Минерализация, общо съдържание на сол (TDS)
- Повечето реки имат минерализация от няколко десетки милиграма на литър до няколкостотин. Тяхната проводимост варира от 30 μS / cm до 1500 μS / cm.
- Минерализацията на подземните води и солените езера варира в диапазона от 40-50 mg / dm 3 до 650 g / kg (плътността в този случай вече е значително различна от единица).
- Специфичната електрическа проводимост на атмосферните валежи (с минерализация от 3 до 60 mg / dm 3) е 20-120 μS / cm.
Много индустрии, селско стопанство, предприятия за водоснабдяване с питейна вода налагат определени изисквания за качеството на водата, по -специално за минерализацията, тъй като водите, съдържащи голямо количество соли, влияят отрицателно върху растителните и животински организми, технологията на производство и качеството на продуктите, причиняват образуване на мащаби върху стенни котли, корозия, засоляване на почвата.
Класификация на естествените води по минерализация.
В съответствие с хигиенните изисквания за качеството на питейната вода, общата минерализация не трябва да надвишава 1000 mg / dm 3. По споразумение с органите на Роспотребнадзор за водоснабдителна система, която доставя вода без подходящо пречистване (например от артезиански кладенци), се допуска увеличение на минерализацията до 1500 mg / dm 3).
Специфична проводимост на водата
Специфичната проводимост е числено изражение на способността на водния разтвор да провежда електрически ток. Електрическата проводимост на естествената вода зависи главно от концентрацията на разтворените минерални соли и температурата. Естествените води са предимно разтвори на смеси от силни електролити. Минералната част на водата се състои от йони Na +, K +, Ca 2+, Cl -, SO 4 2-, HCO 3 -. Тези йони определят електропроводимостта на естествените води. Наличието на други йони, например Fe 3+, Fe 2+, Mn 2+, Al 3+, NO 3 -, HPO 4 2-, H 2 PO 4 -не влияе значително върху електрическата проводимост, ако тези йони са не се съдържа във водата в значителни количества (например по -ниски от производствените или битовите зауствания). По стойностите на електропроводимостта на естествената вода може приблизително да се прецени солеността на водата, като се използват предварително установени зависимости. Трудностите, възникващи при оценката на общото съдържание на минерални вещества (минерализация) по специфична електропроводимост, са свързани с:
- неравна електропроводимост на разтвори на различни соли;
- увеличаване на електропроводимостта с повишаване на температурата.
Нормализираните стойности на минерализация приблизително съответстват на специфичната електрическа проводимост от 2 mS / cm (1000 mg / dm 3) и 3 mS / cm (1500 mg / dm 3) в случая на двата хлорида (по отношение на NaCl) и карбонатна (по отношение на CaCO 3) минерализация. Стойността на електропроводимостта служи като приблизителен показател за общата им концентрация на електролити, главно неорганични, и се използва в програми за наблюдение на състоянието на водната среда за оценка на солеността на водите. Специфичната електрическа проводимост е удобен обобщен индикатор за антропогенно въздействие.
Температура
Температурата на водата е резултат от няколко едновременни процеса, като слънчева радиация, изпаряване, топлообмен с атмосферата, пренос на топлина чрез течения, турбулентно смесване на вода и др. Интензивност и дълбочина на смесване. Дневните колебания на температурата могат да бъдат няколко градуса и обикновено проникват до плитки дълбочини. В плитки води амплитудата на колебанията на температурата на водата е близка до разликата в температурата на въздуха. Изискванията за качеството на водата на резервоарите, използвани за плуване, спорт и отдих, показват, че лятната температура на водата в резултат на изпускането на отпадъчни води не трябва да се повишава с повече от 3 ° C в сравнение със средната месечна температура на най -горещия месец от година през последните 10 години. В резервоари за риболовни цели се допуска повишаване на температурата на водата в резултат на заустване на отпадъчните води с не повече от 5 ° C в сравнение с естествената температура. Температурата на водата е най-важният фактор, влияещ върху физическите, химичните, биохимичните и биологичните процеси, протичащи в резервоара, от които до голяма степен зависят кислородният режим и интензивността на процесите на самопречистване. Температурните стойности се използват за изчисляване на степента на насищане на водата с кислород, различни форми на алкалност, състоянието на карбонатно-калциевата система, в много хидрохимични, хидробиологични, особено лимнологични изследвания, при изследване на термичното замърсяване.
Най -ценната информация за ефекта от ниските концентрации на калций в питейната вода върху цяла популация от хора е получена при проучвания, проведени в съветския град Шевченко (сега Актау, Казахстан), където са използвани инсталации за обезсоляване в градската водоснабдителна система (източникът на вода е Каспийско море). Местното население показва намаляване на активността на алкалната фосфатаза, намаляване на концентрацията на калций и фосфор в плазмата и увеличаване на декалцификацията на костната тъкан. Тези промени са най -забележими при жените, особено при бременните жени, и зависят от продължителността на пребиваване в Шевченко. Необходимостта от калций в питейната вода се потвърждава и в едногодишен експеримент върху плъхове, на които е осигурена напълно адекватна диета по отношение на хранителни вещества и соли, но им е дадена дестилирана вода, в която 400 mg / L соли без калций и бяха добавени една от тези концентрации на калций: 5 mg / L, 25 mg / L или 50 mg / L. При плъхове, приемащи вода с 5 mg / L калций, е установено намаляване на функционалността на хормоните на щитовидната жлеза и други свързани функции в сравнение с останалите животни, участващи в експеримента.
Смята се, че общата промяна в състава на питейната вода влияе върху човешкото здраве след много години, а намаляването на концентрацията на калций и магнезий в питейната вода се отразява на здравето почти мигновено. Така жителите на Чехия и Словакия през 2000-2002 г. започнаха активно да използват системи за обратна осмоза в апартаментите си за допълнително пречистване на градската вода. В продължение на няколко седмици или месеци местните лекари бяха наводнени с оплаквания от остър дефицит на магнезий (и вероятно калций): сърдечно -съдови нарушения, умора, слабост и мускулни крампи.
3. Рискът от дефицит на жизненоважни вещества и микроелементи при пиене на нискоминерализирана вода.
Въпреки че питейната вода, с редки изключения, не е основният източник на жизненоважни елементи за хората, тя може да допринесе значително за техния прием по няколко причини. Първо, храната на много съвременни хора е доста беден източник на минерали и микроелементи. В случай на граничен дефицит на който и да е елемент, дори относително ниското му съдържание в консумираната питейна вода може да играе съответна защитна роля. Това се дължи на факта, че елементите обикновено присъстват във водата под формата на свободни йони и затова се усвояват по -лесно от водата в сравнение с храната, където се намират главно в сложни молекули.
Изследванията върху животни също илюстрират значението на микродостатъчността в някои от елементите, присъстващи във водата. Така че, според данните на В. А. Кондратюк, лека промяна в концентрацията на микроелементи в питейната вода драстично влияе върху тяхното съдържание в мускулната тъкан. Тези резултати са получени в 6-месечен експеримент, при който плъховете са рандомизирани в 4 групи. Първата група получи вода от чешмата, втората - слабоминерализирана вода, третата - нискоминерализирана вода с добавка на йодид, кобалт, мед, манган, молибден, цинк и флуорид. Последната група получи вода с ниска минерализация с добавяне на същите елементи, но десет пъти по-висока концентрация. Установено е, че нискоминерализираната вода влияе върху процеса на хематопоеза. При животни, които са получили деминерализирана вода, средното съдържание на хемоглобин в еритроцитите е с 19% по -ниско, отколкото при плъхове, на които е дадена чешмяна вода. Разликите в съдържанието на хемоглобин са дори по -високи в сравнение с животните, които са получавали минерална вода.
Последните епидемиологични проучвания в Русия, проведени сред групи от населението, живеещи в райони с различна соленост на водата, показват, че нискоминерализираната питейна вода може да доведе до хипертония и коронарна болест на сърцето, язва на стомаха и дванадесетопръстника, хроничен гастрит, гуша, усложнения при бременност и различни на усложнения при новородени и кърмачета, включително жълтеница, анемия, фрактури и нарушения на растежа. Изследователите обаче отбелязват, че за тях остава неясно дали питейната вода има такъв ефект върху здравето или всичко е свързано с общата екологична ситуация в страната.
Отговаряйки на този въпрос, Г. Ф. Лутай провежда голямо кохортно епидемиологично проучване в района Уст-Илимск на Иркутска област в Русия. Изследването се фокусира върху заболеваемостта и физическото развитие на 7658 възрастни, 562 деца и 1582 бременни жени и техните новородени в два района, снабдени с вода с различна тотална минерализация. Водата в една от тези зони имаше общо съдържание на сол 134 mg / l, от които калций 18,7 mg / l, магнезий 4,9 mg / l, бикарбонати 86,4 mg / l. В друга област общата минерализация на водата е 385 mg / l, от които калций 29,5 mg / l, магнезий 8,3 mg / l и въглеводороди 243,7 mg / l. Определя се и съдържанието на сулфати, хлориди, натрий, калий, мед, цинк, манган и молибден във вода. Населението на тези две области не се различаваха помежду си в социални и екологични условия, време на пребиваване в съответните региони и хранителни навици. Сред населението на района с по -малко минерализирана вода са установени по -високи нива на заболеваемост от гуша, хипертония, исхемична болест на сърцето, язва на стомаха и дванадесетопръстника, хроничен гастрит, холецистит и нефрит. Децата, живеещи в тази област, показват по -бавно физическо развитие, проява на аномалии в растежа. Бременните жени са по -склонни да страдат от оток и анемия. Новородените в тази област са по -податливи на болести. Най-ниската честота се наблюдава в райони с хидрокарбонатна вода, която има обща минерализация от около 400 mg / l и съдържа 30-90 mg / l калций и 17-35 mg / l магнезий. Авторът стигна до извода, че такава вода може да се счита за физиологично оптимална.
4. Измиване на хранителни вещества от храната, приготвена в ниско минерализирана вода.
Установено е, че когато се използва омекотена вода за готвене, има значителна загуба на храна (месо, зеленчуци, зърнени храни) от микро и макро елементи. До 60% магнезий и калций, 66% мед, 70% манган, 86% кобалт се измиват от продуктите. От друга страна, когато за готвене се използва твърда вода, загубата на тези елементи се намалява.
Тъй като повечето хранителни вещества се усвояват чрез храната, използването на нискоминерализирана вода за готвене и преработка на храни може да доведе до забележими дефицити на някои важни микроелементи и макроелементи. Настоящото меню на повечето хора обикновено не съдържа всички основни елементи в достатъчни количества и затова всеки фактор, който води до загуба на основни минерали и хранителни вещества по време на процеса на готвене, допълнително изостря ситуацията.
5. Възможно увеличаване на приема на токсични вещества в организма.
Нискоминерализираната и особено деминерализирана вода е изключително агресивна и е способна да извлича тежки метали и някои органични вещества от материалите, с които влиза в контакт (тръби, фитинги, резервоари за съхранение). В допълнение, съдържащите се във водата калций и магнезий имат някакъв антитоксичен ефект. Липсата им в питейна вода, която също е попаднала във вашата ламарина през медни тръби, лесно ще доведе до отравяне с тежки метали.
Сред осемте случая на интоксикация с питейна вода, съобщени в САЩ през 1993-1994 г., имаше три случая на отравяне с олово при кърмачета, чиито нива в кръвта бяха съответно 1,5, 3,7 и 4,2 пъти по-високи. И в трите случая оловото се извлича от споените с олово шевове в резервоарите за питейна вода с обратна осмоза, използвани за отглеждане на бебешка храна.
Известно е, че калцият и в по -малка степен магнезият имат антитоксично действие. Те пречат на йони на тежки метали като олово и кадмий да се абсорбират в кръвта от червата, като се конкурират за местата на свързване. Въпреки че този защитен ефект е ограничен, той не може да бъде изхвърлен. В същото време други токсични вещества могат да влязат в химическа реакция с калциеви йони, образувайки неразтворими съединения и по този начин да загубят токсичния си ефект. Популациите в райони с водоснабдяване с ниска соленост могат да бъдат изложени на повишен риск от токсичност в сравнение с популациите в региони, където се използва обикновена твърда вода.
6. Възможно бактериално замърсяване на нискоминерализирана вода.
Тази точка в оригиналната статия е малко пресилена, но все пак. Всяка вода е податлива на бактериално замърсяване, поради което тръбопроводите съдържат минимална остатъчна концентрация на дезинфектанти - например хлор. Известно е, че мембраните за обратна осмоза са в състояние да премахнат практически всички известни бактерии от водата. Водата за обратна осмоза обаче също трябва да бъде дезинфекцирана и задържана в остатъчната концентрация на дезинфектанта, за да се избегне вторично замърсяване. Илюстративен пример е огнището на коремен тиф, причинено от обработена с обратна осмоза вода в Саудитска Арабия през 1992 г. Те решиха да се откажат от хлорирането на вода с обратна осмоза, тъй като на теория тя умишлено беше стерилизирана чрез обратна осмоза. Чешкият национален институт по обществено здраве в Прага е тествал продукти, предназначени да влязат в контакт с питейна вода, и е установил например, че резервоарите под налягане в битовите инсталации за обратна осмоза са податливи на свръхрастеж на бактерии.
1. Според доклада на СЗО от 1980 г. (Сидоренко, Рахманин).Питейната вода с ниска минерализация води до извличане на соли от тялото. Тъй като странични ефекти, като нарушение на водно-солевия метаболизъм, се наблюдават не само при експерименти с напълно деминерализирана вода, но и при използване на нискоминерализирана вода с общо съдържание на сол в диапазона от 50 до 75 mg / l, групата на Ю. А. Рахманин в своя доклад препоръчва на СЗО да определи долната граница за общата минерализация на питейната вода на ниво 100 mg / l. Оптималното ниво на соленост на питейната вода, съгласно тези препоръки, трябва да бъде около 200-400 mg / l за хлоридно-сулфатни води и 250-500 mg / l за хидрокарбонатни води. Препоръките се основават на обширни експериментални проучвания при плъхове, кучета и човешки доброволци. В експериментите е използвана московска чешмяна вода; обезсолена вода, съдържаща приблизително 10 mg / l соли; лабораторно приготвена вода, съдържаща 50, 100, 250, 300, 500, 750, 1000 и 1500 mg / l разтворени соли със следния йонен състав:
- сред всички хлоридни аниони 40%, хидрокарбонатни аниони 32%, сулфати 28%;
- сред всички катиони натрий 50%, калций 38%, магнезий 12%.
В допълнение към нивото на обща минерализация, този доклад обосновава минималното съдържание на калций в питейната вода - не по -малко от 30 mg / l. Това изискване е въведено след изучаване на критичните ефекти в резултат на хормонални промени в метаболизма на калция и фосфора и намаляване на костната минерализация при питейна вода, лишена от калций. Докладът също така препоръчва поддържането на съдържанието на бикарбонатни аниони на ниво от 30 mg / l, което помага да се поддържат приемливи органолептични характеристики, да се намали корозивността и да се създаде равновесна концентрация за препоръчителната минимална концентрация на калций.
По -новите изследвания доведоха до по -точни изисквания. Така в един от тях е изследван ефектът на питейната вода, съдържаща различни концентрации на соли на твърдост, върху здравето на жените на възраст от 20 до 49 години в четири града на Южен Сибир. Водата в град А имаше най -ниско съдържание на тези елементи (3,0 mg / L калций и 2,4 mg / L магнезий). Водата в град В беше по -твърда (18.0 mg / L калций и 5.0 mg / L магнезий). Най -висока твърдост се наблюдава в градовете С (22,0 mg / L калций и 11,3 mg / L магнезий) и D (45,0 mg / L калций и 26,2 mg / L магнезий). Жените, живеещи в градове А и В, са по-склонни да бъдат диагностицирани със сърдечно-съдови заболявания (въз основа на ЕКГ данни), по-високо кръвно налягане, соматоформни автономни дисфункции, главоболие, замаяност и остеопороза (въз основа на рентгенова абсорбциометрия) в сравнение с тези в градове C и D. Тези резултати показват, че минималното съдържание на магнезий в питейната вода трябва да бъде 10 mg / l, а минималното съдържание на калций може да бъде намалено до 20 mg / l (в сравнение с препоръките на СЗО от 1980 г.).
Въз основа на наличните понастоящем данни различни изследователи най -накрая са стигнали до следните препоръки относно оптималната твърдост на питейната вода:
А. магнезий - не по -малко от 10 mg / l, оптимално около 20-30 mg / l;
б. калций - не по -малко от 20 mg / l, оптимално 40-80 mg / l;
v. тяхната сума (обща твърдост) е 4-8 mg-eq / l.
В същото време магнезият е ограничен отдолу в ефекта си върху сърдечно -съдовата система, а калцият - като компонент на костите и зъбите. Горната граница на оптималния диапазон на твърдост е определена въз основа на опасения относно възможното влияние на твърдата вода върху появата на уролитиаза.
Ефекти на твърдата вода върху образуването на камъни в бъбреците
При определени условия разтворените вещества, съдържащи се в урината, могат да кристализират и да се отлагат по стените на бъбречните чаши и таза, в пикочния мехур, а също и в други органи на отделителната система.Според химичния състав се различават няколко вида камъни в урината, но поради твърдостта на водата интерес представляват главно фосфатите и оксалатите. При нарушен фосфорно-калциев метаболизъм или при хипервитаминоза на витамин D могат да се образуват фосфатни камъни. Повишеното съдържание на соли на оксалова киселина в храната - оксалати - може да доведе до появата на оксалатни камъни. И калциевият оксалат, и калциевият фосфат са неразтворими във вода. Между другото, има много оксалати не само в киселец, но и в цикория, магданоз, цвекло. И оксалатите също се синтезират от тялото.
Ефектът от твърдостта на водата върху образуването на камъни в урината е трудно да се определи. Повечето проучвания, оценяващи ефекта на твърдостта на водата върху появата и развитието на уролитиаза (уролитиаза), използват данни от стационарни лечебни заведения. В този смисъл проучване на Schwartz et al. , значително различни по това, че всички данни са били събрани амбулаторно, докато пациентите са останали в естествената си среда и са се занимавали с ежедневните си дейности. Тази статия представя най -голямата група пациенти досега, което дава възможност да се оцени ефектът от твърдостта на водата върху различни компоненти на урината.
Учените са обработили огромно количество материал. Агенцията на САЩ за опазване на околната среда (EPA) е предоставила геореферентна информация за химичния състав на питейната вода в Съединените щати. Тази информация е комбинирана с национална база данни за амбулаторни пациенти с уролитиаза (тя съдържа пощенския код на пациента, така че е възможно георефериране). По този начин са идентифицирани 3270 амбулаторни пациенти с калциеви камъни.
В съзнанието на повечето хора повишената твърдост на водата е синоним на повишен риск от развитие на уролитиаза (камъните в бъбреците са специален случай на уролитиаза). Съдържанието на минерали и особено калций в питейната вода изглежда се възприема от много хора като заплаха за здравето.
Въпреки тези общи притеснения относно твърдостта на водата, нито едно изследване не подкрепя предположението, че пиенето на твърда вода увеличава риска от камъни в урината.
Sierakowski et al. проучи 2302 медицински доклада от болници, разпръснати из Съединените щати, и установи, че пациентите, които живеят в райони, снабдени с твърда вода, имат по -нисък риск от уролитиаза. По същия начин в цитираната работа е установено, че твърдостта на питейната вода е обратно пропорционална на честотата на уролитиаза.
В това проучване броят на епизодите на уролитиаза е бил малко по -висок при пациенти, живеещи в райони с по -мека вода, което е в съответствие с данните на други автори, но противно на общественото възприятие. Известно е, че в някои случаи, като тези с хиперкалциурия, повишеният перорален прием на калций може да влоши образуването на камъни в урината. При пациенти с хипероксалурична калциева нефролитиаза, повишеното перорално приложение на калций, от друга страна, може успешно да инхибира образуването на камъни, като свързва солите на оксалова киселина с калций в червата и по този начин ограничава притока на оксалати в пикочната система. Приемът на калций в питейната вода има потенциал да инхибира образуването на калциеви камъни в урината при някои пациенти и допринася за образуването на камъни при други. Тази теория е тествана от Curhan et al., Която оценява ефектите от приема на калций при 505 пациенти с рецидивиращо смятане. След 4 години проследяване групата пациенти, приемащи калций, има най-малък брой епизоди на камъни в урината. Изследователите стигат до извода, че високият прием на калций с храната намалява риска от симптоматична уролитиаза.
Въпреки опасенията на обществеността относно потенциалната литогенеза на твърдата чешмяна вода, съществуващите научни доказателства показват, че няма връзка между твърдостта на водата и разпространението на камъни в урината. Изглежда има връзка между твърдостта на водата и нивата на калций, цитрат и магнезий в урината, но значението на това е неизвестно.
Между другото, авторът дава интересно сравнение: консумацията на една чаша мляко може да бъде еквивалентна на два литра вода от чешмата по отношение на съдържанието на калций. Така, според Министерството на земеделието на САЩ (USDA), 100 g мляко съдържа 125 mg калций. Същото количество вода от градския водопровод съдържа само около 4-10 mg калций.
Заключение
Питейната вода трябва да съдържа минимални концентрации на някои основни минерали. За съжаление, твърде малко внимание се обръща на полезните свойства на питейната вода. Основният акцент беше върху токсичността на непречистената вода. Резултатите от скорошни проучвания, насочени към установяване на оптимален минерален състав на питейната вода, трябва да бъдат чути не само от публични и частни структури, отговорни за водоснабдяването на цели градове, но и от обикновени хора, които злоупотребяват с пречиствателни системи у дома.Питейната вода, произведена от промишлени инсталации за обезсоляване, обикновено се реминерализира, но у дома водата с обратна осмоза обикновено не се минерализира. Въпреки това, дори и при солеността на обезсолените води, техният химичен състав може да остане незадоволителен по отношение на нуждите на организма. Да, във водата могат да се добавят калциеви соли, но тя няма да съдържа други основни микроелементи - флуор, калий, йод. Освен това обезсолената вода е по -минерализирана по технически причини - за да се намали корозивността й, а за значението на разтворените във водата вещества за човешкото здраве обикновено не се мисли. Нито един от методите, използвани за реминерализация на обезсолена вода, не може да се счита за оптимален, тъй като във водата се добавя само много тесен набор от соли.
Ефектът на твърдата вода върху образуването на камъни в бъбреците не е научно доказан. Съществуват опасения, че увеличената консумация на соли на оксалова киселина или фосфати заедно с калций може да доведе до кристализация на неразтворими калциеви соли на фосфорна или оксалова киселина в органите на отделителната система, но в тялото на здрав човек, според съществуващите научни данни , не е обект на такъв риск. В риск могат да бъдат хора, страдащи от бъбречно заболяване, хипервитаминоза на витамин D, нарушен калциево-фосфорен, оксалатен, цитратен метаболизъм или ядещи значителни количества соли на оксалова киселина. Установено е например, че едно здраво тяло е в състояние да преработи до 50 mg оксалати на 100 g храна без никакви последици за себе си, но само спанакът съдържа 750 mg / 100 g оксалати, така че вегетарианците могат да бъдат риск.
Като цяло деминерализираната вода е не по -малко вредна от отпадъчните води и през 21 век е крайно време да се отклоним от стандартизирането на показателите за качество на водата само отгоре. Сега е необходимо да се установят и долните граници на съдържанието на минерали в питейната вода. Физиологично оптимален е само тесен коридор от концентрации и състав на питейната вода. Наличната в момента информация по този въпрос може да бъде представена под формата на таблица.
Таблица 1. Оптимално минерализиране на питейна вода
| Елемент | Единици | Минимално съдържание | Оптимално ниво | Максимално ниво, SanPiN 2.1.4.1074-01 или * препоръка на СЗО |
|---|---|---|---|---|
| Тотална минерализация | mg / l | 100 | 250-500 за хидрокарбонатни води 200-400 за хлоридно-сулфатни води |
1000 |
| Калций | mg / l | 20 | 40-80 | - |
| Магнезий | mg / l | 10 | 20-30 | - Добави тагове |
Според показателите, определени в SanPiN, общата минерализация на питейната вода е нормална - тоест стойностите в максимално допустимите концентрации (ПДК) - трябва да останат в рамките на 1000 mg / l. В случай на отделно разглеждане на епидемиологичната ситуация в конкретно селище или за конкретна водоснабдителна система, със заповед на държавния главен санитарен лекар, този показател може да бъде увеличен до 1500 mg / l. Тези ограничения са установени от органолептични характеристики. Оптималните стойности обаче попадат в диапазона от 200 до 400 mg твърди вещества на литър.
Самият параметър за обща минерализация в таблицата SanPiN е придружен от следпис в скоби: "сух остатък". В този случай стойността на сухия остатък може да не съвпада с действителната минерализация, тъй като методът за определяне на сухия остатък чрез изпаряване и претегляне на остатъка не взема предвид някои летливи разтворени органични съединения. В резултат на това разликата в стойностите може да достигне 10%.
Обща минерализация: понятие и категории
Под общата минерализация е обичайно да се разбира общото съдържание на вещества, разтворени във вода, което води до второто име "съдържание на сол", което също е законно да се използва, тъй като разтворените вещества са във водата под формата на калий, магнезий, натриеви соли, калциеви сулфати, хлориди, хидрокарбонати. Това са предимно неорганични вещества и органични в малки количества.
Повърхностните води, при равни други условия, при оценката на солеността имат по -ниски седименти от подземните води. Следователно подземните имат солен (понякога горчив) вкус. В допълнение, степента на минерализация се влияе от:
- геоложки район,
- отпадъчни води (особено в индустриалните райони),
- оттока на дъждовните води е предимно в онези градове, където комуналните услуги използват сол навсякъде с обледеняване.
За да се улесни степенуването на минерализацията ("солеността") на естествената вода, се използва таблица с категории от ултрапресни до солени соли:
Вкус и минерални доставки към тялото чрез вода
Прагът на усещане за сулфати е 500 mg / l, а за хлориди е 350 mg / l. По принцип водата с общо съдържание на сол от 600 mg / литър се счита за вкусна.
Вкусовите качества на нискоминерализираната вода се определят в зависимост от вкусовите навици на потребителите и се характеризират в диапазона от „свеж и безвкусен“ до „лек и приятен“.
В същото време съществува обективна долна граница на минерализация, базирана на адаптивните реакции на хомеостазата на организма, която е около 100 mg сух остатък на литър със стойности от 25 и 10 mg / l за калций и магнезий , съответно. Като цяло оптималната стойност се счита в диапазона от 200-400 mg сух остатък на литър.
Възможността за снабдяване на организма с минерали чрез вода в размер на една четвърт от необходимите дневни нужди активно се оспорва от противниците на тази тенденция. Доказателствата са убедителни обобщени таблици, които сравняват редица характеристики:
- Минерали, необходими на човек (с условно надценено предположение за пълна смилаемост на веществата).
- Съставът зависи от съдържанието на максимално допустимата концентрация.
- Ежедневна консумация на вода и др.
Взети заедно, тези признаци показват, че на теория водата може да се разглежда като източник на микроелементи само за снабдяване на организма с флуор и йод. Като се имат предвид обаче редица условни „идеални“ предположения и разликата в съдържанието на такива елементи в различни региони на Русия, питейната вода не може да се счита за достатъчен източник дори на тези микроелементи.
Минерални соли в промишлена вода
За техническа течност за редица индустрии се налага да се предоставят по -строги стандарти за съдържанието на сол. По този начин предотвратяването на солни отлагания в каналите за водна пара на ТЕЦ или ТЕЦ може да бъде осигурено чрез присъствието на соли в минимално количество - по -малко от 1 mg / l - и в двете среди (по -малко от 1 mg / l).
Когато хидравличният поток се движи през тръби, обикновено не се наблюдава пренасищане с минерални соли, като се вземат предвид ниската концентрация и относително ниската температура, в граничните слоеве с нисък дебит, при наличие на грапавост по стените на тръбата, изолационни дефекти и др. валежите могат да се задействат.
Тенденциите към строго регулиране на качеството на техническите водни ресурси имат две насоки:
- създаване на параметри за всеки индикатор, подобно на начина, по който се прави за питейни ресурси;
- създаване на модели на воден състав за технически цели, които не биха разделили стандарта за отделни физико -химични показатели, но биха включили цяла гама от свойства.
Сега изискванията за свойствата на консумирания и изтегления хидравличен поток са записани в отрасловите методологии за видовете производство и специфичните отрасли.
Отстраняване на минерални соли
Деминерализацията (или процесът на отстраняване на минерални вещества) се извършва чрез дейонизация, дестилация, електролиза, обратна осмоза, което често изисква определена подготовка на ресурса, но позволява постигане на много висока (до 99,9%) степен на пречистване , какъвто е случаят при използване на мембранни системи.
- Дестилация. Принципът се основава на изпаряване и концентрация на пара. Технологията се счита за енергоемка и протича с образуването на котлен камък по стените на изпарителя.
- Електродиализа. Процесът възниква поради движението на йони в електрическо поле с инсталиране на йон-селективни мембрани, които позволяват преминаването само на катиони или само аниони, в резултат на което концентрацията на соли намалява в обема, ограничен от мембраните.
- Дейонизация. Обезсоляването осигурява йонообмен в 2 слоя йонообменен материал. Дейонизираната вода се използва във фармацевтиката, химията, обработката на кожа и др.
- Обратна осмоза. Пречистването се основава на "изтласкване" на капки през полупропусклива мембрана с пори, сравними по размер с молекулата H2O. Под налягане само самата молекула, нискомолекулни газове, преминава през мембраната, а примесите се филтрират и сливат.
Водният ресурс за този процес изисква предварително почистване от ръжда, пясък и други суспензии, първо с помощта на механични клетъчни (с размер до 5 микрона) патрони, след това - филтри с гранулиран въглерод, който адсорбира метали, свободен хлор, а след това - филтри с пресовани кокосови въглища за елиминиране на хлорорганичните съединения.
Тези филтърни мембрани не могат да бъдат сравнявани нито по функция, нито по мащаб с филтърни екрани, инсталирани на аератори и водосберегатели (например http://water-save.com/). В икономистите филтрите са много по -големи и решават напълно различни проблеми с аерирането на водата и създаването на ефект на „пълен“ поток с по -нисък действителен разход на вода.
Известният израз на диетолозите „Ние сме това, което ядем“ може да бъде перифразиран по отношение на водата. Здравето ни зависи пряко от това, което пием. За съжаление, качеството на питейната вода е основна грижа по света. Състоянието на водоснабдителните системи прави все по -необходимо да се прибягва до инсталиране на мощни филтри или до използване на закупена бутилирана вода. Каква вода наричаме минерална вода? Как минерализацията на водата влияе върху човешкото здраве?
Каква вода може да се нарече минерална?
Обикновената питейна вода, която събираме от чешмата или купуваме в бутилки, също може да се счита до известна степен за минерална. Той също така съдържа соли и различни химични елементи в различни пропорции. И все пак под определено име е обичайно да се има предвид водата, наситена с полезни органични вещества в различна степен на концентрация. Основният показател, който определя химичния състав на основния източник на живот, неговата годност за пиене, е общата соленост на водата или, с други думи, сухият остатък. Това е индикатор за количеството органична материя в един литър течност (mg / l).
Източници на минерализация
Минерализацията на водите може да се случи както естествено, така и индустриално, изкуствено. В природата подземните реки поемат ценни соли, микроелементи и други частици от скалите, по които преминават.
Уви, чистите извори за пиене станаха рядкост. Човечеството е все по -принудено да използва специални инсталации за почистване от замърсяване с вредни вещества. Съвременните методи за филтриране могат да извлекат използваема вода от почти всяка течност. В резултат на използването на такива технологии понякога става почти дестилиран и също вреден за постоянна употреба в храни. Изкуствено пречистената вода претърпява повторна минерализация и се пълни с необходимия състав по неестествен начин.
Степен на минерализация на водата
Водата със стойност на сухо вещество под 1000 mg / l се счита за прясна, това е показател за повечето реки и езера. Именно този праг се счита за най -висок за питейна вода; при тази граница човек не изпитва дискомфорт и неприятен солен или горчив вкус. Минерализацията на вода над 1000 mg / l, освен че променя вкуса й, намалява способността за утоляване на жаждата, а понякога има вредно въздействие върху организма.
Под 100 mg / l - ниска степен на минерализация. Такава вода има неприятен вкус и причинява метаболитни нарушения при продължителна употреба.
Учените балнеолози са извели оптималния показател за насищане с органични вещества - от 300 до 500 mg / l. Сухият остатък от 500 до 100 mg / l се счита за увеличен, но приемлив.
Потребителски свойства на водата
Според своите потребителски свойства водата трябва да бъде разделена на подходяща за ежедневна употреба и тази, използвана за терапевтични и профилактични цели.
- Пречистена изкуствено от всички вещества вода е подходяща за пиене и готвене. Това няма да донесе много вреда, освен че няма да донесе абсолютно никаква полза. Тези, които се страхуват от инфекции, консумират само такава течност, рискуват дефицит на полезни соли и минерали. Те ще трябва да се попълват изкуствено.
- Трапезната вода е най -благоприятната за ежедневна употреба, почистена от мръсотия и вредни примеси и умерено подхранена с всичко необходимо.
- Лечебните трапезни води вече се отличават с префикса „медицински”. Те се приемат като лекарство или за профилактика. Тоест всеки може да ги пие, но умерено и не постоянно, но те не могат да се използват за готвене.
- Чисто лечебните минерални води обикновено се приемат само по предписание на лекар, в повечето случаи като процедура в балнеоложки курорт. Високата минерализация на водата прави нейното използване неприемливо в широк диапазон.
Класификация на водата по състав
В минералното общество е обичайно да се наричат разтворени в тях лекарствени и лечебни вещества органични вещества, минерали и газове са значително различни и зависят от местоположението на източника. Основната характеристика на водата е нейният йонен състав, чийто общ списък включва около 50 различни йона. Основната минерализация на водите е представена от шест основни елемента: катиони на калий, калций, натрий и магнезий; хлоридни, сулфатни и бикарбонатни аниони. Според преобладаването на определени елементи минералните води се разделят на три големи основни групи: хидрокарбонатни, сулфатни и хлоридни.
В повечето случаи в чист вид отделна група вода рядко присъства в природата. Най-често има източници от смесен тип: хлорид-сулфат, сулфат-хидрокарбонат и др. На свой ред групите са разделени на класове според преобладаването на определени йони. Има калциеви, магнезиеви или смесени води.
Просто пийте и бъдете здрави
Минерализацията на водата се използва широко за медицински цели, както за вътрешна употреба, така и за външна употреба, под формата на вани и други водни процедури.
- Хидрокарбонатните води се използват за лечение и предотвратяване на заболявания на храносмилателната система, свързани с висока киселинност. Те помагат да се отървете от киселини, почистват тялото от пясък и камъни.
- Сулфатите също стабилизират работата на червата. Основната област на тяхното влияние е черният дроб, жлъчните пътища. Препоръчвайте лечение с такива води при диабет, затлъстяване, хепатит, жлъчна обструкция.
- Наличието на хлориди премахва нарушенията на стомашно -чревния тракт, стабилизира стомаха и панкреаса.
Високата минерализация може да причини значителни увреждания на здравето, ако се използва неправилно. Лице с храносмилателни и метаболитни проблеми трябва да приема тези естествени лекарства според указанията и под наблюдението на медицински специалист.
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, хората оказват значително влияние върху цялостната 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 показания. 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 чрез технологията за 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 отлагането на котлен камък и валежите в котелното помещение, котелното и водопроводното 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 алуминий и железно желязо е ниска при нивото на рН на естествената вода, така че ефектът им върху твърдостта на водата също е малък.
Зареждане ...