Nivelul de mineralizare. Clasificarea apei după gradul de mineralizare. Există mai multe standarde pentru apa potabilă

Mineralizare, conținut total de sare (TDS)

Majoritatea râurilor au mineralizare de la câteva zeci de miligrame pe litru la câteva sute. Conductivitatea lor variază de la 30 μS / cm la 1500 μS / cm.
Mineralizarea apelor subterane și a lacurilor sărate variază în intervalul 40-50 mg / dm 3 până la 650 g / kg (densitatea în acest caz este deja semnificativ diferită de unitate).
Conductivitatea electrică specifică a precipitațiilor atmosferice (cu mineralizare de la 3 la 60 mg / dm 3) este de 20-120 μS / cm.

Multe industrii, agricultură, întreprinderi de aprovizionare cu apă potabilă impun anumite cerințe asupra calității apei, în special mineralizării, deoarece apele care conțin o cantitate mare de sare afectează negativ organismele vegetale și animale, tehnologia de producție și calitatea produselor, cauzează formarea de scări pe cazane de pereti, coroziune, salinizare a solului.

Clasificarea apelor naturale după mineralizare.

În conformitate cu cerințele igienice pentru calitatea apei potabile, mineralizarea totală nu trebuie să depășească 1000 mg / dm 3. Prin acordul cu autoritățile Rospotrebnadzor pentru un sistem de alimentare cu apă care furnizează apă fără o tratare adecvată (de exemplu, din fântâni arteziene), este permisă o creștere a mineralizării până la 1500 mg / dm 3).

Conductivitatea specifică a apei

Conductivitatea specifică este o expresie numerică a capacității unei soluții apoase de a conduce curentul electric. Conductivitatea electrică a apei naturale depinde în principal de concentrația sărurilor minerale dizolvate și de temperatură. Apele naturale sunt în principal soluții de amestecuri de electroliți puternici. Partea minerală a apei este compusă din ioni Na +, K +, Ca 2+, Cl -, SO 4 2-, HCO 3 -. Acești ioni determină conductivitatea electrică a apelor naturale. Prezența altor ioni, de exemplu, Fe 3+, Fe 2+, Mn 2+, Al 3+, NO 3 -, HPO 4 2-, H 2 PO 4 - nu afectează foarte mult conductivitatea electrică, dacă acești ioni nu sunt conținute în apă în cantități semnificative (de exemplu, mai mici decât producția sau deversările de ape menajere menajere). După valorile conductivității electrice a apei naturale, se poate aprecia aproximativ salinitatea apei folosind dependențe prestabilite. Dificultățile apărute în evaluarea conținutului total de substanțe minerale (mineralizare) prin conductivitatea electrică specifică sunt asociate cu:

conductivitate electrică inegală a soluțiilor diferitelor săruri;
o creștere a conductivității electrice odată cu creșterea temperaturii.

Valorile normalizate ale mineralizării corespund aproximativ cu conductivitatea electrică specifică de 2 mS / cm (1000 mg / dm 3) și 3 mS / cm (1500 mg / dm 3) în cazul ambelor cloruri (în termeni de NaCl) și carbonat (în termeni de CaCO3) mineralizare. Valoarea conductivității electrice servește ca indicator aproximativ al concentrației lor totale de electroliți, în principal anorganici, și este utilizată în programe de observare a stării mediului acvatic pentru a evalua salinitatea apelor. Conductivitatea electrică specifică este un indicator rezumat convenabil al impactului antropic.

Temperatura

Temperatura apei este rezultatul mai multor procese simultane, cum ar fi radiația solară, evaporarea, schimbul de căldură cu atmosfera, transferul de căldură prin curenți, amestecul turbulent al apei etc. intensitatea și adâncimea amestecului. Fluctuațiile zilnice de temperatură pot fi de câteva grade și, de obicei, pătrund până la adâncimi mici. În apele puțin adânci, amplitudinea fluctuațiilor de temperatură a apei este aproape de diferența de temperatură a aerului. Cerințele privind calitatea apei rezervoarelor utilizate pentru înot, sport și recreere indică faptul că temperatura apei de vară ca urmare a deversării apelor uzate nu ar trebui să crească cu mai mult de 3 ° C în comparație cu temperatura medie lunară a celei mai fierbinți luni din în ultimii 10 ani. În rezervoarele destinate pescuitului, o creștere a temperaturii apei ca urmare a deversării apelor uzate este permisă cu cel mult 5 ° C în comparație cu temperatura naturală. Temperatura apei este cel mai important factor care afectează procesele fizice, chimice, biochimice și biologice care apar în rezervor, de care depind în mare măsură regimul de oxigen și intensitatea proceselor de autopurificare. Valorile temperaturii sunt utilizate pentru a calcula gradul de saturație a apei cu oxigen, diferite forme de alcalinitate, starea sistemului carbonat-calciu, în multe studii hidrochimice, hidrobiologice, în special limnologice, în studiul poluării termice.

Cele mai valoroase informații despre efectul concentrațiilor scăzute de calciu în apa potabilă asupra întregii populații de oameni au fost obținute în studiile efectuate în orașul sovietic Shevchenko (acum Aktau, Kazahstan), unde instalațiile de desalinizare au fost utilizate în sistemul de alimentare cu apă al orașului (sursa apei este Marea Caspică). Populația locală a arătat o scădere a activității fosfatazei alcaline, o scădere a concentrației de calciu și fosfor în plasmă și o creștere a decalcificării țesutului osos. Aceste schimbări au fost cele mai vizibile la femei, în special la femeile însărcinate, și au depins de durata de ședere în Șevcenko. Necesitatea de calciu în apa de băut este confirmată și într-un experiment de un an pe șobolani cărora li s-a oferit o dietă complet adecvată în ceea ce privește nutrienții și sărurile, dar li s-a dat apă distilată la care 400 mg / L de săruri fără calciu și s-a adăugat una dintre aceste concentrații de calciu: 5 mg / L, 25 mg / L sau 50 mg / L. La șobolanii care primesc apă cu 5 mg / L calciu, s-a constatat o scădere a funcționalității hormonilor tiroidieni și a altor funcții conexe comparativ cu restul animalelor care participă la experiment.

Se crede că o schimbare generală a compoziției apei potabile afectează sănătatea umană după mulți ani, iar o scădere a concentrației de calciu și magneziu din apa potabilă afectează sănătatea aproape instantaneu. Astfel, locuitorii Republicii Cehe și Slovaciei în 2000-2002 au început să utilizeze în mod activ sistemele de osmoză inversă în apartamentele lor pentru purificarea apei orașului. Pe parcursul mai multor săptămâni sau luni, medicii locali au fost inundați cu probleme de deficit acut de magneziu (și, eventual, de calciu): tulburări cardiovasculare, oboseală, slăbiciune și crampe musculare.

3. Riscul de carență a substanțelor vitale și a microelementelor atunci când se bea apă cu un nivel redus de mineralizare.

Deși apa potabilă, cu rare excepții, nu este principala sursă de elemente vitale pentru oameni, poate aduce o contribuție semnificativă la aportul lor din mai multe motive. În primul rând, mâncarea multor oameni moderni este o sursă destul de slabă de minerale și oligoelemente. În cazul deficienței limită a oricărui element, chiar și un conținut relativ scăzut al acestuia în apa potabilă consumată poate juca un rol de protecție corespunzător. Acest lucru se datorează faptului că elementele sunt de obicei prezente în apă sub formă de ioni liberi și, prin urmare, sunt mai ușor absorbite din apă comparativ cu alimentele, unde se găsesc în principal în molecule complexe.

Studiile pe animale ilustrează, de asemenea, importanța microsuficienței în unele dintre elementele prezente în apă. Deci, conform datelor V.A.Kondratyuk, o ușoară modificare a concentrației de oligoelemente în apa potabilă afectează dramatic conținutul lor în țesutul muscular. Aceste rezultate au fost obținute într-un experiment de 6 luni în care șobolanii au fost randomizați în 4 grupuri. Primului grup i s-a dat apă de la robinet, al doilea - apă cu mineralizare redusă, al treilea - apă cu mineralizare redusă cu adaos de iodură, cobalt, cupru, mangan, molibden, zinc și fluor. Ultimul grup a primit apă slab mineralizată cu adăugarea acelorași elemente, dar concentrație de zece ori mai mare. S-a constatat că apa slab mineralizată afectează procesul de hematopoieză. La animalele care au primit apă demineralizată, conținutul mediu de hemoglobină în eritrocite a fost cu 19% mai mic decât la șobolanii cărora li s-a administrat apă de la robinet. Diferențele în conținutul de hemoglobină au fost chiar mai mari comparativ cu animalele care au primit apă minerală.

Studii epidemiologice recente efectuate în Rusia, efectuate în rândul grupurilor de populație care trăiesc în zone cu salinitate diferită a apei, indică faptul că apa potabilă cu un nivel scăzut de mineralizare poate duce la hipertensiune arterială și boli coronariene, ulcere stomacale și duodenale, gastrită cronică, gușă, complicații ale sarcinii și o varietate de complicații la nou-născuți și sugari, inclusiv icter, anemie, fracturi și tulburări de creștere. Cu toate acestea, cercetătorii au menționat că a rămas neclar pentru ei dacă apa potabilă are un astfel de efect asupra sănătății sau dacă este vorba doar de situația generală de mediu din țară.

Răspunzând acestei întrebări, G.F. Lutai a efectuat un amplu studiu epidemiologic de cohortă în districtul Ust-Ilimsk din regiunea Irkutsk din Rusia. Studiul s-a axat pe morbiditatea și dezvoltarea fizică a 7658 adulți, 562 copii și 1582 femei însărcinate și copiii lor nou-născuți din două raioane, alimentate cu apă cu mineralizare totală diferită. Apa dintr-una din aceste zone avea un conținut total de sare de 134 mg / l, din care calciu 18,7 mg / l, magneziu 4,9 mg / l, bicarbonate 86,4 mg / l. Într-o altă zonă, mineralizarea totală a apei a fost de 385 mg / L, din care calciu 29,5 mg / L, magneziu 8,3 mg / L și hidrocarburi 243,7 mg / L. S-a determinat și conținutul de sulfați, cloruri, sodiu, potasiu, cupru, zinc, mangan și molibden în apă. Populația acestor două raioane nu diferea una de cealaltă în condițiile sociale și ecologice, timpul de ședere în zonele respective și obiceiurile alimentare. În rândul populației din zona cu apă mai puțin mineralizată, au fost relevate rate mai mari de incidență a gușei, hipertensiunii arteriale, bolilor ischemice ale inimii, ulcerului gastric și duodenal, gastritei cronice, colecistitei și nefritelor. Copiii care trăiesc în această zonă au prezentat o dezvoltare fizică mai lentă, manifestarea anomaliilor de creștere. Femeile însărcinate erau mai susceptibile de a suferi de edem și anemie. Nou-născuții din această zonă au fost mai susceptibili la boli. Cea mai mică incidență a fost observată în zonele cu apă hidrocarbonată, care are o mineralizare totală de aproximativ 400 mg / l și conține 30-90 mg / l calciu și 17-35 mg / l magneziu. Autorul a ajuns la concluzia că o astfel de apă poate fi considerată fiziologic optimă.

4. Spălarea substanțelor nutritive din alimentele preparate în apă slab mineralizată.

S-a constatat că atunci când se folosește apă înmuiată pentru gătit, există o pierdere semnificativă de alimente (carne, legume, cereale) din micro și macroelemente. Până la 60% din magneziu și calciu, 66% din cupru, 70% din mangan, 86% din cobalt sunt spălate din produse. Pe de altă parte, atunci când se folosește apă tare pentru gătit, pierderea acestor elemente este redusă.

Deoarece majoritatea substanțelor nutritive sunt absorbite prin dietă, utilizarea apei cu un nivel redus de mineralizare pentru gătit și prelucrarea alimentelor poate duce la deficiențe marcate ale unor micronutrienți și macronutrienți importanți. Meniul actual al majorității oamenilor nu conține de obicei toate elementele esențiale în cantități suficiente și, prin urmare, orice factor care duce la pierderea de minerale și substanțe nutritive esențiale în timpul procesului de gătit agravează și mai mult situația.

5. Posibilă creștere a aportului de substanțe toxice în organism.

Apa slab mineralizată, și mai ales demineralizată, este extrem de agresivă și este capabilă să leșieze metale grele și unele substanțe organice din materialele cu care intră în contact (țevi, fitinguri, rezervoare de stocare). În plus, calciul și magneziul conținut în apă au un efect antitoxic. Absența lor în apă potabilă, care a pătruns și în cana de tablă prin țevi de cupru, va duce cu ușurință la otrăvirea cu metale grele.

Dintre cele opt cazuri de intoxicație cu apă potabilă raportate în Statele Unite în 1993-1994, au existat trei cazuri de otrăvire cu plumb la sugari, ale căror niveluri sanguine s-au dovedit a fi de 1,5, 3,7 și respectiv de 4,2 ori mai mari. În toate cele trei cazuri, plumbul a fost levigat din cusăturile lipite cu plumb din rezervoarele de stocare a apei potabile cu osmoză inversă utilizate pentru creșterea alimentelor pentru copii.

Se știe că calciul și, într-o măsură mai mică, magneziul au activitate antitoxică. Aceștia împiedică ionii de metale grele, cum ar fi plumbul și cadmiul, să fie absorbiți în sânge din intestin, concurând pentru locurile de legare. Deși acest efect protector este limitat, nu poate fi aruncat. În același timp, alte substanțe toxice pot intra într-o reacție chimică cu ioni de calciu, formând compuși insolubili și, astfel, pierzându-și efectul toxic. Populațiile din zonele alimentate cu apă cu salinitate scăzută pot prezenta un risc crescut de toxicitate comparativ cu populațiile din regiunile în care este utilizată apă dură regulată.

6. Posibilă contaminare bacteriană a apei slab mineralizate.

Acest punct al articolului original este puțin cam înțeles, dar totuși. Orice apă este susceptibilă la contaminarea bacteriană, motiv pentru care conductele conțin o concentrație minimă reziduală de dezinfectanți - de exemplu, clor. Se știe că membranele cu osmoză inversă sunt capabile să elimine practic toate bacteriile cunoscute din apă. Cu toate acestea, apa cu osmoză inversă trebuie de asemenea dezinfectată și reținută în concentrația reziduală a dezinfectantului pentru a evita contaminarea secundară. Un exemplu ilustrativ este un focar de febră tifoidă cauzată de apa tratată cu osmoză inversă în Arabia Saudită în 1992. Au decis să abandoneze clorarea apei cu osmoză inversă, deoarece, în teorie, a fost sterilizată în mod deliberat prin osmoză inversă. Institutul Național Ceh de Sănătate Publică din Praga a testat produsele destinate să intre în contact cu apa potabilă și a constatat, de exemplu, că rezervoarele sub presiune din plantele de osmoză inversă de uz casnic sunt susceptibile la creșterea excesivă a bacteriilor.

1. Conform raportului OMS din 1980 (Sidorenko, Rakhmanin).

Consumul de apă cu mineralizare redusă duce la levigarea sărurilor din organism. Deoarece efectele secundare, cum ar fi încălcarea metabolismului apei-sării, au fost observate nu numai în experimentele cu apă complet demineralizată, ci și atunci când se utilizează apă cu un nivel redus de mineralizare, cu un conținut total de sare în intervalul de la 50 la 75 mg / l, grupul Yu.A. Rakhmanin, în raportul lor, a recomandat OMS să stabilească bara inferioară pentru mineralizarea totală a apei potabile la nivelul de 100 mg / l. Nivelul optim de salinitate al apei potabile, conform acestor recomandări, ar trebui să fie de aproximativ 200-400 mg / l pentru apele clorură-sulfat și de 250-500 mg / l pentru apele hidrocarbonate. Recomandările s-au bazat pe ample studii experimentale la șobolani, câini și voluntari umani. Apa de la robinet din Moscova a fost utilizată în experimente; apă desalinizată care conține aproximativ 10 mg / l de săruri; apă preparată de laborator care conține 50, 100, 250, 300, 500, 750, 1000 și 1500 mg / l de săruri dizolvate cu următoarea compoziție ionică:

dintre toți anionii cloruri 40%, anioni hidrocarbonat 32%, sulfați 28%;
printre toate cationii sodiu 50%, calciu 38%, magneziu 12%.

Au fost studiate o serie de parametri: dinamica greutății corporale, metabolismul bazal; activitate enzimatică; echilibrul apă-sare și sistemul său de reglementare; conținutul de minerale din țesuturi și fluide corporale; activitatea hematocritului și vasopresinei. Salinitatea optimă finală a fost derivată din datele privind efectele apei asupra oamenilor și animalelor, luând în considerare proprietățile organoleptice, capacitatea de a potoli setea și nivelul de corozivitate în raport cu materialele din sistemele de alimentare cu apă.

În plus față de nivelul de mineralizare totală, acest raport justifică conținutul minim de calciu din apa potabilă - nu mai puțin de 30 mg / l. Această cerință a fost introdusă după studierea efectelor critice rezultate din modificările hormonale ale metabolismului calciului și fosforului și o scădere a mineralizării osoase atunci când se bea apă lipsită de calciu. Raportul recomandă, de asemenea, menținerea conținutului de anioni bicarbonat la un nivel de 30 mg / l, ceea ce ajută la menținerea caracteristicilor organoleptice acceptabile, la reducerea corozivității și la crearea unei concentrații de echilibru pentru concentrația minimă de calciu recomandată.

Cercetări mai recente au condus la cerințe mai precise. Deci, într-una dintre ele, a fost studiat efectul apei potabile care conține diferite concentrații de săruri de duritate asupra sănătății femeilor cu vârste cuprinse între 20 și 49 de ani în patru orașe din Siberia de Sud. Apa din orașul A avea cel mai mic conținut din aceste elemente (3,0 mg / L calciu și 2,4 mg / L magneziu). Apa din orașul B a fost mai dură (18,0 mg / L calciu și 5,0 mg / L magneziu). Cea mai mare duritate a fost observată în orașele C (22,0 mg / L calciu și 11,3 mg / L magneziu) și D (45,0 mg / L calciu și 26,2 mg / L magneziu). Femeile care locuiesc în orașele A și B au fost mai susceptibile de a fi diagnosticate cu boli cardiovasculare (pe baza datelor ECG), tensiune arterială mai mare, disfuncții autonome somatoforme, cefalee, amețeli și osteoporoză (pe baza absorptiometriei cu raze X) comparativ cu cele din orașele C și D. Aceste rezultate arată că conținutul minim de magneziu din apa potabilă ar trebui să fie de 10 mg / l, iar conținutul minim de calciu poate fi redus la 20 mg / l (comparativ cu recomandările OMS din 1980).

Pe baza datelor disponibile în prezent, diverși cercetători au ajuns în cele din urmă la următoarele recomandări cu privire la duritatea optimă a apei potabile:

A. magneziu - nu mai puțin de 10 mg / l, optim aproximativ 20-30 mg / l;
b. calciu - nu mai puțin de 20 mg / l, optim 40-80 mg / l;
v. suma lor (duritatea totală) este de 4-8 mg-eq / l.

În același timp, magneziul este limitat de jos în ceea ce privește efectul său asupra sistemului cardiovascular, iar calciul - ca component al oaselor și dinților. Limita superioară a intervalului optim de duritate a fost stabilită pe baza preocupărilor cu privire la posibila influență a apei dure asupra apariției urolitiazei.

Efectele apei dure asupra formării pietrelor la rinichi

În anumite condiții, substanțele dizolvate conținute în urină pot cristaliza și se pot depune pe pereții cupelor și pelvisului renal, în vezică și, de asemenea, în alte organe ale sistemului urinar.

Conform compoziției chimice, se disting mai multe tipuri de calcule urinare, totuși, datorită durității apei, în principal fosfații și oxalații sunt de interes. În cazul afectării metabolismului fosfor-calciu sau în cazul hipervitaminozei cu vitamina D, se pot forma calculi fosfatici. Conținutul crescut de săruri de acid oxalic din alimente - oxalați - poate duce la apariția calculilor oxalat. Atât oxalatul de calciu, cât și fosfatul de calciu sunt insolubile în apă. Apropo, există o mulțime de oxalați nu numai în măcriș, ci și în cicoare, pătrunjel, sfeclă. Și oxalații sunt sintetizați și de corp.

Efectul durității apei asupra formării calculilor urinari este dificil de determinat. Majoritatea studiilor care evaluează efectul durității apei asupra apariției și dezvoltării urolitiazei (urolitiaza) utilizează date de la instituțiile medicale internate. În acest sens, un studiu realizat de Schwartz și colab. , semnificativ diferit prin faptul că toate datele au fost colectate în ambulatoriu, în timp ce pacienții au rămas în mediul lor natural și și-au desfășurat activitățile zilnice. Această lucrare prezintă cea mai mare cohortă de pacienți până în prezent, ceea ce face posibilă evaluarea efectului durității apei asupra diferitelor componente ale urinei.

Oamenii de știință au procesat o cantitate vastă de material. Agenția pentru Protecția Mediului din Statele Unite (EPA) a furnizat informații georeferențiate despre compoziția chimică a apei potabile din Statele Unite. Aceste informații au fost combinate cu o bază de date națională de pacienți ambulatori cu urolitiază (conține codul poștal al pacientului, astfel încât georeferențierea a fost posibilă). Astfel, au fost identificați 3270 de pacienți ambulatori cu calciu.

În mintea majorității oamenilor, creșterea durității apei este sinonimă cu un risc crescut de a dezvolta urolitiază (calculii renali sunt un caz special de urolitiază). Conținutul de minerale, și mai ales de calciu, din apa potabilă pare a fi perceput de mulți ca un pericol pentru sănătate.

În ciuda acestor preocupări comune cu privire la duritatea apei, nici o cercetare nu susține sugestia conform căreia consumul de apă dură crește riscul de calculi urinari.

Sierakowski și colab. au studiat 2.302 rapoarte medicale de la spitale de spitalizare răspândite în Statele Unite și au constatat că pacienții care locuiau în zone aprovizionate cu apă dură aveau un risc mai mic de urolitiază. În mod similar, în lucrarea citată, s-a constatat că duritatea apei potabile este invers proporțională cu incidența urolitiazei.

În acest studiu, numărul de episoade de urolitiază a fost ușor mai mare la pacienții care trăiesc în zone cu apă mai moale, ceea ce este în concordanță cu datele altor autori, dar contrar percepției publice. Se știe că, în unele cazuri, cum ar fi cele cu hipercalciurie, creșterea aportului oral de calciu poate agrava formarea pietrelor urinare. La pacienții cu nefrolitiază hiperoxalurică de calciu, administrarea orală crescută de calciu, dimpotrivă, poate inhiba cu succes formarea de pietre prin legarea sărurilor de acid oxalic cu calciu din intestin și, prin urmare, limitarea fluxului de oxalați în sistemul urinar. Aportul de calciu în apa de băut are potențialul de a inhiba formarea calculilor urinare de calciu la unii pacienți și de a contribui la formarea calculilor la alții. Această teorie a fost testată de Curhan și colab., Care au evaluat efectele aportului de calciu la 505 pacienți cu calcul recurent. După 4 ani de urmărire, grupul de pacienți care au luat calciu a avut cel mai mic număr de episoade de calculi urinari. Cercetătorii au concluzionat că aportul ridicat de calciu din dietă reduce riscul de urolitiază simptomatică.

În ciuda îngrijorărilor publice cu privire la litogeneza potențială a apei dure de la robinet, dovezile științifice existente sugerează că nu există nicio relație între duritatea apei și prevalența calculilor urinari. Se pare că există o corelație între duritatea apei și nivelurile urinare de calciu, citrat și magneziu, dar semnificația acestui lucru este necunoscută.

Apropo, autorul oferă o comparație interesantă: consumul unui pahar de lapte poate fi echivalent cu doi litri de apă de la robinet în ceea ce privește conținutul de calciu. Deci, potrivit Departamentului Agriculturii din SUA (USDA), 100 g de lapte conține 125 mg de calciu. Aceeași cantitate de apă din alimentarea cu apă a orașului conține doar aproximativ 4-10 mg de calciu.

Concluzie

Apa potabilă ar trebui să conțină concentrații minime de unele minerale esențiale. Din păcate, s-a acordat prea puțină atenție proprietăților benefice ale apei potabile. Accentul principal a fost pus pe toxicitatea apei netratate. Rezultatele studiilor recente care vizează stabilirea compoziției minerale optime a apei potabile ar trebui să fie auzite nu numai de structurile publice și private responsabile cu alimentarea cu apă a orașelor întregi, ci și de oamenii obișnuiți care abuzează de sistemele de tratare a apei acasă.

Apa potabilă produsă de instalațiile de desalinizare la scară industrială este de obicei remineralizată, dar acasă, apa cu osmoză inversă nu este de obicei mineralizată. Cu toate acestea, chiar și cu salinitatea apelor desalinizate, compoziția lor chimică poate rămâne nesatisfăcătoare în ceea ce privește nevoile organismului. Da, sărurile de calciu pot fi adăugate în apă, dar nu vor conține alte oligoelemente esențiale - fluor, potasiu, iod. În plus, apa desalinizată este mai mineralizată din motive tehnice - pentru a reduce corozivitatea acesteia, iar importanța substanțelor dizolvate în apă pentru sănătatea umană nu este de obicei gândită. Nici una dintre metodele utilizate pentru remineralizarea apei desalinizate nu poate fi considerată optimă, deoarece doar un set foarte îngust de săruri este adăugat în apă.

Efectul apei dure asupra formării pietrelor la rinichi nu a fost dovedit științific. Există temeri că un consum crescut de săruri de acid oxalic sau fosfați împreună cu calciu poate duce la cristalizarea sărurilor de calciu insolubile ale acizilor fosforici sau oxalici în organele sistemului urinar, totuși, corpul unei persoane sănătoase, conform datelor științifice existente , nu este supus unui astfel de risc. Pot exista riscuri persoanele care suferă de boli de rinichi, hipervitaminoză cu vitamina D, tulburări de calciu-fosfor, oxalat, metabolism citrat sau care mănâncă cantități semnificative de săruri ale acidului oxalic. S-a stabilit, de exemplu, că un corp sănătos este capabil să proceseze până la 50 mg de oxalați la 100 g de alimente fără nici o consecință pentru sine, dar spanacul singur conține 750 mg / 100 g de oxalați, astfel încât vegetarienii pot fi la risc.

În general, apa demineralizată nu este mai puțin dăunătoare decât apa uzată, iar în secolul 21 este timpul să ne îndepărtăm de standardizarea indicatorilor de calitate a apei doar de sus. Acum este necesar să se stabilească și limitele inferioare ale conținutului de minerale din apa potabilă. Fiziologic optim este doar un coridor îngust de concentrații și compoziție a apei potabile. Informațiile disponibile în prezent cu privire la acest număr pot fi prezentate sub forma unui tabel.

Tabelul 1. Mineralizarea optimă a apei potabile

Element	Unități	Conținut minim	Nivel optim	Nivel maxim, SanPiN 2.1.4.1074-01 sau * recomandare OMS
Mineralizare totală	mg / l	100	250-500 pentru apele hidrocarbonate 200-400 pentru apele clorură-sulfat	1000
Calciu	mg / l	20	40-80	-
Magneziu	mg / l	10	20-30	- Adaugă etichete

Conform indicatorilor determinați în SanPiN, mineralizarea totală a apei potabile este normală - adică valorile în concentrații maxime admise (MPC) - ar trebui să rămână în limita a 1000 mg / litru. În cazul unei analize separate a situației epidemiologice într-o așezare specifică sau pentru un sistem specific de alimentare cu apă, prin ordin al medicului sanitar șef de stat, acest indicator poate fi mărit la 1500 mg / litru. Aceste restricții au fost stabilite prin caracteristici organoleptice. Cu toate acestea, valorile optime se încadrează între 200 și 400 mg de solide pe litru.

Parametrul mineralizării totale în sine în tabelul SanPiN este însoțit de un postscript între paranteze: „reziduu uscat”. În acest caz, valoarea reziduului uscat poate să nu coincidă cu mineralizarea efectivă, deoarece metoda de determinare a reziduului uscat prin evaporare și cântărirea reziduului nu ia în considerare unii compuși organici volatili dizolvați. Ca urmare, diferența de valori poate fi de până la 10%.

Mineralizarea generală: concept și categorii

Sub mineralizarea totală, este obișnuit să se înțeleagă conținutul total de substanțe dizolvate în apă, ceea ce duce la al doilea nume „conținut de sare”, care este, de asemenea, legitim de utilizat, deoarece substanțele dizolvate se află în apă sub formă de potasiu, magneziu, săruri de sodiu, sulfați de calciu, cloruri, hidrocarburați. Acestea sunt în principal substanțe anorganice și organice într-o cantitate mică.

Apele de suprafață, toate celelalte lucruri fiind egale, în evaluarea salinității au un sediment mai mic decât apele subterane. Prin urmare, cele subterane au un gust mai sărat (uneori amar). În plus, gradul de mineralizare este influențat de:

regiune geologică,
ape uzate (în special în regiunile industriale),
scurgerea apei pluviale este predominant în acele orașe în care utilitățile folosesc sare peste tot cu glazură.

Pentru a facilita gradarea mineralizării ("salinității") apei naturale, se utilizează un tabel de categorii de la ultra-proaspete la saramură:

Gust și aport de minerale către organism prin apă

Pragul de senzație pentru sulfați este de 500 mg / litru, iar pentru cloruri este de 350 mg / litru. În general, apa cu un conținut total de sare de 600 mg / litru este considerată plăcută.

Calitățile gustative ale apei slab mineralizate sunt determinate în funcție de obiceiurile gustative ale consumatorilor și se caracterizează în intervalul de la „proaspăt și fără gust” la „ușor și plăcut”.

În același timp, există o limită inferioară obiectivă a mineralizării, bazată pe reacțiile adaptative ale homeostaziei organismului, care este de aproximativ 100 mg de reziduu uscat pe litru cu valori de 25 și 10 mg / l pentru calciu și magneziu. , respectiv. În general, valoarea optimă este considerată a fi în intervalul de 200-400 mg de reziduu uscat pe litru.

Posibilitatea de a furniza organismului substanțe minerale prin apă în cantitate de un sfert din necesarul zilnic necesar este contestată activ de oponenții acestei tendințe. Dovezile sunt convingătoare tabele pivot care compară o serie de caracteristici:

Minerale necesare unei persoane (cu o ipoteză supraestimată condiționat de digestibilitate completă a substanțelor).
Compoziția este supusă conținutului concentrației maxime admise.
Consumul zilnic de apă etc.

Luate împreună, aceste semne demonstrează că, în teorie, apa poate fi considerată ca o sursă de oligoelemente doar pentru a furniza organismului fluor și iod. Cu toate acestea, luând în considerare o serie de ipoteze „ideale” condiționate și diferența în conținutul unor astfel de elemente în diferite regiuni ale Rusiei, apa potabilă nu poate fi considerată o sursă suficientă chiar și pentru aceste microelemente.

Săruri minerale în apă industrială

Pentru un fluid tehnic pentru o serie de industrii, devine necesar să se furnizeze standarde mai stricte pentru conținutul de sare. Astfel, prevenirea depunerilor de sare în conductele de abur-apă ale unui CHP sau TPP poate fi asigurată de prezența sărurilor într-o cantitate minimă - mai mică de 1 mg / litru - în ambele medii (mai puțin de 1 mg / l).

Când debitul hidraulic se mișcă prin conducte, suprasaturarea cu săruri minerale, luând în considerare concentrația scăzută și temperatura relativ scăzută, nu este de obicei observată, totuși, în straturile limită cu un debit scăzut, în prezența rugozității pe pereții conductelor, defecte de izolare etc. precipitațiile pot fi declanșate.

Tendințele către o reglementare strictă a calității resurselor tehnice de apă au două direcții:

crearea de parametri pentru fiecare indicator, în același mod în care se face pentru resursele de băut;
crearea de modele de compoziție a apei în scopuri tehnice, care nu ar împărți standardul pentru indicatorii fizico-chimici individuali, ci ar include o gamă întreagă de proprietăți.

Acum, cerințele pentru proprietățile fluxului hidraulic consumat și retras sunt înregistrate în metodologiile industriei pentru tipurile de producție și industriile specifice.

Îndepărtarea sărurilor minerale

Demineralizarea (sau procesul de îndepărtare a substanțelor minerale) se realizează prin deionizare, distilare, electroliză, osmoză inversă, care deseori necesită o anumită pregătire a resursei, dar permite realizarea unui grad de purificare foarte ridicat (până la 99,9%) , așa cum se întâmplă atunci când se utilizează sisteme cu membrană.

Distilare. Principiul se bazează pe evaporarea și concentrarea aburului. Tehnologia este considerată a fi consumatoare de energie și are loc odată cu formarea scării pe pereții evaporatorului.
Electrodializă. Procesul are loc din cauza mișcării ionilor într-un câmp electric odată cu instalarea membranelor ionoselective care permit trecerea doar a cationilor sau numai a anionilor, în urma cărora concentrația sărurilor scade în volumul limitat de membrane.
Deionizare. Desalinizarea asigură schimbul de ioni în 2 straturi de material de schimb de ioni. Apa deionizată este utilizată în produse farmaceutice, chimie, prelucrarea pielii și multe altele.
Osmoza inversa. Purificarea se bazează pe „împingerea” picăturilor printr-o membrană semipermeabilă cu pori comparabili ca dimensiune cu molecula H2O. Sub presiune, doar molecula însăși, gazele cu molecule mici, trece prin membrană, iar impuritățile sunt filtrate și îmbinate.

Resursa de apă pentru acest proces necesită curățarea preliminară de rugină, nisip și alte suspensii, mai întâi cu ajutorul cartușelor mecanice celulare (cu dimensiuni de până la 5 microni), apoi - filtre cu carbon granular care adsorb metalele, clorul liber și apoi - filtre cu cărbune de cocos presat.pentru a elimina compușii organoclorurați.

Aceste membrane filtrante nu pot fi comparate nici în funcție, nici la scară cu ecranele de filtrare instalate pe aeratoare și economisitoare de apă (de exemplu, http://water-save.com/). La economiști, filtrele sunt mult mai mari și rezolvă probleme complet diferite de aerare a apei și creează efectul unui curent „complet” cu un consum real de apă mai mic.

Faimoasa expresie a nutriționiștilor, „Suntem ceea ce mâncăm” poate fi parafrazată în raport cu apa. Sănătatea noastră depinde direct de ceea ce bem. Din păcate, calitatea apei potabile este o preocupare majoră în întreaga lume. Starea sistemelor de alimentare cu apă face din ce în ce mai necesară recurgerea la instalarea unor filtre puternice sau la utilizarea apei îmbuteliate cumpărate. Ce fel de apă numim apă minerală? Cum afectează mineralizarea apei sănătatea umană?

Ce fel de apă poate fi numită minerală?

Apa de băut obișnuită, pe care o colectăm de la robinet sau o cumpărăm în sticle, poate fi considerată, într-o oarecare măsură, minerală. De asemenea, conține săruri și diverse elemente chimice în diferite proporții. Și totuși, sub un anumit nume, este obișnuit să se înțeleagă apa saturată cu substanțe organice utile în diferite grade de concentrație. Principalul indicator care determină compoziția chimică a sursei principale de viață, adecvarea sa la băut, este salinitatea totală a apei sau, cu alte cuvinte, reziduul uscat. Este un indicator al cantității de materie organică dintr-un litru de lichid (mg / l).

Surse de mineralizare

Mineralizarea apelor poate avea loc atât în mod natural, cât și industrial, artificial. În natură, râurile subterane preiau săruri valoroase, oligoelemente și alte particule din rocile de-a lungul cărora trec.

Din păcate, izvoarele de băut curate au devenit o raritate. Omenirea este din ce în ce mai forțată să folosească instalații speciale pentru a le curăța de contaminarea cu substanțe nocive. Metodele moderne de filtrare pot extrage apa utilizabilă din aproape orice lichid. Ca urmare a utilizării unor astfel de tehnologii, uneori devine aproape distilată și, de asemenea, dăunătoare pentru utilizarea constantă în alimente. Apa purificată artificial suferă re-mineralizare și este umplută cu compoziția necesară într-un mod nefiresc.

Gradul de mineralizare a apei

Apa cu o valoare a substanței uscate sub 1000 mg / l este considerată proaspătă, acesta este un indicator al majorității râurilor și lacurilor. Acest prag este considerat cel mai mare pentru apa potabilă; la această limită, o persoană nu simte disconfort și un gust neplăcut sărat sau amar. Mineralizarea apei peste 1000 mg / l, pe lângă schimbarea gustului, reduce capacitatea de a potoli setea și are uneori un efect dăunător asupra organismului.

Sub 100 mg / l - un grad redus de mineralizare. O astfel de apă are un gust neplăcut și provoacă tulburări metabolice în timpul utilizării prelungite.

Oamenii de știință balneologi au dedus indicele optim de saturație cu substanțe organice - de la 300 la 500 mg / l. Reziduul uscat de la 500 la 100 mg / l este considerat crescut, dar acceptabil.

Proprietățile consumatorului de apă

Conform proprietăților sale de consum, apa trebuie împărțită în potrivită pentru utilizarea zilnică și cea utilizată în scopuri terapeutice și profilactice.

Apa purificată artificial din toate substanțele este potrivită pentru băut și gătit. Nu va aduce mult rău, cu excepția faptului că nu va aduce absolut niciun beneficiu. Cei care, temându-se de infecții, consumă doar un astfel de lichid, riscă să aibă un deficit de săruri și minerale utile. Acestea vor trebui completate artificial.
Apa de masă este cea mai favorabilă pentru utilizarea zilnică, curățată de murdărie și impurități dăunătoare și hrănită moderat cu tot ce aveți nevoie.
Apele de masă medicinale se disting deja prin prefixul „medicinal”. Sunt luate ca medicament sau pentru profilaxie. Adică toată lumea le poate bea, dar cu moderație și nu în mod constant, dar nu pot fi folosite pentru gătit.
Apele minerale pur medicinale sunt luate de obicei numai așa cum este prescris de un medic, în majoritatea cazurilor ca o procedură la o stațiune balneologică. Mineralizarea ridicată a apei face utilizarea sa inacceptabilă într-o gamă largă.

Clasificarea apei după compoziție

În societatea minerală, este obișnuit să se numească substanțele medicinale și medicinale de masă dizolvate în ele substanțele organice, mineralele și gazele sunt semnificativ diferite și depinde de locația sursei. Principala caracteristică a apei este compoziția sa ionică, a cărei listă generală include aproximativ 50 de ioni diferiți. Principala mineralizare a apelor este reprezentată de șase elemente principale: cationi de potasiu, calciu, sodiu și magneziu; anioni clorură, sulfat și bicarbonat. Conform predominanței anumitor elemente, apele minerale sunt împărțite în trei mari grupe principale: hidrocarbonat, sulfat și clorură.

În majoritatea cazurilor, în forma sa pură, un grup separat de apă este rar prezent în natură. Cel mai adesea, există surse de tip mixt: clorură-sulfat, sulfat-hidrocarbonat etc. La rândul lor, grupurile sunt împărțite în clase în funcție de predominanța anumitor ioni. Există calciu, magneziu sau ape mixte.

Doar bea și fii sănătos

Mineralizarea apei este utilizată pe scară largă în scopuri medicale, atât pentru uz intern, cât și pentru uz extern, sub formă de băi și alte proceduri de apă.

Apele cu hidrocarbonat sunt utilizate pentru tratarea și prevenirea bolilor sistemului digestiv asociate cu aciditate ridicată. Ajută la scăderea arsurilor la stomac, curăță corpul de nisip și pietre.
De asemenea, sulfații stabilizează funcția intestinului. Principala zonă a influenței lor este ficatul, tractul biliar. Recomandați tratamentul cu astfel de ape pentru diabet, obezitate, hepatită, obstrucție biliară.
Prezența clorurilor elimină tulburările tractului gastro-intestinal, stabilizează stomacul și pancreasul.

Mineralizarea ridicată poate provoca daune semnificative pentru sănătate dacă este utilizată incorect. O persoană cu probleme digestive și metabolice ar trebui să ia aceste medicamente naturale conform instrucțiunilor și sub supravegherea unui profesionist din domeniul sănătății.

Este un indicator cantitativ al conținutului de substanțe dizolvate în apă. Se mai numește conținutul de solide sau conținutul total de sare, deoarece substanțele dizolvate în apă sunt sub formă de săruri. Cele mai frecvente săruri anorganice (bicarbonate, cloruri și sulfați de calciu, magneziu, potasiu și sodiu) și o cantitate mică de substanțe organice solubile în apă. Mineralizarea totală este confundată cu reziduurile uscate. De fapt, acești parametri sunt foarte apropiați, dar metodele de determinare a acestora sunt diferite. La determinarea reziduului uscat, compușii organici mai volatili dizolvați în apă nu sunt luați în considerare. Ca rezultat, salinitatea totală și substanța uscată pot diferi prin cantitatea acestor compuși volatili (de obicei nu mai mult de 10%). Nivelul de salinitate în apa potabilă se datorează calității apei din surse naturale (care variază semnificativ în diferite regiuni geologice datorită solubilității diferite a mineralelor).

În ceea ce privește mineralizarea generală, apa este împărțită în următoarele categorii:

Pe lângă factorii cauzați de natură, oamenii influențează foarte mult mineralizarea generală a apei: apele uzate industriale, apele urbane de ploaie (Sarea este folosită iarna ca agent anti-îngheț) etc. Potrivit Organizației Mondiale a Sănătății, nu există informații fiabile cu privire la efectele asupra sănătății ale conținutului crescut de sare. Din motive medicale, OMS nu impune restricții. De regulă, gustul apei este considerat normal cu o mineralizare totală de până la 600 mg / l, cu un conținut de sare mai mare de 1000-1200 mg / l, apa poate provoca reclamații din partea consumatorilor. În acest sens, OMS recomandă o limită a mineralizării totale de 1000 mg / l pentru indicațiile organoleptice. Acest nivel poate varia în funcție de obiceiurile predominante și de condițiile locale. Astăzi, în țările dezvoltate, oamenii folosesc apă cu un conținut scăzut de sare - apă purificată prin tehnologie de osmoză inversă. O astfel de apă este cea mai pură și mai inofensivă, este utilizată pe scară largă în industria alimentară, la fabricarea apei îmbuteliate etc. Citiți mai multe despre minerale și apă în articolul: Apă și minerale. Un subiect separat este valoarea mineralizării în timpul depunerii de scară și precipitații în camera cazanului, cazanului și echipamentelor sanitare. În acest caz, cerințele speciale se aplică apei și cu cât este mai scăzut nivelul de mineralizare (în special conținutul de săruri de duritate), cu atât este mai bine.

Rigiditate

Proprietatea apei, determinată de prezența sărurilor de calciu și magneziu sub formă dizolvată.

Chimia durității apei

Se acceptă faptul că duritatea apei este de obicei asociată cu cationi de calciu (Ca2 +) și, într-o măsură mai mică, magneziu (Mg2 +). De fapt, toți cationii bivalenți afectează duritatea apei. Sedimentul și solziul (săruri de duritate) se formează ca urmare a interacțiunii cationilor divalenți cu anioni. Na + sodiu - un cation monovalent nu interacționează cu anioni.

Iată principalele schimbătoare de cationi metalici cu care sunt asociate și provoacă rigiditate.

Fierul, manganul și stronțiul au un efect redus asupra durității în comparație cu calciu și magneziu. Solubilitatea aluminiului și a fierului feric este scăzută la nivelul pH-ului apei naturale, astfel încât efectul lor asupra durității apei este, de asemenea, mic.