu uz kubikcentimetru un ne vairāk kā trīs baktērijas, piemēram, E. coli, vienā litrā ūdens, kas principā atbilst starptautiskajiem standartiem.
6. tabulā parādītas dažu sadzīves un dzeršanas ūdenstilpēs esošo vielu MPC vērtības.
6. tabula. MPC vērtības dažām vielām ūdenstilpēs sadzīves un dzeršanai.
Ūdenī toksiskāko vielu standarti ir doti 7. tabulā (dati ņemti no grāmatas M. Akhmanov. The Water We Drink. M.: Eksmo, 2006):
7. tabula. Standarti toksiskākajām vielām ūdenī
Piezīme. Ja MPC ir simtiem tūkstošu mikrogramu, tad viela nav kaitīga. Ja MPC ir simtiem līdz tūkstošiem mikrogramu, tad šāda viela var būt bīstama. Ja maksimāli pieļaujamā koncentrācija ir vienībās, mikrogramu desmitdaļās un simtdaļās, tad šī viela gandrīz vienmēr ir indīga (benzols, vinilhlorīds, arsēns, dzīvsudrabs, svins).
ES valstu (Rietumeiropas) un ASV dzeramā ūdens standarti, Pasaules Veselības organizācijas rekomendācijas un pašmāju standarti parādīti 8. tabulā (pēc M. Akhmanova. Ūdens, ko dzeram. M.: Eksmo, 2006)
8. tabula. Dzeramā ūdens standarti Krievijā un ārvalstīs*
Parametrs | MPC, mikrogrami litrā (µg/l) |
|||
---|---|---|---|---|
Krievija |
||||
Akrilamīds | ||||
Poliakrilamīds | ||||
Alumīnijs | ||||
Benzopirēns | ||||
Berilijs | ||||
Vinilhlorīds | ||||
Dihloretāns | ||||
Mangāns | ||||
Molibdēns | ||||
Pesticīdi | ||||
Stroncijs | ||||
Sulfāti | ||||
Trihloretil | ||||
Hloroforms | ||||
Piezīme*. Dati ņemti no M. Akhmanova grāmatas. Ūdens, ko dzeram. M.: Eksmo, 2006
PAO ir policikliski aromātiski ogļūdeņraži, kas līdzīgi benzopirēnam.
- ES datos saīsinājums ir nedēļa. (nedēļa) tiek apzīmēta ar vielas vidējo nedēļas devu, kas garantēti nenodarīs kaitējumu cilvēka organismam.
- Zvaigznītes zīme norāda tās MPC vērtības Krievijas standartos, kas ņemtas no zinātniskiem rakstiem vai jauniem sanitārajiem noteikumiem un noteikumiem. Citas vērtības ir norādītas GOST.
- Divas zvaigznītes apzīmē tās MPC vērtības Amerikas standartos, kuras sauc par sekundārajām: tās nav iekļautas valsts standartā, bet tās var legalizēt valsts iestādes.
- Domuzīme jebkurā tabulas pozīcijā nozīmē, ka šim savienojumam nav datu.
7.-8. tabulā ir parādītas dažādas vielu grupas: vieglie un smagie metāli (pēdējos ietilpst daudzi metāli, piemēram, alumīnijs, titāns, hroms, dzelzs, niķelis, varš, cinks, kadmijs, svins, dzīvsudrabs u.c.), neorganiskie un organiskie metāli. savienojumiem. Dati ir vispārināti un visvairāk atbilst Krievijas un Eiropas standartiem. ASV un PVO standarti organiskās vielas apraksta sīkāk. Tādējādi ASV standartā ir uzskaitīti aptuveni trīsdesmit bīstamo organisko vielu veidi. Visdetalizētākie ir PVO ieteikumi, kas satur šādus atsevišķus vielu sarakstus:
- neorganiskās vielas (galvenokārt smagie metāli, nitrāti un nitrīti);
- organiskās vielas (apmēram trīsdesmit), pesticīdi (vairāk nekā četrdesmit);
- vielas, ko izmanto ūdens dezinfekcijai (galvenokārt dažādi broma un hlora savienojumi - vairāk nekā divdesmit);
- vielas, kas ietekmē ūdens garšu, krāsu un smaržu.
Standartos ir uzskaitītas vielas, kas negatīvi neietekmē veselību maksimāli pieļaujamajā koncentrācijā ūdenī - tie jo īpaši ietver sudrabu un alvu. Dažos PVO ieteikumos pret noteiktām vielām ir piezīme: nav ticamu datu, lai noteiktu standartu. Tas nozīmē, ka darbs pie to izpētes organismā turpinās: ir zināmi simtiem tūkstošu savienojumu, taču tikai daži no tiem ir pētīti attiecībā uz to ietekmi uz cilvēka organismu.
Krievijas GOST nesatur maksimālo pieļaujamo koncentrāciju vairākām vielām, kas noteiktas ārvalstu standartos. Prasībām attiecībā uz dzeramā ūdens kvalitāti Krievijas Federācijā jāatbilst GOST standartiem un jaunajam SanPiN. Ir arī citi normatīvie dokumenti, kas sniedz sarakstu ar vairāk nekā 1300 kaitīgām vielām un to maksimāli pieļaujamo koncentrāciju. Lielākajai daļai rādītāju Krievijas standarts vai nu atbilst ārvalstu standartiem, vai arī nosaka standartus dažos gadījumos stingrākus, citos mīkstākus. Ja salīdzinām vairākus Krievijas un ārvalstu standartos norādītos MPC rādītājus, piemēram, alumīnijam: tā MPC ir 200 μg/l pēc ārvalstu standartiem un 500 μg/l pēc Krievijas standartiem. Neskatoties uz divarpus reižu neatbilstību, šīs vērtības ir vienādas. Dzelzs (200-300 µg/l), varš (1000-2000 µg/l), dzīvsudrabs (1-2 µg/l), svins (10-30 µg/l) - šīm vielām atbilst MPK. , tad atšķirības ir ne vairāk kā divas līdz trīs reizes. Saskaņā ar ES standartu benzopirēna klātbūtne pieļaujama 0,01 μg/l (vai 10 ng/l) robežās, alumīnijam norma ir 100 μg/l (jeb 0,1 mg/l), un nātrija, sulfāta un hlors ūdenī var būt 200 000–250 000 µg/l (tas ir, 200–250 mg/l vai 0,2–0,25 g/l). Maksimāli pieļaujamo koncentrāciju atšķirība ES, ASV, PVO un Krievijas standartos ir piecas līdz sešas reizes, bet dažos gadījumos - desmit, divdesmit, simti. Arsēna MPC Krievijā ir tāds pats kā ASV, benzopirēna standarts ir stingrāks nekā Eiropā un ASV, un tikai benzols var būt iemesls šaubām par Krievijas GOST rādītāju pareizību.
Ph.D. O.V. Mosin
Lit. avots : M. Akhmanova. Ūdens, ko dzeram. Maskava: Eksmo, 2006
Sāļums jeb mineralizācija ir ūdenī izšķīdušo vielu, galvenokārt neorganisko sāļu, daudzuma rādītājs. Ārzemēs mineralizāciju sauc arī par “kopējo izšķīdušo cietvielu” (TDS).
Parasti mineralizāciju aprēķina miligramos litrā (mg/l), taču, ņemot vērā, ka mērvienība “litrs” nav sistēmiska, tad pareizāk mineralizāciju izteikt mg/dm3, pie lielākām koncentrācijām - gramos litrā (g /l, g/dm3). Tāpat mineralizācijas līmeni var izteikt daļās uz miljonu ūdens daļiņu - daļās uz miljonu (ppm). Attiecība starp mērvienībām mg/l un ppm ir gandrīz vienāda, un vienkāršības labad varam pieņemt, ka 1 mg/l = 1 ppm.
Atkarībā no vispārējās mineralizācijas ūdeņus iedala šādos veidos: zema mineralizācija (1–2 g/l), zema mineralizācija (2–5 g/l), vidēja mineralizācija (5–15 g/l), augsta mineralizācija ( 15–30 g/l), sālsūdens minerālūdeņus (35–150 g/l), stiprus sālījumus (150 g/l un vairāk).
Dzeramā ūdens kvalitāti Krievijā regulē vairāki SanPin standarti, kas standartizē krāna un pudelēs pildītā dzeramā ūdens kvalitāti.
Pasaules Veselības organizācija (PVO) nenosaka ierobežojumus kopējam ūdens sāļumam. Taču ūdens ar mineralizāciju virs 1000–1200 mg/l var mainīt tā garšu un līdz ar to radīt sūdzības. Tāpēc PVO, pamatojoties uz organoleptiskajām indikācijām, iesaka dzeramā ūdens kopējās mineralizācijas robežu 1000 mg/l, lai gan līmenis var atšķirties atkarībā no ieradumiem vai vietējiem apstākļiem.
Papildus pudelēs pildītajam dzeramajam ūdenim, ko var lietot dzeršanai katru dienu, ir minerālūdeņi pudelēs, kas iedalīti trīs grupās: galda, ārstnieciskais un ārstnieciskais.
Saskaņā ar higiēnas prasībām attiecībā uz dzeramā ūdens kvalitāti, kopējā mineralizācija nedrīkst pārsniegt 1000 mg/dm3. Vienojoties ar Sanitārās un epidemioloģiskās uzraudzības departamenta iestādēm, ūdensapgādes sistēmai, kas piegādā ūdeni bez atbilstošas attīrīšanas (piemēram, no artēziskajiem urbumiem), ir pieļaujama mineralizācijas palielināšana līdz 1500 mg/dm3.
Destilēts ūdens ir ūdens, kas destilācijas procesā ir maksimāli attīrīts no visa veida piemaisījumiem (mikro- un makroelementiem, sāļiem, svešķermeņiem). Ir izslēgta arī smago metālu, vīrusu un baktēriju klātbūtne tā sastāvā. Tas izrādās tikai tad, kad cilvēks ir radījis noteiktus apstākļus, dabā tas kā tāds nepastāv, tajā nav ne mikroorganismu, ne derīgu minerālvielu. Kvalitāti standartizē GOST 6709–72.
Pastāv viedoklis, ka pastāvīga ūdens ar zemu sāls saturu lietošana dzeršanai noved pie sāļu, tostarp kalcija, “izskalošanas” no organisma.
Darba mērķis ir noteikt sāls saturu dažāda veida dzeramajā ūdenī. Mērķa sasniegšanai tika noteikti šādi uzdevumi: 1) apskatīt literatūru par pētījuma tēmu; 2) mēra sāls saturu dažāda veida ūdeņos; 3) salīdzināt iegūtās sāls satura vērtības ar standarta vērtībām.
Pētījuma metodoloģija
Mērījumi tika veikti, izmantojot Multitest KSL-101 konduktometru. Konduktometrs KSL-101 ir paredzēts šķidrumu īpatnējās elektrovadītspējas un kopējā sāls satura mērīšanai nātrija hlorīda izteiksmē.
Konduktometra darbības pamatā ir šķidrumu īpatnējās elektriskās vadītspējas mērīšanas kontaktmetode. Ierīce pieder pie pārnēsājamiem pusautomātiskajiem plaša diapazona digitālajiem mērinstrumentiem ar temperatūras kompensāciju. Diapazons tiek atlasīts automātiski. Indikators parāda četrus zīmīgos decimālos ciparus, izvades izšķirtspēja ir vienāda ar mazāk zīmīgo ciparu.
Konduktometrs nodrošina automātisku mērījumu rezultātu temperatūras kompensāciju, izmantojot īpašu elektrodu. Ierīces un elektrodu izskats ir parādīts attēlā. 1.
Piecos ūdens paraugos tika noteikts sāls saturs.
Rīsi. 1. Vadītspējas mērītāja Multitest KSL-101 izskats un mērīšanas process
Analīzei no lielveikala iegādājāmies trīs veidu ūdeni: 1) Šadrinskajas medicīnas ēdnīca Nr.319 (Jekaterinburga), pēc ražotāja datiem sāls saturs no 6 līdz 9,1 g/l; Narzan dabiskā karbonizācija (Kislovodska), pēc ražotāja datiem, sāls saturs ir no 2 līdz 3 g/l. “Luksais ūdens” (Čeļabinska), pēc ražotāja datiem, sāls saturs ir līdz 400 mg/l.
Papildus tika veiktas krāna ūdens analīzes, šim nolūkam ūdeni no aukstā krāna noteica 15 minūtes un pēc tam ievietoja tīrā traukā. Tika mērīts arī vārīta krāna ūdens saturs, jo krāna ūdeni parasti lieto dzeršanai pēc vārīšanas.
Mēs izmērījām destilēta ūdens elektrisko vadītspēju, kas sagatavots SUSU (Nacionālās pētniecības universitātes) Ķīmijas fakultātes laboratorijā Čeļabinskā.
Lai mērītu, elektrodi tika ievietoti ūdens glāzē, tika nospiesta poga "Start" un vērtība tika gaidīta 3 minūtes. Piefiksējām rezultātu tablo.
Pētījuma rezultāti
Tika mērīts sāls saturs dzeramajā ūdenī un destilētā ūdenī. Mērījumu rezultāti ir parādīti 1. tabulā. 1. tabulā norādītas arī sāls satura standartvērtības (saskaņā ar pieņemtajiem standartiem vai ražotāja prasībām).
No pētītajiem ūdeņiem destilētajam ūdenim ir viszemākais sāls saturs - 3,1 mg/l, kas atbilst GOST 6709–72 prasībām.
Tika pētīti trīs Čeļabinskas veikalos iegādātie ūdens veidi. Lux ūdenim raksturīgs zemākais sāls saturs - 120 mg/l, šī vērtība ir zemāka par ražotāja noteikto 400 mg/l. Šis ūdens tiek uzskatīts par galda ūdeni sāls satura ziņā, un to var izmantot dzeršanai katru dienu.
Šadrinskas ārstniecības un ēdamistabas Nr.319 un Narzan dabiskās karbonizācijas ūdeņi pēc sāls satura tiek klasificēti kā ārstniecības un ēdnīcu ūdeņi. Taču abos gadījumos iegūtās sāls satura vērtības bija zemākas par ražotāja deklarēto zemāko vērtību. Šadrinskajas ūdenim - 3573 mg/l pret 6000 mg/l, Narzanam - 1709 mg/l pret 2000 mg/l. Tas var būt saistīts ar faktu, ka produkti nav oriģināli.
1. tabula
Mērījumu rezultāti
№ p/p |
Ūdens nosaukums |
Standarta, mg/l |
|
destilēts |
5 (GOST 6709–72) |
||
ūdens apgāde |
|||
Vārīts krāns |
|||
Šadrinskaja |
|||
Lux ūdens |
Secinājums
Pētījuma laikā mēs izmērījām sāls saturu sešos ūdens veidos. Krāna ūdens atbilst SanPiN 2.1.4.1074–01 prasībām attiecībā uz sāls saturu. Pēc vārīšanas tajā sāls saturs nedaudz samazinās. Vismazākais sāls saturs no pētītajiem pilsētas veikalos iegādātajiem dzeramajiem ūdeņiem ir raksturīgs Lux ūdenim - 120 mg/l. Šis ūdens tiek uzskatīts par galda ūdeni sāls satura ziņā, un to var izmantot dzeršanai katru dienu.
Literatūra:
- Taube P. R., A. G. Baranova Ūdens ķīmija un mikrobioloģija. - M. Augstāk. skola, 1983. - 280 lpp.
- Andruzs J. Ievads vides ķīmijā / J. Andruz, P. Brimblecombe, T. Jickels, P. Liss; Per. no angļu valodas A. G. Zavarzina; Ed. G. A. Zavarzina. - M.: Mir, 1999. - 271 lpp.
- SanPiN 2.1.4.1074–01 Dzeramais ūdens. Higiēnas prasības centralizēto dzeramā ūdens apgādes sistēmu ūdens kvalitātei. Kvalitātes kontrole. Higiēnas prasības karstā ūdens apgādes sistēmu drošības nodrošināšanai. - M.: Krievijas Veselības ministrijas Informācijas un izdevējdarbības centrs. - 2002. gads. http://www.narzanwater.ru/?home=1 Piekļuves datums: 09.07.2015.
- Elektroniskais resurss: http://l-w.ru/poleznoe_o_vode/o_vode/ Piekļuves datums: 09.07.2015.
Pēc mineralizācijas pakāpes izšķir 3 dzeramā ūdens kategorijas: galda dzeramais ūdens, ārstnieciskais galda minerālūdens, ārstnieciskais minerālūdens dzeramais ūdens.
Galda dzeramais ūdens- ūdens ar kopējo mineralizāciju līdz 1 g/l. Šo ūdeni ieteicams lietot ikdienā. Nav ierobežojumu lietošanai.
Faktiski tas ir viss dzeramais ūdens, ko mēs izmantojam katru dienu, tostarp ēdiena gatavošanai, tējai, kafijai un bezalkoholiskajiem dzērieniem. Visi 19 l un 5 l ūdeņi pudelēs ir galda dzeramais ūdens. Tiek ražots arī galda dzeramais ūdens 1,5 l, 0,5 l, 0,33 l un 0,25 l apjomos. Tvertne, kurā tiek ražots galda dzeramais ūdens, var būt plastmasas vai stikla.
Bieži dzeramo ūdeni pudelēs ar tilpumu 1,5 litri vai 0,5 litri sauc par “minerālūdeni”. Tas nav gluži pareizi. Patiešām, uz dažām etiķetēm ar galda dzeramo ūdeni ir rakstīts minerāls, taču šajā gadījumā tas nenozīmē mineralizācijas pakāpi, bet gan produkta oficiālo nosaukumu saskaņā ar TU vai SanPin klasifikāciju.
Pie galda dzeramajiem ūdeņiem pieder tādi zīmoli kā Arkhyz, Akhsau, Uvinskaya Zhelzhem, Gornaya Verkhina, Salkovskaya, Pilgrimm, Dombay, Shishkin Les, Nestle, Staromytishchinskaya. Slaveno zīmolu AquaMinerale un BonAqua produkti ir arī galda dzeramais ūdens.
Ārstnieciskā galda dzeramo ūdeni var lietot kā atspirdzinošu dzērienu vai izmantot ārstnieciskos un profilaktiskiem nolūkiem. Šī ūdens patēriņa ierobežojums ir ne vairāk kā 1,5 litri. dienā. Ja šī robeža tiek pārsniegta, liekie sāļi un minerālvielas var nogulsnēties mīkstajos audos un izraisīt dažāda smaguma slimību attīstību.
Ārstnieciskā galda minerālūdeņi ietver lielāko daļu mums zināmo minerālūdens zīmolu - Narzan, Borjomi, Essentuki-2, Essentuki-4, Essentuki-7, Novoterskaya Healing, Karmadon, "Jermuk" u.c.
Regulāra ārstnieciskā dzeramā ūdens lietošana palīdzēs piesātināt organismu ar nepieciešamajiem neatražojamiem minerāliem un mikroelementiem, palīdzēs tikt galā ar kuņģa-zarnu trakta traucējumiem, uzlabos zarnu motilitāti, normalizēs žultspūšļa, aknu un nieru darbību.
Ārstnieciskie minerālūdeņi. Tajos ietilpst ūdeņi, kuru kopējā mineralizācija pārsniedz 10 g/l. Ārstnieciskos ūdeņus drīkst lietot tikai pēc konsultēšanās ar ārstu. Kā likums, tos dzer kursos pēc režīma, bieži vien pirms dzeršanas uzkarsē līdz vajadzīgajai temperatūrai.
Pateicoties augstajai mineralizācijas pakāpei, šiem ūdeņiem ir izteikta ārstnieciska iedarbība. Ārstnieciskajiem minerālūdeņiem ir stingri patēriņa ierobežojumi. Šo ierobežojumu nosaka ārsts, izrakstot ārstēšanas kursu ar minerālūdeņiem. Nedrīkst katru dienu nevaldāmi dzert ārstnieciskos minerālūdeņus, jo tas var izraisīt smagus kuņģa un zarnu darbības traucējumus.
Pie ārstnieciskajiem minerālūdeņiem pieder tādi zīmoli kā “Uvinskaya Medicinal”, “DonatMg”, “Essentuki-17”, “Novoizhevskaya”, “Semigorodskaya” u.c.
Ārstēšanu ar ārstnieciskajiem minerālūdeņiem nosaka aptaukošanās, cukura diabēta, hipertensijas, podagras, menopauzes traucējumu, grēmu, elpceļu slimību, kuņģa-zarnu trakta slimību u.c.