Mineralizacija, ukupni sadržaj soli (TDS)
- Većina rijeka ima mineralizaciju od nekoliko desetina miligrama po litri do nekoliko stotina. Njihova provodljivost varira od 30 μS/cm do 1500 μS/cm.
- Mineralizacija podzemnih voda i slanih jezera varira u rasponu od 40-50 mg / dm 3 do 650 g / kg (gustoća se u ovom slučaju već značajno razlikuje od jedinice).
- Specifična električna provodljivost atmosferskih padavina (sa mineralizacijom od 3 do 60 mg / dm 3) je 20-120 μS / cm.
Mnoge industrije, poljoprivreda, preduzeća za snabdijevanje pitkom vodom postavljaju određene zahtjeve za kvalitetu vode, posebno za mineralizaciju, jer vode koje sadrže veliku količinu soli negativno utiču na biljne i životinjske organizme, tehnologiju proizvodnje i kvalitet proizvoda, uzrokuju stvaranje kamenca na zidni kotlovi, korozija, zaslanjivanje tla.
Klasifikacija prirodnih voda prema mineralizaciji.
U skladu sa higijenskim zahtjevima za kvalitetu vode za piće, ukupna mineralizacija ne smije prelaziti 1000 mg/dm3. Po dogovoru sa vlastima Rospotrebnadzora, za sistem vodosnabdijevanja koji opskrbljuje vodu bez odgovarajućeg tretmana (na primjer, iz arteških bunara), dozvoljeno je povećanje mineralizacije do 1500 mg / dm 3).
Specifična provodljivost vode
Specifična provodljivost je numerički izraz sposobnosti vodene otopine da provodi električnu struju. Električna provodljivost prirodne vode ovisi uglavnom o koncentraciji otopljenih mineralnih soli i temperaturi. Prirodne vode su uglavnom otopine mješavina jakih elektrolita. Mineralni dio vode čine joni Na+, K+, Ca 2+, Cl -, SO 4 2-, HCO 3 -. Ovi joni određuju električnu provodljivost prirodnih voda. Prisustvo drugih jona, na primjer, Fe 3+, Fe 2+, Mn 2+, Al 3+, NO 3 -, HPO 4 2-, H 2 PO 4 - ne utiče mnogo na električnu provodljivost ako su ovi joni nisu sadržane u vodi u značajnim količinama (na primjer, manjim od proizvodnih ili ispuštanja otpadnih voda iz domaćinstava). Po vrijednostima električne provodljivosti prirodne vode može se približno procijeniti salinitet vode koristeći unaprijed utvrđene ovisnosti. Poteškoće koje nastaju u proceni ukupnog sadržaja mineralnih materija (mineralizacija) po specifičnoj električnoj provodljivosti povezane su sa:
- nejednaka električna provodljivost rastvora različitih soli;
- povećanje električne provodljivosti s povećanjem temperature.
Normalizirane vrijednosti mineralizacije približno odgovaraju specifičnoj električnoj provodljivosti od 2 mS / cm (1000 mg / dm 3) i 3 mS / cm (1500 mg / dm 3) u slučaju oba klorida (u smislu NaCl) i karbonatna (u smislu CaCO 3 ) mineralizacija. Vrijednost specifične električne provodljivosti služi kao približan pokazatelj njihove ukupne koncentracije elektrolita, uglavnom anorganskih, i koristi se u programima za praćenje stanja vodene sredine za procjenu saliniteta vode. Specifična električna provodljivost je pogodan sažeti indikator antropogenog uticaja.
Temperatura
Temperatura vode je rezultat više istovremenih procesa, kao što su sunčevo zračenje, isparavanje, izmjena topline sa atmosferom, prijenos topline strujama, turbulentno miješanje vode, itd. intenzitet i dubina miješanja. Dnevne temperaturne fluktuacije mogu biti nekoliko stepeni i obično prodiru do malih dubina. U plitkoj vodi, amplituda kolebanja temperature vode bliska je razlici u temperaturi zraka. Zahtjevi za kvalitetom vode akumulacija koje se koriste za kupanje, sport i rekreaciju ukazuju na to da ljetna temperatura vode kao rezultat ispuštanja otpadnih voda ne bi trebala porasti za više od 3°C u odnosu na prosječnu mjesečnu temperaturu najtoplijeg mjeseca. godine u proteklih 10 godina. U akumulacijama za ribarske svrhe dopušteno je povećanje temperature vode kao rezultat ispuštanja otpadnih voda za najviše 5 ° C u odnosu na prirodnu temperaturu. Temperatura vode je najvažniji faktor koji utiče na fizičke, hemijske, biohemijske i biološke procese koji se odvijaju u rezervoaru, od čega u velikoj meri zavisi režim kiseonika i intenzitet procesa samopročišćavanja. Temperaturne vrijednosti se koriste za izračunavanje stepena zasićenosti vode kiseonikom, različitih oblika alkalnosti, stanja karbonat-kalcijum sistema, u mnogim hidrohemijskim, hidrobiološkim, posebno limnološkim studijama, u proučavanju termičkog zagađenja.
Najvrednije informacije o uticaju niske koncentracije kalcijuma u vodi za piće na čitavu populaciju ljudi dobijene su u studijama sprovedenim u sovjetskom gradu Ševčenko (danas Aktau, Kazahstan), gde su u gradskom vodovodnom sistemu korišćena postrojenja za desalinizaciju. (izvor vode je Kaspijsko more). Lokalno stanovništvo pokazalo je smanjenje aktivnosti alkalne fosfataze, smanjenje koncentracije kalcija i fosfora u plazmi i povećanje dekalcifikacije koštanog tkiva. Ove promjene su bile najuočljivije kod žena, posebno trudnica, a zavisile su od dužine boravka u Ševčenku. Potreba za kalcijumom u vodi za piće potvrđena je i u jednogodišnjem eksperimentu na štakorima koji su imali potpuno adekvatnu ishranu u smislu hranljivih materija i soli, ali su zalivani destilovanom vodom u koju je dodato 400 mg/L kalcijuma -slobodne soli i jedna od ovih koncentracija kalcija: 5 mg/L, 25 mg/L ili 50 mg/L. Kod štakora koji su primali vodu sa 5 mg/L kalcija, utvrđeno je smanjenje funkcionalnosti hormona štitnjače i drugih srodnih funkcija u odnosu na ostale životinje koje su sudjelovale u eksperimentu.
Smatra se da opća promjena sastava vode za piće utječe na zdravlje ljudi nakon mnogo godina, a smanjenje koncentracije kalcija i magnezija u vodi za piće gotovo trenutno utiče na zdravlje. Tako su stanovnici Češke i Slovačke 2000.-2002. počeli aktivno koristiti sisteme reverzne osmoze u svojim stanovima za dodatno pročišćavanje gradske vode. Tokom nekoliko sedmica ili mjeseci, lokalni ljekari su bili preplavljeni pritužbama na akutni nedostatak magnezijuma (a možda i kalcijuma): kardiovaskularni poremećaji, umor, slabost i grčevi u mišićima.
3. Rizik od manjka vitalnih supstanci i mikroelemenata kod pijenja malo mineralizovane vode.
Iako voda za piće, uz rijetke izuzetke, nije glavni izvor vitalnih elemenata za ljude, ona može značajno doprinijeti njihovom unosu iz više razloga. Prvo, hrana mnogih modernih ljudi prilično je siromašan izvor minerala i elemenata u tragovima. U slučaju graničnog nedostatka bilo kojeg elementa, čak i relativno nizak sadržaj istog u konzumiranoj vodi za piće može imati odgovarajuću zaštitnu ulogu. To je zbog činjenice da su elementi obično prisutni u vodi u obliku slobodnih jona i stoga se lakše apsorbiraju iz vode u odnosu na hranu, gdje se uglavnom nalaze u složenim molekulima.
Studije na životinjama također ilustruju važnost mikro-dovoljnosti nekih elemenata prisutnih u vodi. Dakle, prema podacima V.A.Kondratyuka, mala promjena koncentracije elemenata u tragovima u vodi za piće dramatično utječe na njihov sadržaj u mišićnom tkivu. Ovi rezultati su dobijeni u šestomjesečnom eksperimentu u kojem su štakori randomizirani u 4 grupe. Prvoj grupi davana je voda iz slavine, drugoj - niskomineralizovana voda, trećoj - niskomineralizovana voda sa dodatkom jodida, kobalta, bakra, mangana, molibdena, cinka i fluorida. Posljednja grupa je dobila niskomineraliziranu vodu s dodatkom istih elemenata, ali deset puta veću koncentraciju. Utvrđeno je da niskomineralizirana voda utiče na proces hematopoeze. Kod životinja koje su primale demineraliziranu vodu prosječan sadržaj hemoglobina u eritrocitima bio je 19% niži nego kod pacova koji su dobivali vodu iz slavine. Razlike u sadržaju hemoglobina bile su čak i veće u odnosu na životinje koje su primale mineralnu vodu.
Nedavne epidemiološke studije u Rusiji, sprovedene među grupama stanovništva koje žive u područjima sa različitim salinitetom vode, pokazuju da niskomineralizovana voda za piće može dovesti do hipertenzije i koronarne bolesti srca, čira na želucu i dvanaestopalačnom crevu, hroničnog gastritisa, gušavosti, komplikacija trudnoće i raznih komplikacija kod novorođenčadi i dojenčadi, uključujući žuticu, anemiju, frakture i poremećaje rasta. Međutim, istraživači napominju da im je ostalo nejasno da li je to voda za piće koja ima takav učinak na zdravlje ili je sve u pitanju opća ekološka situacija u zemlji.
Odgovarajući na ovo pitanje, G.F. Lutai je proveo veliku kohortnu epidemiološku studiju u okrugu Ust-Ilimsk u Irkutskoj oblasti u Rusiji. Studija se fokusirala na morbiditet i fizički razvoj 7658 odraslih, 562 djece i 1582 trudnice i njihove novorođene djece u dva okruga, snabdjevenih vodom različite ukupne mineralizacije. Voda u jednom od ovih područja imala je ukupan sadržaj soli od 134 mg/l, od čega kalcijuma 18,7 mg/l, magnezijuma 4,9 mg/l, bikarbonata 86,4 mg/l. Na drugom području ukupna mineralizacija vode iznosila je 385 mg/l, od čega kalcijuma 29,5 mg/l, magnezijuma 8,3 mg/l i ugljovodonika 243,7 mg/l. Određen je i sadržaj sulfata, hlorida, natrijuma, kalijuma, bakra, cinka, mangana i molibdena u vodi. Stanovništvo ova dva okruga nije se razlikovalo jedno od drugog po društvenim i ekološkim uslovima, vremenu boravka u pojedinim regijama i navikama u ishrani. Među stanovništvom područja sa manje mineralizovane vode otkrivene su veće stope incidencije gušavosti, hipertenzije, ishemijske bolesti srca, čira na želucu i dvanaestopalačnom crevu, hroničnog gastritisa, holecistitisa i nefritisa. Djeca koja žive na ovom području pokazala su sporiji fizički razvoj, ispoljavanje abnormalnosti rasta. Trudnice su češće pate od edema i anemije. Novorođenčad u ovoj oblasti bila su podložnija bolestima. Najmanja incidencija je uočena u područjima sa hidrokarbonatnom vodom, koja ima ukupnu mineralizaciju od oko 400 mg/l i sadrži 30-90 mg/l kalcijuma i 17-35 mg/l magnezijuma. Autor je došao do zaključka da se takva voda može smatrati fiziološki optimalnom.
4. Ispiranje hranljivih sastojaka iz hrane pripremljene u malo mineralizovanoj vodi.
Utvrđeno je da kada se za kuvanje koristi omekšana voda, dolazi do značajnog gubitka mikro- i makroelemenata u prehrambenim proizvodima (meso, povrće, žitarice). Iz proizvoda se ispere do 60% magnezijuma i kalcijuma, 66% bakra, 70% mangana, 86% kobalta. S druge strane, kada se za kuhanje koristi tvrda voda, gubitak ovih elemenata je smanjen.
Budući da se većina nutrijenata apsorbira kroz ishranu, upotreba niskomineralizirane vode za kuhanje i obradu hrane može dovesti do izrazitog nedostatka nekih važnih mikronutrijenata i makronutrijenata. Trenutni jelovnik većine ljudi obično ne sadrži sve esencijalne elemente u dovoljnim količinama, pa stoga svaki faktor koji dovodi do gubitka esencijalnih minerala i nutrijenata u procesu kuhanja dodatno pogoršava situaciju.
5. Moguće povećanje unosa toksičnih materija u organizam.
Niskomineralizovana, a posebno demineralizovana, voda je izuzetno agresivna i sposobna je da ispira teške metale i neke organske materije iz materijala sa kojima dolazi u dodir (cevi, armature, rezervoari za skladištenje). Osim toga, kalcij i magnezij koji se nalaze u vodi imaju određeni antitoksični učinak. Njihovo odsustvo u vodi za piće, koja je takođe dospela u vašu limenu šolju kroz bakarne cevi, lako će dovesti do trovanja teškim metalima.
Među osam slučajeva intoksikacije pitkom vodom prijavljenih u Sjedinjenim Državama 1993-1994, bila su tri slučaja trovanja olovom kod novorođenčadi, čiji je nivo u krvi bio 1,5, 3,7, odnosno 4,2 puta veći. U sva tri slučaja, olovo je izluženo iz olovom zalemljenih šavova u rezervoarima za vodu za piće reverznom osmozom koji se koriste za uzgoj dječje hrane.
Poznato je da kalcijum i, u manjoj mjeri, magnezij imaju antitoksično djelovanje. Oni sprečavaju da se joni teških metala kao što su olovo i kadmijum apsorbuju u krv iz creva takmičeći se za mesta vezivanja. Iako je ovaj zaštitni učinak ograničen, ne može se odbaciti. U isto vrijeme, druge toksične tvari mogu stupiti u kemijsku reakciju s kalcijevim ionima, stvarajući nerastvorljive spojeve i na taj način gube svoje toksično djelovanje. Stanovništvo u područjima snabdjevenim vodom niskog saliniteta može biti izloženo povećanom riziku od toksičnosti u poređenju sa populacijom u regijama u kojima se redovno koristi tvrda voda.
6. Moguća bakterijska kontaminacija niskomineralizirane vode.
Ova tačka u originalnom članku je malo nategnuta, ali ipak. Svaka voda je podložna bakterijskoj kontaminaciji, zbog čega cjevovodi sadrže minimalnu zaostalu koncentraciju dezinficijensa - na primjer, klora. Poznato je da su membrane reverzne osmoze sposobne ukloniti gotovo sve poznate bakterije iz vode. Međutim, voda iz reverzne osmoze također se mora dezinficirati i zadržati u preostaloj koncentraciji dezinficijensa kako bi se izbjegla sekundarna kontaminacija. Ilustrativan primjer je izbijanje trbušnog tifusa uzrokovano vodom tretiranom reverznom osmozom u Saudijskoj Arabiji 1992. godine. Odlučili su da odustanu od hlorisanja vode reverzne osmoze, jer je, teoretski, ona namjerno sterilizirana reverznom osmozom. Češki nacionalni institut za javno zdravlje u Pragu testirao je proizvode namijenjene kontaktu s pitkom vodom i otkrio, na primjer, da su spremnici pod pritiskom u kućnim postrojenjima za reverznu osmozu osjetljivi na rast bakterija.
1. Prema izvještaju SZO iz 1980. (Sidorenko, Rakhmanin).Voda za piće niske mineralizacije dovodi do ispiranja soli iz organizma. Budući da su nuspojave, poput poremećaja metabolizma vode i soli, uočene ne samo u eksperimentima s potpuno demineraliziranom vodom, već i pri korištenju niskomineralizirane vode s ukupnim sadržajem soli u rasponu od 50 do 75 mg/l, grupa Yu.A.Rahmanina u svom izvještaju preporučila je SZO da postavi donju granicu za ukupnu mineralizaciju vode za piće na nivou od 100 mg/l. Optimalni nivo saliniteta vode za piće, prema ovim preporukama, trebao bi biti oko 200-400 mg/l za hloridno-sulfatne vode i 250-500 mg/l za hidrokarbonatne vode. Preporuke su zasnovane na opsežnim eksperimentalnim studijama na štakorima, psima i ljudima dobrovoljcima. U eksperimentima je korištena moskovska voda iz slavine; desalinizirana voda koja sadrži približno 10 mg/l soli; laboratorijski pripremljena voda koja sadrži 50, 100, 250, 300, 500, 750, 1000 i 1500 mg/l rastvorenih soli sledećeg jonskog sastava:
- među svim hloridnim anjonima 40%, hidrokarbonatnim anjonima 32%, sulfatima 28%;
- među svim kationima natrijum 50%, kalcijum 38%, magnezijum 12%.
Pored nivoa ukupne mineralizacije, ovaj izvještaj opravdava i minimalni sadržaj kalcija u vodi za piće – ne manje od 30 mg/l. Ovaj zahtjev je uveden nakon proučavanja kritičnih efekata uzrokovanih hormonskim promjenama u metabolizmu kalcija i fosfora i smanjenjem mineralizacije kostiju kada se pije voda bez kalcija. U izvještaju se također preporučuje održavanje sadržaja bikarbonatnih anjona na nivou od 30 mg/l, što pomaže u održavanju prihvatljivih organoleptičkih karakteristika, smanjenju korozivnosti i stvaranju ravnotežne koncentracije za preporučenu minimalnu koncentraciju kalcija.
Novija istraživanja dovela su do preciznijih zahtjeva. Tako je u jednom od njih proučavan uticaj vode za piće koja sadrži različite koncentracije soli tvrdoće na zdravlje žena u dobi od 20 do 49 godina u četiri grada južnog Sibira. Voda u gradu A imala je najmanji sadržaj ovih elemenata (3,0 mg/L kalcijuma i 2,4 mg/L magnezijuma). Voda u gradu B je bila tvrđa (18,0 mg/L kalcijuma i 5,0 mg/L magnezijuma). Najveća tvrdoća je uočena u gradovima C (22,0 mg/L kalcijuma i 11,3 mg/L magnezijuma) i D (45,0 mg/L kalcijuma i 26,2 mg/L magnezijuma). Žene koje žive u gradovima A i B češće imaju dijagnozu kardiovaskularnih bolesti (na osnovu EKG podataka), višeg krvnog pritiska, somatoformnih autonomnih disfunkcija, glavobolje, vrtoglavice i osteoporoze (na osnovu rendgenske apsorpciometrije) u odnosu na žene u gradovi C i D. Ovi rezultati pokazuju da bi minimalni sadržaj magnezija u vodi za piće trebao biti 10 mg/l, a minimalni sadržaj kalcija se može smanjiti na 20 mg/l (u poređenju sa preporukama SZO iz 1980. godine).
Na osnovu trenutno dostupnih podataka, različiti istraživači su konačno došli do sljedećih preporuka u pogledu optimalne tvrdoće vode za piće:
A. magnezijum - ne manje od 10 mg/l, optimalno oko 20-30 mg/l;
b. kalcijum - ne manje od 20 mg / l, optimalno 40-80 mg / l;
v. njihov zbir (ukupna tvrdoća) je 4-8 meq/l.
Istovremeno, magnezijum je odozdo ograničen u svom djelovanju na kardiovaskularni sistem, a kalcijum - kao komponenta kostiju i zuba. Gornja granica optimalnog opsega tvrdoće postavljena je na osnovu zabrinutosti oko mogućeg uticaja tvrde vode na nastanak urolitijaze.
Utjecaj tvrde vode na stvaranje kamenca u bubregu
Pod određenim uslovima, otopljene tvari sadržane u urinu mogu kristalizirati i odložiti se na zidove bubrežnih čašica i zdjelice, u mjehuru, ali iu drugim organima mokraćnog sistema.Prema hemijskom sastavu razlikuje se nekoliko tipova urinarnog kamenca, međutim, zbog tvrdoće vode, od interesa su uglavnom fosfati i oksalati. U slučaju poremećenog metabolizma fosfor-kalcijuma ili u slučaju hipervitaminoze vitamina D može doći do stvaranja fosfatnih kamenaca. Povećan sadržaj soli oksalne kiseline u hrani – oksalata – može dovesti do pojave oksalatnog kamenca. I kalcijum oksalat i kalcijum fosfat su nerastvorljivi u vodi. Inače, oksalata ima dosta ne samo u kiselici, već i u cikoriji, peršunu, cvekli. Oksalate također sintetiše tijelo.
Utjecaj tvrdoće vode na stvaranje urinarnog kamenca je teško odrediti. Većina studija koje procjenjuju utjecaj tvrdoće vode na pojavu i razvoj urolitijaze (urolitijaze) koriste podatke iz bolničkih zdravstvenih ustanova. U tom smislu, studija Schwartz et al. , značajno se razlikuje po tome što su svi podaci prikupljani ambulantno, dok su pacijenti ostajali u svom prirodnom okruženju i obavljali svakodnevne aktivnosti. Ovaj rad predstavlja najveću kohortu pacijenata do sada, što omogućava procjenu utjecaja tvrdoće vode na različite komponente urina.
Naučnici su obrađivali ogromnu količinu materijala. Agencija za zaštitu životne sredine Sjedinjenih Država (EPA) pružila je georeferencirane informacije o hemijskom sastavu vode za piće u Sjedinjenim Državama. Ove informacije su kombinovane sa nacionalnom bazom podataka ambulantnih pacijenata sa urolitijazom (sadrži poštanski broj pacijenta, tako da je georeferenciranje bilo moguće). Tako je identifikovano 3270 ambulantnih pacijenata sa kalcijumskim kamencima.
U glavama većine ljudi, povećana tvrdoća vode je sinonim za povećani rizik od razvoja urolitijaze (kamen u bubregu je poseban slučaj urolitijaze). Čini se da mnogi smatraju da je sadržaj minerala, a posebno kalcija u vodi za piće, opasan po zdravlje.
Uprkos ovim uobičajenim zabrinutostima oko tvrdoće vode, nijedno istraživanje ne podržava sugestiju da pijenje tvrde vode povećava rizik od urinarnog kamenca.
Sierakowski et al. proučavali su 2.302 medicinska izvještaja iz bolničkih bolnica raštrkanih širom Sjedinjenih Država i otkrili da pacijenti koji žive u područjima opskrbljenim tvrdom vodom imaju manji rizik od urolitijaze. Slično, u citiranom radu je utvrđeno da je tvrdoća vode za piće obrnuto proporcionalna učestalosti urolitijaze.
U ovoj studiji, broj epizoda urolitijaze bio je nešto veći kod pacijenata koji žive u područjima sa mekšom vodom, što je u skladu sa podacima drugih autora, ali suprotno percepciji javnosti. Poznato je da u nekim slučajevima, poput onih s hiperkalciurijom, povećan oralni unos kalcija može pogoršati stvaranje urinarnog kamenca. Kod pacijenata sa hiperoksaluričnom kalcijum nefrolitijazom, povećana oralna primjena kalcija, naprotiv, može uspješno inhibirati stvaranje kamena vezivanjem soli oksalne kiseline s kalcijem u crijevima i na taj način ograničavajući protok oksalata u urinarni sistem. Unošenje kalcijuma u vodu za piće ima potencijal da inhibira stvaranje kalcijumskih kamenca u mokraći kod nekih pacijenata i doprinese stvaranju kamenaca kod drugih. Ovu teoriju testirali su Curhan i saradnici, koji su procijenili efekte unosa kalcija kod 505 pacijenata s rekurentnim kamencem. Nakon 4 godine praćenja, grupa pacijenata koji su uzimali kalcij je imala najmanji broj epizoda mokraćnih kamenaca. Istraživači su zaključili da visok unos kalcija u ishrani smanjuje rizik od simptomatske urolitijaze.
Uprkos zabrinutosti javnosti o potencijalnoj litogenezi tvrde vode iz slavine, postojeći naučni dokazi sugerišu da ne postoji veza između tvrdoće vode i prevalencije mokraćnih kamenaca. Čini se da postoji korelacija između tvrdoće vode i nivoa kalcija, citrata i magnezija u urinu, ali je značaj toga nepoznat.
Inače, autor daje zanimljivo poređenje: potrošnja jedne čaše mlijeka po sadržaju kalcija može biti ekvivalentna dvije litre vode iz česme. Dakle, prema američkom Ministarstvu poljoprivrede (USDA), 100 g mlijeka sadrži 125 mg kalcija. Ista količina vode iz gradskog vodovoda sadrži samo oko 4-10 mg kalcijuma.
Zaključak
Voda za piće treba da sadrži minimalne koncentracije nekih esencijalnih minerala. Nažalost, premalo je pažnje posvećeno korisnim svojstvima vode za piće. Glavni fokus je bio na toksičnosti neobrađene vode. O rezultatima nedavnih studija u cilju utvrđivanja optimalnog mineralnog sastava vode za piće trebalo bi da čuju ne samo javne i privatne strukture odgovorne za vodosnabdijevanje čitavih gradova, već i obični ljudi koji zloupotrebljavaju sisteme za prečišćavanje vode u kući.Voda za piće proizvedena u industrijskim postrojenjima za desalinizaciju obično se remineralizira, ali voda iz reverzne osmoze obično se ne mineralizira kod kuće. Međutim, čak i sa salinitetom desaliniziranih voda, njihov hemijski sastav može ostati nezadovoljavajući u smislu potreba organizma. Da, u vodu se mogu dodati soli kalcijuma, ali ona neće sadržavati druge bitne elemente u tragovima - fluor, kalij, jod. Osim toga, desalinizirana voda je više mineralizirana iz tehničkih razloga – kako bi se smanjila njena korozivnost, a o važnosti tvari otopljenih u vodi za ljudsko zdravlje se obično ne razmišlja. Nijedna metoda koja se koristi za remineralizaciju desalinizirane vode ne može se smatrati optimalnom, jer se vodi dodaje samo vrlo uzak skup soli.
Efekat tvrde vode na stvaranje kamena u bubregu nije naučno dokazan. Postoji bojazan da povećana konzumacija soli ili fosfata oksalne kiseline zajedno sa kalcijumom može dovesti do kristalizacije nerastvorljivih kalcijumovih soli fosforne ili oksalne kiseline u organima mokraćnog sistema, međutim, organizam zdrave osobe, prema postojećim naučnim podacima , ne podliježe takvom riziku. U riziku mogu biti osobe koje pate od bolesti bubrega, hipervitaminoze vitamina D, poremećenog metabolizma kalcijum-fosfora, oksalata, citrata ili konzumiranja značajnih količina soli oksalne kiseline. Utvrđeno je, na primjer, da je zdrav organizam sposoban preraditi do 50 mg oksalata na 100 g hrane bez ikakvih posljedica po sebe, ali sam spanać sadrži 750 mg/100 g oksalata, pa vegetarijanci mogu biti na rizik.
Općenito, demineralizirana voda nije ništa manje štetna od otpadnih voda, a u 21. stoljeću krajnje je vrijeme da se odustane od standardizacije pokazatelja kvaliteta vode samo odozgo. Sada je potrebno utvrditi i donje granice sadržaja minerala u vodi za piće. Fiziološki optimalan je samo uzak koridor koncentracija i sastava vode za piće. Trenutno dostupne informacije o ovom pitanju mogu se predstaviti u obliku tabele.
Tabela 1. Optimalna mineralizacija vode za piće
| Element | Jedinice | Minimalni sadržaj | Optimalan nivo | Maksimalni nivo, SanPiN 2.1.4.1074-01 ili * preporuka SZO |
|---|---|---|---|---|
| Totalna mineralizacija | mg/l | 100 | 250-500 za hidrokarbonatne vode 200-400 za hloridno-sulfatne vode |
1000 |
| Kalcijum | mg/l | 20 | 40-80 | - |
| Magnezijum | mg/l | 10 | 20-30 | - Dodajte oznake |
Prema pokazateljima utvrđenim u SanPiN-u, ukupna mineralizacija vode za piće je normalna - odnosno vrijednosti u maksimalno dopuštenim koncentracijama (MPC) - trebale bi ostati unutar 1000 mg / litru. U slučaju posebnog razmatranja epidemiološke situacije u određenom naselju ili za određeni vodovod, po nalogu glavnog državnog sanitarnog doktora, ovaj pokazatelj može se povećati na 1500 mg/l. Ova ograničenja su utvrđena organoleptičkim karakteristikama. Međutim, optimalne vrijednosti su u rasponu od 200 do 400 mg krutih tvari po litri.
Sam parametar ukupne mineralizacije u SanPiN tabeli prati postskript u zagradama: "suvi ostatak". U ovom slučaju, vrijednost suhog ostatka se možda neće podudarati sa stvarnom mineralizacijom, jer metoda za određivanje suhog ostatka isparavanjem i vaganjem ostatka ne uzima u obzir neke hlapljive otopljene organske spojeve. Kao rezultat toga, razlika u vrijednostima može doseći 10%.
Opća mineralizacija: pojam i kategorije
Pod ukupnom mineralizacijom uobičajeno je da se podrazumeva ukupan sadržaj materija rastvorenih u vodi, što dovodi do drugog naziva "sadržaj soli", koji je takođe legitiman za upotrebu, budući da se rastvorene supstance nalaze u vodi u obliku kalijuma, magnezijum, natrijeve soli, kalcijum sulfati, hloridi, hidrokarbonati. To su uglavnom neorganske supstance i organske u maloj količini.
Površinske vode, pod svim ostalim uslovima, u procjeni saliniteta imaju manji sediment od podzemnih voda. Stoga, podzemni imaju slan (ponekad gorak) ukus. Osim toga, na stepen mineralizacije utiču:
- geološka regija,
- otpadne vode (posebno u industrijskim regijama),
- Otjecanje atmosferskih voda je uglavnom u onim gradovima u kojima komunalna preduzeća svugdje koriste so sa zaleđivanjem.
Da bi se olakšala gradacija mineralizacije ("slanosti") prirodne vode, koristi se tabela kategorija od ultrasvježe do slane vode:
Okus i mineralna opskrba tijela kroz vodu
Prag osjeta za sulfate je 500 mg/l, a za hloride je 350 mg/l. Općenito, voda s ukupnim udjelom soli od 600 mg/l smatra se prihvatljivom za okus.
Kvalitete ukusa niskomineralizovane vode određuju se u zavisnosti od ukusnih navika potrošača i karakterišu se u rasponu od „sveže i bezukusne” do „lagane i prijatne”.
Istovremeno, postoji objektivna donja granica mineralizacije, zasnovana na adaptivnim reakcijama homeostaze organizma, koja je oko 100 mg suvog ostatka po litri sa pokazateljima od 25, odnosno 10 mg/l za kalcij, odnosno magnezijum. . U cjelini, smatra se da je optimalna vrijednost u rasponu od 200-400 mg suhog ostatka po litri.
Protivnici ove tendencije aktivno osporavaju mogućnost snabdijevanja tijela mineralima kroz vodu u iznosu od četvrtine potrebnih dnevnih potreba. Dokazi su uvjerljive pivot tablice koje upoređuju brojne karakteristike:
- Minerali neophodni za osobu (uz uslovno precijenjenu pretpostavku pune probavljivosti tvari).
- Sastav podliježe sadržaju maksimalno dozvoljene koncentracije.
- Dnevna potrošnja vode itd.
Uzeti zajedno, ovi znakovi pokazuju da se, u teoriji, voda može smatrati izvorom elemenata u tragovima samo za opskrbu tijela fluorom i jodom. Međutim, uzimajući u obzir niz uvjetnih "idealnih" pretpostavki i razliku u sadržaju takvih elemenata u različitim regijama Rusije, voda za piće se ne može smatrati dovoljnim izvorom čak i ovih mikroelemenata.
Mineralne soli u industrijskoj vodi
Za tehničku tekućinu za brojne industrije, postaje neophodno osigurati strože standarde za sadržaj soli. Dakle, prevencija naslaga soli u parovodnim kanalima CHP ili TE može biti osigurana prisustvom soli u minimalnoj količini - manje od 1 mg/l - u oba medija (manje od 1 mg/l).
Kada se hidraulički protok kreće kroz cijevi, prezasićenost mineralnim solima, uzimajući u obzir nisku koncentraciju i relativno nisku temperaturu, obično se ne opaža, međutim, u graničnim slojevima s niskim protokom, u prisustvu hrapavosti na zidovima cijevi, defekti izolacije itd. padavine se mogu pokrenuti.
Tendencije ka striktnoj regulaciji kvaliteta tehničkih vodnih resursa imaju dva pravca:
- kreiranje parametara za svaki indikator, na isti način kao što se radi za resurse za piće;
- stvaranje modela sastava vode za tehničke svrhe, koji ne bi dijelili standard za pojedinačne fizičko-hemijske pokazatelje, već bi uključivali čitav niz svojstava.
Sada su zahtjevi za svojstva utrošenog i povučenog hidrauličkog protoka evidentirani u industrijskim metodologijama za vrste proizvodnje i specifične industrije.
Uklanjanje mineralnih soli
Demineralizacija (ili proces uklanjanja mineralnih supstanci) se vrši deionizacijom, destilacijom, elektrolizom, reverznom osmozom, što često zahteva određenu pripremu resursa, ali omogućava postizanje veoma visokog (do 99,9%) stepena prečišćavanja , kao što je slučaj kada se koriste membranski sistemi.
- Destilacija. Princip se zasniva na isparavanju i koncentraciji pare. Tehnologija se smatra energetski intenzivnom i odvija se formiranjem kamenca na zidovima isparivača.
- Elektrodijaliza. Proces nastaje zbog kretanja iona u električnom polju uz postavljanje ion-selektivnih membrana koje propuštaju samo katione ili samo anione, zbog čega se koncentracija soli smanjuje u volumenu ograničenom membranama.
- Deionizacija. Odsoljavanje omogućava izmjenu jona u 2 sloja materijala za izmjenu jona. Dejonizirana voda se koristi u farmaciji, hemiji, preradi kože itd.
- Reverzna osmoza. Prečišćavanje se zasniva na "guranju" kapljica kroz polupropusnu membranu sa porama uporedivim po veličini sa molekulom H2O.Pod pritiskom samo sam molekul, niskomolekularni gasovi, prolazi kroz membranu, a nečistoće se filtriraju i spajaju.
Vodni resurs za ovaj proces zahtijeva prethodno čišćenje od hrđe, pijeska i drugih suspenzija, prvo uz pomoć mehaničkih ćelijskih (veličine do 5 mikrona) patrona, zatim - filtera sa zrnatim ugljikom koji adsorbiraju metale, slobodni klor, a zatim - filteri sa presovanim kokosovim ugljem za eliminaciju organohlornih jedinjenja.
Takve filterske membrane ne mogu se porediti ni po funkciji ni po mjeri sa filterskim mrežama instaliranim na aeratorima i uštednicima vode (na primjer, http://water-save.com/). Kod ekonomista, filteri su mnogo veći i rješavaju potpuno različite probleme prozračivanja vode i stvaranja efekta "punog" toka uz manju stvarnu potrošnju vode.
Čuveni izraz nutricionista „Mi smo ono što jedemo“ može se parafrazirati u odnosu na vodu. Naše zdravlje direktno zavisi od toga šta pijemo. Nažalost, kvalitet vode za piće je glavna briga širom svijeta. Stanje vodovodnih sistema čini sve potrebnijim pribjegavanje ugradnji snažnih filtera ili korištenje kupljene flaširane vode. Koju vrstu vode nazivamo mineralnom vodom? Kako mineralizacija vode utiče na zdravlje ljudi?
Koja se voda može nazvati mineralnom?
Obična voda za piće, koju uzimamo iz česme, ili kupujemo u flašama, takođe se donekle može smatrati mineralnom. Takođe sadrži soli i razne hemijske elemente u različitim omjerima. Pa ipak, pod određenim imenom uobičajeno je podrazumijevati vodu zasićenu korisnim organskim tvarima u različitim stupnjevima koncentracije. Glavni pokazatelj koji određuje hemijski sastav glavnog izvora života, njegovu pogodnost za piće, je ukupni salinitet vode, odnosno, drugim riječima, suhi ostatak. To je pokazatelj količine organske materije u jednom litru tečnosti (mg/l).
Izvori mineralizacije
Mineralizacija voda može se odvijati kako prirodno, tako i industrijski, umjetno. U prirodi, podzemne rijeke unose vrijedne soli, elemente u tragovima i druge čestice iz stijena uz koje prolaze.
Nažalost, čisti izvori za piće postali su rijetkost. Čovječanstvo je sve više prisiljeno koristiti posebne instalacije za njihovo čišćenje od kontaminacije štetnim tvarima. Moderne metode filtracije mogu izvući upotrebljivu vodu iz gotovo svake tekućine. Kao rezultat upotrebe ovakvih tehnologija, ponekad postaje gotovo destilovan i štetan za stalnu upotrebu u hrani. Vještački pročišćena voda prolazi kroz remineralizaciju i puni se potrebnim sastavom na neprirodan način.
Stepen mineralizacije vode
Voda sa vrijednošću suhe tvari ispod 1000 mg/l smatra se svježom, što je pokazatelj većine rijeka i jezera. Upravo se ovaj prag smatra najvišim za vodu za piće, na toj granici osoba ne osjeća nelagodu i neugodan slan ili gorak okus. Mineralizacija vode iznad 1000 mg/l, osim što menja njen ukus, smanjuje sposobnost gašenja žeđi, a ponekad i štetno deluje na organizam.
Ispod 100 mg/l - nizak stepen mineralizacije. Takva voda je neprijatnog ukusa, izaziva poremećaje metabolizma tokom duže upotrebe.
Naučnici balneolozi su zaključili optimalni indeks zasićenosti organskim tvarima - od 300 do 500 mg / l. Suhi ostatak od 500 do 100 mg/l smatra se povećanim, ali prihvatljivim.
Potrošačka svojstva vode
Prema svojim potrošačkim svojstvima vodu treba podijeliti na prikladnu za svakodnevnu upotrebu i onu koja se koristi u terapeutske i profilaktičke svrhe.
- Voda pročišćena umjetno od svih tvari pogodna je za piće i kuhanje. Neće donijeti mnogo štete, osim što neće donijeti apsolutno nikakvu korist. Oni koji, bojeći se infekcija, konzumiraju samo takvu tečnost, rizikuju nedostatak korisnih soli i minerala. Morat će se nadopuniti umjetno.
- Stolna voda je najpovoljnija za svakodnevnu upotrebu, očišćena od prljavštine i štetnih nečistoća i umjereno nahranjena svime što je potrebno.
- Ljekovite stolne vode već se razlikuju po prefiksu “ljekovito”. Uzimaju se kao lijek ili za profilaksu. Odnosno, svako ih može piti, ali umjereno i ne stalno, ali se ne mogu koristiti za kuhanje.
- Čisto ljekovite mineralne vode se obično uzimaju samo po preporuci ljekara, u većini slučajeva kao zahvat u balneološkom odmaralištu. Visoka mineralizacija vode čini njenu upotrebu neprihvatljivom u širokom rasponu.
Klasifikacija vode prema sastavu
U mineralnom društvu uobičajeno je da se ljekovite i ljekovito-stolne tvari otopljene u njima nazivaju organskim tvarima, mineralima i plinovima bitno je različito i ovisi o lokaciji izvora. Glavna karakteristika vode je njen jonski sastav, čija opća lista uključuje oko 50 različitih jona. Glavnu mineralizaciju voda predstavlja šest glavnih elemenata: katjoni kalijuma, kalcijuma, natrijuma i magnezijuma; hloridni, sulfatni i bikarbonatni anjoni. Prema dominaciji pojedinih elemenata, mineralne vode se dijele u tri velike glavne grupe: hidrokarbonatne, sulfatne i hloridne.
U većini slučajeva, u svom čistom obliku, posebna grupa vode rijetko je prisutna u prirodi. Najčešće postoje izvori mješovitog tipa: hlorid-sulfat, sulfat-hidrokarbonat itd. Zauzvrat, grupe su podijeljene u klase prema prevlasti određenih jona. Postoje kalcijum, magnezijum ili mešane vode.
Samo pijte i budite zdravi
Mineralizacija vode se široko koristi u medicinske svrhe, kako za unutrašnju tako i za vanjsku upotrebu, u obliku kupki i drugih vodenih postupaka.
- Hidrokarbonatne vode se koriste za liječenje i prevenciju bolesti probavnog sustava povezane s visokom kiselošću. Pomažu da se riješite žgaravice, čiste tijelo od pijeska i kamenja.
- Sulfati također stabiliziraju funkciju crijeva. Glavno područje njihovog utjecaja je jetra, bilijarni trakt. Preporučite liječenje takvim vodama za dijabetes, gojaznost, hepatitis, opstrukciju žuči.
- Prisustvo hlorida eliminiše poremećaje gastrointestinalnog trakta, stabilizuje želudac i pankreas.
Visoka mineralizacija može uzrokovati značajnu štetu zdravlju ako se koristi nepravilno. Osoba sa probavnim i metaboličkim problemima treba da uzima ove prirodne lijekove prema uputama i pod nadzorom zdravstvenog radnika.
To je kvantitativni pokazatelj sadržaja tvari otopljenih u vodi. Naziva se još i sadržaj čvrstih materija ili ukupni sadržaj soli, jer su tvari otopljene u vodi u obliku soli. Najčešće su anorganske soli (bikarbonati, hloridi i sulfati kalcijuma, magnezijuma, kalijuma i natrijuma) i mala količina organskih materija rastvorljivih u vodi. Ukupna mineralizacija se brka sa suvim ostatkom. Zapravo, ovi parametri su vrlo bliski, ali metode za njihovo određivanje su različite. Prilikom određivanja suhog ostatka ne uzimaju se u obzir hlapljiviji organski spojevi otopljeni u vodi. Kao rezultat toga, ukupni salinitet i suha tvar mogu se razlikovati po količini ovih isparljivih spojeva (obično ne više od 10%). Nivo saliniteta vode za piće je rezultat kvaliteta vode u prirodnim izvorima (koji značajno variraju u različitim geološkim regijama zbog različite rastvorljivosti minerala).
U pogledu opće mineralizacije, voda se dijeli na sljedeće kategorije:
Osim faktora uzrokovanih prirodom, čovjek ima veliki utjecaj na opću mineralizaciju vode: industrijske otpadne vode, gradske oborinske vode (Zimi se sol koristi kao sredstvo protiv zaleđivanja) itd. Prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji, ne postoje pouzdane informacije o zdravstvenim efektima povećanog sadržaja soli. Iz medicinskih razloga, SZO ne nameće ograničenja. U pravilu se okus vode smatra normalnim s ukupnom mineralizacijom do 600 mg / l, sa sadržajem soli većim od 1000-1200 mg / l, voda može izazvati pritužbe potrošača. S tim u vezi, SZO preporučuje granicu ukupne mineralizacije od 1000 mg/l za organoleptičke indikacije. Ovaj nivo može varirati u zavisnosti od preovlađujućih navika i lokalnih uslova. Danas u razvijenim zemljama ljudi koriste vodu sa niskim sadržajem soli – vodu pročišćenu tehnologijom reverzne osmoze. Takva voda je najčišća i najbezopasnija, široko se koristi u prehrambenoj industriji, proizvodnji flaširane vode itd. Više o mineralima i vodi pročitajte u članku: Voda i minerali. Posebna tema je vrijednost mineralizacije prilikom taloženja kamenca i padavina u kotlarnici, kotlovskoj i vodovodnoj opremi. U ovom slučaju za vodu vrijede posebni zahtjevi, a što je niži nivo mineralizacije (posebno sadržaj soli tvrdoće), to bolje.
Krutost
Svojstvo vode, određeno prisustvom soli kalcijuma i magnezijuma u otopljenom obliku.
Hemija tvrdoće vode
Prihvaćeno je da se tvrdoća vode obično povezuje sa kationima kalcijuma (Ca2+) i, u manjoj meri, magnezijumom (Mg2+). Zapravo, svi dvovalentni katjoni utiču na tvrdoću vode. Sediment i kamenac (soli tvrdoće) nastaju kao rezultat interakcije dvovalentnih kationa sa anionima. Natrijum Na + - monovalentni kation ne reaguje sa anjonima.
Ovdje su glavni metalni kationski izmjenjivači s kojima su povezani i uzrokuju krutost.
Gvožđe, mangan i stroncijum imaju mali uticaj na tvrdoću u poređenju sa kalcijumom i magnezijumom. Rastvorljivost aluminijuma i feri gvožđa je niska na nivou pH prirodne vode, pa je i njihov uticaj na tvrdoću vode mali.
Učitavanje ...