Tahap pemineralan. Pengelasan air mengikut tahap mineralisasi. Terdapat beberapa piawaian untuk air minuman

Mineralisasi, jumlah kandungan garam (TDS)

Kebanyakan sungai mempunyai mineralisasi daripada beberapa puluh miligram seliter hingga beberapa ratus. Kekonduksian mereka berbeza dari 30 μS / cm hingga 1500 μS / cm.
Mineralisasi air bawah tanah dan tasik garam berbeza dalam julat dari 40-50 mg / dm 3 hingga 650 g / kg (ketumpatan dalam kes ini sudah jauh berbeza daripada perpaduan).
Kekonduksian elektrik khusus bagi pemendakan atmosfera (dengan mineralisasi dari 3 hingga 60 mg / dm 3) ialah 20-120 μS / cm.

Banyak industri, pertanian, perusahaan bekalan air minuman mengenakan keperluan tertentu terhadap kualiti air, khususnya, kepada mineralisasi, kerana air yang mengandungi sejumlah besar garam memberi kesan negatif kepada organisma tumbuhan dan haiwan, teknologi pengeluaran dan kualiti produk, menyebabkan pembentukan skala pada dandang dinding, kakisan, salinisasi tanah.

Pengelasan perairan semula jadi dengan mineralisasi.

Selaras dengan keperluan kebersihan untuk kualiti air minuman, jumlah mineralisasi tidak boleh melebihi 1000 mg / dm 3. Dengan persetujuan dengan pihak berkuasa Rospotrebnadzor, untuk sistem bekalan air yang membekalkan air tanpa rawatan yang sesuai (contohnya, dari telaga artesis), peningkatan mineralisasi sehingga 1500 mg / dm 3 dibenarkan).

Kekonduksian khusus air

Kekonduksian khusus ialah ungkapan berangka kebolehan larutan akueus untuk mengalirkan arus elektrik. Kekonduksian elektrik air semula jadi bergantung terutamanya pada kepekatan garam mineral terlarut dan suhu. Air semulajadi adalah terutamanya larutan campuran elektrolit kuat. Bahagian mineral air terdiri daripada ion Na +, K +, Ca 2+, Cl -, SO 4 2-, HCO 3 -. Ion-ion ini menentukan kekonduksian elektrik air semula jadi. Kehadiran ion lain, contohnya, Fe 3+, Fe 2+, Mn 2+, Al 3+, NO 3 -, HPO 4 2-, H 2 PO 4 - tidak banyak menjejaskan kekonduksian elektrik jika ion ini tidak terkandung dalam air dalam kuantiti yang ketara (contohnya, di bawah aliran keluar air sisa industri atau domestik). Dengan nilai kekonduksian elektrik air semula jadi, seseorang boleh menilai lebih kurang kemasinan air menggunakan kebergantungan yang telah ditetapkan. Kesukaran yang timbul dalam menilai jumlah kandungan bahan mineral (pemineralan) mengikut kekonduksian elektrik tertentu dikaitkan dengan:

kekonduksian elektrik yang tidak sama bagi larutan pelbagai garam;
peningkatan kekonduksian elektrik dengan peningkatan suhu.

Nilai kemasinan ternormal kira-kira sepadan dengan kekonduksian elektrik khusus 2 mS / cm (1000 mg / dm 3) dan 3 mS / cm (1500 mg / dm 3) dalam kes kedua-dua klorida (dari segi NaCl) dan karbonat (dari segi pemineralan CaCO 3). Nilai kekonduksian elektrik tertentu berfungsi sebagai penunjuk anggaran jumlah kepekatan elektrolit mereka, terutamanya bukan organik, dan digunakan dalam program untuk memerhati keadaan persekitaran akuatik untuk menilai kemasinan air. Kekonduksian elektrik khusus ialah penunjuk ringkasan yang mudah bagi kesan antropogenik.

Suhu

Suhu air adalah hasil daripada beberapa proses yang berlaku serentak, seperti sinaran suria, penyejatan, pertukaran haba dengan atmosfera, pemindahan haba oleh arus, percampuran bergelora air, dll. intensiti dan kedalaman pencampuran. Turun naik suhu harian boleh menjadi beberapa darjah dan biasanya menembusi ke kedalaman cetek. Dalam air cetek, amplitud turun naik suhu air adalah hampir dengan perbezaan suhu udara. Keperluan untuk kualiti air takungan yang digunakan untuk berenang, sukan dan rekreasi menunjukkan bahawa suhu air musim panas akibat pembuangan air sisa tidak boleh meningkat lebih daripada 3 ° C berbanding purata suhu bulanan bulan terpanas tahun dalam tempoh 10 tahun yang lalu. Dalam takungan untuk tujuan perikanan, ia dibenarkan untuk meningkatkan suhu air akibat daripada pembuangan air sisa tidak lebih daripada 5 ° C berbanding dengan suhu semula jadi. Suhu air adalah faktor terpenting yang mempengaruhi proses fizikal, kimia, biokimia dan biologi yang berlaku di dalam takungan, di mana rejim oksigen dan keamatan proses pembersihan diri sebahagian besarnya bergantung. Nilai suhu digunakan untuk mengira tahap ketepuan air dengan oksigen, pelbagai bentuk kealkalian, keadaan sistem karbonat-kalsium, dalam banyak kajian hidrokimia, hidrobiologi, terutamanya limnologi, dalam kajian pencemaran haba.

Maklumat yang paling berharga tentang kesan kepekatan kalsium yang rendah dalam air minuman ke atas seluruh populasi orang diperolehi dalam kajian yang dijalankan di bandar Soviet Shevchenko (kini Aktau, Kazakhstan), di mana loji penyahgaraman digunakan dalam sistem bekalan air bandar. (sumber air ialah Laut Caspian). Penduduk tempatan menunjukkan penurunan dalam aktiviti alkali fosfatase, penurunan kepekatan kalsium dan fosforus dalam plasma dan peningkatan dalam penyahkalsifikasian tisu tulang. Perubahan ini paling ketara pada wanita, terutamanya wanita hamil, dan bergantung kepada tempoh kediaman di Shevchenko. Keperluan kalsium dalam air minuman juga disahkan dalam eksperimen satu tahun ke atas tikus yang dibekalkan dengan diet yang mencukupi sepenuhnya dari segi nutrien dan garam, tetapi diberi air suling yang 400 mg / L garam bebas kalsium dan salah satu daripada kepekatan kalsium ini ditambah: 5 mg / L, 25 mg / L atau 50 mg / L. Dalam tikus yang menerima air dengan 5 mg / L kalsium, penurunan dalam kefungsian hormon tiroid dan fungsi lain yang berkaitan didapati berbanding dengan haiwan lain yang mengambil bahagian dalam eksperimen.

Adalah dipercayai bahawa perubahan umum dalam komposisi air minuman menjejaskan kesihatan manusia selepas bertahun-tahun, dan penurunan kepekatan kalsium dan magnesium dalam air minuman menjejaskan kesihatan hampir serta-merta. Jadi, penduduk Republik Czech dan Slovakia pada 2000-2002 mula aktif menggunakan sistem osmosis songsang di pangsapuri mereka untuk pembersihan tambahan air bandar. Sepanjang beberapa minggu atau bulan, doktor tempatan dibanjiri dengan aduan kekurangan magnesium akut (dan mungkin kalsium): gangguan kardiovaskular, keletihan, kelemahan, dan kekejangan otot.

3. Risiko kekurangan bahan penting dan unsur mikro apabila meminum air bermineral rendah.

Walaupun air minuman, dengan pengecualian yang jarang berlaku, bukanlah sumber utama unsur penting bagi manusia, ia boleh memberi sumbangan penting kepada pengambilan mereka atas beberapa sebab. Pertama, makanan ramai orang moden adalah sumber mineral dan unsur surih yang agak miskin. Dalam kes kekurangan sempadan mana-mana unsur, walaupun kandungannya yang agak rendah dalam air minuman yang digunakan boleh memainkan peranan perlindungan yang sepadan. Ini disebabkan oleh fakta bahawa unsur-unsur biasanya terdapat dalam air dalam bentuk ion bebas dan oleh itu lebih mudah diserap daripada air berbanding dengan makanan, di mana ia terutamanya terdapat dalam molekul kompleks.

Kajian haiwan juga menggambarkan kepentingan kecukupan mikro dalam beberapa unsur yang terdapat dalam air. Jadi, menurut data V.A.Kondratyuk, sedikit perubahan dalam kepekatan unsur surih dalam air minuman secara dramatik menjejaskan kandungannya dalam tisu otot. Keputusan ini diperolehi dalam eksperimen selama 6 bulan di mana tikus telah rawak kepada 4 kumpulan. Kumpulan pertama diberi air paip, kedua - air mineral rendah, ketiga - air mineral rendah dengan penambahan iodida, kobalt, kuprum, mangan, molibdenum, zink dan fluorida. Kumpulan terakhir menerima air mineral rendah dengan penambahan unsur yang sama, tetapi kepekatan sepuluh kali lebih tinggi. Didapati air bermineral rendah mempengaruhi proses hematopoiesis. Dalam haiwan yang menerima air demineral, purata kandungan hemoglobin dalam eritrosit adalah 19% lebih rendah daripada tikus yang diberi air paip. Perbezaan kandungan hemoglobin adalah lebih tinggi berbanding haiwan yang menerima air mineral.

Kajian epidemiologi terkini di Rusia, yang dijalankan di kalangan kumpulan penduduk yang tinggal di kawasan dengan kemasinan air yang berbeza, menunjukkan bahawa air minuman bermineral rendah boleh menyebabkan hipertensi dan penyakit jantung koronari, ulser perut dan duodenum, gastritis kronik, goiter, komplikasi kehamilan dan pelbagai jenis. komplikasi pada neonatus dan bayi, termasuk jaundis, anemia, patah tulang, dan gangguan pertumbuhan. Walau bagaimanapun, para penyelidik menyatakan bahawa masih tidak jelas bagi mereka sama ada air minuman yang mempunyai kesan sedemikian terhadap kesihatan, atau sama ada ia adalah mengenai keadaan persekitaran umum di negara ini.

Menjawab soalan ini, G. F. Lutai menjalankan kajian epidemiologi kohort besar di daerah Ust-Ilimsk di wilayah Irkutsk di Rusia. Kajian itu memberi tumpuan kepada morbiditi dan perkembangan fizikal 7658 orang dewasa, 562 kanak-kanak dan 1582 wanita hamil dan bayi baru lahir mereka di dua daerah, dibekalkan dengan air yang berbeza dalam jumlah mineralisasi. Air di salah satu kawasan ini mempunyai jumlah kandungan garam 134 mg / l, di mana kalsium 18.7 mg / l, magnesium 4.9 mg / l, bikarbonat 86.4 mg / l. Di kawasan lain, jumlah mineralisasi air adalah 385 mg / L, di mana kalsium 29.5 mg / L, magnesium 8.3 mg / L dan hidrokarbon 243.7 mg / L. Kandungan sulfat, klorida, natrium, kalium, kuprum, zink, mangan dan molibdenum dalam air juga ditentukan. Penduduk kedua-dua daerah ini tidak berbeza antara satu sama lain dalam keadaan sosial dan ekologi, masa tinggal di wilayah masing-masing, dan tabiat makanan. Di kalangan penduduk kawasan yang kurang air mineral, kadar kejadian goiter, hipertensi, penyakit jantung iskemia, ulser gastrik dan duodenal, gastritis kronik, kolesistitis dan nefritis yang lebih tinggi telah didedahkan. Kanak-kanak yang tinggal di kawasan ini menunjukkan perkembangan fizikal yang lebih perlahan, manifestasi keabnormalan pertumbuhan. Wanita hamil lebih cenderung mengalami edema dan anemia. Bayi yang baru lahir di kawasan ini lebih terdedah kepada penyakit. Insiden paling rendah diperhatikan di kawasan dengan air hidrokarbonat, yang mempunyai jumlah mineralisasi kira-kira 400 mg / l dan mengandungi 30-90 mg / l kalsium dan 17-35 mg / l magnesium. Penulis membuat kesimpulan bahawa air tersebut boleh dianggap optimum secara fisiologi.

4. Mencuci nutrien daripada makanan yang disediakan dalam air bermineral rendah.

Didapati bahawa apabila air lembut digunakan untuk memasak, terdapat kehilangan ketara produk makanan (daging, sayur-sayuran, bijirin) unsur mikro dan makro. Sehingga 60% magnesium dan kalsium, 66% tembaga, 70% mangan, 86% kobalt dibasuh keluar dari produk. Sebaliknya, apabila air keras digunakan untuk memasak, kehilangan unsur-unsur ini berkurangan.

Oleh kerana kebanyakan nutrien diserap melalui diet, penggunaan air bermineral rendah untuk memasak dan pemprosesan makanan boleh menyebabkan kekurangan ketara dalam beberapa mikronutrien dan makronutrien yang penting. Menu semasa untuk kebanyakan orang biasanya tidak mengandungi semua elemen penting dalam kuantiti yang mencukupi, dan oleh itu sebarang faktor yang membawa kepada kehilangan mineral dan nutrien penting semasa proses memasak memburukkan lagi keadaan.

5. Kemungkinan peningkatan dalam pengambilan bahan toksik ke dalam badan.

Air bermineral rendah, dan terutamanya demineralisasi, adalah sangat agresif dan mampu melarutkan logam berat dan beberapa bahan organik daripada bahan yang bersentuhan (paip, kelengkapan, tangki simpanan). Di samping itu, kalsium dan magnesium yang terkandung dalam air mempunyai kesan antitoksik yang agak. Ketiadaan mereka dalam air minuman, yang juga masuk ke dalam cawan timah anda melalui paip tembaga, dengan mudah akan membawa kepada keracunan dengan logam berat.

Antara lapan kes mabuk air minuman yang dilaporkan di Amerika Syarikat pada 1993-1994, terdapat tiga kes keracunan plumbum pada bayi, yang tahap darahnya didapati masing-masing 1.5, 3.7 dan 4.2 kali lebih tinggi. Dalam ketiga-tiga kes, plumbum telah dilarutkan daripada jahitan yang dipateri plumbum dalam tangki simpanan air minuman osmosis songsang yang digunakan untuk membiak makanan bayi.

Adalah diketahui bahawa kalsium dan, pada tahap yang lebih rendah, magnesium mempunyai aktiviti antitoksik. Mereka menghalang ion logam berat seperti plumbum dan kadmium daripada diserap ke dalam darah dari usus dengan bersaing untuk tapak pengikat. Walaupun kesan perlindungan ini terhad, ia tidak boleh dibuang. Pada masa yang sama, bahan toksik lain boleh memasuki tindak balas kimia dengan ion kalsium, membentuk sebatian tidak larut dan, dengan itu, kehilangan kesan toksiknya. Populasi di kawasan yang dibekalkan dengan air dengan kemasinan rendah mungkin mengalami peningkatan risiko ketoksikan berbanding dengan populasi di kawasan di mana air keras biasa digunakan.

6. Kemungkinan pencemaran bakteria air bermineral rendah.

Perkara ini dalam artikel asal adalah agak jauh, tetapi masih. Mana-mana air terdedah kepada pencemaran bakteria, itulah sebabnya saluran paip mengandungi kepekatan sisa pembasmi kuman yang minimum - contohnya, klorin. Adalah diketahui bahawa membran osmosis terbalik mampu mengeluarkan hampir semua bakteria yang diketahui daripada air. Walau bagaimanapun, air osmosis songsang juga perlu dibasmi kuman dan mengekalkan kepekatan sisa pembasmi kuman di dalamnya untuk mengelakkan pencemaran sekunder. Contoh ilustrasi ialah wabak demam kepialu yang disebabkan oleh air terawat osmosis terbalik di Arab Saudi pada tahun 1992. Mereka memutuskan untuk meninggalkan pengklorinan air osmosis terbalik, kerana, secara teori, ia sengaja disterilkan oleh osmosis terbalik. Institut Kesihatan Awam Kebangsaan Czech di Prague menguji produk yang bertujuan untuk bersentuhan dengan air minuman dan mendapati, sebagai contoh, tangki tekanan dalam loji osmosis songsang isi rumah terdedah kepada pertumbuhan berlebihan bakteria.

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

Minum air dengan mineralisasi yang rendah membawa kepada larut lesap garam dari badan. Oleh kerana kesan sampingan, seperti pelanggaran metabolisme air-garam, diperhatikan bukan sahaja dalam eksperimen dengan air demineral sepenuhnya, tetapi juga apabila menggunakan air mineral rendah dengan jumlah kandungan garam dalam julat dari 50 hingga 75 mg / l, kumpulan Yu.A. Rachmanin dalam laporan mereka mengesyorkan WHO untuk menetapkan bar bawah untuk jumlah mineralisasi air minuman pada tahap 100 mg / l. Tahap kemasinan air minuman yang optimum, mengikut cadangan ini, hendaklah kira-kira 200-400 mg / l untuk air klorida-sulfat dan 250-500 mg / l untuk air hidrokarbonat. Cadangan itu berdasarkan kajian eksperimen yang meluas dalam tikus, anjing dan sukarelawan manusia. Air paip Moscow digunakan dalam eksperimen; air penyahgaraman yang mengandungi kira-kira 10 mg / l garam; air sediaan makmal yang mengandungi 50, 100, 250, 300, 500, 750, 1000 dan 1500 mg / l garam terlarut dengan komposisi ionik berikut:

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

Beberapa parameter telah dikaji: dinamik berat badan, metabolisme basal; aktiviti enzim; keseimbangan air-garam dan sistem pengawalseliaannya; kandungan mineral dalam tisu dan cecair badan; hematokrit dan aktiviti vasopressin. Mineralisasi optimum akhir diperolehi daripada data mengenai kesan air pada manusia dan haiwan, dengan mengambil kira sifat organoleptik, keupayaan untuk menghilangkan dahaga dan tahap kekakisan berhubung dengan bahan sistem bekalan air.

Sebagai tambahan kepada tahap jumlah mineralisasi, laporan ini membuktikan kandungan kalsium minimum dalam air minuman - tidak kurang daripada 30 mg / l. Keperluan ini diperkenalkan selepas mengkaji kesan kritikal akibat perubahan hormon dalam metabolisme kalsium dan fosforus dan penurunan mineralisasi tulang apabila meminum air yang kekurangan kalsium. Laporan itu juga mengesyorkan mengekalkan kandungan anion bikarbonat pada tahap 30 mg / l, yang membantu mengekalkan ciri organoleptik yang boleh diterima, mengurangkan kekakisan dan mewujudkan kepekatan keseimbangan untuk kepekatan kalsium minimum yang disyorkan.

Penyelidikan yang lebih terkini telah membawa kepada keperluan yang lebih tepat. Jadi, dalam salah satu daripadanya, kesan air minuman yang mengandungi pelbagai kepekatan garam kekerasan terhadap kesihatan wanita berumur 20 hingga 49 tahun di empat bandar Siberia Selatan telah dikaji. Air di bandar A mempunyai kandungan paling rendah unsur-unsur ini (3.0 mg / L kalsium dan 2.4 mg / L magnesium). Air di bandar B adalah lebih keras (18.0 mg / L kalsium dan 5.0 mg / L magnesium). Kekerasan tertinggi diperhatikan di bandar 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 bandar A dan B lebih berkemungkinan untuk didiagnosis dengan penyakit kardiovaskular (berdasarkan data ECG), tekanan darah tinggi, disfungsi autonomi somatoform, sakit kepala, pening dan osteoporosis (berdasarkan absorptiometri sinar-X) berbanding dengan mereka yang bandar C dan D. Keputusan ini menunjukkan bahawa kandungan magnesium minimum dalam air minuman hendaklah 10 mg / l, dan kandungan kalsium minimum boleh dikurangkan kepada 20 mg / l (berbanding dengan cadangan WHO 1980).

Berdasarkan data yang ada sekarang, pelbagai penyelidik akhirnya mencapai cadangan berikut mengenai kekerasan optimum air minuman:

A. magnesium - tidak kurang daripada 10 mg / l, secara optimum kira-kira 20-30 mg / l;
b. kalsium - tidak kurang daripada 20 mg / l, secara optimum 40-80 mg / l;
v. jumlah mereka (jumlah kekerasan) ialah 4-8 meq / l.

Pada masa yang sama, magnesium terhad dari bawah dalam kesannya pada sistem kardiovaskular, dan kalsium - sebagai komponen tulang dan gigi. Had atas julat kekerasan optimum telah ditetapkan berdasarkan kebimbangan mengenai kemungkinan pengaruh air keras terhadap kejadian urolithiasis.

Kesan air keras pada batu karang

Di bawah keadaan tertentu, zat terlarut yang terkandung dalam air kencing boleh mengkristal dan dimendapkan pada dinding cawan buah pinggang dan pelvis, dalam pundi kencing, dan juga dalam organ lain sistem kencing.

Mengikut komposisi kimia, beberapa jenis calculi kencing dibezakan, bagaimanapun, disebabkan oleh kekerasan air, terutamanya fosfat dan oksalat yang menarik. Dalam kes metabolisme fosforus-kalsium terjejas atau dalam kes hipervitaminosis vitamin D, batu fosfat boleh terbentuk. Kandungan garam asid oksalik yang meningkat dalam makanan - oksalat - boleh menyebabkan penampilan calculi oksalat. Kedua-dua kalsium oksalat dan kalsium fosfat tidak larut dalam air. Dengan cara ini, terdapat banyak oksalat bukan sahaja dalam coklat, tetapi juga dalam chicory, pasli, bit. Dan oksalat juga disintesis oleh badan.

Kesan kekerasan air terhadap pembentukan batu kencing sukar ditentukan. Kebanyakan kajian yang menilai kesan kekerasan air pada penampilan dan perkembangan urolithiasis (urolithiasis) menggunakan data daripada institusi perubatan pesakit dalam. Dalam pengertian ini, kajian oleh Schwartz et al. , sangat berbeza kerana semua data dikumpul secara pesakit luar, manakala pesakit kekal dalam persekitaran semula jadi mereka dan melakukan aktiviti harian mereka. Makalah ini membentangkan kohort terbesar pesakit setakat ini, yang memungkinkan untuk menilai kesan kekerasan air pada pelbagai komponen air kencing.

Para saintis telah memproses sejumlah besar bahan. Agensi Perlindungan Alam Sekitar (EPA) Amerika Syarikat telah menyediakan maklumat geo-rujukan mengenai komposisi kimia air minuman di Amerika Syarikat. Maklumat ini digabungkan dengan pangkalan data kebangsaan pesakit luar dengan urolithiasis (ia mengandungi kod pos pesakit, jadi rujukan geo adalah mungkin). Oleh itu, 3270 pesakit luar dengan kalsium calculi telah dikenalpasti.

Dalam fikiran kebanyakan orang, peningkatan kekerasan air adalah sinonim dengan peningkatan risiko mendapat urolithiasis (batu buah pinggang adalah kes khas urolithiasis). Kandungan mineral, dan terutamanya kalsium, dalam air minuman nampaknya dilihat oleh ramai orang sebagai bahaya kesihatan.

Walaupun kebimbangan umum tentang kekerasan air ini, tiada kajian menyokong cadangan bahawa meminum air keras meningkatkan risiko batu kencing.

Sierakowski et al. memeriksa 2,302 laporan perubatan dari hospital pesakit dalam yang tersebar di seluruh Amerika Syarikat, dan mendapati bahawa pesakit yang tinggal di kawasan yang dibekalkan dengan air keras mempunyai risiko urolithiasis yang lebih rendah. Begitu juga, dalam karya yang dipetik, didapati bahawa kekerasan air minuman adalah berkadar songsang dengan kejadian urolithiasis.

Dalam kajian ini, bilangan episod urolithiasis adalah lebih tinggi sedikit pada pesakit yang tinggal di kawasan dengan air yang lebih lembut, yang konsisten dengan data pengarang lain, tetapi bertentangan dengan persepsi orang ramai. Adalah diketahui bahawa dalam beberapa kes, seperti mereka yang mempunyai hiperkalsiuria, peningkatan pengambilan kalsium oral boleh memburukkan lagi pembentukan batu kencing. Pada pesakit dengan nephrolithiasis kalsium hyperoxaluric, peningkatan pemberian kalsium oral, sebaliknya, boleh berjaya menghalang pembentukan batu dengan mengikat garam asid oksalik dengan kalsium dalam usus dan dengan itu mengehadkan aliran oksalat ke dalam sistem kencing. Pengambilan kalsium daripada air minuman berpotensi untuk menghalang pembentukan batu karang kalsium pada sesetengah pesakit dan menggalakkan pembentukan batu pada orang lain. Teori ini telah diuji oleh Curhan et al., Yang menilai kesan pengambilan kalsium dalam 505 pesakit dengan kalkulus berulang. Selepas 4 tahun susulan, kumpulan pesakit yang mengambil kalsium mempunyai bilangan episod batu kencing paling sedikit. Para penyelidik membuat kesimpulan bahawa pengambilan kalsium diet yang tinggi mengurangkan risiko urolithiasis gejala.

Walaupun kebimbangan orang ramai tentang potensi lithogenesis air paip keras, bukti saintifik sedia ada menunjukkan bahawa tidak ada hubungan antara kekerasan air dan kelaziman batu kencing. Nampaknya terdapat korelasi antara kekerasan air dan tahap kalsium kencing, sitrat dan magnesium, tetapi kepentingan ini tidak diketahui.

By the way, penulis memberikan perbandingan yang menarik: pengambilan segelas susu boleh bersamaan dengan dua liter air paip dari segi kandungan kalsium. Jadi, menurut Jabatan Pertanian AS (USDA), 100 g susu mengandungi 125 mg kalsium. Jumlah air yang sama dari bekalan air bandar hanya mengandungi kira-kira 4-10 mg kalsium.

Kesimpulan

Air minuman harus mengandungi kepekatan minimum beberapa mineral penting. Malangnya, terlalu sedikit perhatian selalu diberikan kepada sifat-sifat bermanfaat air minuman. Tumpuan utama adalah pada ketoksikan air yang tidak dirawat. Hasil kajian terkini yang bertujuan untuk mewujudkan komposisi mineral optimum air minuman harus didengari bukan sahaja oleh struktur awam dan swasta yang bertanggungjawab untuk bekalan air seluruh bandar, tetapi juga oleh orang biasa yang menyalahgunakan sistem rawatan air di rumah.

Air minuman yang dihasilkan oleh loji penyahgaraman industri biasanya dimineralkan semula, tetapi air osmosis songsang biasanya tidak dimineralkan di rumah. Walau bagaimanapun, walaupun dengan kemasinan air penyahgaraman, komposisi kimianya mungkin kekal tidak memuaskan dari segi keperluan badan. Ya, garam kalsium boleh ditambah ke dalam air, tetapi ia tidak akan mengandungi unsur surih penting lain - fluorin, kalium, iodin. Di samping itu, air penyahgaraman lebih bermineral atas sebab teknikal - untuk mengurangkan kekakisannya, dan kepentingan bahan terlarut dalam air untuk kesihatan manusia biasanya tidak difikirkan. Tiada kaedah yang digunakan untuk pemineralan semula air penyahgaraman boleh dianggap optimum, kerana hanya satu set garam yang sangat sempit ditambahkan ke dalam air.

Kesan air keras terhadap pembentukan batu karang belum terbukti secara saintifik. Terdapat kebimbangan bahawa peningkatan penggunaan garam asid oksalik atau fosfat bersama-sama dengan kalsium boleh membawa kepada penghabluran garam kalsium tidak larut fosforik atau asid oksalik dalam organ sistem kencing, tetapi badan orang yang sihat, menurut data saintifik yang sedia ada, tidak tertakluk kepada risiko sedemikian. Orang yang berisiko mungkin menghidap penyakit buah pinggang, hipervitaminosis vitamin D, kalsium-fosforus terjejas, oksalat, metabolisme sitrat, atau makan sejumlah besar garam asid oksalik. Telah ditetapkan, sebagai contoh, bahawa badan yang sihat mampu memproses sehingga 50 mg oksalat setiap 100 g makanan tanpa sebarang akibat untuk dirinya sendiri, tetapi bayam sahaja mengandungi 750 mg / 100 g oksalat, jadi vegetarian mungkin berada di risiko.

Secara amnya, air demineral tidak kurang berbahaya daripada air buangan, dan pada abad ke-21 sudah tiba masanya untuk beralih daripada menyeragamkan penunjuk kualiti air hanya dari atas. Sekarang adalah perlu untuk menetapkan juga had bawah kandungan mineral dalam air minuman. Fisiologi optimum hanyalah koridor sempit kepekatan dan komposisi air minuman. Maklumat yang tersedia pada masa ini mengenai isu ini boleh dibentangkan dalam bentuk jadual.

Jadual 1. Mineralisasi optimum air minuman

unsur	Unit	Kandungan minimum	Tahap optimum	Tahap maksimum, SanPiN 2.1.4.1074-01 atau * Syor WHO
Jumlah mineralisasi	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	- Tambah tag

Menurut penunjuk yang ditentukan dalam SanPiN, jumlah mineralisasi air minuman adalah normal - iaitu, nilai dalam kepekatan maksimum yang dibenarkan (MPC) - harus kekal dalam 1000 mg / liter. Dalam kes pertimbangan berasingan mengenai situasi epidemiologi di penempatan tertentu atau untuk sistem bekalan air tertentu, dengan perintah ketua doktor kebersihan negeri, penunjuk ini boleh ditingkatkan kepada 1500 mg / liter. Sekatan ini ditubuhkan oleh ciri organoleptik. Walau bagaimanapun, nilai optimum berada dalam julat 200 hingga 400 mg pepejal seliter.

Parameter jumlah mineralisasi itu sendiri dalam jadual SanPiN disertakan dengan postskrip dalam kurungan: "sisa kering". Dalam kes ini, nilai sisa kering mungkin tidak bertepatan dengan kemasinan sebenar, kerana kaedah untuk menentukan sisa kering dengan penyejatan dan menimbang sisa tidak mengambil kira beberapa sebatian organik terlarut yang tidak menentu. Akibatnya, perbezaan nilai boleh mencapai 10%.

Mineralisasi am: konsep dan kategori

Di bawah jumlah mineralisasi adalah kebiasaan untuk memahami jumlah kandungan bahan terlarut dalam air, yang menentukan nama kedua "kandungan garam", yang juga sah untuk digunakan, kerana bahan terlarut berada di dalam air dalam bentuk garam kalium, magnesium. , natrium, kalsium sulfat, klorida, hidrokarbonat. Ini terutamanya bahan bukan organik dan organik dalam jumlah yang kecil.

Perairan permukaan, semua perkara lain adalah sama, dalam penilaian kemasinan mempunyai sedimen yang lebih rendah daripada air bawah tanah. Oleh itu, yang bawah tanah mempunyai rasa masin (kadang-kadang pahit). Di samping itu, tahap mineralisasi dipengaruhi oleh:

kawasan geologi,
air sisa (terutamanya di kawasan perindustrian),
larian air ribut kebanyakannya di bandar-bandar di mana utiliti menggunakan garam di mana-mana dengan aising.

Untuk memudahkan penggredan mineralisasi ("kemasinan") air semula jadi, jadual kategori dari ultra-segar kepada air garam digunakan:

Rasa dan bekalan mineral kepada badan melalui air

Ambang sensasi untuk sulfat ialah 500 mg / liter, dan untuk klorida ialah 350 mg / liter. Secara amnya, air dengan jumlah kandungan garam 600 mg/liter dianggap sedap.

Kualiti rasa air bermineral rendah ditentukan bergantung pada tabiat rasa pengguna dan dicirikan dalam julat daripada "segar dan tawar" kepada "ringan dan menyenangkan".

Pada masa yang sama, terdapat had minimum mineralisasi yang objektif, berdasarkan tindak balas penyesuaian homeostasis badan, iaitu sekitar 100 mg sisa kering seliter dengan penunjuk 25 dan 10 mg / L untuk kalsium dan magnesium, masing-masing. . Secara keseluruhannya, nilai optimum dianggap berada dalam julat 200-400 mg sisa kering seliter.

Kemungkinan membekalkan badan dengan mineral melalui air dalam jumlah satu perempat daripada keperluan harian yang diperlukan secara aktif dipertandingkan oleh penentang kecenderungan ini. Buktinya ialah jadual pangsi yang menarik yang membandingkan beberapa ciri:

Mineral yang diperlukan untuk seseorang (dengan andaian terlalu tinggi bersyarat tentang kebolehcernaan penuh bahan).
Komposisi tertakluk kepada kandungan kepekatan maksimum yang dibenarkan.
Penggunaan air harian, dsb.

Secara keseluruhan, tanda-tanda ini menunjukkan bahawa, secara teori, air boleh dianggap sebagai sumber unsur surih hanya untuk menyediakan badan dengan fluorin dan iodin. Walau bagaimanapun, dengan mengambil kira beberapa andaian "ideal" bersyarat dan perbezaan kandungan unsur-unsur tersebut di kawasan yang berbeza di Rusia, air minuman tidak boleh dianggap sebagai sumber yang mencukupi walaupun unsur mikro ini.

Garam mineral dalam air industri

Untuk cecair teknikal untuk beberapa industri, adalah perlu untuk menyediakan piawaian yang lebih ketat untuk kandungan garam. Oleh itu, pencegahan mendapan garam dalam saluran air wap CHP atau TPP boleh dipastikan dengan kehadiran garam dalam jumlah minimum - kurang daripada 1 mg / liter - dalam kedua-dua media (kurang daripada 1 mg / l).

Apabila aliran hidraulik bergerak melalui paip, supersaturasi dengan garam mineral, dengan mengambil kira kepekatan rendah dan suhu yang agak rendah, biasanya tidak diperhatikan, bagaimanapun, dalam lapisan sempadan dengan kadar aliran rendah, dengan kehadiran kekasaran pada dinding paip, kecacatan penebat, dsb. kerpasan boleh dicetuskan.

Kecenderungan ke arah pengawalan ketat kualiti sumber air teknikal mempunyai dua arah:

penciptaan parameter untuk setiap penunjuk, dengan cara yang sama seperti yang dilakukan untuk sumber minuman;
penciptaan model komposisi air untuk tujuan teknikal, yang tidak akan membahagikan piawaian untuk penunjuk fizikokimia individu, tetapi akan merangkumi keseluruhan julat sifat.

Kini keperluan untuk sifat aliran hidraulik yang digunakan dan ditarik balik direkodkan dalam metodologi industri untuk jenis pengeluaran dan industri tertentu.

Penyingkiran garam mineral

Penyahmineralan (atau proses penyingkiran bahan mineral) dilakukan dengan cara penyahionan, penyulingan, elektrolisis, osmosis terbalik, yang selalunya memerlukan penyediaan sumber tertentu, tetapi membolehkan mencapai tahap penulenan yang sangat tinggi (sehingga 99.9%). , seperti yang berlaku apabila menggunakan sistem membran.

Penyulingan. Prinsipnya adalah berdasarkan penyejatan dan kepekatan wap. Teknologi ini dianggap intensif tenaga dan berlaku dengan pembentukan skala pada dinding penyejat.
Elektrodialisis. Proses ini berlaku disebabkan oleh pergerakan ion dalam medan elektrik dengan pemasangan membran selektif ion yang membenarkan hanya kation atau anion sahaja yang melaluinya, akibatnya kepekatan garam dalam isipadu yang dihadkan oleh membran berkurangan.
Penyahionan. Penyahgaraman menyediakan pertukaran ion dalam 2 lapisan bahan pertukaran ion. Air ternyahion digunakan dalam farmaseutikal, kimia, pemprosesan kulit dan banyak lagi.
Osmosis terbalik. Pemurnian adalah berdasarkan titisan "menolak" melalui membran separa telap dengan liang yang setanding dengan saiz molekul H2O. Di bawah tekanan, hanya molekul itu sendiri, gas molekul rendah, melalui membran, dan kekotoran ditapis dan digabungkan.

Sumber air untuk proses ini memerlukan pembersihan awal dari karat, pasir dan penggantungan lain, pertama dengan bantuan kartrij selular mekanikal (sehingga 5 mikron), kemudian - penapis dengan karbon berbutir yang menyerap logam, klorin bebas, dan kemudian - penapis dengan arang kelapa ditekan.untuk menghapuskan sebatian organoklorin.

Membran penapis ini tidak boleh dibandingkan sama ada dalam fungsi atau dalam skala dengan skrin penapis dipasang pada pengudara dan penjimat air (contohnya, http://water-save.com/). Dalam ahli ekonomi, penapis adalah lebih besar dan menyelesaikan masalah pengudaraan air yang sama sekali berbeza dan mewujudkan kesan aliran "penuh" dengan penggunaan air sebenar yang lebih rendah.

Ungkapan terkenal pakar pemakanan, "Kami adalah apa yang kami makan" boleh diparafrasakan berkaitan dengan air. Kesihatan kita secara langsung bergantung kepada apa yang kita minum. Malangnya, kualiti air minuman adalah kebimbangan utama di seluruh dunia. Keadaan sistem paip menjadikannya semakin perlu untuk memasang penapis berkuasa atau menggunakan air botol yang dibeli. Apakah jenis air yang kita panggil air mineral? Bagaimanakah mineralisasi air menjejaskan kesihatan manusia?

Apakah jenis air yang boleh dipanggil mineral?

Air minuman biasa, yang kami kumpulkan dari paip, atau beli dalam botol, juga boleh dianggap, sedikit sebanyak, mineral. Ia juga mengandungi garam dan pelbagai unsur kimia dalam perkadaran yang berbeza. Namun, di bawah nama tertentu, adalah kebiasaan untuk bermaksud air tepu dengan bahan organik yang berguna dalam tahap kepekatan yang berbeza-beza. Penunjuk utama yang menentukan komposisi kimia sumber utama kehidupan, kesesuaiannya untuk diminum, ialah jumlah kemasinan air, atau, dengan kata lain, sisa kering. Ia adalah penunjuk jumlah bahan organik dalam satu liter cecair (mg / l).

Sumber mineralisasi

Mineralisasi perairan boleh berlaku secara semula jadi, dan secara industri, secara buatan. Secara semula jadi, sungai bawah tanah mengambil garam berharga, unsur surih dan zarah lain dari batu yang dilaluinya.

Malangnya, mata air minuman yang bersih telah menjadi jarang berlaku. Manusia semakin terpaksa menggunakan pemasangan khas untuk membersihkannya daripada pencemaran dengan bahan berbahaya. Kaedah penapisan moden boleh mengekstrak air yang boleh digunakan daripada hampir mana-mana cecair. Akibat penggunaan teknologi sedemikian, ia kadang-kadang menjadi hampir suling dan juga berbahaya untuk kegunaan berterusan dalam makanan. Air yang disucikan secara buatan mengalami pemineralan semula dan diisi dengan komposisi yang diperlukan dengan cara yang tidak semula jadi.

Tahap pemineralan air

Air dengan nilai bahan kering di bawah 1000 mg / l dianggap segar, ini adalah penunjuk kebanyakan sungai dan tasik. Ambang inilah yang dianggap paling tinggi untuk air minuman; pada had ini, seseorang tidak berasa tidak selesa dan rasa masin atau pahit yang tidak menyenangkan. Mineralisasi air di atas 1000 mg / l, selain mengubah rasa, mengurangkan keupayaan untuk menghilangkan dahaga, dan kadang-kadang mempunyai kesan berbahaya pada tubuh.

Di bawah 100 mg / l - tahap mineralisasi yang rendah. Air sedemikian mempunyai rasa yang tidak menyenangkan dan menyebabkan gangguan metabolik semasa penggunaan yang berpanjangan.

Para saintis ahli balneologi telah menyimpulkan penunjuk optimum tepu dengan bahan organik - dari 300 hingga 500 mg / l. Sisa kering dari 500 hingga 100 mg / l dianggap meningkat, tetapi boleh diterima.

Sifat pengguna air

Menurut sifat penggunanya, air harus dibahagikan kepada sesuai untuk kegunaan harian, dan yang digunakan untuk tujuan terapeutik dan profilaksis.

Air yang disucikan secara buatan daripada semua bahan sesuai untuk diminum dan dimasak. Ia tidak akan membawa banyak kemudaratan, kecuali ia tidak akan membawa apa-apa manfaat sama sekali. Mereka yang takut jangkitan, hanya mengambil cecair sedemikian, berisiko mendapat kekurangan garam dan mineral berguna. Mereka perlu diisi semula secara buatan.
Air meja adalah yang paling sesuai untuk kegunaan harian, dibersihkan daripada kotoran dan kekotoran berbahaya serta cukup berkhasiat dengan semua yang anda perlukan.
Air meja perubatan sudah pun dibezakan dengan awalan "secara perubatan". Mereka diambil sebagai ubat atau untuk profilaksis. Iaitu, semua orang boleh meminumnya, tetapi secara sederhana dan tidak berterusan, tetapi mereka tidak boleh digunakan untuk memasak.
Air mineral perubatan tulen biasanya diambil hanya seperti yang ditetapkan oleh doktor, dalam kebanyakan kes sebagai prosedur di pusat peranginan balneologi. Mineralisasi air yang tinggi menjadikan penggunaannya tidak boleh diterima dalam julat yang luas.

Pengelasan air mengikut komposisi

Dalam masyarakat mineral, adalah kebiasaan untuk memanggil bahan ubat dan ubat-ubatan yang terlarut di dalamnya bahan organik, mineral dan gas adalah berbeza dengan ketara dan bergantung pada lokasi sumber. Ciri utama air ialah komposisi ioniknya, senarai umum yang merangkumi kira-kira 50 ion berbeza. Mineralisasi utama perairan diwakili oleh enam unsur utama: kation kalium, kalsium, natrium dan magnesium; anion klorida, sulfat dan bikarbonat. Menurut penguasaan unsur-unsur tertentu, air mineral dibahagikan kepada tiga kumpulan utama yang besar: hidrokarbonat, sulfat dan klorida.

Dalam kebanyakan kes, dalam bentuk tulennya, kumpulan air yang berasingan jarang terdapat dalam alam semula jadi. Selalunya, terdapat sumber jenis campuran: klorida-sulfat, sulfat-hidrokarbonat, dll. Seterusnya, kumpulan dibahagikan kepada kelas mengikut dominasi ion tertentu. Terdapat kalsium, magnesium atau air campuran.

Hanya minum dan sihat

Mineralisasi air digunakan secara meluas untuk tujuan perubatan, baik untuk kegunaan dalaman dan untuk kegunaan luaran, dalam bentuk mandian dan prosedur air yang lain.

Air hidrokarbonat digunakan untuk merawat dan mencegah penyakit sistem pencernaan yang berkaitan dengan keasidan yang tinggi. Mereka membantu menghilangkan pedih ulu hati, membersihkan badan pasir dan batu.
Sulfat juga menstabilkan fungsi usus. Kawasan utama pengaruh mereka ialah hati, saluran hempedu. Mengesyorkan rawatan dengan air sedemikian untuk diabetes, obesiti, hepatitis, halangan hempedu.
Kehadiran klorida menghapuskan gangguan saluran gastrousus, menstabilkan perut dan pankreas.

Mineralisasi yang tinggi boleh menyebabkan kerosakan kesihatan yang ketara jika digunakan secara tidak betul. Seseorang yang mengalami masalah pencernaan dan metabolik harus mengambil ubat semulajadi ini seperti yang diarahkan dan di bawah pengawasan profesional penjagaan kesihatan.

Ia adalah penunjuk kuantitatif kandungan bahan terlarut dalam air. Ia juga dipanggil kandungan pepejal atau jumlah kandungan garam, kerana bahan-bahan yang dilarutkan dalam air adalah dalam bentuk garam. Garam tak organik yang paling biasa (bikarbonat, klorida dan sulfat kalsium, magnesium, kalium dan natrium) dan sejumlah kecil bahan organik larut dalam air. Jumlah mineralisasi dikelirukan dengan sisa kering. Sebenarnya, parameter ini sangat dekat, tetapi kaedah untuk menentukannya adalah berbeza. Apabila menentukan sisa kering, lebih banyak sebatian organik yang tidak menentu terlarut dalam air tidak diambil kira. Akibatnya, jumlah kemasinan dan bahan kering mungkin berbeza mengikut jumlah sebatian meruap ini (biasanya tidak melebihi 10%). Tahap kemasinan dalam air minuman adalah disebabkan oleh kualiti air dalam sumber semula jadi (yang berbeza dengan ketara di kawasan geologi yang berbeza disebabkan oleh keterlarutan mineral yang berbeza).

Menurut mineralisasi umum air, mereka dibahagikan kepada kategori berikut:

Sebagai tambahan kepada faktor yang disebabkan oleh alam semula jadi, manusia mempunyai pengaruh yang besar terhadap mineralisasi umum air: air sisa industri, air ribut bandar (Garam digunakan pada musim sejuk sebagai agen anti-aising), dll. Menurut Pertubuhan Kesihatan Sedunia, tiada maklumat yang boleh dipercayai tentang kesan kesihatan akibat peningkatan kandungan garam. Atas sebab perubatan, WHO tidak mengenakan sekatan. Sebagai peraturan, rasa air dianggap normal dengan jumlah mineralisasi sehingga 600 mg / l, dengan kandungan garam lebih daripada 1000-1200 mg / l, air boleh menyebabkan aduan daripada pengguna. Dalam hal ini, WHO mengesyorkan had untuk jumlah mineralisasi sebanyak 1000 mg / l untuk petunjuk organoleptik. Tahap ini mungkin berbeza bergantung pada tabiat semasa dan keadaan tempatan. Hari ini, di negara maju, orang ramai menggunakan air dengan kandungan garam yang rendah - air yang disucikan dengan teknologi osmosis terbalik. Air sedemikian adalah yang paling tulen dan paling tidak berbahaya, ia digunakan secara meluas dalam industri makanan, pembuatan air botol, dll. Baca lebih lanjut mengenai mineral dan air dalam artikel: Air dan mineral. Topik yang berasingan ialah nilai mineralisasi semasa pemendapan skala dan pemendakan di bilik dandang, dandang dan peralatan kebersihan. Dalam kes ini, keperluan khas dikenakan kepada air, dan semakin rendah tahap mineralisasi (terutama kandungan garam kekerasan), semakin baik.

Ketegaran

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

Kimia kekerasan air

Adalah diterima bahawa kekerasan air biasanya dikaitkan dengan kation kalsium (Ca2 +) dan, pada tahap yang lebih rendah, magnesium (Mg2 +). Malah, semua kation divalen menjejaskan kekerasan air. Sedimen dan skala (garam kekerasan) terbentuk hasil daripada interaksi kation divalen dengan anion. Natrium Na + - kation monovalen tidak berinteraksi dengan anion.

Berikut ialah penukar kation logam utama yang dikaitkan dengannya dan menyebabkan ketegaran.

Besi, mangan dan strontium mempunyai sedikit kesan ke atas kekerasan berbanding kalsium dan magnesium. Keterlarutan aluminium dan besi ferik adalah kecil pada tahap pH air semula jadi, jadi kesannya terhadap kekerasan air juga kecil.