Рус Eng
Фильтры. Чистой воды 8 (499) 745-07-07 Другие способы связи

Различные типы загрязнений и методы очистки. Часть 2

Выражаем благодарность за помощь в подготовке этого материала к.т.н. Барасьеву Сергею Владимировичу, академику Белорусской инженерной академии


Компания НПО "Русфильтр" поможет подобрать Вам фильтр для очистки воды как для квартиры, так и для загородного дома или малого предприятия, свяжитесь с нами по телефону (499) 745-07-07 или напишите нам на нашем Форуме.

При использовании воды из собственной скважины появляются черно-серые мелкие крупинки. Не вредно ли пить такую воду?

Для точного «диагноза» необходим химический анализ воды, но из опыта можно предположить, что «виновник» таких неприятностей – марганец, часто сопутствующий железу в подземных водах. Даже при концентрациях 0,05 мг/дм3, что в два раза ниже предельно допустимой, марганец может откладываться в виде налета на внутренних поверхностях труб с последующим отслаиванием и образованием взвешенного в воде осадка черного цвета. В поверхностные воды природный марганец поступает в результате выщелачивания минералов, содержащих марганец (пиролюзит, манганит и др.), а также в процессе разложения водных организмов и растений. Соединения марганца попадают в водоемы со сточными водами металлургических заводов, предприятий химической промышленности. В речных водах содержание марганца колеблется обычно от 1 до 160 мкг/дм3, среднее содержание в морских водах составляет 2 мкг/дм3, в подземных - сотни и тысячи мкг/дм3. В природных водах марганец мигрирует в различных формах - ионной (в поверхностных водах происходит переход в высоковалентные оксиды, выпадающие в осадок), коллоидной, комплексных соединений с бикарбонатами и сульфатами, комплексных соединений с органическими веществами (аминами, органическими кислотами, аминокислотами и гумусовыми веществами), сорбированных соединений, в виде марганецсодержащих взвесей вымытых водами минералов. Формы и баланс содержания марганца в воде определяется температурой, pH,содержанием кислорода, поглощением и выделением его водными организмами, подземными стоками. С физиологической точки зрения марганец относится к полезным и даже жизненно необходимым микроэлементом, активно влияя на процессы обмена белков, жиров и углеводов в организме человека. В присутствии марганца происходит боле полное усвоение жиров. Этот элемент необходим для большого числа ферментов, поддерживает определенный уровень холестерина в крови, а также способствует усилению действия инсулина. После поступления в кровь марганец проникает в эритроциты, вступает в комплексные соединения с белками и активно адсорбируется различными тканями и органами, такими как печень, почки, поджелудочная железа, стенки кишечника, волосы, железы внутренней секреции. Наиболее важное значение в биологических системах имеют катионы марганца в состоянии окисления 2+ и 3+. Несмотря на то, что ткани мозга поглощают марганец в меньших количествах, основной токсический эффект при избыточном его потреблении проявляется в поражении центральной нервной системы. Марганец способствует переходу активного Fe(II) в Fe(III), что предохраняет клетку от отравления, ускоряет рост организмов, способствует утилизации CO2 растениями, чем повышает интенсивность фотосинтеза и т.д. Суточная потребность человека в этом элементе - от 5 до 10мг – обеспечивается, в основном, продуктами питания, среди которых доминируют различные крупы (особенно овсяная, гречневая, пшеничная, кукурузная и др.), бобовые, говяжья печень. При концентрациях 0,15 мг/дм3 и выше марганец может окрашивать белье и придавать неприятный привкус напиткам. Предельно допустимая концентрация 0,1 мг/дм3 устанавливается с позиций его красящих свойств. Марганец, в зависимости от ионной формы, можно удалить методами аэрации с последующим фильтрованием (при pH > 8,5), каталитическим окислением, ионным обменом, обратным осмосом или дистилляцией. Вернуться

Действительно ли, что умягчение питьевой воды натриевыми катионитами делает ее вредной?

Поскольку вопрос касается питьевой воды, то возникает он, очевидно, в связи с увеличением концентрации натрия в воде после ее умягчения на натрий - катионитных смолах. Натрий относится к макроэлементам с соответствующим высоким диапазоном и допустимым уровнем потребления. Этот элемент обеспечивает более чем на 30% щелочные резервы плазмы крови, участвует в деятельности почек, образовании желудочного сока, минеральном обмене всех живых организмов, активирует ряд ферментов слюнных и поджелудочной желез. Суточная потребность взрослого человека в натрии в обычных условиях жизни находится в пределах 4 – 6г, что эквивалентно потреблению 10 – 15г поваренной соли. Натрий занимает шестое место среди элементов по распространенности в земной коре и первое среди металлических элементов в Мировом океане, поэтому всегда содержится в природных водах. Процессы растворения различных горных пород (минералы галит, мирабилит, магматические и осадочные породы и др.) являются основным источником поступления натрия в природные воды. Кроме того, натрий поступает в поверхностные воды в результате естественных биологических процессов в открытых водоемах и реках, а также с промышленными, бытовыми и сельскохозяйственными сточными водами. На концентрацию натрия в воде конкретного региона, помимо гидрогеологических условий, вида промышленности, влияет и время года. Концентрация его в питьевой воде обычно не превышает 50 мг/дм3; в речных водах колеблется от 0,6 до 300 мг/дм3 и даже более 1000 мг/дм3 в местностях с засоленными почвами (для калия не более 20 мг/дм3), в подземных – может достигать нескольких граммов и десятков граммов в 1дм3 на больших глубинах (для калия – аналогично). Уровни натрия выше 50 мг/дм3 вплоть до 200 мг/дм3 могут быть также получены в результате водоподготовки, особенно в процессе натрий – катионитного умягчения. Высокое потребление натрия, согласно многочисленным данным, действительно играет заметную роль в развитии гипертонии у генетически чувствительных людей. Однако суточное потребление натрия с питьевой водой даже при повышенных концентрациях оказывается, как показывает простой расчет, в 15 - 30 раз ниже, чем с пищей, и не может вызывать существенный дополнительный эффект. Тем не менее, лицам, страдающим гипертензией или сердечной недостаточностью, когда требуется ограничить потребление натрия суммарно с водой и пищей, но желающим использовать мягкую воду, можно рекомендовать калий – катионитное умягчение. Калий имеет важное значение в поддержании автоматизма сокращения сердечной мышцы, калиево-натриевый «насос» поддерживает оптимальный содержание жидкости в организме. В сутки человеку необходимо 3,5 г калия и основной его источник – пища (сушеные абрикосы, инжир, цитрусы, картофель, орехи и др.). СанПиН 10-124 99 ограничивает содержание натрия в питьевой воде величиной ПДК 200 мг/дм3; по калию ограничения не приводятся. Вернуться

Не вредно ли использовать для питья воду, обработанную полифосфатами?

Фосфор и его соединения чрезвычайно широко используются в промышленности, в коммунальном и сельском хозяйстве, медицине и т.д. В основном производится фосфорная кислота и на ее основе фосфорные удобрения и технические соли - фосфаты. В пищевой промышленности, например, фосфорная кислота применяется для регулирования кислотности желеобразных продуктов и безалкогольных напитков, в виде добавок фосфатов кальция в хлебобулочные изделия, для повышенного удержания воды в некоторых пищевых продуктах, в медицине - для производства лекарств, в металлургии – в качестве раскислителя и легирующей добавки в сплавы, в химической промышленности – для производства обезжиривающих и синтетических моющих средств на основе триполифосфата натрия, в коммунальном хозяйстве - для предотвращения накипеобразования за счет добавок полифосфатов в обрабатываемую воду. Общий фосфор P, существующий в окружающей человека среде, складывается из минерального и органического фосфора. Среднее массовое содержание в земной коре составляет 9,3х10-2%, в основном, в горных и осадочных породах. За счет интенсивного обмена между минеральными и органическими формами, а также живыми организмами, фосфор образует крупные месторождения апатитов и фосфоритов. Процессы выветривания и растворения фосфорсодержащих пород, естественные биопроцессы обусловливают содержание в воде общего фосфора (как минерального H2PO4- при pH< 6,5 и HPO42- pH> 6,5, так и органического) и фосфатов в концентрации от единиц до сотен мкг/дм3 (в растворенном виде или в виде частиц) для незагрязненных природных вод. В результате загрязнения водных бассейнов сельскохозяйственными (с полей 0,4-0,6кг P с 1га, с ферм - 0.01-0.05 кг/сут. на одно животное), промышленными и бытовыми (0.003-0.006 кг/сут. на одного жителя) стоками концентрация общего фосфора может существенно повышаться – вплоть до 10 мг/дм3, приводя зачастую к процессам эвтрофикации водоемов. Фосфор – один из важнейших биогенных элементов, необходимых для жизнедеятельности всех организмов. В клетках содержится в виде орто- и пирофосфорной кислот и их производных, входит в состав фосфолипидов, нуклеиновых кислот, аденазинтрифосфорной (АТФ) кислоты и др. органических соединений, влияющих на процессы обмена веществ, хранение генетической информации, аккумулирование энергии. Фосфор в организме человека содержится преимущественно в костной ткани (до 80%) в концентрации 5г% (на 100г сухого вещества), и обмен фосфора, кальция и магния тесно связан. Недостаток фосфора приводит разрежению костной ткани, повышению ее ломкости. В тканях мозга фосфора около 4г%, а в мышцах - 0,25г%. Суточная потребность организма человека в фосфоре – 1,0 -1,5г (большая потребность у детей). Наиболее богатые фосфором продукты – молоко, творог, сыры, яичный желток, грецкие орехи, горох, фасоль, рис, курага, мясо. Наибольшую опасность для человека представляет элементарный фосфор – белый и красный (основные аллотропные модификации), вызывающий тяжелейшие системные отравления и нейротоксические расстройства. Нормативные документы, в частности, СанПиН 10-124 РБ 99 устанавливают ПДК элементарного фосфора 0,0001 мг/дм3по санитарно-токсикологическому признаку с 1 классом опасности (чрезвычайно опасные). Что касается полифосфатов Men(PO3)n , Men+2PnO3n+1 , MenH2PnO3n+1, то они малотоксичны, в особенности гексаметафосфат, применяемый для квазиумягчения питьевой воды. Установленная для них допустимая концентрация составляет 3,5 мг/дм3 (по PO43-) с лимитирующим показателем вредности по органолептическому признаку. Вернуться

Что такое диоксины?

Диоксины - обобщенное название большой группы полихлорированных искусственных органических соединений (полихлордибензопарадиоксинов (ПХДЦ), полихлордибензодифуранов (ПХДФ) и полихлордибифенилов (ПХДФ). Диоксины представляют собой твердые бесцветные кристаллические вещества с температурой плавления 320-325°С, химически инертные и термостабильные (температура разложения выше 750°С). Появляются в качестве побочных продуктов при синтезе некоторых гербицидов, при производстве бумаги с использованием хлора, производстве пластмасс, в химической промышленности, образуются при сжигании отходов в мусоросжигательных заводах. При попадании в окружающую среду поглощаются растениями, почвой и различными материалами, попадают через цепи питания в организмы животных и в, особенности, рыб. Атмосферные явления (ветры, дожди) способствуют распространению диоксинов и образованию новых очагов загрязнения. В природе распадаются крайне медленно (более10 лет), что обусловливает их накопление и долговременное воздействие на живые организмы. При попадании в организм человека с пищей или водой диоксины поражают иммунную систему, печень, легкие, вызывают заболевания раком, генетические мутации половых клеток и клеток эмбриона, причем период проявления их действия может составлять месяцы и даже годы. Признаками поражения диоксинами являются снижение веса, потеря аппетита, появление угреобразной сыпи на лице и шее, не поддающейся лечению, ороговение и нарушение пигментации (потемнение) кожи. Развивается поражение век. Наступают крайняя депрессия и сонливость. В дальнейшем поражение диоксинами приводит к нарушениям функции нервной системы, обмена веществ, изменению состава крови. Больше всего диоксинов содержится в мясе (0,5 – 0,6пг/г), рыбе (0,26 – 0,31 пг/г) и молочных продуктах (0,1 – 0,29 пг/г), причем в жире этих продуктов диоксинов накапливается в несколько раз больше (по данным З.К. Амировой и Н.А. Клюева), а в овощах, фруктах и крупах практически не обнаруживаются.. Диоксины – одни из самых токсичных синтетических соединений. Допустимая суточная доза (ДСД) составляет не более 10 пг/кг веса человека в день (в США – 6фг/кг), а это говорит о том, что диоксины в миллион раз токсичнее таких тяжелых металлов как мышьяк и кадмий. Принятая у нас ПДК в воде 20пг/дм3 позволяет предполагать, что при надлежащем контроле санитарными службами и суточным потреблением воды не более 2,5л получить отравление диоксинами, содержащимися в воде, нам не грозит. Вернуться

Какие опасные органические соединения могут быть в питьевой воде?

Среди естественных природных органических веществ, встречающихся в поверхностных источниках водоснабжения – реках, озерах, в особенности, в болотистых местностях, - гуминовые и фульвокислоты, органические кислоты (муравьиная, уксусная, пропионовая, бензойная, масляная, молочная), метан, фенолы, азотсодержащие вещества (амины, мочевина, нитробензолы и др.), серосодержащие вещества (диметилсульфид, диметилдисульфид, метилмеркаптан и др.), карбонильные соединения (альдегиды, кетоны и др.), жиры, углеводы, смолистые вещества (выделяемые хвойными породами деревьев), дубильные вещества (или танниды – фенолсодержащие вещества), лигнины (высокомолекулярные вещества, вырабатываемые растениями). Эти вещества образуются как продукты жизнедеятельности и распада растительных и животных организмов, некоторые попадают в воду в результате ее контакта с залежами углеводородов (нефтепродуктов). Хозяйственная деятельность человечества вызывает загрязнение водных бассейнов веществами, аналогичными природным, а также тысячами искусственно созданных химических веществ, многократно повышая концентрацию нежелательных органических примесей в воде. Помимо этого, дополнительное загрязнение в питьевую воду вносят материалы водораспределительных сетей, а также хлорирование воды в целях обеззараживания (хлор относится к числу активных окислителей и охотно вступает в реакции с различными органическими соединениями) и коагулянтами на стадии первичной водоочистки. Эти примеси включают различные группы веществ, способных оказывать влияние на здоровье: - загрязняющие источник водоснабжения гуминовые вещества, нефтепродукты, фенолы, синтетические детергенты (СПАВ), пестициды, четыреххлористый углерод CCl4, эфиры фталевой кислоты, бензол, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), полихлорированные бифенилы (ПХБ), хлорбензолы, хлорированные фенолы, хлорированные алканы и алкены, - поступающие на стадиях очистки четыреххлористый углерод (тетрахлорметан) CCl4, тригалометаны (хлороформ (трихлорметан) CHCl3, бромдихлорметан, дибромхлорметан, трибромметан(бромоформ)), акриламид, - поступающие в процессе водораспределения мономеры винилхлорида, ПАУ. Если концентрация естественных органических веществ в незагрязненных и слабозагрязненных природных водах не превышает обычно десятков и сотен мкг/дм3, то в водах загрязненных стоками их концентрация (а также спектр) значительно увеличена и может достигать десятков и сотен тысяч мкг/дм3. Определенная часть органических веществ небезопасна для организма человека и их содержание в питьевой воде жестко нормируется. К особо опасным (класс опасности 2 и 1) относят вещества с санитарно-токсикологическим признаком вредности, вызывающие выраженное негативное воздействие на различные органы и системы человека, а также обладающие канцерогенным и (или) мутагенным действиями. К числу последних относятся углеводороды типа 3,4-бензапирена (ПДК 0,005 мкг/дм3), бензол (ПДК 10 мкг/дм3), формальдегид (ПДК 50 мкг/дм3), 1,2-дихлорэтан (ПДК 10 мкг/дм3), трихлорметан (ПДК 30 мкг/дм3), тетрахлорметан (ПДК 6 мкг/дм3), 1,1-дихлорэтилен (ПДК 0,3 мкг/дм3), трихлорэтилен (ПДК 30 мкг/дм3), тетрахлорэтилен (ПДК 10 мкг/дм3), ДДТ (сумма изомеров) (ПДК 2 мкг/дм3), альдрин и дильдрин (ПДК 0,03 мкг/дм3), ?-ГХЦГ (линдан) (ПДК 2 мкг/дм3), 2,4 – Д(дихлорфеноксиуксусная кислота) (ПДК 30 мкг/дм3), гексахлорбензол (ПДК 0,01 мкг/дм3), гептахлор (ПДК 0,1 мкг/дм3) и целый ряд других хлорорганических веществ. Эффективное удаление этих веществ достигается с помощью угольных фильтров или систем обратного осмоса. На муниципальных станциях водоподготовки необходимо обеспечить удаление органических веществ из воды перед хлорированием, либо выбрать альтернативные использованию свободного хлора способы обеззараживания воды. В СанПин 10-124 РБ99 количество органических веществ, для которых введены ПДК, достигает 1471. Вернуться

Вернуться к списку