tingkat mineralisasi. Klasifikasi air berdasarkan tingkat mineralisasi. Ada beberapa standar untuk air minum

Mineralisasi, kandungan garam total (TDS)

Sebagian besar sungai memiliki mineralisasi dari beberapa puluh miligram per liter hingga beberapa ratus. Konduktivitasnya bervariasi dari 30 S / cm hingga 1500 S / cm.
Mineralisasi air tanah dan danau garam bervariasi dalam kisaran 40-50 mg / dm 3 hingga 650 g / kg (kepadatan dalam hal ini sudah sangat berbeda dari satu kesatuan).
Konduktivitas listrik spesifik dari presipitasi atmosfer (dengan mineralisasi dari 3 hingga 60 mg / dm 3) adalah 20-120 S / cm.

Banyak industri, pertanian, perusahaan penyedia air minum memberlakukan persyaratan tertentu pada kualitas air, khususnya, untuk mineralisasi, karena air yang mengandung sejumlah besar garam berdampak negatif pada organisme tumbuhan dan hewan, teknologi produksi dan kualitas produk, menyebabkan pembentukan kerak pada dinding boiler, korosi, salinisasi tanah.

Klasifikasi perairan alami menurut mineralisasi.

Sesuai dengan persyaratan higienis untuk kualitas air minum, total mineralisasi tidak boleh melebihi 1000 mg / dm 3. Dengan persetujuan dengan otoritas Rospotrebnadzor untuk sistem pasokan air yang memasok air tanpa pengolahan yang tepat (misalnya, dari sumur artesis), peningkatan mineralisasi hingga 1500 mg / dm 3 diperbolehkan).

Konduktivitas spesifik air

Konduktivitas spesifik adalah ekspresi numerik dari kemampuan larutan berair untuk menghantarkan arus listrik. Konduktivitas listrik air alami terutama tergantung pada konsentrasi garam mineral terlarut dan suhu. Perairan alami terutama merupakan larutan campuran elektrolit kuat. Bagian mineral air terdiri dari ion Na +, K +, Ca 2+, Cl -, SO 4 2-, HCO 3 -. Ion-ion ini menentukan konduktivitas listrik perairan alami. Adanya ion-ion lain misalnya Fe 3+, Fe 2+, Mn 2+, Al 3+, NO 3 -, HPO 4 2-, H 2 PO 4 - tidak terlalu mempengaruhi daya hantar listrik, jika ion-ion tersebut tidak terkandung dalam air dalam jumlah yang signifikan (misalnya, lebih rendah dari produksi atau pembuangan air limbah domestik). Dengan nilai konduktivitas listrik air alami, seseorang dapat memperkirakan salinitas air menggunakan dependensi yang telah ditentukan sebelumnya. Kesulitan yang timbul dalam menilai kandungan total zat mineral (mineralisasi) dengan konduktivitas listrik spesifik terkait dengan:

konduktivitas listrik yang tidak sama dari larutan berbagai garam;
peningkatan konduktivitas listrik dengan meningkatnya suhu.

Nilai mineralisasi yang dinormalisasi kira-kira sesuai dengan konduktivitas listrik spesifik 2 mS / cm (1000 mg / dm 3) dan 3 mS / cm (1500 mg / dm 3) dalam kasus kedua klorida (dalam hal NaCl) dan mineralisasi karbonat (dalam hal CaCO 3 ). Nilai konduktivitas listrik berfungsi sebagai indikator perkiraan konsentrasi total elektrolit, terutama anorganik, dan digunakan dalam program untuk mengamati keadaan lingkungan perairan untuk menilai salinitas perairan. Konduktivitas listrik spesifik adalah indikator ringkasan yang nyaman dari dampak antropogenik.

Suhu

Suhu air adalah hasil dari beberapa proses simultan, seperti radiasi matahari, penguapan, pertukaran panas dengan atmosfer, perpindahan panas oleh arus, pencampuran air yang turbulen, dll. intensitas dan kedalaman pencampuran. Fluktuasi suhu harian bisa beberapa derajat dan biasanya menembus ke kedalaman yang dangkal. Di perairan dangkal, amplitudo fluktuasi suhu air mendekati perbedaan suhu udara. Persyaratan kualitas air waduk yang digunakan untuk berenang, olahraga dan rekreasi menunjukkan bahwa suhu air musim panas akibat pembuangan air limbah tidak boleh meningkat lebih dari 3 ° C dibandingkan dengan suhu rata-rata bulanan bulan terpanas di bulan. tahun selama 10 tahun terakhir. Di waduk untuk keperluan perikanan, peningkatan suhu air akibat pembuangan air limbah diizinkan tidak lebih dari 5 ° C dibandingkan dengan suhu alami. Suhu air adalah faktor paling penting yang mempengaruhi proses fisik, kimia, biokimia dan biologis yang terjadi di reservoir, di mana rezim oksigen dan intensitas proses pemurnian diri sangat bergantung. Nilai suhu digunakan untuk menghitung derajat kejenuhan air dengan oksigen, berbagai bentuk alkalinitas, keadaan sistem karbonat-kalsium, dalam banyak studi hidrokimia, hidrobiologi, terutama limnologi, dalam studi polusi termal.

Informasi paling berharga tentang pengaruh konsentrasi kalsium rendah dalam air minum pada seluruh populasi orang diperoleh dalam penelitian yang dilakukan di kota Soviet Shevchenko (sekarang Aktau, Kazakhstan), di mana pabrik desalinasi digunakan dalam sistem pasokan air kota. (sumber airnya adalah Laut Kaspia). Populasi lokal menunjukkan penurunan aktivitas alkaline phosphatase, penurunan konsentrasi kalsium dan fosfor dalam plasma dan peningkatan dekalsifikasi jaringan tulang. Perubahan ini paling terlihat pada wanita, terutama wanita hamil, dan tergantung pada lama tinggal di Shevchenko. Kebutuhan kalsium dalam air minum juga dikonfirmasi dalam percobaan satu tahun pada tikus yang diberi diet yang benar-benar memadai dalam hal nutrisi dan garam, tetapi diberi air suling yang 400 mg / L garam bebas kalsium dan salah satu konsentrasi kalsium ini ditambahkan: 5 mg / L, 25 mg / L atau 50 mg / L. Pada tikus yang menerima air dengan kalsium 5 mg / L, ditemukan penurunan fungsi hormon tiroid dan fungsi terkait lainnya dibandingkan dengan hewan lain yang berpartisipasi dalam percobaan.

Diyakini bahwa perubahan umum dalam komposisi air minum mempengaruhi kesehatan manusia setelah bertahun-tahun, dan penurunan konsentrasi kalsium dan magnesium dalam air minum mempengaruhi kesehatan hampir seketika. Dengan demikian, penduduk Republik Ceko dan Slovakia pada tahun 2000-2002 mulai secara aktif menggunakan sistem reverse osmosis di apartemen mereka untuk pemurnian tambahan air kota. Selama beberapa minggu atau bulan, dokter lokal dibanjiri keluhan kekurangan magnesium (dan mungkin kalsium) akut: gangguan kardiovaskular, kelelahan, kelemahan, dan kram otot.

3. Risiko kekurangan zat vital dan unsur mikro saat minum air mineral rendah.

Meskipun air minum, dengan pengecualian yang jarang, bukanlah sumber utama elemen vital bagi manusia, air minum dapat memberikan kontribusi yang signifikan terhadap asupannya karena beberapa alasan. Pertama, makanan banyak orang modern adalah sumber mineral dan elemen yang agak miskin. Dalam kasus defisiensi elemen apa pun, bahkan kandungannya yang relatif rendah dalam air minum yang dikonsumsi dapat memainkan peran protektif yang sesuai. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa unsur-unsur biasanya terdapat dalam air dalam bentuk ion bebas dan oleh karena itu lebih mudah diserap dari air dibandingkan dengan makanan, di mana unsur-unsur tersebut terutama ditemukan dalam molekul kompleks.

Penelitian pada hewan juga menggambarkan pentingnya kecukupan mikro dalam beberapa elemen yang ada dalam air. Jadi, menurut data V.A.Kondratyuk, sedikit perubahan konsentrasi elemen dalam air minum secara dramatis mempengaruhi kandungannya dalam jaringan otot. Hasil ini diperoleh dalam percobaan 6 bulan di mana tikus diacak menjadi 4 kelompok. Kelompok pertama diberi air keran, yang kedua - air mineral rendah, ketiga - air mineral rendah dengan penambahan iodida, kobalt, tembaga, mangan, molibdenum, seng dan fluorida. Kelompok terakhir menerima air bermineral rendah dengan penambahan unsur yang sama, tetapi konsentrasi sepuluh kali lebih tinggi. Ditemukan bahwa air mineral rendah mempengaruhi proses hematopoiesis. Pada hewan yang menerima air demineralisasi, kandungan hemoglobin rata-rata dalam eritrosit adalah 19% lebih rendah dibandingkan pada tikus yang diberi air keran. Perbedaan kandungan hemoglobin bahkan lebih tinggi dibandingkan dengan hewan yang mendapat air mineral.

Studi epidemiologi terbaru di Rusia, yang dilakukan di antara kelompok populasi yang tinggal di daerah dengan salinitas air yang berbeda, menunjukkan bahwa air minum bermineral rendah dapat menyebabkan hipertensi dan penyakit jantung koroner, tukak lambung dan duodenum, gastritis kronis, gondok, komplikasi kehamilan, dan berbagai penyakit lainnya. komplikasi pada neonatus dan bayi, termasuk penyakit kuning, anemia, patah tulang, dan gangguan pertumbuhan. Namun, para peneliti mencatat bahwa masih belum jelas bagi mereka apakah air minum yang memiliki efek seperti itu pada kesehatan, atau apakah itu semua tentang situasi lingkungan umum di negara tersebut.

Menjawab pertanyaan ini, G.F. Lutai melakukan studi epidemiologi kohort besar di distrik Ust-Ilimsk di wilayah Irkutsk di Rusia. Penelitian difokuskan pada morbiditas dan perkembangan fisik dari 7.658 orang dewasa, 562 anak-anak dan 1.582 wanita hamil dan bayi mereka yang baru lahir di dua kabupaten, yang disuplai dengan air mineralisasi total yang berbeda. Air di salah satu daerah tersebut memiliki kandungan garam total 134 mg/l, di antaranya kalsium 18,7 mg/l, magnesium 4,9 mg/l, bikarbonat 86,4 mg/l. Di daerah lain, total mineralisasi air adalah 385 mg / l, di antaranya kalsium 29,5 mg / l, magnesium 8,3 mg / l dan hidrokarbon 243,7 mg / l. Kandungan sulfat, klorida, natrium, kalium, tembaga, seng, mangan, dan molibdenum dalam air juga ditentukan. Penduduk kedua kabupaten ini tidak berbeda satu sama lain dalam kondisi sosial dan ekologis, waktu tinggal di daerah masing-masing, dan kebiasaan makan. Di antara populasi daerah dengan air mineral kurang, tingkat insiden yang lebih tinggi dari gondok, hipertensi, penyakit jantung iskemik, tukak lambung dan duodenum, gastritis kronis, kolesistitis dan nefritis terungkap. Anak-anak yang tinggal di daerah ini menunjukkan perkembangan fisik yang lebih lambat, manifestasi kelainan pertumbuhan. Wanita hamil lebih mungkin menderita edema dan anemia. Bayi baru lahir di daerah ini lebih rentan terhadap penyakit. Insiden terendah diamati di daerah dengan air hidrokarbonat, yang memiliki mineralisasi total sekitar 400 mg / l dan mengandung 30-90 mg / l kalsium dan 17-35 mg / l magnesium. Penulis sampai pada kesimpulan bahwa air tersebut dapat dianggap optimal secara fisiologis.

4. Mencuci nutrisi dari makanan yang disiapkan dalam air mineral rendah.

Ditemukan bahwa ketika air lunak digunakan untuk memasak, ada kehilangan makanan (daging, sayuran, sereal) yang signifikan dari unsur mikro dan makro. Hingga 60% magnesium dan kalsium, 66% tembaga, 70% mangan, 86% kobalt dicuci dari produk. Di sisi lain, ketika air sadah digunakan untuk memasak, kehilangan unsur-unsur ini berkurang.

Karena sebagian besar nutrisi diserap melalui makanan, penggunaan air bermineral rendah untuk memasak dan mengolah makanan dapat menyebabkan defisiensi yang nyata pada beberapa zat gizi mikro dan zat gizi makro yang penting. Menu saat ini kebanyakan orang biasanya tidak mengandung semua elemen penting dalam jumlah yang cukup, dan oleh karena itu faktor apa pun yang menyebabkan hilangnya mineral dan nutrisi penting selama proses memasak semakin memperburuk situasi.

5. Kemungkinan peningkatan asupan zat beracun ke dalam tubuh.

Rendah mineralisasi, dan terutama demineralisasi, air sangat agresif dan mampu melarutkan logam berat dan beberapa zat organik dari bahan yang bersentuhan dengannya (pipa, fitting, tangki penyimpanan). Selain itu, kalsium dan magnesium yang terkandung dalam air memiliki beberapa efek anti-toksik. Ketidakhadiran mereka dalam air minum, yang juga masuk ke cangkir timah Anda melalui pipa tembaga, akan dengan mudah menyebabkan keracunan dengan logam berat.

Di antara delapan kasus keracunan air minum yang dilaporkan di Amerika Serikat pada 1993-1994, ada tiga kasus keracunan timbal pada bayi, yang tingkat darahnya ditemukan masing-masing 1,5, 3,7 dan 4,2 kali lebih tinggi. Dalam ketiga kasus, timbal dilarutkan dari jahitan solder timbal di tangki penyimpanan air minum reverse osmosis yang digunakan untuk membiakkan makanan bayi.

Diketahui bahwa kalsium dan, pada tingkat lebih rendah, magnesium memiliki aktivitas antitoksik. Mereka mencegah ion logam berat seperti timbal dan kadmium diserap ke dalam darah dari usus dengan bersaing untuk tempat pengikatan. Meskipun efek perlindungan ini terbatas, itu tidak dapat dibuang. Pada saat yang sama, zat beracun lainnya dapat masuk ke dalam reaksi kimia dengan ion kalsium, membentuk senyawa yang tidak larut dan, dengan demikian, kehilangan efek toksiknya. Populasi di daerah yang disuplai dengan air salinitas rendah mungkin memiliki risiko toksisitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan populasi di daerah di mana air sadah biasa digunakan.

6. Kemungkinan kontaminasi bakteri pada air bermineral rendah.

Poin dalam artikel asli ini agak mengada-ada, tapi tetap saja. Air apa pun rentan terhadap kontaminasi bakteri, itulah sebabnya saluran pipa mengandung konsentrasi desinfektan residu minimum - misalnya, klorin. Diketahui bahwa membran reverse osmosis mampu menghilangkan hampir semua bakteri yang diketahui dari air. Namun, air reverse osmosis juga harus didesinfeksi dan disimpan dalam konsentrasi residu disinfektan untuk menghindari kontaminasi sekunder. Contoh ilustrasi adalah wabah demam tifoid yang disebabkan oleh air yang diolah dengan osmosis terbalik di Arab Saudi pada tahun 1992. Mereka memutuskan untuk meninggalkan klorinasi air osmosis balik, karena, secara teori, air itu sengaja disterilkan dengan osmosis balik. Institut Kesehatan Masyarakat Nasional Ceko di Praha menguji produk yang dimaksudkan untuk bersentuhan dengan air minum dan menemukan, misalnya, bahwa tangki bertekanan di pabrik reverse osmosis rumah tangga rentan terhadap pertumbuhan bakteri.

1. Menurut laporan WHO 1980 (Sidorenko, Rakhmanin).

Minum air dengan mineralisasi rendah menyebabkan pencucian garam dari tubuh. Karena efek samping, seperti pelanggaran metabolisme air-garam, diamati tidak hanya dalam percobaan dengan air yang sepenuhnya terdemineralisasi, tetapi juga ketika menggunakan air bermineral rendah dengan kandungan garam total dalam kisaran 50 hingga 75 mg / l, kelompok Yu.A. Rakhmanin dalam laporannya merekomendasikan WHO untuk menetapkan standar yang lebih rendah untuk total mineralisasi air minum pada level 100 mg/l. Tingkat salinitas air minum yang optimal, menurut rekomendasi ini, harus sekitar 200-400 mg / l untuk air klorida-sulfat dan 250-500 mg / l untuk air hidrokarbonat. Rekomendasi tersebut didasarkan pada studi eksperimental ekstensif pada tikus, anjing, dan sukarelawan manusia. Air keran Moskow digunakan dalam percobaan; air desalinasi yang mengandung sekitar 10 mg / l garam; air olahan laboratorium yang mengandung 50, 100, 250, 300, 500, 750, 1000 dan 1500 mg/l garam terlarut dengan komposisi ion sebagai berikut:

di antara semua anion klorida 40%, anion hidrokarbonat 32%, sulfat 28%;
di antara semua kation natrium 50%, kalsium 38%, magnesium 12%.

Sejumlah parameter dipelajari: dinamika berat badan, metabolisme basal; aktivitas enzim; neraca air-garam dan sistem pengaturannya; kandungan mineral dalam jaringan dan cairan tubuh; hematokrit dan aktivitas vasopresin. Salinitas optimal akhir diperoleh dari data tentang efek air pada manusia dan hewan, dengan mempertimbangkan sifat organoleptik, kemampuan untuk menghilangkan dahaga dan tingkat korosif dalam kaitannya dengan bahan sistem pasokan air.

Selain tingkat mineralisasi total, laporan ini membenarkan kandungan kalsium minimum dalam air minum - tidak kurang dari 30 mg / l. Persyaratan ini diperkenalkan setelah mempelajari efek kritis yang dihasilkan dari perubahan hormonal dalam metabolisme kalsium dan fosfor dan penurunan mineralisasi tulang saat air minum yang kekurangan kalsium. Laporan tersebut juga merekomendasikan untuk mempertahankan kandungan anion bikarbonat pada level 30 mg / l, yang membantu mempertahankan karakteristik organoleptik yang dapat diterima, mengurangi korosi, dan menciptakan konsentrasi keseimbangan untuk konsentrasi kalsium minimum yang direkomendasikan.

Penelitian yang lebih baru telah menyebabkan persyaratan yang lebih spesifik. Jadi, salah satunya, efek air minum yang mengandung konsentrasi garam kesadahan yang berbeda terhadap kesehatan wanita berusia 20 hingga 49 tahun di empat kota di Siberia Selatan dipelajari. Air di kota A memiliki kandungan unsur-unsur tersebut paling rendah (3,0 mg/L kalsium dan 2,4 mg/L magnesium). Air di kota B lebih keras (18,0 mg/L kalsium dan 5,0 mg/L magnesium). Kekerasan tertinggi diamati di kota C (22,0 mg / L kalsium dan 11,3 mg / L magnesium) dan D (45,0 mg / L kalsium dan 26,2 mg / L magnesium). Wanita yang tinggal di kota A dan B lebih mungkin didiagnosis dengan penyakit kardiovaskular (berdasarkan data EKG), tekanan darah tinggi, disfungsi otonom somatoform, sakit kepala, pusing, dan osteoporosis (berdasarkan absorptiometri sinar-X) dibandingkan dengan mereka yang tinggal di kota A dan B. kota C dan D. Hasil ini menunjukkan bahwa kandungan magnesium minimum dalam air minum harus 10 mg / l, dan kandungan kalsium minimum dapat dikurangi menjadi 20 mg / l (dibandingkan dengan rekomendasi WHO tahun 1980).

Berdasarkan data yang tersedia saat ini, berbagai peneliti akhirnya sampai pada rekomendasi berikut mengenai kesadahan air minum yang optimal:

A. magnesium - tidak kurang dari 10 mg / l, optimal sekitar 20-30 mg / l;
B. kalsium - tidak kurang dari 20 mg / l, optimal 40-80 mg / l;
v. jumlah mereka (kekerasan total) adalah 4-8 mg-eq / l.

Pada saat yang sama, magnesium dibatasi dari bawah dalam efeknya pada sistem kardiovaskular, dan kalsium - sebagai komponen tulang dan gigi. Batas atas kisaran kekerasan yang optimal ditetapkan berdasarkan kekhawatiran tentang kemungkinan pengaruh air sadah terhadap terjadinya urolitiasis.

Efek air sadah pada pembentukan batu ginjal

Dalam kondisi tertentu, zat terlarut yang terkandung dalam urin dapat mengkristal dan disimpan di dinding cangkir ginjal dan panggul, di kandung kemih, dan juga di organ lain dari sistem kemih.

Menurut komposisi kimianya, beberapa jenis batu kemih dibedakan, namun, karena kesadahan air, terutama fosfat dan oksalat yang menarik. Dalam kasus gangguan metabolisme fosfor-kalsium atau dalam kasus hipervitaminosis vitamin D, batu fosfat dapat terbentuk. Peningkatan kandungan garam asam oksalat dalam makanan - oksalat - dapat menyebabkan munculnya batu oksalat. Baik kalsium oksalat dan kalsium fosfat tidak larut dalam air. Omong-omong, ada banyak oksalat tidak hanya di coklat kemerah-merahan, tetapi juga di sawi putih, peterseli, bit. Dan oksalat juga disintesis oleh tubuh.

Pengaruh kesadahan air pada pembentukan batu saluran kemih sulit ditentukan. Sebagian besar penelitian yang mengevaluasi pengaruh kesadahan air pada munculnya dan perkembangan urolitiasis (urolitiasis) menggunakan data dari institusi medis rawat inap. Dalam pengertian ini, sebuah studi oleh Schwartz et al. , berbeda secara signifikan dalam hal semua data dikumpulkan secara rawat jalan, sementara pasien tetap berada di lingkungan alami mereka dan melakukan aktivitas sehari-hari mereka. Makalah ini menyajikan kohort pasien terbesar hingga saat ini, yang memungkinkan untuk menilai efek kesadahan air pada berbagai komponen urin.

Para ilmuwan telah memproses sejumlah besar bahan. Badan Perlindungan Lingkungan Amerika Serikat (EPA) telah memberikan informasi geo-referensi tentang komposisi kimia air minum di Amerika Serikat. Informasi ini digabungkan dengan database nasional pasien rawat jalan dengan urolitiasis (berisi kode pos pasien, sehingga referensi geografis dimungkinkan). Dengan demikian, 3270 pasien rawat jalan dengan batu kalsium diidentifikasi.

Dalam pikiran kebanyakan orang, peningkatan kesadahan air identik dengan peningkatan risiko pengembangan urolitiasis (batu ginjal adalah kasus khusus urolitiasis). Kandungan mineral, dan terutama kalsium, dalam air minum tampaknya dianggap oleh banyak orang sebagai bahaya kesehatan.

Terlepas dari kekhawatiran umum tentang kesadahan air ini, tidak ada penelitian yang mendukung saran bahwa minum air keras meningkatkan risiko batu kemih.

Sierakowski dkk. mempelajari 2.302 laporan medis dari rumah sakit rawat inap yang tersebar di seluruh Amerika Serikat, dan menemukan bahwa pasien yang tinggal di daerah yang disuplai dengan air sadah memiliki risiko urolitiasis yang lebih rendah. Demikian pula, dalam karya yang dikutip, ditemukan bahwa kesadahan air minum berbanding terbalik dengan kejadian urolitiasis.

Dalam penelitian ini, jumlah episode urolitiasis sedikit lebih tinggi pada pasien yang tinggal di daerah dengan air yang lebih lembut, yang konsisten dengan data penulis lain, tetapi bertentangan dengan persepsi publik. Diketahui bahwa dalam beberapa kasus, seperti hiperkalsiuria, peningkatan asupan kalsium oral dapat memperburuk pembentukan batu saluran kemih. Pada pasien dengan hiperoksalurat kalsium nefrolitiasis, peningkatan pemberian kalsium oral, di sisi lain, dapat berhasil menghambat pembentukan batu dengan mengikat garam asam oksalat dengan kalsium di usus dan dengan demikian membatasi aliran oksalat ke dalam sistem kemih. Asupan kalsium dalam air minum berpotensi menghambat pembentukan batu kalsium urin pada beberapa pasien dan berkontribusi pada pembentukan batu pada orang lain. Teori ini diuji oleh Curhan et al., yang mengevaluasi efek asupan kalsium pada 505 pasien dengan kalkulus berulang. Setelah 4 tahun masa tindak lanjut, kelompok pasien yang mengonsumsi kalsium memiliki jumlah episode batu saluran kemih paling sedikit. Para peneliti menyimpulkan bahwa asupan kalsium makanan yang tinggi menurunkan risiko urolitiasis simtomatik.

Terlepas dari kekhawatiran publik tentang potensi litogenesis air keran keras, bukti ilmiah yang ada menunjukkan bahwa tidak ada hubungan antara kesadahan air dan prevalensi batu saluran kemih. Tampaknya ada korelasi antara kesadahan air dan kadar kalsium, sitrat dan magnesium urin, tetapi signifikansinya tidak diketahui.

Omong-omong, penulis memberikan perbandingan yang menarik: konsumsi satu gelas susu bisa setara dengan dua liter air keran dalam hal kandungan kalsium. Jadi, menurut Departemen Pertanian AS (USDA), 100 g susu mengandung 125 mg kalsium. Jumlah air yang sama dari pasokan air kota hanya mengandung sekitar 4-10 mg kalsium.

Kesimpulan

Air minum harus mengandung konsentrasi minimum beberapa mineral penting. Sayangnya, terlalu sedikit perhatian yang diberikan pada sifat-sifat bermanfaat dari air minum. Fokus utama adalah pada toksisitas air yang tidak diolah. Hasil penelitian terbaru yang bertujuan untuk menetapkan komposisi mineral air minum yang optimal harus didengar tidak hanya oleh struktur publik dan swasta yang bertanggung jawab atas pasokan air seluruh kota, tetapi juga oleh orang-orang biasa yang menyalahgunakan sistem pengolahan air di rumah.

Air minum yang diproduksi di pabrik desalinasi industri biasanya diremineralisasi, tetapi air reverse osmosis biasanya tidak dimineralisasi di rumah. Namun, bahkan dengan salinitas air desalinasi, komposisi kimianya mungkin tetap tidak memuaskan dalam hal kebutuhan tubuh. Ya, garam kalsium dapat ditambahkan ke air, tetapi tidak akan mengandung elemen penting lainnya - fluor, kalium, yodium. Selain itu, air desalinasi lebih termineralisasi karena alasan teknis - untuk mengurangi korosifitasnya, dan pentingnya zat terlarut dalam air untuk kesehatan manusia biasanya tidak dipikirkan. Tak satu pun dari metode yang digunakan untuk remineralisasi air desalinasi dapat dianggap optimal, karena hanya sejumlah kecil garam yang ditambahkan ke dalam air.

Pengaruh air sadah pada pembentukan batu ginjal belum terbukti secara ilmiah. Ada kekhawatiran bahwa peningkatan asupan garam asam oksalat atau fosfat bersama dengan kalsium dapat menyebabkan kristalisasi garam kalsium yang tidak larut dari asam fosfat atau asam oksalat di organ sistem kemih, tetapi tubuh orang yang sehat, menurut data ilmiah yang ada. , tidak terkena risiko seperti itu. Beresiko mungkin orang yang menderita penyakit ginjal, vitamin D hipervitaminosis, gangguan kalsium-fosfor, oksalat, metabolisme sitrat, atau makan sejumlah besar garam asam oksalat. Telah ditetapkan, misalnya, bahwa tubuh yang sehat mampu memproses hingga 50 mg oksalat per 100 g makanan tanpa konsekuensi apa pun untuk dirinya sendiri, tetapi bayam saja mengandung 750 mg / 100 g oksalat, jadi vegetarian mungkin lebih baik. mempertaruhkan.

Secara umum, air demineralisasi tidak kalah berbahayanya dengan air limbah, dan pada abad ke-21 sudah saatnya untuk menjauh dari standarisasi indikator kualitas air hanya dari atas. Sekarang perlu ditetapkan juga batas bawah kandungan mineral dalam air minum. Optimal secara fisiologis hanya pada koridor sempit konsentrasi dan komposisi air minum. Informasi yang tersedia saat ini tentang masalah ini dapat disajikan dalam bentuk tabel.

Tabel 1. Mineralisasi air minum yang optimal

Elemen	Satuan	Konten minimal	Tingkat optimal	Level maksimum, SanPiN 2.1.4.1074-01 atau * Rekomendasi WHO
Mineralisasi total	mg / l	100	250-500 untuk air hidrokarbonat 200-400 untuk air klorida-sulfat	1000
Kalsium	mg / l	20	40-80	-
Magnesium	mg / l	10	20-30	- Tambahkan tanda

Menurut indikator yang ditentukan dalam SanPiN, total mineralisasi air minum adalah normal - yaitu, nilai dalam konsentrasi maksimum yang diizinkan (MPC) - harus tetap dalam 1000 mg / liter. Dalam hal pertimbangan terpisah dari situasi epidemiologis di pemukiman tertentu atau untuk sistem pasokan air tertentu, atas perintah kepala dokter sanitasi negara, indikator ini dapat ditingkatkan menjadi 1500 mg / liter. Pembatasan ini ditetapkan oleh karakteristik organoleptik. Namun, nilai optimal berada dalam kisaran 200 hingga 400 mg padatan per liter.

Parameter total mineralisasi itu sendiri dalam tabel SanPiN disertai dengan catatan tambahan dalam tanda kurung: "residu kering". Dalam hal ini, nilai residu kering mungkin tidak sesuai dengan mineralisasi yang sebenarnya, karena metode untuk menentukan residu kering dengan penguapan dan penimbangan residu tidak memperhitungkan beberapa senyawa organik terlarut yang mudah menguap. Alhasil, selisih nilai bisa sampai 10%.

Mineralisasi umum: konsep dan kategori

Di bawah mineralisasi total, biasanya untuk memahami kandungan total zat terlarut dalam air, yang mengarah ke nama kedua "kandungan garam", yang juga sah untuk digunakan, karena zat terlarut dalam air dalam bentuk kalium, magnesium, garam natrium, kalsium sulfat, klorida, hidrokarbonat. Ini terutama zat anorganik dan organik dalam jumlah kecil.

Air permukaan, semua hal lain dianggap sama, dalam penilaian salinitas memiliki sedimen yang lebih rendah daripada air tanah. Oleh karena itu, yang di bawah tanah rasanya asin (terkadang pahit). Selain itu, derajat mineralisasi dipengaruhi oleh:

wilayah geologi,
air limbah (terutama di kawasan industri),
limpasan air badai terutama di kota-kota di mana utilitas menggunakan garam di mana-mana dengan lapisan gula.

Untuk memfasilitasi gradasi mineralisasi ("salinitas") air alami, tabel kategori dari ultra-segar hingga air asin digunakan:

Pasokan rasa dan mineral ke tubuh melalui air

Ambang sensasi untuk sulfat adalah 500 mg / liter, dan untuk klorida adalah 350 mg / liter. Secara umum, air dengan kandungan garam total 600 mg/liter dianggap enak.

Kualitas rasa air mineral rendah ditentukan tergantung pada kebiasaan rasa konsumen dan dicirikan dalam kisaran dari "segar dan hambar" hingga "ringan dan menyenangkan".

Pada saat yang sama, ada batas bawah objektif mineralisasi, berdasarkan reaksi adaptif homeostasis tubuh, yaitu sekitar 100 mg residu kering per liter dengan nilai 25 dan 10 mg / l untuk kalsium dan magnesium. , masing-masing. Secara keseluruhan, nilai optimal dianggap berada di kisaran 200-400 mg residu kering per liter.

Kemungkinan memasok tubuh dengan zat mineral melalui air dalam jumlah seperempat dari kebutuhan harian yang dibutuhkan secara aktif diperebutkan oleh penentang kecenderungan ini. Tabel pivot yang meyakinkan disajikan sebagai bukti, di mana sejumlah fitur dibandingkan:

Mineral yang diperlukan untuk seseorang (dengan asumsi yang dilebih-lebihkan secara kondisional tentang kecernaan zat sepenuhnya).
Komposisi tunduk pada konten konsentrasi maksimum yang diizinkan.
Konsumsi air harian, dll.

Secara keseluruhan, tanda-tanda ini menunjukkan bahwa, secara teori, air dapat dianggap sebagai sumber elemen jejak hanya untuk menyediakan fluor dan yodium bagi tubuh. Namun, dengan mempertimbangkan sejumlah asumsi "ideal" bersyarat dan perbedaan kandungan unsur-unsur tersebut di berbagai wilayah Rusia, air minum tidak dapat dianggap sebagai sumber yang cukup untuk unsur-unsur mikro ini.

Garam mineral dalam air industri

Untuk cairan teknis untuk sejumlah industri, perlu untuk memberikan standar kandungan garam yang lebih ketat. Dengan demikian, pencegahan endapan garam di saluran uap-air CHP atau TPP dapat dipastikan dengan adanya garam dalam jumlah minimum - kurang dari 1 mg / liter - di kedua media (kurang dari 1 mg / l).

Ketika aliran hidrolik bergerak melalui pipa, jenuh dengan garam mineral, dengan mempertimbangkan konsentrasi rendah dan suhu yang relatif rendah, biasanya tidak diamati, namun, pada lapisan batas dengan laju aliran rendah, dengan adanya kekasaran pada dinding pipa, cacat isolasi, dll. curah hujan dapat dipicu.

Kecenderungan terhadap pengaturan yang ketat terhadap kualitas sumber daya air teknis memiliki dua arah:

pembuatan parameter untuk setiap indikator, seperti yang dilakukan untuk sumber daya minum;
pembuatan model komposisi air untuk tujuan teknis, yang tidak akan membagi standar untuk indikator fisikokimia individu, tetapi akan mencakup seluruh jajaran properti.

Sekarang persyaratan untuk sifat aliran hidrolik yang dikonsumsi dan ditarik dicatat dalam metodologi industri untuk jenis produksi dan industri tertentu.

Penghapusan garam mineral

Demineralisasi (atau proses menghilangkan zat mineral) dilakukan dengan cara deionisasi, distilasi, elektrolisis, reverse osmosis, yang seringkali membutuhkan persiapan sumber daya tertentu, tetapi memungkinkan mencapai tingkat pemurnian yang sangat tinggi (hingga 99,9%). , seperti halnya ketika menggunakan sistem membran.

Distilasi. Prinsipnya didasarkan pada penguapan dan konsentrasi uap. Teknologi ini dianggap hemat energi dan terjadi dengan pembentukan kerak pada dinding evaporator.
Elektrodialisis. Proses tersebut terjadi karena pergerakan ion dalam medan listrik dengan pemasangan membran selektif ion yang memungkinkan hanya kation atau hanya anion yang melewatinya, akibatnya konsentrasi garam dalam volume yang dibatasi oleh membran berkurang.
Deionisasi. Desalting menyediakan pertukaran ion dalam 2 lapisan bahan penukar ion. Air deionisasi digunakan dalam obat-obatan, kimia, pengolahan kulit, dan banyak lagi.
Osmosis balik. Pemurnian didasarkan pada "mendorong" tetesan melalui membran semipermeabel dengan pori-pori yang sebanding dengan ukuran molekul H2O. Di bawah tekanan, hanya molekul itu sendiri, gas bermolekul rendah, melewati membran, dan kotoran disaring dan digabungkan.

Sumber daya air untuk proses ini memerlukan pembersihan awal dari karat, pasir, dan suspensi lainnya, pertama dengan bantuan kartrid seluler mekanis (berukuran hingga 5 mikron), kemudian - filter dengan karbon granular yang menyerap logam, klorin bebas, dan kemudian - filter dengan arang kelapa tekan untuk menghilangkan senyawa organoklorin.

Membran filter tersebut tidak dapat dibandingkan baik dalam fungsi atau skala dengan layar filter yang dipasang pada aerator dan penghemat air (misalnya, http://water-save.com/). Dalam ekonom, filter jauh lebih besar dan memecahkan masalah yang sama sekali berbeda dari aerasi air dan menciptakan efek aliran "penuh" dengan konsumsi air aktual yang lebih rendah.

Ungkapan ahli gizi terkenal, "Kami adalah apa yang kami makan" dapat diparafrasekan dalam kaitannya dengan air. Kesehatan kita secara langsung tergantung pada apa yang kita minum. Sayangnya, kualitas air minum menjadi perhatian utama di seluruh dunia. Keadaan sistem pasokan air membuatnya semakin perlu untuk memasang filter yang kuat atau menggunakan air kemasan yang dibeli. Apa jenis air yang kita sebut air mineral? Bagaimana mineralisasi air mempengaruhi kesehatan manusia?

Jenis air apa yang bisa disebut mineral?

Air minum biasa, yang kami kumpulkan dari keran, atau beli dalam botol, juga dapat dianggap, sampai batas tertentu, mineral. Ini juga mengandung garam dan berbagai unsur kimia dalam proporsi yang berbeda. Namun, dengan nama tertentu, biasanya berarti air yang jenuh dengan zat organik yang berguna dalam berbagai tingkat konsentrasi. Indikator utama yang menentukan komposisi kimia sumber utama kehidupan, kesesuaiannya untuk minum, adalah salinitas total air, atau, dengan kata lain, residu kering. Ini adalah indikator jumlah bahan organik dalam satu liter cairan (mg / l).

Sumber mineralisasi

Mineralisasi perairan dapat terjadi baik secara alami, maupun secara industri, secara artifisial. Di alam, sungai bawah tanah mengambil garam berharga, elemen jejak, dan partikel lain dari bebatuan yang dilaluinya.

Sayangnya, mata air minum yang bersih sudah menjadi barang langka. Umat manusia semakin terpaksa menggunakan instalasi khusus untuk membersihkannya dari kontaminasi zat berbahaya. Metode filtrasi modern dapat mengekstraksi air yang dapat digunakan dari hampir semua cairan. Sebagai hasil dari penggunaan teknologi tersebut, kadang-kadang menjadi hampir suling dan juga berbahaya untuk penggunaan konstan dalam makanan. Air yang dimurnikan secara artifisial mengalami re-mineralisasi dan diisi dengan komposisi yang diperlukan dengan cara yang tidak alami.

Tingkat mineralisasi air

Air dengan indikator bahan kering di bawah 1000 mg/l dianggap segar, indikator ini sebagian besar sungai dan danau. Ambang batas inilah yang dianggap paling tinggi untuk air minum, pada batas ini seseorang tidak merasakan ketidaknyamanan dan rasa asin atau pahit yang tidak menyenangkan. Mineralisasi air di atas 1000 mg / l, selain mengubah rasanya, mengurangi kemampuan memuaskan dahaga, dan terkadang memiliki efek berbahaya pada tubuh.

Di bawah 100 mg / l - tingkat mineralisasi yang rendah. Air seperti itu memiliki rasa yang tidak enak dan menyebabkan gangguan metabolisme selama penggunaan jangka panjang.

Para ilmuwan balneolog telah menyimpulkan indikator kejenuhan optimal dengan zat organik - dari 300 hingga 500 mg / l. Residu kering dari 500 hingga 100 mg / l dianggap meningkat, tetapi dapat diterima.

Sifat konsumen air

Menurut sifat konsumennya, air harus dibagi menjadi yang sesuai untuk penggunaan sehari-hari, dan yang digunakan untuk tujuan terapeutik dan profilaksis.

Air yang dimurnikan secara artifisial dari semua zat cocok untuk minum dan memasak. Itu tidak akan membawa banyak kerusakan, kecuali bahwa itu tidak akan membawa manfaat apa pun secara mutlak. Mereka yang, karena takut akan infeksi, hanya mengonsumsi cairan seperti itu, berisiko kekurangan garam dan mineral yang bermanfaat. Mereka harus diisi ulang secara artifisial.
Air meja adalah yang paling disukai untuk penggunaan sehari-hari, dibersihkan dari kotoran dan kotoran berbahaya dan cukup bergizi dengan semua yang Anda butuhkan.
Air meja obat sudah dibedakan dengan awalan "medicinally". Mereka diambil sebagai obat atau untuk profilaksis. Artinya, semua orang dapat meminumnya, tetapi dalam jumlah sedang dan tidak terus-menerus, tetapi tidak dapat digunakan untuk memasak.
Air mineral murni obat biasanya diambil hanya seperti yang ditentukan oleh dokter, dalam banyak kasus sebagai prosedur di resor balneologis. Mineralisasi air yang tinggi membuat penggunaannya tidak dapat diterima dalam rentang yang luas.

Klasifikasi air berdasarkan komposisi

Dalam masyarakat mineral, merupakan kebiasaan untuk menyebut zat obat dan meja obat yang terlarut di dalamnya zat organik, mineral dan gas berbeda secara signifikan dan tergantung pada lokasi sumbernya. Karakteristik utama air adalah komposisi ioniknya, daftar umum yang mencakup sekitar 50 ion berbeda. Mineralisasi utama perairan diwakili oleh enam elemen utama: kation kalium, kalsium, natrium dan magnesium; anion klorida, sulfat, dan bikarbonat. Menurut dominasi unsur-unsur tertentu, air mineral dibagi menjadi tiga kelompok utama besar: hidrokarbonat, sulfat dan klorida.

Dalam kebanyakan kasus, dalam bentuknya yang murni, kelompok air yang terpisah jarang ada di alam. Paling sering ada sumber jenis campuran: klorida-sulfat, sulfat-hidrokarbonat, dll. Pada gilirannya, kelompok dibagi menjadi beberapa kelas sesuai dengan dominasi ion tertentu. Ada kalsium, magnesium atau air campuran.

Cukup minum dan sehat

Mineralisasi air banyak digunakan untuk keperluan medis, baik untuk penggunaan internal maupun untuk penggunaan luar, dalam bentuk mandi dan prosedur air lainnya.

Air hidrokarbonat digunakan untuk mengobati dan mencegah penyakit pada sistem pencernaan yang berhubungan dengan keasaman tinggi. Mereka membantu menghilangkan mulas, membersihkan tubuh dari pasir dan batu.
Sulfat juga menstabilkan fungsi usus. Area utama pengaruh mereka adalah hati, saluran empedu. Merekomendasikan pengobatan dengan air tersebut untuk diabetes, obesitas, hepatitis, obstruksi bilier.
Kehadiran klorida menghilangkan gangguan pada saluran pencernaan, menstabilkan lambung dan pankreas.

Mineralisasi tinggi dapat menyebabkan kerusakan kesehatan yang signifikan jika digunakan secara tidak benar. Seseorang dengan masalah pencernaan dan metabolisme harus mengambil obat-obatan alami ini seperti yang diarahkan dan di bawah pengawasan seorang profesional kesehatan.

Ini adalah indikator kuantitatif kandungan zat terlarut dalam air. Disebut juga kandungan padatan atau kandungan garam total, karena zat terlarut dalam air berbentuk garam. Garam anorganik yang paling umum (bikarbonat, klorida dan sulfat kalsium, magnesium, kalium dan natrium) dan sejumlah kecil zat organik larut dalam air. Mineralisasi total dikacaukan dengan residu kering. Sebenarnya, parameter ini sangat dekat, tetapi metode untuk menentukannya berbeda. Saat menentukan residu kering, senyawa organik yang lebih mudah menguap yang terlarut dalam air tidak diperhitungkan. Akibatnya, salinitas total dan bahan kering mungkin berbeda dengan jumlah senyawa volatil ini (biasanya tidak lebih dari 10%). Tingkat salinitas dalam air minum disebabkan oleh kualitas air di sumber alami (yang bervariasi secara signifikan di wilayah geologi yang berbeda karena kelarutan mineral yang berbeda).

Dalam hal mineralisasi umum, air dibagi menjadi beberapa kategori berikut:

Selain faktor-faktor yang disebabkan oleh alam, seseorang memiliki pengaruh besar pada mineralisasi umum air: air limbah industri, air badai kota (Garam digunakan di musim dingin sebagai agen anti-icing), dll. Menurut Organisasi Kesehatan Dunia, tidak ada informasi yang dapat dipercaya tentang efek kesehatan dari peningkatan kandungan garam. Untuk alasan medis, WHO tidak memberlakukan pembatasan. Biasanya rasa air dianggap normal dengan total mineralisasi hingga 600 mg / l, dengan kandungan garam lebih dari 1000-1200 mg / l, air dapat menimbulkan keluhan dari konsumen. Berkaitan dengan itu, WHO merekomendasikan batas mineralisasi total 1000 mg/l untuk indikasi organoleptik. Tingkat ini dapat bervariasi tergantung pada kebiasaan yang berlaku dan kondisi lokal. Saat ini, di negara maju, orang menggunakan air dengan kadar garam rendah - air yang dimurnikan dengan teknologi reverse osmosis. Air seperti itu adalah yang paling murni dan paling tidak berbahaya, banyak digunakan dalam industri makanan, pembuatan air kemasan, dll. Baca lebih lanjut tentang mineral dan air di artikel: Air dan mineral. Topik terpisah adalah nilai mineralisasi selama pengendapan kerak dan pengendapan di ruang ketel, ketel, dan peralatan pipa. Dalam hal ini, persyaratan khusus berlaku untuk air, dan semakin rendah tingkat mineralisasi (terutama kandungan garam kesadahan), semakin baik.

Kekakuan

Sifat air, ditentukan oleh adanya garam kalsium dan magnesium dalam bentuk terlarut.

Kimia kesadahan air

Diterima bahwa kesadahan air biasanya dikaitkan dengan kation kalsium (Ca2 +) dan, pada tingkat lebih rendah, magnesium (Mg2 +). Faktanya, semua kation divalen mempengaruhi kesadahan air. Sedimen dan kerak (garam kekerasan) terbentuk sebagai hasil interaksi kation divalen dengan anion. Natrium Na + - kation monovalen tidak berinteraksi dengan anion.

Berikut adalah penukar kation logam utama yang terkait dan menyebabkan kekakuan.

Besi, mangan dan strontium memiliki pengaruh yang kecil terhadap kekerasan dibandingkan dengan kalsium dan magnesium. Kelarutan aluminium dan besi besi rendah pada tingkat pH air alami, sehingga pengaruhnya terhadap kesadahan air juga kecil.