Марганец играет важную роль в функционировании организма человека, так как он входит в состав многих ферментов, гормонов и витаминов. Эти вещества оказывают влияние на различные процессы, такие как рост, образование крови и формирование иммунной системы. Однако следует отметить, что высокое содержание марганца в воде может иметь токсические и мутагенные последствия для здоровья человека.
Cостав воды
Вода, обладающая формулой Н₂О, является химически чистой, однако в природных условиях такой чистоты достичь невозможно. Важнейшее свойство воды — это её универсальность как растворителя, благодаря чему в ней всегда присутствуют разнообразные растворенные соединения, элементы, ионы и газы. Химический состав природной воды и её характеристики зависят от географических условий и особенностей строения водоносных горизонтов. Например, небольшое количество углекислоты, поступающей из почвы, дает воде возможность воздействовать на минеральные соли, эффективно растворяя их в процессе своего движения.
Когда вода проникает сквозь минералы, она насыщается теми элементами, из которых они состоят. Если на её пути находятся известковые породы, то вода будет обогащена известью, а если доломиты — магнием. Наличие месторождений каменной соли или гипса делает воду более насыщенной сульфатами и хлоридами, что приводит к её классификации как минеральной.
Каждый источник питьевой воды, включая частные колодцы, должен быть подвержен анализу на качество и пригодность для употребления. В соответствии с законом о санитарно-эпидемическом благополучии населения от 19.04.91 года, санитарными правилами СанПиН 4630-88 и требованиями ГОСТа 2874-82, питьевая вода должна соответствовать строгим санитарно-гигиеническим нормам, поскольку она относится к категории пищевых продуктов.
Качество воды можно оценивать по различным показателям, которые делятся на физические, химические и бактериологические.
Химические свойства воды
К основным химическим показателям воды относятся:
- жесткость,
- активная реакция (pH),
- окисляемость (БПК и ХПК),
- минерализация (содержание растворенных солей).
Показатель pH позволяет оценить активность ионов водорода (или гидроксид-ионов). При значении pH равном 7, вода считается нейтральной, если значение pH меньше 7, вода становится кислой, а если больше 7 — щелочной.
Жесткость представляет собой комплексный показатель, который в основном зависит от концентрации ионов кальция и магния в воде. Данный показатель измеряется в мг-экв/л (миллиграмм-эквивалент на литр). Вода из глубоких подземных источников обладает большей жесткостью (8-10 мг-экв/л), тогда как поверхность источников демонстрирует относительно низкие значения (3-6 мг-экв/л).
Жесткая вода содержит большое количество растворенных минеральных солей, что во время нагревания приводит к образованию накипи. Накипь представляет собой твердый нерастворимый осадок, который скапливается на внутренних стенках водопроводных труб, котлов и аппаратов для нагрева воды.
Проблема жесткости воды проявляется в быту: моющие средства менее эффективно пенятся, овощи плохо развариваются, а вкус напитков ухудшается. Вода считается безопасной для питья, если её жесткость не превышает 7-10 мг-экв/л.
Слишком мягкая вода (менее 1,5 мг-экв/л) также может быть вредной для здоровья. При регулярном потреблении такая вода может способствовать вымыванию жизненно необходимых ионов кальция из организма, что увеличивает риск возникновения остеопороза, кариеса и сердечно-сосудистых заболеваний. Эта ситуация касается и дождевой воды, которая хорошо подходит для стирки и мытья, но не рекомендуется к использованию в качестве питьевой.
Окисляемость показывает содержание растворенных в воде органических веществ. Высокая окисляемость свидетельствует о наличии загрязнителей, таких как бытовые сточные воды. Необходимо избегать попадания в колодец сточных вод, содержащих белки, жиры и углеводы, такие как эфиры, органические кислоты, фенолы, нефть и спирты.
Минерализация воды указывает на содержание растворенных солей и измеряется в мг/л. Это значение определяется по сухому остатку. Поверхностные источники, как правило, имеют низкую минерализацию, в то время как подземные воды обычно располагают более высоким содержанием солей. Рекомендуемое содержание минералов в питьевой воде не должно превышать 1000 мг/л.
Растущее содержание солей ухудшает вкусовые характеристики воды, делая её горькой или слишком соленой. Органолептический порог для хлоридов составляет 350 мг/л, для сульфатов – 500 мг/л. Минимально допустимый уровень солесодержания для питьевой воды, при котором не возникают негативные последствия для физиологических функций организма, составляет 100 мг/л.
Органолептические свойства воды
Эти свойства измеряются с помощью органов чувств и включают вкус, запах, цвет и мутность. Часть из параметров может быть определена не только чувствами человека, но и с использованием аналитического оборудования. Например, мутность и цветность можно определить с помощью фотометра, а прозрачность — с помощью цилиндра с градировочной шкалой.
Вкусовые ощущения от жидкости регистрируются на рецепторах языка и оцениваются в баллах, иногда с добавлением описания, что помогает установить пригодность воды для питья и содержание специфических химических веществ.
Затемнении следует отметить, что вкус оценивается исключительно питьевой воды, к которой относятся бутилированная и водопроводная. Некоторые лаборатории рассматривают вкус только бутилированной воды при условии предоставления запечатанной тары (бутылки). Данная мера направлена на обеспечение безопасности работников. Представьте себе ситуацию, когда химик-аналитик должен попробовать жидкость из неизвестного источника. Случались случаи, когда в список анализа сточных вод входил и вкус. Разумеется, никто не пробует канализационные стоки, так как это представляет опасность для здоровья.
Запах
Запах исследуется через вдыхание паров, поднимающихся над контейнером, где находится жидкость. Это ощущение оценивается в баллах, что позволяет установить не только интенсивность запаха, но и его характер, например:
- цветочный
- специфичный химический
- болотный
- затхлый
- свежий
- гнилостный
Кроме этого, существуют специфические запахи, связанные с присутствием химических веществ, таких как хлор, сероводород и фенол. По этой причине определение запаха предшествует анализу других компонентов и помогает установить коэффициент разбавления, а также скорректировать подготовку проб. Определять запах могут только квалифицированные специалисты, прошедшие специальное обучение. Среди организационных условий проведения анализа важно обеспечить отсутствие внешних факторов, включая цвет стен и посторонние запахи.
Ошибка при определении запаха может быть вызвана использованием неподходящей тары для отбора проб. Например, бутылки из-под газированных и ароматизированных напитков не подойдут для этой цели, так как даже после тщательной очистки запахи могут остаться.
Физико-химические показатели воды
Среди всех физических и химических показателей воды, ключевыми являются следующие:
Минерализация. Это свойство отражает общее количество растворенных в воде химических веществ. Также минерализацию можно назвать солесодержанием, потому что все вещества, растворенные в воде, представлены в виде солей определенных кислот.
Рекомендуется использовать воду с верхним пределом минерализации, не превышающим 1000 мг/л. Вода с низким содержанием солей представляется пресной и практически безвкусной. Уровень минерализации также влияет на количество осадка, который образуется в резервуарах, а также на накопление накипи в нагревательных аппаратах как бытового, так и промышленного назначения.
Жесткость — это характеристика, возникающая в результате растворения солей кальция и магния в воде. Жесткость делится на:
- Общую жесткость — это сумма карбонатной (временной) и некарбонатной (постоянной) жесткости. Она включает содержание ионов магния и кальция.
- Карбонатная жесткость — показывает наличие гидрокарбонатов и карбонатов (при рН больше 8,3) в воде. Эта жесткость может быть устранена кипячением, поэтому её называют временной.
- Некарбонатная жесткость — демонстрирует содержание солей магния и кальция, возникающих от кислот как серная, азотная и соляная. При кипячении эта жесткость не исчезает, поэтому её принято называть постоянной.
В качестве единицы измерения жесткости используется моль на кубический метр (моль/м3). Окисляемость перманганатная — это параметр, который отражает наличие органических и минеральных веществ, окисляющихся сильными химическими окислителями. Чтобы измерить перманганатную окисляемость, важно учитывать количество кислорода, расходуемого на окисление, и выражается это значение в миллиграммах на литр (г/м³).
Химические показатели качества воды
Химические показатели определяют присутствие и количество микроэлементов в воде. В их числе можно выделить:
- Железистые воды (Fe) — содержание железа не менее 20 мг/л.
- Мышьяковистые воды (As) — содержание мышьяка не менее 0,7 мг/л.
- Кремнистые воды (Si) — содержание кремнистой кислоты не менее 50 мг/л.
- Бромистые воды (Br) — содержание брома не менее 25 мг/л.
- Йодистые воды (I) — содержание йода, как правило, не менее 5 мг/л (может также включать сочетания йода и брома).
Водородный показатель pH и его влияние на характеристики и качество воды
Каждая водная среда в природе имеет уникальный уровень pH, например:
- Речная вода: от 6,5 до 8,5
- Атмосферные осадки: от 4,6 до 6,1
- Болотная вода: от 5,5 до 6,0
- Морская вода: от 7,9 до 8,3
- Дистиллированная вода: 7,0
Таким образом, если pH составляет больше 7,0, то вода считается щелочной, и наоборот, меньше 7,0 — кислотной.
Важно понимать, что как кислые, так и щелочные воды могут быть небезопасными для здоровья человека. Высокая кислотность воды может вызвать свертывание белков и уплотнение кожи, а также оказывать дубящее воздействие на кожные покровы. Сильно кислые воды (с низким pH) воспринимаются как агрессивные и могут вызывать коррозию, тогда как сильно щелочные (с pH более 11) имеют неприятный запах, могут вызвать раздражение глаз и кожных покровов.
Для информации: Стандарты качества воды, соответствующие нормам СанПиН, могут быть достигнуты исключительно при использовании очистительных систем.
Показатели содержания в воде вредных веществ (параметры бактериального и радиационного загрязнения).
Показатели содержания вредных веществ в воде включают в себя эпидемиологические риски и радиационную опасность.
Инструкция по забору воды:
- Перед сбором воды рекомендуется сливать её в течение нескольких минут.
- Для забора воды следует использовать специализированные пробирки или бутылки, которые предназначены для столовой питьевой воды.
- Перед тем как заполнять контейнер, его необходимо сполоснуть той же водой, а после наполнения удалить весь воздух из бутылки.
- Рекомендуется избегать попадания солнечного света на транспортируемую в лабораторию воду и предотвращать её резкое охлаждение.
- Важно доставить воду в лабораторию в течение двух-трех часов после забора.
Теперь, когда у нас есть результаты анализа воды, выбор фильтра становится более понятным. Если большинство основных показателей находятся в пределах нормы, то достаточно использовать стандартный магистральный фильтр из серии АКВАБРАЙТ АБФ-10 с установленным веревочным или спеченным полипропиленовым картриджем. Если замечаются небольшие отклонения от норм, разумно будет рассмотреть недорогую трехступенчатую систему АКВАБРАЙТ АБФ-ТРИА с наиболее подходящими картриджами (Система СТАНДАРТ, для УМЯГЧЕНИЯ и АНТИЖЕЛЕЗО). В случаях же, когда наблюдаются значительные отклонения от норм, потребуется установка системы обратного осмоса АКВАБРАЙТ АБФ-ОСМО.
Микробиологические показатели качества воды
К основным микробиологическим показателям безопасности питьевой воды относят общее количество микроорганизмов, уровень колибактерий (включая общие колиформные бактерии и колифаги), а также количество спор сульфитредуцирующих клостридий и цист лямблий.
В зависимости от характеристик источника воды могут проверяться и другие параметры, включая паразитологические и радиологические показатели.
Санитарные нормы показателей качества питьевой воды
Анализ качества питьевой воды проводится с использованием норм, прописанных в соответствующих нормативных документах. В таблице ниже представлены нормативы основных показателей качества в соответствии с санитарными нормами Российской Федерации, указанные в столбце 3 — СанПиН 2.1.4.1074-01 (Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения) и столбце 4 — СанПиН 2.1.4.1175-02 (Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения, Санитарная охрана источников).
Эти показатели являются основными для оценки качества вашей питьевой воды и помогут определить, требуется ли установка дополнительного оборудования для её очистки.
Для сравнения также приведены нормативные данные Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ).
