Mineraliseringsnivå. Klassifisering av vann etter graden av mineralisering. Det er flere standarder for drikkevann

Mineralisering, totalt saltinnhold (TDS)

De fleste elver har mineralisering fra flere titalls milligram per liter til flere hundre. Konduktiviteten deres varierer fra 30 μS / cm til 1500 μS / cm.
Mineralisering av grunnvann og saltsjøer varierer i området fra 40-50 mg / dm 3 til 650 g / kg (tettheten i dette tilfellet er allerede vesentlig forskjellig fra enhet).
Den spesifikke elektriske ledningsevnen for atmosfærisk nedbør (med mineralisering fra 3 til 60 mg / dm 3) er 20-120 μS / cm.

Mange næringer, landbruk, drikkevannsforsyningsforetak stiller visse krav til kvaliteten på vann, spesielt mineralisering, siden vann som inneholder en stor mengde salt påvirker plante- og dyreorganismer, produksjonsteknologi og produktkvalitet negativt, forårsaker dannelse av skalaer på vegger kjeler, korrosjon, jordsalinisering.

Klassifisering av naturlig vann etter mineralisering.

I samsvar med de hygieniske kravene til drikkevannskvalitet, bør den totale mineraliseringen ikke overstige 1000 mg / dm 3. Etter avtale med Rospotrebnadzor -myndighetene for et vannforsyningssystem som leverer vann uten passende behandling (for eksempel fra artesiske brønner), er en økning i mineralisering opp til 1500 mg / dm 3 tillatt).

Spesifikk ledningsevne for vann

Spesifikk konduktivitet er et numerisk uttrykk for evnen til en vandig løsning til å lede elektrisk strøm. Den elektriske ledningsevnen til naturlig vann avhenger hovedsakelig av konsentrasjonen av oppløste mineralsalter og temperatur. Naturvann er hovedsakelig løsninger av blandinger av sterke elektrolytter. Mineraldelen av vannet består av ioner Na +, K +, Ca 2+, Cl -, SO 4 2-, HCO 3 -. Disse ionene bestemmer den elektriske ledningsevnen til naturlige farvann. Tilstedeværelsen av andre ioner, for eksempel Fe 3+, Fe 2+, Mn 2+, Al 3+, NO 3 -, HPO 4 2-, H 2 PO 4 -påvirker ikke den elektriske ledningsevnen i stor grad hvis disse ionene er ikke finnes i vannet i betydelige mengder (for eksempel lavere enn produksjon eller utslipp av husholdningsvann). Etter verdiene for den elektriske ledningsevnen til naturlig vann kan man omtrent bedømme vannets saltholdighet ved hjelp av forhåndsbestemte avhengigheter. Vanskeligheter ved å vurdere det totale innholdet av mineralske stoffer (mineralisering) ved spesifikk elektrisk ledningsevne er forbundet med:

ulik elektrisk ledningsevne for løsninger av forskjellige salter;
en økning i elektrisk ledningsevne med økende temperatur.

De normaliserte mineraliseringsverdiene tilsvarer omtrent den spesifikke elektriske ledningsevnen til 2 mS / cm (1000 mg / dm 3) og 3 mS / cm (1500 mg / dm 3) når det gjelder både klorid (når det gjelder NaCl) og karbonat (når det gjelder CaCO 3) mineralisering. Verdien av elektrisk ledningsevne tjener som en omtrentlig indikator på deres totale konsentrasjon av elektrolytter, hovedsakelig uorganiske, og brukes i programmer for å observere tilstanden i vannmiljøet for å vurdere vannets saltholdighet. Spesifikk elektrisk ledningsevne er en praktisk oppsummeringsindikator for antropogen påvirkning.

Temperatur

Vanntemperaturen er et resultat av flere samtidige prosesser, som solstråling, fordampning, varmeveksling med atmosfæren, varmeoverføring ved strøm, turbulent blanding av vann, etc. intensitet og blandingsdybde. Daglige temperatursvingninger kan være flere grader og trenger vanligvis inn i grunne dybder. På grunt vann er amplituden av svingninger i vanntemperaturen nær forskjellen i lufttemperatur. Kravene til vannkvaliteten til reservoarene som brukes til svømming, sport og rekreasjon indikerer at sommervannstemperaturen som følge av utslipp av avløpsvann ikke bør øke med mer enn 3 ° C sammenlignet med gjennomsnittlig månedlig temperatur i den varmeste måneden i år de siste 10 årene. I reservoarer for fiskeformål tillates en økning i vanntemperaturen som følge av utslipp av avløpsvann med ikke mer enn 5 ° C sammenlignet med den naturlige temperaturen. Vanntemperaturen er den viktigste faktoren som påvirker de fysiske, kjemiske, biokjemiske og biologiske prosessene i reservoaret, som oksygenregimet og intensiteten til selvrensende prosesser i stor grad avhenger av. Temperaturverdier brukes til å beregne graden av metning av vann med oksygen, forskjellige former for alkalinitet, karbonat-kalsiumsystemets tilstand, i mange hydrokjemiske, hydrobiologiske, spesielt limnologiske studier, i studiet av termisk forurensning.

Den mest verdifulle informasjonen om effekten av lave kalsiumkonsentrasjoner i drikkevann på en hel befolkning av mennesker ble innhentet i studier utført i den sovjetiske byen Shevchenko (nå Aktau, Kasakhstan), hvor avsaltingsanlegg ble brukt i byens vannforsyningssystem (vannkilden er Det Kaspiske hav). Lokalbefolkningen viste en nedgang i aktiviteten til alkalisk fosfatase, en reduksjon i konsentrasjonen av kalsium og fosfor i plasma og en økning i avkalkning av beinvev. Disse endringene var mest merkbare hos kvinner, spesielt gravide, og var avhengig av lengden på oppholdet i Shevchenko. Behovet for kalsium i drikkevann er også bekreftet i et ett-års forsøk på rotter som fikk et tilstrekkelig kosthold når det gjelder næringsstoffer og salter, men som ble gitt destillert vann som 400 mg / L kalsiumfrie salter og en av disse kalsiumkonsentrasjonene ble tilsatt: 5 mg / L, 25 mg / L eller 50 mg / L. Hos rotter som mottok vann med 5 mg / L kalsium, ble det funnet en nedgang i funksjonaliteten til skjoldbruskhormoner og andre relaterte funksjoner sammenlignet med resten av dyrene som deltok i forsøket.

Det antas at en generell endring i drikkevannssammensetningen påvirker menneskers helse etter mange år, og en reduksjon i konsentrasjonen av kalsium og magnesium i drikkevann påvirker helsen nesten umiddelbart. Dermed begynte innbyggerne i Tsjekkia og Slovakia i 2000-2002 aktivt å bruke omvendt osmosesystemer i leilighetene sine for ytterligere rensing av byvann. I løpet av flere uker eller måneder ble lokale leger oversvømmet av en strøm av pasienter med klager som indikerer akutt magnesiummangel (og muligens kalsium): kardiovaskulære lidelser, tretthet, svakhet og muskelkramper.

3. Risikoen for mangel på vitale stoffer og mikroelementer når du drikker lite mineralisert vann.

Selv om drikkevann, med sjeldne unntak, ikke er hovedkilden til vitale elementer for mennesker, kan det gi et betydelig bidrag til inntaket av flere årsaker. For det første er maten til mange moderne mennesker en ganske dårlig kilde til mineraler og sporstoffer. Ved grensemangel på et hvilket som helst element, kan til og med et relativt lavt innhold av det i konsumert drikkevann spille en tilsvarende beskyttende rolle. Dette skyldes det faktum at elementer vanligvis er tilstede i vann i form av frie ioner og derfor lettere blir absorbert fra vann sammenlignet med mat, der de hovedsakelig finnes i komplekse molekyler.

Dyreforsøk illustrerer også viktigheten av mikrotilstrekkelighet i noen av elementene i vann. Så ifølge data fra V.A.Kondratyuk påvirker en liten endring i konsentrasjonen av sporstoffer i drikkevannet dramatisk innholdet i muskelvev. Disse resultatene ble oppnådd i et 6-måneders eksperiment der rotter ble randomisert til 4 grupper. Den første gruppen fikk tappevann, den andre - lavmineralisert vann, den tredje - lavmineralisert vann med tilsetning av jodid, kobolt, kobber, mangan, molybden, sink og fluor. Den siste gruppen mottok lavmineralisert vann med tilsetning av de samme elementene, men ti ganger høyere konsentrasjon. Det ble funnet at lite mineralisert vann påvirker prosessen med hematopoiesis. Hos dyr som mottok demineralisert vann, var gjennomsnittlig hemoglobininnhold i erytrocytter 19% lavere enn hos rotter som fikk vann fra springen. Forskjellene i hemoglobininnholdet var enda høyere sammenlignet med dyr som mottok mineralvann.

Nyere epidemiologiske studier i Russland, utført blant befolkningsgrupper som bor i områder med forskjellig saltinnhold, indikerer at lavmineralisert drikkevann kan føre til hypertensjon og koronar hjertesykdom, magesår og tolvfingertarm, kronisk gastritt, struma, graviditetskomplikasjoner og en rekke komplikasjoner hos nyfødte og spedbarn, inkludert gulsott, anemi, brudd og vekstforstyrrelser. Forskerne bemerker imidlertid at det var uklart for dem om det er drikkevann som har en slik helseeffekt, eller om det handler om den generelle miljøsituasjonen i landet.

Som svar på dette spørsmålet gjennomførte G. F. Lutai en stor kohortepidemiologisk studie i Ust-Ilimsk-distriktet i Irkutsk-regionen i Russland. Studien fokuserte på sykelighet og fysisk utvikling av 7658 voksne, 562 barn og 1582 gravide og deres nyfødte i to distrikter, utstyrt med vann som varierer i total mineralisering. Vann i et av disse områdene hadde et totalt saltinnhold på 134 mg / l, hvorav kalsium 18,7 mg / l, magnesium 4,9 mg / l, bikarbonater 86,4 mg / l. I et annet område var den totale mineraliseringen av vann 385 mg / l, hvorav kalsium 29,5 mg / l, magnesium 8,3 mg / l og hydrokarboner 243,7 mg / l. Innholdet av sulfater, klorider, natrium, kalium, kobber, sink, mangan og molybden i vann ble også bestemt. Befolkningen i disse to distriktene skilte seg ikke fra hverandre i sosiale og økologiske forhold, oppholdstid i de respektive områdene og matvaner. Blant befolkningen i området med mindre mineralisert vann ble høyere insidensrater for struma, hypertensjon, iskemisk hjertesykdom, magesår og tolvfingertarm, kronisk gastritt, cholecystit og nefritt avslørt. Barn som bodde i dette området viste tregere fysisk utvikling, manifestasjon av vekstabnormaliteter. Gravide kvinner var mer sannsynlig å lide av ødem og anemi. Nyfødte i dette området var mer utsatt for sykdom. Den laveste forekomsten ble observert i områder med hydrokarbonatvann, som har en total mineralisering på omtrent 400 mg / l og inneholder 30-90 mg / l kalsium og 17-35 mg / l magnesium. Forfatteren kom til at slikt vann kan betraktes som fysiologisk optimalt.

4. Vasking av næringsstoffer fra mat tilberedt i lite mineralisert vann.

Det ble funnet at når mykt vann brukes til matlaging, er det et betydelig tap av mat (kjøtt, grønnsaker, frokostblandinger) av mikro- og makroelementer. Opptil 60% magnesium og kalsium, 66% kobber, 70% mangan, 86% kobolt vaskes ut fra produktene. På den annen side, når hardt vann brukes til matlaging, reduseres tapet av disse elementene.

Siden de fleste næringsstoffer absorberes gjennom dietten, kan bruk av lite mineralisert vann til matlaging og matforedling føre til markante mangler i noen viktige mikronæringsstoffer og makronæringsstoffer. Den nåværende menyen for de fleste inneholder vanligvis ikke alle de essensielle elementene i tilstrekkelige mengder, og derfor forverrer enhver faktor som fører til tap av essensielle mineraler og næringsstoffer under kokeprosessen situasjonen ytterligere.

5. Mulig økning i inntaket av giftige stoffer i kroppen.

Lavmineralisert, og spesielt demineralisert, vann er ekstremt aggressivt og er i stand til å lekke ut tungmetaller og noen organiske stoffer fra materialene det kommer i kontakt med (rør, beslag, lagertanker). I tillegg har kalsium og magnesium i vann en antitoksisk effekt. Deres fravær av drikkevann, som også kom inn i tinnkruset ditt gjennom kobberrør, vil lett føre til tungmetallforgiftning.

Blant de åtte tilfellene av drikkevannsforgiftning som ble rapportert i USA i 1993-1994, var det tre tilfeller av blyforgiftning hos spedbarn, hvis blodnivåer ble funnet å være henholdsvis 1,5, 3,7 og 4,2 ganger høyere. I alle tre tilfellene ble blyet utvasket fra bly-loddede sømmer i tankene for omvendt osmose drikkevann som ble brukt til å avle barnemat.

Det er kjent at kalsium og i mindre grad magnesium har antitoksisk aktivitet. De forhindrer tungmetallioner som bly og kadmium i å bli absorbert i blodet fra tarmen ved å konkurrere om bindingssteder. Selv om denne beskyttende effekten er begrenset, kan den ikke kastes. Samtidig kan andre giftige stoffer gå inn i en kjemisk reaksjon med kalsiumioner, danne uoppløselige forbindelser og dermed miste sin toksiske effekt. Befolkninger i områder som er utstyrt med vann med lav saltholdighet kan ha økt risiko for toksisitet sammenlignet med populasjoner i regioner der vanlig hardt vann brukes.

6. Mulig bakteriell forurensning av lavmineralisert vann.

Dette poenget i den opprinnelige artikkelen er litt langt hentet, men likevel. Alt vann er utsatt for bakteriell forurensning, og derfor inneholder rørledninger en minimum restkonsentrasjon av desinfeksjonsmidler - for eksempel klor. Det er kjent at membraner med omvendt osmose er i stand til å fjerne praktisk talt alle kjente bakterier fra vann. Imidlertid må omvendt osmose vann også desinfiseres og beholdes i den resterende konsentrasjonen av desinfeksjonsmidlet for å unngå sekundær forurensning. Et illustrerende eksempel er et utbrudd av tyfus forårsaket av omvendt osmose -behandlet vann i Saudi -Arabia i 1992. De bestemte seg for å slutte med klorering av omvendt osmosevann, fordi det i teorien bevisst ble sterilisert ved omvendt osmose. Det tsjekkiske nasjonale instituttet for folkehelse i Praha testet produkter som er beregnet på å komme i kontakt med drikkevann, og fant for eksempel at trykktanker i husholdninger med omvendt osmose er utsatt for bakteriell gjengroing.

1. I følge WHO -rapporten 1980 (Sidorenko, Rakhmanin).

Drikkevann med lav mineralisering fører til utvasking av salter fra kroppen. Siden bivirkninger, for eksempel brudd på vannsaltmetabolismen, ble observert ikke bare i eksperimenter med fullstendig demineralisert vann, men også ved bruk av lavmineralisert vann med et totalt saltinnhold i området fra 50 til 75 mg / l, vil gruppe Yu.A. Rakhmanin i sin rapport anbefalt for WHO å sette den nedre linjen for total mineralisering av drikkevann på nivået 100 mg / l. Det optimale saltinnholdet i drikkevann, i henhold til disse anbefalingene, bør være omtrent 200-400 mg / l for klorid-sulfatvann og 250-500 mg / l for hydrokarbonatvann. Anbefalingene var basert på omfattende eksperimentelle studier på rotter, hunder og frivillige mennesker. Moskva tappevann ble brukt i forsøkene; avsaltet vann som inneholder omtrent 10 mg / l salter; laboratorieforberedt vann som inneholder 50, 100, 250, 300, 500, 750, 1000 og 1500 mg / l oppløste salter med følgende ioniske sammensetning:

blant alle kloridanjoner 40%, hydrokarbonatanioner 32%, sulfater 28%;
blant alle kationer natrium 50%, kalsium 38%, magnesium 12%.

En rekke parametere ble studert: dynamikk i kroppsvekt, basal metabolisme; enzymaktivitet; vann-saltbalanse og dets reguleringssystem; innholdet av mineraler i vev og kroppsvæsker; hematokrit- og vasopressinaktivitet. Den endelige optimale saltholdigheten ble avledet fra data om virkninger av vann på mennesker og dyr, med tanke på organoleptiske egenskaper, evnen til å slukke tørsten og korrosivitetsnivået i forhold til materialer i vannforsyningssystemer.

I tillegg til nivået på total mineralisering, underbygger denne rapporten minimumskalsiuminnholdet i drikkevann - ikke mindre enn 30 mg / l. Dette kravet ble introdusert etter å ha studert de kritiske effektene som følge av hormonelle endringer i kalsium- og fosformetabolisme og en reduksjon i beinmineralisering ved drikkevann som ble fratatt kalsium. Rapporten anbefaler også å opprettholde innholdet av bikarbonatanioner på et nivå på 30 mg / l, noe som bidrar til å opprettholde akseptable organoleptiske egenskaper, redusere korrosivitet og skape en likevektskonsentrasjon for anbefalt minimum kalsiumkonsentrasjon.

Nyere forskning har ført til mer presise krav. Så i en av dem ble effekten av drikkevann som inneholder forskjellige konsentrasjoner av hardhetssalter på helsen til kvinner i alderen 20 til 49 år undersøkt i fire byer i Sør -Sibir. Vannet i by A hadde det laveste innholdet av disse elementene (3,0 mg / l kalsium og 2,4 mg / l magnesium). Vannet i by B var hardere (18,0 mg / l kalsium og 5,0 mg / l magnesium). Den høyeste hardheten ble observert i byene C (22,0 mg / L kalsium og 11,3 mg / L magnesium) og D (45,0 mg / L kalsium og 26,2 mg / L magnesium). Kvinner som bodde i byene A og B var mer sannsynlig å få diagnosen kardiovaskulær sykdom (basert på EKG-data), høyere blodtrykk, somatoform autonome dysfunksjoner, hodepine, svimmelhet og osteoporose (basert på røntgenabsorptiometri) sammenlignet med de i byene C og D. Disse resultatene viser at minimum magnesiuminnhold i drikkevann bør være 10 mg / l, og minimumskalsiuminnholdet kan reduseres til 20 mg / l (sammenlignet med WHOs anbefalinger fra 1980).

Basert på de tilgjengelige dataene, har forskjellige forskere endelig kommet til følgende anbefalinger angående optimal vannhardhet:

A. magnesium - ikke mindre enn 10 mg / l, optimalt ca 20-30 mg / l;
b. kalsium - ikke mindre enn 20 mg / l, optimalt 40-80 mg / l;
v. summen (total hardhet) er 4-8 mg-ekv / l.

Samtidig er magnesium begrenset nedenfra i virkningen på det kardiovaskulære systemet og kalsium - som en komponent i bein og tenner. Den øvre grensen for det optimale hardhetsområdet ble satt på grunn av bekymringer om mulig påvirkning av hardt vann på forekomsten av urolithiasis.

Virkninger av hardt vann på dannelse av nyrestein

Under visse forhold kan oppløste stoffer i urinen krystallisere og avsettes på veggene i nyreskålene og bekkenet, i blæren og også i andre organer i urinsystemet.

I henhold til den kjemiske sammensetningen skiller man seg fra flere typer urinberegninger, men på grunn av vannets hardhet er hovedsakelig fosfater og oksalater av interesse. Ved nedsatt fosfor-kalsiummetabolisme eller ved vitamin D hypervitaminose kan det dannes fosfatstein. Det økte innholdet av oksalsyresalter i mat - oksalater - kan føre til at oksalatberegninger vises. Både kalsiumoksalat og kalsiumfosfat er uløselige i vann. Forresten, det er mange oksalater ikke bare i sorrel, men også i sikori, persille, rødbeter. Og oksalater blir også syntetisert av kroppen.

Effekten av vannhardhet på dannelsen av urinberegninger er vanskelig å bestemme. De fleste studier som evaluerer effekten av vannhardhet på utseende og utvikling av urolithiasis (urolithiasis) bruker data fra medisinske institusjoner. I denne forstand, en studie av Schwartz et al. , vesentlig forskjellig ved at alle data ble samlet inn poliklinisk, mens pasientene forble i sitt naturlige miljø og fortsatte sine daglige aktiviteter. Denne artikkelen presenterer den største pasientgruppen til nå, noe som gjør det mulig å vurdere effekten av vannhardhet på forskjellige komponenter av urin.

Forskere har bearbeidet en enorm mengde materiale. United States Environmental Protection Agency (EPA) har gitt geo-referert informasjon om den kjemiske sammensetningen av drikkevann i USA. Denne informasjonen ble kombinert med en nasjonal database over polikliniske pasienter med urolithiasis (den inneholder pasientens postnummer, så georeferanse var mulig). Dermed ble 3270 polikliniske pasienter identifisert med kalsiumberegninger.

I tankene til de fleste er økt vannhardhet synonymt med økt risiko for å utvikle urolithiasis (nyrestein er et spesielt tilfelle av urolithiasis). Mineralinnholdet, og spesielt kalsium, i drikkevann ser ut til å bli oppfattet av mange som en trussel mot helsen.

Til tross for disse vanlige bekymringene for vannhardhet, støtter ingen forskning antydningen om at å drikke hardt vann øker risikoen for urinberegninger.

Sierakowski et al. studerte 2.302 medisinske rapporter fra innlagte sykehus spredt over hele USA, og fant at pasienter som bodde i områder med hardt vann hadde en lavere risiko for urolithiasis. På samme måte, i det siterte arbeidet, ble det funnet at hardheten til drikkevann er omvendt proporsjonal med forekomsten av urolithiasis.

I denne studien var antallet episoder av urolithiasis litt høyere hos pasienter som bodde i områder med mykere vann, noe som er i samsvar med data fra andre forfattere, men i motsetning til offentlig oppfatning. Det er kjent at i noen tilfeller, for eksempel de med hyperkalsuri, kan økt oralt inntak av kalsium forverre dannelsen av urinstein. Hos pasienter med hyperoksalurisk kalsiumnefrolithiasis kan økt oral kalsiumadministrasjon derimot med hell hemme steindannelse ved å binde oksalsyresalter med kalsium i tarmen og dermed begrense strømmen av oksalater til urinsystemet. Inntak av kalsium i drikkevann har potensial til å hemme dannelsen av kalsiumurinkalkuli hos noen pasienter og bidra til dannelse av steiner hos andre. Denne teorien ble testet av Curhan et al., Som evaluerte effektene av kalsiuminntak hos 505 pasienter med tilbakevendende beregning. Etter 4 års oppfølging hadde gruppen pasienter som tok kalsium minst antall episoder med urinstein. Forskerne konkluderte med at høyt kalsiuminntak i kosten reduserer risikoen for symptomatisk urolithiasis.

Til tross for offentlig bekymring for den potensielle litogenesen av hardt tappevann, tyder eksisterende vitenskapelige bevis på at det ikke er noen sammenheng mellom vannhardhet og utbredelsen av urinstein. Det ser ut til å være en sammenheng mellom vannhardhet og kalsium-, sitrat- og magnesiumnivåer i urinen, men betydningen av dette er ukjent.

Forresten gir forfatteren en interessant sammenligning: forbruket av ett glass melk kan tilsvare to liter vann fra springen når det gjelder kalsiuminnhold. Så, ifølge US Department of Agriculture (USDA), inneholder 100 g melk 125 mg kalsium. Den samme mengden vann fra byens vannforsyning inneholder bare omtrent 4-10 mg kalsium.

Konklusjon

Drikkevann bør inneholde minimumskonsentrasjoner av noen essensielle mineraler. Dessverre er det lagt for liten vekt på de fordelaktige egenskapene til drikkevann. Hovedfokuset var toksisiteten til ubehandlet vann. Resultatene av nylige studier med sikte på å etablere den optimale mineralsammensetningen av drikkevann, bør ikke bare høres av offentlige og private strukturer som er ansvarlige for vannforsyningen i hele byer, men også av vanlige mennesker som misbruker vannbehandlingssystemer hjemme.

Drikkevann produsert av avsaltingsanlegg i industriell skala blir vanligvis remineralisert, men hjemme blir vannet med omvendt osmose vanligvis ikke mineralisert. Selv med saltholdigheten til avsaltet vann kan deres kjemiske sammensetning imidlertid forbli utilfredsstillende når det gjelder kroppens behov. Ja, kalsiumsalter kan tilsettes til vannet, men det vil ikke inneholde andre viktige sporstoffer - fluor, kalium, jod. I tillegg er avsaltet vann mer mineralisert av tekniske årsaker - for å redusere dets korrosjonsevne, og det er vanligvis ikke tenkt på viktigheten av stoffer oppløst i vann for menneskers helse. Ingen av metodene som brukes for remineralisering av avsaltet vann kan anses som optimale, siden bare et veldig smalt sett med salter tilsettes vannet.

Effekten av hardt vann på nyresteindannelse er ikke vitenskapelig bevist. Det er frykt for at økt forbruk av oksalsyresalter eller fosfater sammen med kalsium kan føre til krystallisering av uoppløselige kalsiumsalter av fosforsyre eller oksalsyrer i urinsystemets organer, men kroppen til en frisk person, ifølge eksisterende vitenskapelige data , er ikke utsatt for en slik risiko. I fare kan personer som lider av nyresykdom, vitamin D hypervitaminose, svekket kalsiumfosfor, oksalat, metabolisme av sitrat eller spise betydelige mengder oksalsyresalter. Det har for eksempel blitt fastslått at en sunn kropp er i stand til å behandle opptil 50 mg oksalater per 100 g mat uten noen konsekvenser for seg selv, men spinat alene inneholder 750 mg / 100 g oksalater, så vegetarianere kan være kl. Fare.

Generelt er demineralisert vann ikke mindre skadelig enn avløpsvann, og i det 21. århundre er det på høy tid å gå bort fra standardisering av vannkvalitetsindikatorer bare ovenfra. Nå er det nødvendig å fastsette også de nedre grensene for innholdet av mineraler i drikkevann. Fysiologisk optimal er bare en smal korridor av konsentrasjoner og sammensetning av drikkevann. Informasjonen som er tilgjengelig om dette problemet kan presenteres i form av en tabell.

Tabell 1. Optimal mineralisering av drikkevann

Element	Enheter	Minimum innhold	Optimal nivå	Maksimumsnivå, SanPiN 2.1.4.1074-01 eller * WHO anbefaling
Total mineralisering	mg / l	100	250-500 for hydrokarbonatvann 200-400 for klorid-sulfatvann	1000
Kalsium	mg / l	20	40-80	-
Magnesium	mg / l	10	20-30	- Legg til merkelapper

I henhold til indikatorene bestemt i SanPiN, bør den totale mineraliseringen av drikkevann være normal - det vil si verdiene i maksimal tillatte konsentrasjoner (MPC) - forbli innenfor 1000 mg / liter. Ved en separat vurdering av den epidemiologiske situasjonen i et bestemt oppgjør eller for et bestemt vannforsyningssystem, etter ordre fra statsoverlegen, kan denne indikatoren økes til 1500 mg / liter. Disse begrensningene ble etablert av organoleptiske egenskaper. Optimale verdier faller imidlertid innenfor området 200 til 400 mg faststoff per liter.

Parameteren for total mineralisering i seg selv i SanPiN -tabellen ledsages av et etterskrift i parentes: "tørr rest". I dette tilfellet er det ikke sikkert at verdien av den tørre resten faller sammen med den faktiske saltholdigheten, siden metoden for å bestemme den tørre resten ved fordampning og veie resten ikke tar hensyn til noen flyktige oppløste organiske forbindelser. Som et resultat kan forskjellen i verdier være opptil 10%.

Generell mineralisering: konsept og kategorier

Under den totale mineraliseringen er det vanlig å forstå det totale innholdet av stoffer oppløst i vann, som bestemmer det andre navnet "saltinnhold", som også er legitimt å bruke, siden oppløste stoffer er i vann i form av salter av kalium, magnesium , natrium, kalsiumsulfater, klorider, hydrokarbonater. Disse er hovedsakelig uorganiske stoffer og organiske i en liten mengde.

Overflatevann, alt annet likt, ved vurderingen av saltholdighet har et lavere sediment enn grunnvann. Derfor har de underjordiske en salt (noen ganger bitter) smak. I tillegg påvirkes graden av mineralisering av:

geologisk region,
spillvann (spesielt i industriregioner),
avrenning av stormvann er hovedsakelig i de byene der verktøy bruker salt overalt med ising.

For å lette gradering av mineralisering ("saltholdighet") av naturlig vann, brukes en tabell over kategorier fra ultrafersk til saltlake:

Smak og mineralforsyning til kroppen gjennom vann

Sensasjonsterskelen for sulfater er 500 mg / liter, og for klorider er den 350 mg / liter. Generelt anses vann med et totalt saltinnhold på 600 mg / liter som akseptabelt for smaken.

Smakskvaliteten til lite mineralisert vann bestemmes avhengig av forbrukernes smakvaner og kjennetegnes i området fra "friskt og smakløst" til "lett og behagelig".

Samtidig er det en objektiv nedre grense for mineralisering, basert på de adaptive reaksjonene til kroppens homeostase, som er på rundt 100 mg tørr rester per liter med indikatorer på henholdsvis 25 og 10 mg / l for kalsium og magnesium . I det hele tatt anses den optimale verdien å være i området 200-400 mg tørr rester per liter.

Muligheten for å forsyne kroppen med mineraler gjennom vann i en fjerdedel av det nødvendige daglige kravet er aktivt bestridt av motstandere av denne tendensen. Overbevisende pivottabeller presenteres som bevis, der en rekke funksjoner sammenlignes:

Mineraler nødvendige for en person (med en betinget overvurdert antagelse om full fordøyelighet av stoffer).
Sammensetningen er underlagt innholdet i maksimal tillatt konsentrasjon.
Daglig vannforbruk osv.

Til sammen viser disse tegnene at vann, i teorien, kan betraktes som en kilde til sporstoffer bare for å gi kroppen fluor og jod. Men tatt i betraktning en rekke betingede "ideelle" forutsetninger og forskjellen i innholdet i slike elementer i forskjellige regioner i Russland, kan drikkevann ikke betraktes som en tilstrekkelig kilde til selv disse mikroelementene.

Mineralsalter i industrielt vann

For en teknisk væske for en rekke bransjer, blir det nødvendig å gi strengere standarder for saltinnhold. Dermed kan forebygging av saltavleiringer i damp -vannkanalene til en kraftvarme eller TPP sikres ved tilstedeværelse av salter i en minimumsmengde - mindre enn 1 mg / liter - i begge medier (mindre enn 1 mg / l).

Når hydraulisk strøm beveger seg gjennom rør, blir overmettelse med mineralsalte, med tanke på lav konsentrasjon og relativt lav temperatur, vanligvis ikke observert i grenselagene med lav strømningshastighet, i nærvær av grovhet på rørveggene, isolasjonsfeil osv. nedbør kan utløses.

Tendensene til streng regulering av kvaliteten på tekniske vannressurser har to retninger:

opprettelse av parametere for hver indikator, i likhet med hvordan det gjøres for drikkeressurser;
opprettelse av vannsammensetningsmodeller for tekniske formål, som ikke ville dele standarden for individuelle fysisk -kjemiske indikatorer, men ville inneholde en hel rekke egenskaper.

Nå er kravene til egenskapene til den forbrukte og tilbaketrukne hydrauliske strømmen registrert i bransjemetodikkene for produksjonstypene og spesifikke næringer.

Fjerning av mineralsalter

Demineralisering (eller prosessen med å fjerne mineraler) utføres ved hjelp av avionisering, destillasjon, elektrolyse, omvendt osmose, noe som ofte krever en viss forberedelse av ressursen, men tillater en meget høy (opptil 99,9%) rensegrad , som tilfellet er ved bruk av membransystemer.

Destillasjon. Prinsippet er basert på fordampning og konsentrasjon av damp. Teknologien anses å være energikrevende og finner sted med dannelse av skala på fordamperens vegger.
Elektrodialyse. Prosessen skjer på grunn av bevegelse av ioner i et elektrisk felt med installasjon av ion-selektive membraner som tillater bare kationer eller bare anioner å passere gjennom, noe som resulterer i at konsentrasjonen av salter i volumet begrenset av membranene synker.
Avionisering. Avsalting gir ionebytte i 2 lag med ionebyttermateriale. Avionisert vann brukes i legemidler, kjemi, lærbehandling og mer.
Omvendt osmose. Rensing er basert på å "skyve" dråper gjennom en semipermeabel membran med porene som er sammenlignbare i størrelse med H2O-molekylet. Under trykk passerer bare molekylet selv, lavmolekylære gasser gjennom membranen, og urenheter filtreres ut og fusjoneres.

Vannressursen for denne prosessen krever forhåndsrensing fra rust, sand og andre suspensjoner, først ved hjelp av mekaniske patroner (opptil 5 mikron i størrelse), deretter - filtre med granulert karbon som adsorberer metaller, fritt klor, og deretter - filtre med presset kokosnøttkull. for å eliminere organoklorforbindelser.

Disse filtermembranene kan ikke sammenlignes verken i funksjon eller i skala med filterskjermer installert på luftere og vannsparere (for eksempel http://water-save.com/). Hos økonomer er filtre mye større og løser helt andre problemer med lufting av vann og skaper effekten av en "full" strøm med et lavere faktisk vannforbruk.

Det berømte uttrykket til ernæringsfysiologer, "Vi er det vi spiser" kan omskrives i forhold til vann. Helsen vår er direkte avhengig av hva vi drikker. Dessverre er kvaliteten på drikkevann en stor bekymring rundt om i verden. Tilstanden i vannforsyningssystemene gjør det stadig mer nødvendig å ty til å installere kraftige filtre eller bruk av kjøpt flaskevann. Hva slags vann kaller vi mineralvann? Hvordan påvirker vannmineralisering menneskers helse?

Hva slags vann kan kalles mineralvann?

Vanlig drikkevann, som vi samler opp fra springen eller kjøper på flaske, kan også til en viss grad betraktes som mineralsk. Den inneholder også salter og forskjellige kjemiske elementer i forskjellige proporsjoner. Og likevel, under et visst navn, er det vanlig å bety vann mettet med nyttige organiske stoffer i varierende grad av konsentrasjon. Hovedindikatoren som bestemmer den kjemiske sammensetningen av livets viktigste kilde, egnethet for å drikke, er vannets totale saltholdighet, eller med andre ord, den tørre resten. Det er en indikator på mengden organisk materiale i en liter væske (mg / l).

Kilder til mineralisering

Mineralisering av vann kan skje både naturlig og industrielt, kunstig. I naturen tar underjordiske elver inn verdifulle salter, sporstoffer og andre partikler fra steinene de passerer langs.

Akk, rene drikkekilder har blitt en sjeldenhet. Mennesket blir stadig mer tvunget til å bruke spesielle installasjoner for å rense dem for forurensning med skadelige stoffer. Moderne filtreringsmetoder kan trekke ut brukbart vann fra nesten hvilken som helst væske. Som et resultat av bruk av slike teknologier blir det noen ganger nesten destillert og også skadelig for konstant bruk i mat. Kunstig renset vann gjennomgår re-mineralisering og fylles med den nødvendige sammensetningen på en unaturlig måte.

Mineraliseringsgrad av vann

Vann med en tørrstoffverdi under 1000 mg / l regnes som fersk, dette er en indikator på de fleste elver og innsjøer. Det er denne terskelen som regnes som den høyeste for drikkevann; ved denne grensen føler en person ikke ubehag og en ubehagelig salt eller bitter smak. Mineralisering av vann over 1000 mg / l, i tillegg til å endre smak, reduserer evnen til å slukke tørsten, og har noen ganger en skadelig effekt på kroppen.

Under 100 mg / l - en lav mineraliseringsgrad. Slikt vann har en ubehagelig smak og forårsaker metabolske forstyrrelser under langvarig bruk.

Forskere balneologer har utledet den optimale indikatoren for metning med organiske stoffer - fra 300 til 500 mg / l. Tørrresten fra 500 til 100 mg / l regnes som økt, men akseptabel.

Forbrukeregenskaper av vann

I henhold til forbrukeregenskapene, bør vann deles inn i egnet for daglig bruk, og det som brukes til terapeutiske og profylaktiske formål.

Vann renset kunstig fra alle stoffer er egnet for drikke og matlaging. Det vil ikke gi mye skade, bortsett fra at det ikke vil gi absolutt noen fordel. De som frykter infeksjoner bare bruker en slik væske, risikerer mangel på nyttige salter og mineraler. De må fylles på kunstig.
Bordsvann er det mest gunstige for daglig bruk, rengjort for smuss og skadelige urenheter og moderat næret med alt du trenger.
Medisinsk vann er allerede preget av prefikset "medisinsk". De tas som medisin eller som profylakse. Det vil si at alle kan drikke dem, men med måte og ikke konstant, men de kan ikke brukes til matlaging.
Rent medisinsk mineralvann tas vanligvis bare som foreskrevet av lege, i de fleste tilfeller som en prosedyre på et balneologisk feriested. Høy mineralisering av vann gjør bruken uakseptabel i et bredt spekter.

Klassifisering av vann etter sammensetning

I mineralsamfunnet er det vanlig å kalle medisinske og medisinske bordsubstanser oppløst i dem organiske stoffer, mineraler og gasser er vesentlig forskjellig og avhenger av kildens plassering. Hovedkarakteristikken til vann er dets ioniske sammensetning, hvis generelle liste inneholder omtrent 50 forskjellige ioner. Den viktigste mineraliseringen av vannet er representert av seks hovedelementer: kationer av kalium, kalsium, natrium og magnesium; klorid, sulfat og bikarbonat anioner. I henhold til overvekt av visse elementer, er mineralvann delt inn i tre store hovedgrupper: hydrokarbonat, sulfat og klorid.

I de fleste tilfeller er det i sin rene form sjelden en egen gruppe vann i naturen. Oftest er det kilder av en blandet type: klorid-sulfat, sulfat-hydrokarbonat, etc. På sin side er gruppene delt inn i klasser i henhold til overvekt av visse ioner. Det er kalsium, magnesium eller blandet vann.

Bare drikk og vær sunn

Mineralisering av vann er mye brukt til medisinske formål, både for intern bruk og for ekstern bruk, i form av bad og andre vannprosedyrer.

Hydrokarbonatvann brukes til å behandle og forhindre sykdommer i fordøyelsessystemet forbundet med høy surhet. De hjelper til med å bli kvitt halsbrann, renser kroppen for sand og steiner.
Sulfater stabiliserer også tarmfunksjonen. Hovedområdet for deres innflytelse er leveren, gallegangene. Anbefaler behandling med slike farvann for diabetes, fedme, hepatitt, galdeobstruksjon.
Tilstedeværelsen av klorider eliminerer lidelser i mage -tarmkanalen, stabiliserer mage og bukspyttkjertel.

Høy mineralisering kan forårsake betydelige helseskader hvis den brukes feil. En person med fordøyelses- og metabolske problemer bør ta disse naturlige medisinene som anvist og under tilsyn av en helsepersonell.

Det er en kvantitativ indikator på innholdet av stoffer oppløst i vann. Det kalles også faststoffinnholdet eller totalt saltinnhold, siden stoffene som er oppløst i vann er i form av salter. De vanligste uorganiske salter (bikarbonater, klorider og sulfater av kalsium, magnesium, kalium og natrium) og en liten mengde organiske stoffer som er oppløselige i vann. Total mineralisering forveksles med tørre rester. Faktisk er disse parameterne veldig nære, men metodene for å bestemme dem er forskjellige. Ved bestemmelse av den tørre resten tas ikke de mer flyktige organiske forbindelsene oppløst i vann i betraktning. Som et resultat kan den totale saltholdigheten og tørrstoffet variere med mengden av disse flyktige forbindelsene (vanligvis ikke mer enn 10%). Saltholdighetsnivået i drikkevann skyldes vannkvaliteten i naturlige kilder (som varierer betydelig i forskjellige geologiske regioner på grunn av ulik oppløselighet av mineraler).

Når det gjelder generell mineralisering, er vann delt inn i følgende kategorier:

I tillegg til faktorer forårsaket av naturen, påvirker mennesker i stor grad den generelle mineraliseringen av vann: industrielt avløpsvann, urbane stormvann (salt brukes om vinteren som et isingsmiddel), etc. Ifølge Verdens helseorganisasjon er det ingen pålitelig informasjon om helseeffekter av økt saltinnhold. Av medisinske årsaker pålegger ikke WHO restriksjoner. Som regel anses smaken av vann som normal med en total mineralisering på opptil 600 mg / l, med et saltinnhold på mer enn 1000-1200 mg / l, vann kan forårsake klager fra forbrukere. I denne forbindelse anbefaler WHO en grense for total mineralisering på 1000 mg / l for organoleptiske indikasjoner. Dette nivået kan variere avhengig av rådende vaner og lokale forhold. I dag, i utviklede land, bruker folk vann med lavt saltinnhold - vann renset med teknologi for omvendt osmose. Slikt vann er det reneste og mest ufarlige, det er mye brukt i næringsmiddelindustrien, produksjon av flaskevann, etc. Les mer om mineraler og vann i artikkelen: Vann og mineraler. Et eget tema er verdien av mineralisering under avsetning av skala og nedbør i fyrrom, kjele og rørleggerutstyr. I dette tilfellet gjelder spesielle krav for vannet, og jo lavere mineraliseringsnivå (spesielt innholdet i hardhetssalter), desto bedre.

Stivhet

Egenskapen til vann, bestemt av tilstedeværelsen av kalsium- og magnesiumsalter i oppløst form.

Vannhardhet kjemi

Det er akseptert at vannhardhet vanligvis er forbundet med kalsiumkationer (Ca2 +) og i mindre grad magnesium (Mg2 +). Faktisk påvirker alle divalente kationer vannets hardhet. Sediment og skala (hardhetssalter) dannes som et resultat av samspillet mellom toverdige kationer med anioner. Natrium Na + - en monovalent kation samhandler ikke med anioner.

Her er de viktigste metallkationbytterne de er knyttet til og forårsaker stivhet.

Jern, mangan og strontium har liten effekt på hardhet sammenlignet med kalsium og magnesium. Løseligheten av aluminium og jernholdig jern er lav ved pH -verdien til naturlig vann, så effekten på vannhardheten er også liten.