Mineralizacijos lygis. Vandens klasifikavimas pagal mineralizacijos laipsnį. Yra keletas geriamojo vandens standartų

Mineralizacija, bendras druskos kiekis (TDS)

Daugumos upių mineralizacija yra nuo kelių dešimčių miligramų litre iki kelių šimtų. Jų laidumas svyruoja nuo 30 μS / cm iki 1500 μS / cm.
Požeminio vandens ir druskingų ežerų mineralizacija svyruoja nuo 40-50 mg / dm 3 iki 650 g / kg (tankis šiuo atveju jau gerokai skiriasi nuo vienybės).
Atmosferos kritulių (esant mineralizacijai nuo 3 iki 60 mg / dm 3) savitasis elektrinis laidumas yra 20-120 μS / cm.

Daugelis pramonės šakų, žemės ūkio, geriamojo vandens tiekimo įmonės nustato tam tikrus vandens kokybės reikalavimus, visų pirma mineralizaciją, nes vanduo, kuriame yra daug druskų, neigiamai veikia augalų ir gyvūnų organizmus, gamybos technologiją ir produktų kokybę. sienų katilai, korozija, dirvožemio druskingumas.

Natūralių vandenų klasifikacija pagal mineralizaciją.

Vadovaujantis geriamojo vandens kokybės higienos reikalavimais, bendra mineralizacija neturi viršyti 1000 mg / dm 3. Susitarus su Rospotrebnadzor valdžios institucijomis dėl vandens tiekimo sistemos, kuri tiekia vandenį be tinkamo valymo (pavyzdžiui, iš artezinių gręžinių), leidžiama mineralizaciją padidinti iki 1500 mg / dm 3).

Specifinis vandens laidumas

Savitasis laidumas yra skaitinė vandeninio tirpalo gebėjimo praleisti elektros srovę išraiška. Natūralaus vandens elektros laidumas daugiausia priklauso nuo ištirpusių mineralinių druskų koncentracijos ir temperatūros. Natūralūs vandenys daugiausia yra stiprių elektrolitų mišinių tirpalai. Mineralinę vandens dalį sudaro jonai Na +, K +, Ca 2+, Cl -, SO 4 2-, HCO 3 -. Šie jonai lemia natūralių vandenų elektrinį laidumą. Kitų jonų, pavyzdžiui, Fe 3+, Fe 2+, Mn 2+, Al 3+, NO 3 -, HPO 4 2-, H 2 PO 4, buvimas neturi didelės įtakos elektros laidumui, jei šie jonai yra kurių nėra dideliais kiekiais vandenyje (pavyzdžiui, mažesnis nei gamybos ar buitinių nuotekų išmetimas). Pagal natūralaus vandens elektros laidumo vertes galima apytiksliai spręsti apie vandens mineralizaciją, naudojant iš anksto nustatytas priklausomybes. Sunkumai, kylantys įvertinant bendrą mineralinių medžiagų kiekį (mineralizaciją) pagal specifinį elektros laidumą, yra susiję su:

nevienodas įvairių druskų tirpalų elektros laidumas;
elektros laidumo padidėjimas didėjant temperatūrai.

Normalizuotos mineralizacijos vertės maždaug atitinka 2 mS / cm (1000 mg / dm 3) ir 3 mS / cm (1500 mg / dm 3) savitąjį elektros laidumą abiejų chloridų atveju (NaCl) ir karbonato (CaCO 3 atžvilgiu) mineralizacija. Elektros laidumo vertė yra apytikslis visų jų neorganinių elektrolitų koncentracijos rodiklis ir naudojama programose, skirtose stebėti vandens aplinkos būklę, siekiant įvertinti vandens druskingumą. Specifinis elektros laidumas yra patogus antropogeninio poveikio apibendrinimo rodiklis.

Temperatūra

Vandens temperatūra yra kelių vienu metu vykstančių procesų, tokių kaip saulės spinduliuotė, garavimas, šilumos mainai su atmosfera, šilumos perdavimas srovėmis, neramus vandens maišymas ir kt., Rezultatas. Dienos temperatūros svyravimai gali būti keli laipsniai ir dažniausiai prasiskverbia į seklią gelmę. Sekliame vandenyje vandens temperatūros svyravimų amplitudė yra artima oro temperatūros skirtumui. Plaukimui, sportui ir poilsiui naudojamų rezervuarų vandens kokybės reikalavimai rodo, kad vasaros vandens temperatūra dėl nuotekų išleidimo neturėtų pakilti daugiau kaip 3 ° C, palyginti su karščiausio mėnesio mėnesio vidutine mėnesio temperatūra per pastaruosius 10 metų. Žuvininkystės rezervuaruose vandens temperatūra gali pakilti dėl nuotekų išleidimo ne daugiau kaip 5 ° C, palyginti su natūralia temperatūra. Vandens temperatūra yra svarbiausias veiksnys, turintis įtakos rezervuare vykstantiems fiziniams, cheminiams, biocheminiams ir biologiniams procesams, nuo kurių labai priklauso deguonies režimas ir savaiminio apsivalymo procesų intensyvumas. Temperatūros vertės naudojamos apskaičiuojant vandens prisotinimo deguonimi laipsnį, įvairias šarmingumo formas, karbonato-kalcio sistemos būseną, daugelyje hidrocheminių, hidrobiologinių, ypač limnologinių tyrimų, tiriant šiluminę taršą.

Vertingiausia informacija apie mažos kalcio koncentracijos geriamajame vandenyje poveikį visai populiacijai buvo gauta tyrimuose, atliktuose sovietiniame Ševčenkos mieste (dabar Aktau, Kazachstanas), kur miesto vandens tiekimo sistemoje buvo naudojami gėlinimo įrenginiai (vandens šaltinis yra Kaspijos jūra). Vietos gyventojai sumažino šarminės fosfatazės aktyvumą, sumažino kalcio ir fosforo koncentraciją plazmoje ir padidino kaulinio audinio nukalkinimą. Šie pokyčiai buvo labiausiai pastebimi moterims, ypač nėščioms moterims, ir priklausė nuo gyvenimo Ševčenkoje trukmės. Kalcio poreikis geriamajame vandenyje taip pat patvirtintas vienerių metų eksperimente su žiurkėmis, kurioms buvo suteikta visiškai tinkama mityba maistinių medžiagų ir druskų atžvilgiu, tačiau buvo laistomos distiliuotu vandeniu, į kurį pridėta 400 mg / l kalcio -druskos ir viena iš šių kalcio koncentracijų: 5 mg / l, 25 mg / l arba 50 mg / l. Žiurkėms, gavusioms vandens su 5 mg / l kalcio, nustatytas skydliaukės hormonų ir kitų susijusių funkcijų sumažėjimas, lyginant su likusiais eksperimente dalyvaujančiais gyvūnais.

Manoma, kad bendras geriamojo vandens sudėties pasikeitimas daro įtaką žmonių sveikatai po daugelio metų, o sumažėjęs kalcio ir magnio koncentracija geriamajame vandenyje daro įtaką sveikatai beveik akimirksniu. Taigi 2000–2002 m. Čekijos ir Slovakijos gyventojai savo butuose pradėjo aktyviai naudoti atvirkštinio osmoso sistemas papildomam miesto vandens valymui. Per kelias savaites ar mėnesius vietinius gydytojus užplūdo pacientų srautas, turintis skundų, rodančių ūmų magnio (ir galbūt kalcio) trūkumą: širdies ir kraujagyslių sutrikimus, nuovargį, silpnumą ir raumenų mėšlungį.

3. Rizika, kad trūksta gyvybiškai svarbių medžiagų ir mikroelementų geriant mažai mineralizuotą vandenį.

Nors geriamasis vanduo, išskyrus retas išimtis, nėra pagrindinis žmonėms gyvybiškai svarbių elementų šaltinis, jis gali labai prisidėti prie jų suvartojimo dėl kelių priežasčių. Pirma, daugelio šiuolaikinių žmonių maistas yra gana prastas mineralų ir mikroelementų šaltinis. Esant ribiniam bet kurio elemento trūkumui, net ir santykinai mažas jo kiekis geriamajame vandenyje gali atlikti atitinkamą apsauginį vaidmenį. Taip yra dėl to, kad elementai paprastai yra vandenyje laisvųjų jonų pavidalu, todėl yra lengviau absorbuojami iš vandens, palyginti su maistu, kur jų daugiausia yra sudėtingose molekulėse.

Tyrimai su gyvūnais taip pat iliustruoja kai kurių vandenyje esančių elementų mikropakankamumo svarbą. Taigi, remiantis V.A.Kondratyuko duomenimis, nedidelis mikroelementų koncentracijos pakitimas geriamajame vandenyje dramatiškai veikia jų kiekį raumenų audinyje. Šie rezultatai buvo gauti per 6 mėnesių eksperimentą, kurio metu žiurkės buvo atsitiktinai suskirstytos į 4 grupes. Pirmajai grupei buvo tiekiamas vanduo iš čiaupo, antrajai - mažai mineralizuotas vanduo, trečiai - mažai mineralizuotas vanduo, pridedant jodido, kobalto, vario, mangano, molibdeno, cinko ir fluoro. Paskutinė grupė gavo mažai mineralizuoto vandens, pridėjus tų pačių elementų, bet dešimt kartų didesnės koncentracijos. Nustatyta, kad mažai mineralizuotas vanduo turi įtakos kraujodaros procesui. Gyvūnams, kurie gavo demineralizuoto vandens, vidutinis hemoglobino kiekis eritrocituose buvo 19% mažesnis nei žiurkėms, kurioms buvo duodamas vanduo iš čiaupo. Hemoglobino kiekio skirtumai buvo dar didesni, lyginant su gyvūnais, gavusiais mineralinio vandens.

Naujausi Rusijos epidemiologiniai tyrimai, atlikti tarp gyventojų grupių, gyvenančių vietovėse, kuriose yra skirtingas druskingumas, rodo, kad mažai mineralizuotas geriamasis vanduo gali sukelti hipertenziją ir vainikinių širdies ligų, skrandžio ir dvylikapirštės žarnos opų, lėtinio gastrito, strijų, nėštumo komplikacijų ir įvairių naujagimių ir kūdikių komplikacijų, įskaitant gelta, anemija, lūžiai ir augimo sutrikimai. Tačiau tyrėjai pastebi, kad jiems liko neaišku, ar tai geriamasis vanduo, turintis tokį poveikį sveikatai, ar visa tai susiję su bendra aplinkos padėtimi šalyje.

Atsakydamas į šį klausimą, G. F. Lutai atliko didelį kohortos epidemiologinį tyrimą Rusijos Irkutsko srities Ust-Ilimsk rajone. Tyrime daugiausia dėmesio buvo skiriama 7658 suaugusiųjų, 562 vaikų ir 1582 nėščių moterų bei jų naujagimių sergamumui ir fiziniam išsivystymui dviejuose rajonuose, kurie buvo aprūpinti skirtingos mineralizacijos vandeniu. Vienos iš šių sričių vandens bendras druskos kiekis buvo 134 mg / l, iš kurių kalcio 18,7 mg / l, magnio 4,9 mg / l, bikarbonatų 86,4 mg / l. Kitoje srityje bendra vandens mineralizacija buvo 385 mg / l, iš kurių kalcio 29,5 mg / l, magnio 8,3 mg / l ir angliavandenilių 243,7 mg / l. Taip pat buvo nustatytas sulfatų, chloridų, natrio, kalio, vario, cinko, mangano ir molibdeno kiekis vandenyje. Šių dviejų rajonų gyventojai nesiskyrė vienas nuo kito socialinėmis ir ekologinėmis sąlygomis, buvimo atitinkamose vietovėse laiku ir mitybos įpročiais. Tarp vietovių, kuriose yra mažiau mineralizuoto vandens, gyventojų, buvo nustatytas didesnis sergamumas struma, hipertenzija, išemine širdies liga, skrandžio ir dvylikapirštės žarnos opa, lėtiniu gastritu, cholecistitu ir nefritu. Šioje srityje gyvenantys vaikai parodė lėtesnį fizinį vystymąsi, augimo anomalijų pasireiškimą. Nėščios moterys dažniau sirgo edema ir anemija. Šios srities naujagimiai buvo labiau linkę į ligas. Mažiausias dažnis buvo pastebėtas vietovėse, kuriose yra hidrokarbonatinio vandens, kurio bendra mineralizacija yra apie 400 mg / l ir kuriame yra 30–90 mg / l kalcio ir 17–35 mg / l magnio. Autorius priėjo prie išvados, kad tokį vandenį galima laikyti fiziologiškai optimaliu.

4. Išplauti maistines medžiagas iš maisto, paruošto mažai mineralizuotame vandenyje.

Nustatyta, kad gaminant minkštą vandenį, labai sumažėja mikro- ir makroelementų maisto produktų (mėsos, daržovių, javų). Iš produktų išplaunama iki 60% magnio ir kalcio, 66% vario, 70% mangano, 86% kobalto. Kita vertus, kai virimui naudojamas kietas vanduo, šių elementų nuostoliai sumažėja.

Kadangi dauguma maistinių medžiagų absorbuojamos su maistu, naudojant mažai mineralizuotą vandenį maisto ruošimui ir perdirbimui, gali atsirasti ryškių kai kurių svarbių mikroelementų ir makroelementų trūkumų. Dabartiniame daugumos žmonių meniu paprastai nėra pakankamo kiekio visų būtinų elementų, todėl bet koks veiksnys, dėl kurio maisto gaminimo metu prarandami esminiai mineralai ir maistinės medžiagos, dar labiau pablogina situaciją.

5. Galimas padidėjęs toksinių medžiagų patekimas į organizmą.

Mažai mineralizuotas, ypač demineralizuotas vanduo yra labai agresyvus ir gali išplauti sunkiuosius metalus ir kai kurias organines medžiagas iš medžiagų, su kuriomis jis liečiasi (vamzdžiai, jungiamosios detalės, rezervuarai). Be to, vandenyje esantis kalcis ir magnis turi tam tikrą antitoksinį poveikį. Jų nebuvimas geriamajame vandenyje, kuris taip pat pateko į jūsų alavo puodelį per varinius vamzdžius, lengvai sukels apsinuodijimą sunkiaisiais metalais.

Tarp aštuonių 1993–1994 m. Jungtinėse Valstijose užregistruotų apsinuodijimo geriamuoju vandeniu atvejų buvo trys kūdikių apsinuodijimo švinu atvejai, kurių koncentracija kraujyje buvo atitinkamai 1,5, 3,7 ir 4,2 karto didesnė. Visais trimis atvejais švinas buvo išplautas iš švino lituotų siūlių atvirkštinio osmoso geriamojo vandens rezervuaruose, naudojamuose kūdikių maistui veisti.

Yra žinoma, kad kalcis ir, mažesniu mastu, magnis turi antitoksinį poveikį. Jie neleidžia sunkiųjų metalų jonams, tokiems kaip švinas ir kadmis, įsisavinti į kraują iš žarnyno, varžydamiesi dėl surišimo vietų. Nors šis apsauginis poveikis yra ribotas, jo negalima atmesti. Tuo pačiu metu kitos toksiškos medžiagos gali pradėti cheminę reakciją su kalcio jonais, sudaryti netirpius junginius ir taip prarasti toksišką poveikį. Gyventojams vietovėse, kuriose yra mažai druskingo vandens, gali būti didesnė toksiškumo rizika, palyginti su populiacijomis regionuose, kuriuose naudojamas įprastas kietas vanduo.

6. Mažas mineralizuoto vandens galimas bakterinis užteršimas.

Šis pradinio straipsnio punktas yra šiek tiek tolimas, bet vis tiek. Bet koks vanduo yra jautrus bakterijų užteršimui, todėl vamzdynuose yra minimali likusi dezinfekavimo priemonių koncentracija, pavyzdžiui, chloro. Yra žinoma, kad atvirkštinio osmoso membranos sugeba iš vandens pašalinti praktiškai visas žinomas bakterijas. Tačiau atvirkštinio osmoso vanduo taip pat turi būti dezinfekuotas ir laikomas likutinėje dezinfekavimo priemonės koncentracijoje, kad būtų išvengta antrinio užteršimo. Pavyzdinis pavyzdys yra vidurių šiltinės protrūkis, kurį sukėlė atvirkštinio osmozės būdu apdorotas vanduo Saudo Arabijoje 1992 m. Jie nusprendė atsisakyti atvirkštinio osmoso vandens chlorinimo, nes teoriškai jis buvo sąmoningai sterilizuotas atvirkštinės osmoso būdu. Čekijos nacionalinis visuomenės sveikatos institutas Prahoje išbandė produktus, skirtus liestis su geriamuoju vandeniu, ir, pavyzdžiui, nustatė, kad buitinės atvirkštinės osmoso augalų slėginės talpyklos yra jautrios bakterijų augimui.

1. Pagal PSO 1980 m. Ataskaitą (Sidorenko, Rakhmanin).

Geriant vandenį, kurio mineralizacija yra maža, druskos išsiskiria iš organizmo. Kadangi šalutinis poveikis, pvz., Vandens ir druskos metabolizmo pažeidimas, buvo pastebėtas ne tik atliekant eksperimentus su visiškai demineralizuotu vandeniu, bet ir naudojant mažai mineralizuotą vandenį, kurio bendras druskos kiekis yra 50–75 mg / l, Yu.A. Rachmanino grupė savo pranešime rekomendavo PSO nustatyti 100 mg / l lygio apatinę ribą visai geriamojo vandens mineralizacijai. Optimalus geriamojo vandens druskingumo lygis pagal šias rekomendacijas turėtų būti apie 200–400 mg / l chloro sulfato vandenyje ir 250–500 mg / l vandenyje su hidrokarbonatu. Rekomendacijos buvo pagrįstos išsamiais eksperimentiniais tyrimais su žiurkėmis, šunimis ir savanoriais žmonėmis. Eksperimentuose buvo naudojamas Maskvos vandentiekio vanduo; gėlintas vanduo, kuriame yra maždaug 10 mg / l druskų; laboratoriškai paruoštas vanduo, kuriame yra 50, 100, 250, 300, 500, 750, 1000 ir 1500 mg / l ištirpusių druskų, kurių jonų sudėtis yra tokia:

tarp visų chlorido anijonų 40%, hidrokarbonato anijonų 32%, sulfatų 28%;
tarp visų katijonų - 50%natrio, 38%kalcio, 12%magnio.

Buvo tiriama nemažai parametrų: kūno svorio dinamika, bazinė medžiagų apykaita; fermentų aktyvumas; vandens ir druskos balansas ir jo reguliavimo sistema; mineralų kiekis audiniuose ir kūno skysčiuose; hematokrito ir vazopresino aktyvumas. Galutinis optimalus druskingumas buvo gautas iš duomenų apie vandens poveikį žmonėms ir gyvūnams, atsižvelgiant į organoleptines savybes, gebėjimą numalšinti troškulį ir ėsdinimo lygį, susijusį su vandens tiekimo sistemų medžiagomis.

Be bendro mineralizacijos lygio, šioje ataskaitoje pagrindžiamas minimalus kalcio kiekis geriamajame vandenyje - ne mažiau kaip 30 mg / l. Šis reikalavimas buvo įvestas ištyrus kritinį poveikį, atsirandantį dėl hormoninių kalcio ir fosforo apykaitos pokyčių ir kaulų mineralizacijos sumažėjimo geriant vandenį, kuriame nėra kalcio. Ataskaitoje taip pat rekomenduojama palaikyti 30 mg / l bikarbonato anijonų kiekį, kuris padeda išlaikyti priimtinas organoleptines savybes, mažina ėsdinimą ir sukuria pusiausvyrinę rekomenduojamos mažiausios kalcio koncentracijos koncentraciją.

Naujausi tyrimai lėmė tikslesnius reikalavimus. Taigi viename iš jų buvo ištirtas geriamojo vandens, kuriame yra įvairių koncentracijų kietumo druskų, poveikis 20–49 metų moterų sveikatai keturiuose Pietų Sibiro miestuose. A miesto vandenyje buvo mažiausiai šių elementų (3,0 mg / l kalcio ir 2,4 mg / l magnio). B miesto vanduo buvo kietesnis (18,0 mg / l kalcio ir 5,0 mg / l magnio). Didžiausias kietumas buvo pastebėtas miestuose C (22,0 mg / l kalcio ir 11,3 mg / l magnio) ir D (45,0 mg / l kalcio ir 26,2 mg / l magnio). Moterims, gyvenančioms A ir B miestuose, dažniau buvo diagnozuotos širdies ir kraujagyslių ligos (remiantis EKG duomenimis), padidėjęs kraujospūdis, somatoforminės autonominės funkcijos sutrikimai, galvos skausmas, galvos svaigimas ir osteoporozė (remiantis rentgeno spindulių absorbcijos metodu), palyginti su miestai C ir D. Šie rezultatai rodo, kad minimalus magnio kiekis geriamajame vandenyje turi būti 10 mg / l, o minimalus kalcio kiekis gali būti sumažintas iki 20 mg / l (palyginti su 1980 m. PSO rekomendacijomis).

Remdamiesi šiuo metu turimais duomenimis, įvairūs mokslininkai pagaliau priėmė šias rekomendacijas dėl optimalaus geriamojo vandens kietumo:

A. magnio - ne mažiau kaip 10 mg / l, optimaliai apie 20-30 mg / l;
b. kalcis - ne mažiau kaip 20 mg / l, optimaliai - 40-80 mg / l;
v. jų suma (bendras kietumas) yra 4-8 mg-ekv / l.

Tuo pačiu metu magnio poveikis širdies ir kraujagyslių sistemai yra ribotas, o kalcio - kaip kaulų ir dantų komponentas. Viršutinė optimalios kietumo ribos riba buvo nustatyta remiantis susirūpinimu dėl galimo kieto vandens poveikio urolitiazės atsiradimui.

Kieto vandens poveikis inkstų akmenų susidarymui

Tam tikromis sąlygomis šlapime esančios tirpios medžiagos gali kristalizuotis ir nusėsti ant inkstų puodelių ir dubens sienelių, šlapimo pūslėje ir kituose šlapimo sistemos organuose.

Pagal cheminę sudėtį išskiriami keli šlapimo akmenų tipai, tačiau dėl vandens kietumo daugiausia domina fosfatai ir oksalatai. Sutrikus fosforo-kalcio apykaitai arba esant vitamino D hipervitaminozei, gali susidaryti fosfato akmenys. Dėl padidėjusio oksalo rūgšties druskų - oksalatų - kiekio maiste gali atsirasti oksalato akmenų. Tiek kalcio oksalatas, tiek kalcio fosfatas netirpsta vandenyje. Beje, daug oksalatų yra ne tik rūgštynėse, bet ir cikorijose, petražolėse, burokėliuose. Oksalatus taip pat sintetina organizmas.

Sunku nustatyti vandens kietumo poveikį šlapimo akmenų susidarymui. Daugelyje tyrimų, kuriuose vertinamas vandens kietumo poveikis urolitiazės (urolitiazės) atsiradimui ir vystymuisi, naudojami stacionarių gydymo įstaigų duomenys. Šia prasme Schwartzo ir kt. , gerokai skiriasi tuo, kad visi duomenys buvo renkami ambulatoriškai, o pacientai liko natūralioje aplinkoje ir vykdė savo kasdienę veiklą. Šiame dokumente pateikiama didžiausia iki šiol pacientų grupė, leidžianti įvertinti vandens kietumo poveikį įvairiems šlapimo komponentams.

Mokslininkai perdirbo didžiulį kiekį medžiagos. Jungtinių Valstijų aplinkos apsaugos agentūra (EPA) pateikė geografinę nuorodą apie cheminę geriamojo vandens sudėtį JAV. Ši informacija buvo sujungta su nacionaline urolitiaze sergančių ambulatorinių pacientų duomenų baze (joje yra paciento pašto kodas, todėl buvo galima atlikti geografinę nuorodą). Taigi buvo nustatyta 3270 ambulatorinių pacientų su kalcio akmenlige.

Daugumos žmonių nuomone, padidėjęs vandens kietumas yra padidėjusios urolitiazės išsivystymo rizikos sinonimas (inkstų akmenys yra ypatingas urolitiazės atvejis). Atrodo, kad mineralų kiekį, ypač kalcio, geriamajame vandenyje daugelis žmonių suvokia kaip grėsmę sveikatai.

Nepaisant šių bendrų susirūpinimo dėl vandens kietumo, jokie tyrimai nepatvirtina teiginio, kad geriant kietą vandenį padidėja šlapimo akmenų rizika.

Sierakowski ir kt. ištyrė 2 302 medicinos ataskaitas iš stacionarinių ligoninių, išsibarsčiusių po Jungtines Amerikos Valstijas, ir nustatė, kad pacientai, gyvenantys vietovėse, kuriose yra kieto vandens, turi mažesnę urolitiazės riziką. Panašiai cituojamame darbe buvo nustatyta, kad geriamojo vandens kietumas yra atvirkščiai proporcingas urolitiazės dažniui.

Šiame tyrime urolitiazės epizodų skaičius buvo šiek tiek didesnis pacientams, gyvenantiems vietovėse, kuriose yra minkštesnis vanduo, o tai atitinka kitų autorių duomenis, tačiau prieštarauja visuomenės nuomonei. Yra žinoma, kad kai kuriais atvejais, pavyzdžiui, sergantiems hiperkalciurija, padidėjęs peroralinis kalcio kiekis gali apsunkinti šlapimo akmenų susidarymą. Pacientams, sergantiems hiperoksalurine kalcio nefrolitiaze, padidėjęs peroralinis kalcio vartojimas, priešingai, gali sėkmingai slopinti akmenų susidarymą, surišdamas oksalo rūgšties druskas su kalciu žarnyne ir taip apribodamas oksalatų patekimą į šlapimo sistemą. Kalcio suvartojimas geriamajame vandenyje kai kuriems pacientams gali slopinti kalcio šlapimo akmenų susidarymą, o kitiems - prisidėti prie akmenų susidarymo. Šią teoriją išbandė Curhan ir kt., Kurie įvertino kalcio suvartojimo poveikį 505 pacientams, sergantiems pasikartojančiu akmenlige. Po 4 metų stebėjimo pacientų, vartojančių kalcį, grupei buvo mažiausiai šlapimo akmenų epizodų. Mokslininkai padarė išvadą, kad didelis kalcio kiekis maiste sumažina simptominės urolitiazės riziką.

Nepaisant visuomenės susirūpinimo dėl galimo kieto vandens iš čiaupo litogenezės, esami moksliniai įrodymai rodo, kad nėra jokio ryšio tarp vandens kietumo ir šlapimo akmenų paplitimo. Atrodo, kad yra ryšys tarp vandens kietumo ir kalcio, citrato ir magnio kiekio šlapime, tačiau to reikšmė nežinoma.

Beje, autorius pateikia įdomų palyginimą: vienos stiklinės pieno suvartojimas pagal kalcio kiekį gali prilygti dviem litrams vandens iš čiaupo. Taigi, JAV žemės ūkio departamento (USDA) duomenimis, 100 g pieno yra 125 mg kalcio. Tame pačiame vandens kiekyje iš miesto vandentiekio yra tik apie 4–10 mg kalcio.

Išvada

Geriamajame vandenyje turi būti minimali kai kurių būtinų mineralų koncentracija. Deja, per mažai dėmesio buvo skiriama naudingosioms geriamojo vandens savybėms. Pagrindinis dėmesys buvo skiriamas neapdoroto vandens toksiškumui. Naujausių tyrimų, kuriais siekiama nustatyti optimalią geriamojo vandens mineralinę sudėtį, rezultatus turėtų išgirsti ne tik valstybinės ir privačios struktūros, atsakingos už ištisų miestų vandens tiekimą, bet ir paprasti žmonės, piktnaudžiaujantys vandens valymo sistemomis namuose.

Geriamasis vanduo, pagamintas pramoninio masto gėlinimo įrenginiuose, paprastai yra remineralizuotas, tačiau namuose atvirkštinio osmoso vanduo paprastai nėra mineralizuotas. Tačiau net ir esant gėlinto vandens druskingumui, jų cheminė sudėtis gali likti nepatenkinama atsižvelgiant į organizmo poreikius. Taip, į vandenį galima įpilti kalcio druskų, tačiau jame nebus kitų būtinų mikroelementų - fluoro, kalio, jodo. Be to, gėlintas vanduo yra labiau mineralizuotas dėl techninių priežasčių - siekiant sumažinti jo ėsdinimą, o apie vandenyje ištirpusių medžiagų svarbą žmonių sveikatai dažniausiai nesusimąstoma. Nė vienas iš gėlinto vandens remineralizavimo metodų negali būti laikomas optimaliu, nes į vandenį įpilama tik labai siauras druskų rinkinys.

Kieto vandens poveikis inkstų akmenų susidarymui nebuvo moksliškai įrodytas. Baiminamasi, kad padidėjęs oksalo rūgšties druskų ar fosfatų vartojimas kartu su kalciu gali lemti netirpių fosforo ar oksalo rūgščių kalcio druskų kristalizaciją šlapimo sistemos organuose, tačiau, remiantis turimais moksliniais duomenimis, sveiko žmogaus organizme. , tokios rizikos nėra. Rizikos grupėje gali būti asmenys, sergantys inkstų ligomis, vitamino D hipervitaminoze, sutrikusiu kalcio-fosforo, oksalato, citrato metabolizmu arba valgantys daug oksalo rūgšties druskų. Pavyzdžiui, nustatyta, kad sveikas organizmas sugeba perdirbti iki 50 mg oksalatų 100 g maisto be jokių pasekmių sau, tačiau vien špinatuose yra 750 mg / 100 g oksalatų, todėl vegetarai gali rizika.

Apskritai demineralizuotas vanduo yra ne mažiau kenksmingas nei nuotekos, o XXI amžiuje pats laikas atsisakyti standartizuotų vandens kokybės rodiklių tik iš viršaus. Dabar taip pat būtina nustatyti žemiausias mineralų kiekio geriamajame vandenyje ribas. Fiziologiškai optimalus yra tik siauras geriamojo vandens koncentracijos ir sudėties koridorius. Šiuo metu turimą informaciją šiuo klausimu galima pateikti lentelės pavidalu.

1 lentelė. Optimali geriamojo vandens mineralizacija

Elementas	Vienetai	Minimalus turinys	Optimalus lygis	Maksimalus lygis, SanPiN 2.1.4.1074-01 arba * PSO rekomendacija
Visiška mineralizacija	mg / l	100	250–500-hidrokarbonatiniai vandenys 200–400 chlorido sulfato vandenims	1000
Kalcio	mg / l	20	40-80	-
Magnio	mg / l	10	20-30	- Pridėti žymes

Remiantis SanPiN nustatytais rodikliais, bendra geriamojo vandens mineralizacija yra normali - tai yra, didžiausios leistinos koncentracijos (MPC) vertės - turi likti 1000 mg / l. Jei atskirai atsižvelgiama į epidemiologinę situaciją tam tikroje gyvenvietėje ar konkrečioje vandens tiekimo sistemoje, valstybės vyriausiojo sanitarinio gydytojo nurodymu šis rodiklis gali būti padidintas iki 1500 mg / l. Šiuos apribojimus nustatė organoleptinės savybės. Tačiau optimalios vertės yra nuo 200 iki 400 mg kietųjų dalelių litre.

Prie paties visiško mineralizacijos parametro SanPiN lentelėje pridedamas poskyris skliausteliuose: „sausos liekanos“. Šiuo atveju sausų likučių vertė gali nesutapti su faktiniu druskingumu, nes sauso likučio nustatymo garinant ir likučio svėrimo metodu neatsižvelgiama į kai kuriuos lakius ištirpusius organinius junginius. Dėl to reikšmių skirtumas gali būti iki 10%.

Bendra mineralizacija: sąvoka ir kategorijos

Esant visiškam mineralizavimui, įprasta suprasti bendrą vandenyje ištirpusių medžiagų kiekį, kuris lemia antrąjį pavadinimą „druskos kiekis“, kurį taip pat galima naudoti, nes ištirpusios medžiagos yra vandenyje kalio, magnio druskų pavidalu , natrio, kalcio sulfatų, chloridų, hidrokarbonatų. Tai daugiausia neorganinės medžiagos ir nedidelis kiekis organinių.

Paviršiniai vandenys, visi kiti dalykai yra lygūs, vertinant druskingumą turi mažesnes nuosėdas nei požeminis vanduo. Todėl požeminiai turi sūrų (kartais kartaus) skonį. Be to, mineralizacijos laipsnį įtakoja:

geologinis regionas,
nuotekos (ypač pramoniniuose regionuose),
lietaus vandens nutekėjimas daugiausia yra tuose miestuose, kur komunalinės paslaugos visur naudoja druską su apledėjimu.

Siekiant palengvinti natūralaus vandens mineralizacijos („druskingumo“) laipsniškumą, naudojama kategorijų lentelė nuo itin šviežių iki sūrymų:

Skonis ir mineralų tiekimas organizmui per vandenį

Jautrumo slenkstis sulfatams yra 500 mg / l, o chloridams - 350 mg / l. Apskritai vanduo, kurio bendras druskos kiekis yra 600 mg / l, laikomas skaniu.

Mažai mineralizuoto vandens skonio savybės nustatomos atsižvelgiant į vartotojų skonio įpročius ir pasižymi nuo „šviežio ir beskonio“ iki „lengvo ir malonaus“.

Tuo pačiu metu yra objektyvi apatinė mineralizacijos riba, pagrįsta prisitaikančiomis organizmo homeostazės reakcijomis, ty maždaug 100 mg sauso likučio litre, kai kalcio ir magnio rodikliai atitinkamai yra 25 ir 10 mg / l. . Apskritai, optimali vertė laikoma 200–400 mg sauso likučio litre.

Šios tendencijos priešininkai aktyviai ginčijasi su galimybe aprūpinti organizmą mineralinėmis medžiagomis per vandenį ketvirtadaliu reikalaujamo dienos poreikio. Įrodymai yra įtikinamos suvestinės lentelės, kuriose lyginamos kelios funkcijos:

Žmogui būtini mineralai (su sąlyginai pervertinta prielaida, kad medžiagos visiškai pasisavinamos).
Kompozicija priklauso nuo didžiausios leistinos koncentracijos.
Kasdienis vandens suvartojimas ir kt.

Visi šie požymiai rodo, kad teoriškai vanduo gali būti laikomas mikroelementų šaltiniu tik tam, kad aprūpintų organizmą fluoru ir jodu. Tačiau, atsižvelgiant į daugybę sąlyginių „idealių“ prielaidų ir tokių elementų turinio skirtumą skirtinguose Rusijos regionuose, geriamasis vanduo negali būti laikomas pakankamu net šių mikroelementų šaltiniu.

Mineralinės druskos pramoniniame vandenyje

Norint gauti techninį skystį daugelyje pramonės šakų, būtina nustatyti griežtesnius druskos kiekio standartus. Taigi, druskų nuosėdų susidarymo kogeneracinės arba TPP garo ir vandens kanaluose prevenciją galima užtikrinti, jei abiejose terpėse yra mažesnis druskos kiekis - mažiau nei 1 mg / l (mažiau nei 1 mg / l).

Kai hidraulinis srautas juda vamzdžiais, perpildymas mineralinėmis druskomis, atsižvelgiant į mažą koncentraciją ir santykinai žemą temperatūrą, paprastai nepastebimas, tačiau ribiniuose sluoksniuose, kurių srautas yra mažas, esant šiurkštumui ant vamzdžių sienelių, izoliacijos defektai ir kt. gali atsirasti kritulių.

Tendencijos griežtai reglamentuoti techninių vandens išteklių kokybę turi dvi kryptis:

kiekvieno rodiklio parametrų, panašių į tai, kaip tai daroma geriamiesiems ištekliams, sukūrimas;
techninės paskirties vandens sudėties modelių sukūrimas, kuris neskirstytų atskirų fizikinių ir cheminių rodiklių standarto, bet apimtų daugybę savybių.

Dabar reikalavimai suvartoto ir pašalinto hidraulinio srauto savybėms yra įrašyti į gamybos metodus, skirtus gamybos rūšims ir konkrečioms pramonės šakoms.

Mineralinių druskų pašalinimas

Demineralizacija (arba mineralinių medžiagų pašalinimo procesas) atliekama dejonizacijos, distiliavimo, elektrolizės, atvirkštinės osmoso būdu, o tai dažnai reikalauja tam tikro išteklių paruošimo, tačiau leidžia pasiekti labai aukštą (iki 99,9%) valymo laipsnį. , kaip ir naudojant membranines sistemas.

Distiliavimas. Principas grindžiamas garo išgarinimu ir koncentracija. Ši technologija laikoma daug energijos reikalaujančia ir vyksta suformuojant skalę ant garintuvo sienelių.
Elektrodializė. Procesas vyksta dėl jonų judėjimo elektriniame lauke, įrengiant jonų atrankines membranas, kurios leidžia praeiti tik katijonams arba tik anijonams, dėl to druskų koncentracija sumažėja membranų ribotame tūryje.
Dejonizacija. Druskos pašalinimas suteikia jonų mainus dviejuose jonų mainų medžiagos sluoksniuose. Dejonizuotas vanduo naudojamas farmacijoje, chemijoje, odos apdirbime ir kt.
Atvirkštinė osmozė. Valymas grindžiamas lašų „išstūmimu“ per pusiau pralaidžią membraną, kurios poros yra panašaus dydžio kaip H2O molekulė. Esant slėgiui, tik pati molekulė, mažos molekulinės dujos, praeina per membraną, o priemaišos filtruojamos ir sujungiamos.

Šio proceso vandens išteklius reikia iš anksto išvalyti nuo rūdžių, smėlio ir kitų suspensijų, pirmiausia naudojant mechanines korines (iki 5 mikronų dydžio) kasetes, tada - filtrus su granuliuota anglimi, kurie adsorbuoja metalus, laisvą chlorą ir tada - filtrus su išspausta kokoso anglimi. pašalinti chloro organinius junginius.

Šių filtrų membranų negalima nei funkciškai, nei mastu lyginti su filtrais, sumontuotais ant aeratorių ir vandens taupymo įrenginių (pvz., Http://water-save.com/). Ekonomistams filtrai yra daug didesni ir išsprendžia visiškai skirtingas vandens aeravimo problemas ir sukuria „pilnos“ srovės efektą su mažesniu faktiniu vandens suvartojimu.

Garsioji mitybos specialistų išraiška „Mes esame tai, ką valgome“ gali būti perfrazuojama vandens atžvilgiu. Mūsų sveikata tiesiogiai priklauso nuo to, ką geriame. Deja, geriamojo vandens kokybė kelia didelį susirūpinimą visame pasaulyje. Dėl vandens tiekimo sistemų būklės vis dažniau reikia įdiegti galingus filtrus arba naudoti nupirktą vandenį buteliuose. Kokį vandenį mes vadiname mineraliniu? Kaip vandens mineralizacija veikia žmonių sveikatą?

Kokį vandenį galima pavadinti mineraliniu?

Įprastas geriamasis vanduo, kurį renkame iš čiaupo arba perkame buteliuose, tam tikru mastu taip pat gali būti laikomas mineraliniu. Jame taip pat yra druskos ir įvairių cheminių elementų skirtingomis proporcijomis. Ir vis dėlto pagal tam tikrą pavadinimą įprasta reikšti vandenį, prisotintą įvairios koncentracijos naudingomis organinėmis medžiagomis. Pagrindinis rodiklis, lemiantis pagrindinio gyvybės šaltinio cheminę sudėtį, jo tinkamumą gerti, yra bendras vandens druskingumas arba, kitaip tariant, sausos liekanos. Tai organinių medžiagų kiekio litre skysčio rodiklis (mg / l).

Mineralizacijos šaltiniai

Vandens mineralizacija gali vykti tiek natūraliai, tiek pramoniniu būdu, dirbtinai. Gamtoje požeminės upės iš uolų, kuriomis jos praeina, paima vertingas druskas, mikroelementus ir kitas daleles.

Deja, švarios geriamosios versmės tapo retenybe. Žmonija vis dažniau yra priversta naudoti specialius įrenginius, kad juos išvalytų nuo užteršimo kenksmingomis medžiagomis. Šiuolaikiniai filtravimo metodai gali išgauti vandenį iš beveik bet kokio skysčio. Naudojant tokias technologijas, jis kartais tampa beveik distiliuotas ir kenksmingas nuolatiniam naudojimui maiste. Dirbtinai išgrynintas vanduo pakartotinai mineralizuojamas ir nenatūraliai užpildomas reikiama kompozicija.

Vandens mineralizacijos laipsnis

Vanduo, kurio sausosios medžiagos rodiklis yra mažesnis nei 1000 mg / l, laikomas šviežiu, tai yra daugelio upių ir ežerų rodiklis. Būtent ši riba laikoma aukščiausia geriamajam vandeniui; ties šia riba žmogus nejaučia diskomforto ir nemalonaus sūraus ar kartaus skonio. Vandens mineralizavimas virš 1000 mg / l, be to, kad keičia jo skonį, sumažina gebėjimą numalšinti troškulį ir kartais daro žalingą poveikį organizmui.

Mažiau nei 100 mg / l - mažas mineralizacijos laipsnis. Toks vanduo turi nemalonų skonį ir sukelia medžiagų apykaitos sutrikimus ilgai naudojant.

Mokslininkai balneologai nustatė optimalų prisotinimo organinėmis medžiagomis indeksą - nuo 300 iki 500 mg / l. Laikoma, kad sausos liekanos nuo 500 iki 100 mg / l padidėjusios, bet priimtinos.

Vandens vartotojų savybės

Atsižvelgiant į vartojimo savybes, vanduo turėtų būti suskirstytas į tinkamą kasdieniam naudojimui, o gydymui ir profilaktikai.

Dirbtinai iš visų medžiagų išgrynintas vanduo tinka gerti ir virti. Tai neatneš daug žalos, išskyrus tai, kad neatneš jokios naudos. Tie, kurie, bijodami infekcijų, vartoja tik tokį skystį, rizikuoja trūkti naudingų druskų ir mineralų. Jie turės būti papildyti dirbtinai.
Stalo vanduo yra palankiausias kasdieniam naudojimui, išvalytas nuo nešvarumų ir kenksmingų priemaišų ir vidutiniškai maitinamas viskuo, ko jums reikia.
Gydomojo stalo vandenys jau išsiskiria priešdėliu „medicinally“. Jie vartojami kaip vaistas arba profilaktikai. Tai yra, visi gali juos gerti, bet saikingai ir ne nuolat, tačiau jų negalima naudoti gaminant maistą.
Grynai gydomasis mineralinis vanduo paprastai geriamas tik gydytojo nurodymu, daugeliu atvejų kaip procedūra balneologiniame kurorte. Dėl didelės mineralizacijos vanduo yra nepriimtinas plačiame diapazone.

Vandens klasifikacija pagal sudėtį

Mineralinėje visuomenėje vaistines ir vaistines stalo medžiagas, ištirpintas jose, įprasta vadinti organinėmis medžiagomis, mineralais ir dujomis, kurios labai skiriasi ir priklauso nuo šaltinio vietos. Pagrindinė vandens savybė yra jo joninė sudėtis, kurios bendras sąrašas apima apie 50 skirtingų jonų. Pagrindinę vandens mineralizaciją sudaro šeši pagrindiniai elementai: kalio, kalcio, natrio ir magnio katijonai; chlorido, sulfato ir bikarbonato anijonai. Pagal tam tikrų elementų vyravimą, mineraliniai vandenys skirstomi į tris dideles pagrindines grupes: hidrokarbonatą, sulfatą ir chloridą.

Daugeliu atvejų gryna forma gamtoje retai būna atskiros vandens grupės. Dažniausiai yra mišraus tipo šaltiniai: chlorido sulfatas, sulfato-hidrokarbonatas ir kt. Savo ruožtu grupės yra suskirstytos į klases pagal tam tikrų jonų dominavimą. Yra kalcio, magnio ar mišrių vandenų.

Tiesiog gerk ir būk sveikas

Vandens mineralizacija yra plačiai naudojama medicinos reikmėms tiek vidaus, tiek išoriniam naudojimui vonių ir kitų vandens procedūrų pavidalu.

Hidrokarbonatiniai vandenys naudojami virškinimo sistemos ligoms, susijusioms su dideliu rūgštingumu, gydyti ir užkirsti kelią. Jie padeda atsikratyti rėmens, valo kūną nuo smėlio ir akmenų.
Sulfatai taip pat stabilizuoja žarnyno veiklą. Pagrindinė jų įtakos sritis yra kepenys, tulžies latakai. Rekomenduojama gydyti tokiais vandenimis sergant cukriniu diabetu, nutukimu, hepatitu, tulžies obstrukcija.
Chloridų buvimas pašalina virškinimo trakto sutrikimus, stabilizuoja skrandį ir kasą.

Didelė mineralizacija gali sukelti didelę žalą sveikatai, jei naudojama neteisingai. Asmuo, turintis virškinimo ir medžiagų apykaitos problemų, turėtų vartoti šiuos natūralius vaistus, kaip nurodyta ir prižiūrint sveikatos priežiūros specialistui.

Tai kiekybinis vandenyje ištirpusių medžiagų kiekio rodiklis. Jis taip pat vadinamas kietųjų dalelių kiekiu arba bendru druskos kiekiu, nes vandenyje ištirpusios medžiagos yra druskų pavidalo. Dažniausiai pasitaikančios neorganinės druskos (bikarbonatai, chloridai ir kalcio, magnio, kalio ir natrio sulfatai) ir nedidelis kiekis vandenyje tirpių organinių medžiagų. Visiška mineralizacija yra painiojama su sausomis liekanomis. Tiesą sakant, šie parametrai yra labai artimi, tačiau jų nustatymo metodai yra skirtingi. Nustatant sausą liekaną, neatsižvelgiama į lakesnius vandenyje ištirpusius organinius junginius. Dėl to bendras druskingumas ir sausoji medžiaga gali skirtis šių lakiųjų junginių kiekiu (paprastai ne daugiau kaip 10%). Druskingumo lygis geriamajame vandenyje priklauso nuo vandens kokybės natūraliuose šaltiniuose (kurie labai skiriasi įvairiuose geologiniuose regionuose dėl skirtingo mineralų tirpumo).

Kalbant apie bendrą mineralizaciją, vanduo skirstomas į šias kategorijas:

Be gamtos sukeltų veiksnių, žmonės daro didelę įtaką bendrai vandens mineralizacijai: pramoninės nuotekos, miesto lietaus vanduo (druska žiemą naudojama kaip apledėjimo priemonė) ir kt. Pasaulio sveikatos organizacijos duomenimis, nėra patikimos informacijos apie padidėjusio druskos kiekio poveikį sveikatai. Dėl medicininių priežasčių PSO netaiko apribojimų. Paprastai vandens skonis laikomas normaliu, kai bendra mineralizacija yra iki 600 mg / l, o druskos kiekis yra didesnis nei 1000–1200 mg / l, vanduo gali sukelti vartotojų skundus. Šiuo atžvilgiu PSO rekomenduoja, kad organoleptinių indikacijų atveju bendras mineralizacijos kiekis būtų 1000 mg / l. Šis lygis gali skirtis priklausomai nuo vyraujančių įpročių ir vietos sąlygų. Šiandien išsivysčiusiose šalyse žmonės naudoja mažai druskos turintį vandenį - vandenį, išvalytą atvirkštinio osmoso technologija. Toks vanduo yra gryniausias ir nekenksmingiausias, jis plačiai naudojamas maisto pramonėje, gaminant vandenį iš butelių ir kt. Daugiau apie mineralus ir vandenį skaitykite straipsnyje: Vanduo ir mineralai. Atskira tema yra mineralizacijos vertė nusėdant skalę ir krituliai katilinėje, katile ir sanitarinėje įrangoje. Šiuo atveju vandeniui taikomi specialūs reikalavimai, ir kuo mažesnis mineralizacijos lygis (ypač kietumo druskų kiekis), tuo geriau.

Tvirtumas

Vandens savybė, kurią lemia ištirpusios kalcio ir magnio druskos.

Vandens kietumo chemija

Pripažįstama, kad vandens kietumas dažniausiai siejamas su kalcio katijonais (Ca2 +) ir, mažesniu mastu, su magniu (Mg2 +). Tiesą sakant, visi dvivalentiai katijonai turi įtakos vandens kietumui. Nuosėdos ir skalė (kietumo druskos) susidaro dėl dvivalentių katijonų sąveikos su anijonais. Natris Na + - vienvalentis katijonas nesąveikauja su anijonais.

Čia yra pagrindiniai metaliniai katijonai, su kuriais jie yra susiję ir sukelia standumą.

Geležis, manganas ir stroncis turi mažai įtakos kietumui, palyginti su kalciu ir magniu. Aliuminio ir geležies geležies tirpumas yra mažas esant natūralaus vandens pH lygiui, todėl jų poveikis vandens kietumui taip pat yra nedidelis.