СКАЗКА-ЛОЖЬ?
Сказки о живой и мертвой воде, как это ни странно, имеют под собой реальную основу. Вода на самом деле обладает уникальными свойствами. Например, при определенных условиях она может светиться в темноте, не замерзать при отрицательных температурах или действительно лечить. В старину одним из факторов выбора места для основания нового поселения являлось наличие могучих многовековых деревьев, всем своим видом свидетельствовавших о плодородности здешних почв и живительной силе местных источников. Мертвая же вода тоже не всегда соответствует своему названию. Достаточно вспомнить Мертвое море, чья вода насыщена полезными солями и микроэлементами.
ТАКИЕ РАЗНЫЕ МИФЫ
В культуре многих народов есть мифы о высших существах, повелевающих водой. Дубердикус у лузитанов, Чалчиутлике у майя, Энки у шумеров, Водяной у славян, Арнапкапфаалук у эскимосов, Посейдон у древних греков и Нептун - у римлян... Это лишь некоторые из божеств и существ, с которыми наши предки отождествляли силу и мощь водной стихии. Гомер считал, что Океан - прародитель всех богов, от которого пошли все живые существа на земле, и, как доказала современная прикладная наука, древнегреческий поэт-сказитель был прав. Жизнь на нашей планете действительно зародилась в океане и лишь после миллиардов лет эволюции вышла на сушу.
МОРЕ ДЬЯВОЛА
Причины исчезновений кораблей и самолетов в Бермудском треугольнике до сих пор точно не установлены. Если отбросить совсем уж фантастические истории вроде козней зеленых человечков, остаются две наиболее вероятные версии: внезапный выброс огромных объемов гидрата метана и так называемые блуждающие волны. Однако это не объясняет, почему в районе, ограниченном полуостровом Флорида, Бермудскими островами и Пуэрто-Рико, пропадали самолеты. По данным наблюдений из космоса, поверхность воды в центре треугольника на 25 м ниже общего уровня Мирового океана, что может свидетельствовать о наличии гравитационного возмущения. Может быть, разгадка именно в этом?
И НЕВЕДОМА ЗВЕРУШКА
Подводная фауна - неиссякаемый источник вдохновения для фантастов. Во время погружений на океанское дно режиссер Джеймс Кэмерон многое подсмотрел для съемок "Аватара", строение головы личинки стрекозы навеяло Хансу Руди Гигеру образ Чужого, а добрая половина голливудских киномонстров напоминает зубастых глубоководных удильщиков. Даже после 10 лет исследований в рамках проекта "Перепись морской жизни", включавшего почти 550 экспедиций, биологи затрудняются сказать, сколько всего видов животных обитает в Мировом океане. По итогам работы было описано более 5000 новых видов и обнаружены реликтовые, считавшиеся вымершими миллионы лет назад рыбы.
Н2 БЕЗ О
Человечество давно научилось получать энергию из воды. В разных странах ГЭС обеспечивают от 19 до 60% потребности в энергии, но ученые не намерены останавливаться на достигнутом. Океан является безграничным источником энергии, нужно только найти дешевый и эффективный способ разделения молекулы воды на атомы водорода и кислорода. На сегодняшний день все технологии по расщеплению воды Н и О основываются на процессе электролиза, однако такой способ имеет низкий КПД. Если ученым удастся решить эту проблему, то человечество навсегда забудет о проблеме нехватки энергоресурсов.
СВЯЩЕННЫЕ ВОДЫ
Вода - один из древнейших сакральных символов многих религий. У буддистов есть священное горное озеро Манасаровар, у индуистов - священные реки Ганг, Сарасвати, Джамна, Годавари, Кавери и Нармада, у шаманистов Азии - озеро Байкал. Иисус ходил по воде и превращал ее в вино, а после того как он принял крещение в водах реки Иордан, вода в христианстве приобрела поистине сакральное значение. Обряд крещения символизирует очищение и обновление, погружение в воду в крещенскую ночь исцеляет от недугов и приносит успокоение израненным душам. Ученые-скептики, пытаясь объяснить это чудо, выдвигают множество теорий - которые, впрочем, в глазах верующих выглядят совершенно неубедительно.
ВСЕ ЧУДЕСАТЕЕ И ЧУДЕСАТЕЕ
Природа подчас создает настолько необычные водоемы, что диву даешься. На Кольском полуострове, например, есть озеро Могильное, которое похоже на слоеный пирог: вода в нем располагается слоями, имеющими разную соленость, которые, не смешиваясь между собой, стали домом для морских и пресноводных обитателей. Совсем другая картина на берегах Пустого озера в Кемеровской области. Связанное речками и протоками с другими, кишащими рыбой, водоемами края, Пустое озеро является абсолютно безжизненным. В Алжире есть озеро с чернилами, в Канаде - разноцветное пятнистое озеро Клилук, а озеро Ребта в Сенегале благодаря обитающим в нем бактериям имеет удивительную розовую окраску.
ЛЕДЯНАЯ ЗАГАДКА
Арктика, Антарктида, Гренландия и Исландия - в этих регионах в замерзшем состоянии находится 97% всех пресноводных ресурсов планеты. Ледяные шапки Земли представляют научный интерес, ведь по составу льда можно определить, какой климат был па планете 10,50 и даже 100 тысяч лет назад. Некоторые ученые придерживаются мнения, что под ледяным щитом Антарктиды, достигающим местами высоты 4 км. скрывается ответ на главный вопрос - как на Земле возникла жизнь. Там же, на глубине более 3500 м подо льдом, находится озеро Восток, чья экосистема может обладать уникальными свойствами.
ДНО ЗЕМЛИ
Марианский желоб как магнит притягивает к себе ученых. Исследователи всего мира неоднократно пытались разгадать тайны впадины, глубина которой, по разным оценкам, составляет от 10 863 до 11 033 м. но люди опустились на ее дно только один раз - в январе 1960 года. Смельчаки - лейтенант ВМС США Дон Уолш и швейцарский исследователь Жак Пикар - провели в общей сложности почти сутки в батискафе «Триест». Обнаружение ими жизни на дне впадины (до этого считалось, что ни одно существо не может жить при давлении, в 1100 раз превышающем нормальное атмосферное) положило конец трениям о возможности захоронения в Марианском желобе ядерных отходов.
Привычка пить чистую воду и проблемы лишнего веса
В нашей стране люди разучились пить чистую воду! А вода для человека является вторым после воздуха жизненно важным условием существования. Современный человек настолько глух к сигналам собственного тела, что он может обычную жажду принять за чувство голода, и вместо того, чтобы просто выпить стакан воды, он с жадностью поглощает очередную и уже лишнюю для себя порцию пищи, и таким образом, незаметно и постепенно набирает вес.
Поэтому, если вы хотите похудеть навсегда, то вам придется снова научиться пить достаточное количество чистой воды.Сколько литров воды необходимо выпивать в день?
Расчет этого количества достаточно прост на каждый килограмм нашего тела требуется 30-40 граммов воды ежедневно, таким образом, человек с массой в 70 кг должен пить от 2100 до 2800 мл воды.
Мудрость нашего тела заключается в том, что оно различными симптомами сигнализирует о своих нуждах, указывает на то, в чем мы поступаем несправедливо по отношению к самим себе.
Итак, по каким симптомам можно судить о том, что мы употребляем недостаточное количество чистой питьевой воды?
Это, прежде всего:
Сухая, шелушащаяся кожа
Частые головные боли
Сниженная работоспособность
Лишний вес
И как не парадоксально, отеки
И различные болезни обмена веществ, такие, как камни в почках, желчном пузыре и др., к сожалению, мы редко обращаем внимание на эти симптомы обезвоживания, и еще реже связываем эти проблемы с тем, что в течение дня мало пьем чистой воды.
Роль воды в организме.
Человек на 60-70 % состоит из воды. Биологи иногда шутят, что вода «изобрела» человека как средство передвижения. И это похоже на правду, ведь основным компонентом нашего организма является именно вода. В эмбрионе количество воды может доходить до 90%! А вот с возрастом мы утрачиваем эту прекрасную свою составляющую. Прекрасно выразился Дюбуа: «Живой организм – это одушевленная вода».
Что же такое вода для организма, если ее содержание в теле так велико? Вода для нас – это единственный самый мощный растворитель вредных веществ в человеческом теле и катализатор всех обменных процессов !
Когда организм получает воду в достаточном количестве, то все органы и системы функционируют и чувствуют себя нормально, т.к. вовремя выводятся все продукты метаболизма, с необходимой скоростью работают обменные процессы.
В условиях дефицита воды почки не могут работать на полную мощность , т.к. им не хватает этой жидкой составляющей, чтобы из крови переработать, растворить и с мочой вывести все вредные и лишние вещества. И тогда моча постоянно концентрируется до такой сильной степени, что со временем появляются кристаллы различного содержания, которые в дальнейшем увеличиваются и образуют камни в почках.
Если почки не работают на полную мощность, то к печени, как органу, который также отвечает за переработку вредных веществ, предъявляются повышенные требования. В результате печень уже не в полной мере перерабатывает полученный с пищей и накопленный ранее организмом жир в энергию . Возникают застойные явления, которые также способствуют образованию и отложению камней. Кроме того, т.к. печень частично выключается из жирового обмена, в организме идет процесс накопления жира, и у человека возникает проблема с лишним весом.
В условиях дефицита воды, организм включает режим водной экономии, т.к. чувствует угрозу для жизни и начинает:
с одной стороны – в кишечнике извлекать воду из уже переработанных материалов , и тогда возникают запоры, а с другой стороны всеми возможными способами наш организм стремиться накопить воду, загоняя ее в межклеточное пространство – вот вам и проблема отеков , распухшие тяжелые ноги, ступни. (я здесь, конечно не беру случаи отеков, которые связаны с патологией почек, приемом некоторых лекарств, алкоголя и т.п.). Необходимо понимать, что с приемом мочегонных средств ситуация улучшается лишь временно, т.к. в данном случае мы направляем свои действия на следствия, а не на причину, которая привела к отекам. И как это не парадоксально звучит – лучший способ избавится от отеков – начать пить в достаточном количестве чистую питьевую воду, это даст возможность организму «успокоится», перестать делать запасы в местах, которые для этого не предназначены, и отеки постепенно уйдут.
По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) более 80% всех заболеваний у человека связано с недостаточным употреблением чистой питьевой воды. По мнению ряда специалистов, дефицит воды в организме – хроническое обезвоживание – является важнейшей причиной многих заболеваний: астмы, аллергии, повышенного артериального давления, избыточного веса, некоторых эмоциональных проблем, в том числе депрессии.
Недостаточное потребление воды постепенно нарушает нормальную жизнедеятельность организма. У человека все чаще и не только к концу дня появляется усталость и снижается работоспособность, нарушаются процессы пищеварения. Обезвоженный организм, как хороший эконом замедляет скорость всех биохимических реакций, увеличивается вязкость крови, что создает условия образования тромбов. Поскольку мозг на 75% состоит из воды, относительное его обезвоживание вызывает у клеток мозга сильнейший стресс, снижается внимание, ухудшается память.
Поэтому, если вы хотите быть здоровым и снизить вес, вам придется вернуть себе этот забытый вами навык и снова научиться пить чистую воду в достаточном количестве , а это примерно 2 – 2,5 литра, конечно количество воды будет большим, если – вы интенсивно занимаетесь спортом
Любите посидеть в сауне,
Если вы любитель кофе или алкоголя
Имеете лишний вес.
Точную цифру тогда вам подскажет врач.
Вода помогает организму расстаться с жировыми запасами .
Во-первых , вода поможет вам отделить чувство жажды и маскированный под нее аппетит от реального чувства голода. Голод не утешится тем, что вы медленно выпьете стакан воды, а вот если вы испытываете жажду, то после этого желание съесть лишний персик или мороженое пройдет.
Во-вторых , вода поможет вывести продукты расщепление накопленных жировых отложений, активно включаясь и нормализуя обмен, помогая вам похудеть.
В-третьих , вода необходима всем органам и тканям нашего организма
– она, как хороший косметолог и массажист помогает бороться с появляющейся обвислостью кожи, морщинами, улучшает эластичность и структуру кожи.
Она поддерживает не только эластичность кожи, но и нормализует состав мышц и хрящевой ткани, делая их прочными и упругими, а ваши суставы более выносливыми и гибкими.
В-четвертых , благодаря достаточному количеству воды, печень включается полностью в жировой обмен, тем самым процесс расщепления жиров идет быстрее, и вы худеете.
В – пятых , чистая питьевая вода, которая является естественным мочегонным, вымывает отеки из межклеточного пространства, ваши объемы и масса тела также уменьшаются.
В-шестых …. Стакан горячей воды, выпитый вечером, так же помогает расслабить нервную систему, как и горячее молоко. Ведь вода – это природный транквилизатор!
Можно перечислять еще много достоинств того, чтобы вернуть себе этот навык и пить достаточное количество воды.
Может быть, вам первое время придется трудно. Вы будете забывать покупать или наполнять бутылки водой. Вы будете придумывать себе 1000 причин для того, чтобы этого не делать. Быть может, вам не будет нравиться вкус воды, будет неудобным перед другими людьми, что вдруг вы стали «так много пить воды» по сравнению с ними и т.д.
Просто вам необходимо осознать факт, что пить воду также необходимо, как дышать воздухом.
При этом пить воду следует понемногу, по 2-3 глотка. Не пейте сразу литр воды, не впадайте в крайности. Часто первое время человек не ощущает жажды, но дело в том, что жажда у нас есть, но поскольку мы отучили организма от воды, эта потребность нами подавлена. Однако, когда мы начинаем регулярно пить воду, рефлекс восстанавливается. То есть нужно начать пить больше воды, и потом жажда будет появляться сама по себе. И нам не придется себя заставлять пить воду, и придумывать различные хитрости для того, чтобы сделать глоток, другой!
Если вы хотите быть здоровым человеком, необходимо иметь здоровые привычки! Одна из них – пить чистую воду! А решение всегда остается за вами.
Свою статью хочется закончить высказыванием Антуана де Сент-Экзюпери: «Вода, у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха. Тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое! Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты – сама жизнь. Ты наполняешь нас радостью, которую не объяснишь только нашими чувствами. Ты самое большое богатство на свете».
Состав питьевой воды, которая приносит организму, имеет достаточно жесткие границы содержания минералов и солей. Человек с пользой может употреблять воду, границы минерализации которой лежат в пределах от 0,02 до 2 граммов минеральных веществ на литр.
Сульфаты, гидрокарбонаты, хлориды магния, натрия и кальция - основные соли, насыщающие воду и требуемые человеку для жизнедеятельности. Количество этих солей не должно превышать 0,5 грамма на литр воды.
Так же полезная и необходимая нам вода должна содержать такие микроэлементы как фтор, бром, йод. Содержание этих микроэлементов в воде ничтожно мало и измеряется в миллиграммах, но тем не менее очень важно для нормальной работы многих физиологических функций организма. При этом дозировка очень важна, так как серьезно влияет на определенные процессы формирования тех или иных тканей и клеток. Очень показательна дозировка фтора в воде. Если фтора меньше чем 0,5 миллиграмма в литре, неизбежно наступает кариес зубов. В то же время, концентрация фтора превышающая 1,0-1,5 миллиграмма так же неизбежно приведет к другому заболеванию зубов-флюорозу (Заболевание впервые описанное еще в 18 веке как "крапчатые зубы"). Может развиваться как до так и после прорезывания зубов. Вызывает разрушение эмали зубов.
Вода в которой нет солей и микроэлементов так же вредна, как и безвкусна. Ее неприятно пить, вредна она тем, что понижает осмотическое давление внутри клеток. Такой водой является дистиллированная вода. Пить такую воду не рекомендуется. Концентрация солей меньше 100 миллиграммов на литр считается неприемлемой для питья.
По разному распределяются в нашем организме такие элементы как натрий, кальций и калий, присутствие которых в воде так же необходимо. Внутриклеточные жидкости плазмы крови, пищеварительных соков, влаги глаз, спинномозговой жидкости требуют ионов натрия. Внутриклеточные жидкости клеток мышц, нервов, кожи, и других органов - ионов кальция и калия. И опять дозировка имеет большое значение.
В природной воде содержатся не только эти элементы. Их огромное разнообразие. Практически все химические элементы земли в той или иной концентрации находятся в настоящей природной воде. Разница только в количестве. Поэтому так важно из какого источника вы пьете воду.
Конечно, не всегда у нас есть возможность изучить состав той воды, которую нам приходится пить. Но природа наделила нас вкусовыми рецепторами и это важный способ быстрого анализа, дающий нам возможность понять, надо ли нам пить ту или иную воду. Академик И. П. Павлов говорил о том, что у человека в процессе эволюции выработался рефлекс отвращения к воде неприятной или непривычной на вкус. Так что, даже если нет возможности прочитать состав воды на этикетке бутылки, пробуйте воду на вкус и если вам что то в ней не понравится, не пейте. Хорошая вода всегда приятна на вкус, ее хочется пить. Только такая вода сможет удовлетворить потребности нашего организма, принести пользу и не нанесет вреда.
Испокон веков люди пили пресную речную воду. Впрочем, слово «пресная» совсем не означает, что она не содержит соли. Просто их гораздо меньше, чем в морской воде, и они другие – в основном, карбонаты и гидрокарбонаты. Количество и состав растворенных в пресной воде солей зависит от местности. Если вода течет по твердой, нерастворимой породе, например по граниту, соли в нее почти не переходят и такую воду называют мягкой. Если же вокруг пористый известняк, вода растворяет довольно много солей кальция и ее называют жесткой.
Жесткость воды имеет физиологическое значение. Избыток кальция поступает вместе с водой в организм и откладывается в суставах и на стенках сосудов в виде труднорастворимого карбоната. Вода вымывает из почвы органические вещества – гумусовые кислоты, которые образуют взвесь. Они придают воде буроватый оттенок, неприятный привкус и запах.
Цветность воды зависит и от присутствия некоторых ионов, в том числе трехвалентного железа и марганца. А вообще в современных реках может оказаться все, что человек выльет в воду или в почву: пестициды, радиоактивные элементы, соли тяжелых металлов, кислоты и нефтепродукты, детергенты, аммиак.
Каждый ребенок знает, что речную воду надо кипятить, потому что в ней микробы. Количество микроорганизмов определяет общее микробное число, то есть количество жизнеспособных бактерий разных видов в 1 мл воды. А видовой состав бактерий может быть разным и зависит от водной флоры и фауны, растительности на берегах водоема и многих других причин. Однако чем больше общее микробное число, тем выше вероятность, что среди микроорганизмов окажутся патогенные виды.
На состав речной воды влияют выпадающие осадки, таяние снегов, половодье и притоки, впадающие в более крупную реку или озеро, а также время года. Зимой в воде относительно много сульфидов, нитритов и некоторых гуминовых веществ, зато мало бактерий.
Колодцы, родники
Еще один традиционный источник питьевой воды – колодец. Его глубина обычно составляет 5-10 м, а питается он подпочвенными водами, которые подвержены загрязнениям. Все, что попадает в почву – нитраты, нитриты, детергенты, пестициды и тяжелые металлы, – может оказаться в колодезной воде. Есть еще родники, бьющие из глубин. Вода в них не лучше колодезной, так как поступает из того же водоносного слоя. Состав ключевой воды зависит от паводков, ливней, загрязнения местности.
Скважины
Значительно лучше защищены от загрязнения воды глубокого залегания. Существуют два водоносных горизонта. Один, песчаный, находится на глубине 15-40 м. От поверхностного слоя почвы и возможных загрязнений он надежно изолирован глинистыми пластами. Более глубокие водоносные слои – артезианские – находятся на глубине от 30 до 230 м в известковых толщах. Из-за этого вода в артезианских скважинах может иметь повышенную жесткость. Кроме того, если трубы в скважинах плохо соединены, в воду могут просачиваться загрязнения и бактерии из более высоких слоев, поэтому воду из глубоких скважин приходится фильтровать и очищать.
Чистая дождевая вода
Дождевая вода всегда была синонимом воды чистой – она льется прямо с неба, примесям в ней взяться, вроде бы, неоткуда. Однако небольшое количество солей содержит даже самый чистый дождик. В дождевой воде растворяется атмосферный углекислый газ, поэтому она всегда немного подкислена. А промышленные выбросы – сернистый газ и закись азота – делают дождевую воду еще более кислой. Еще грязнее она становится, когда стекает в подставленные бочки с крыш или деревьев. Вода смывает с древесных крон пыль, экскременты насекомых и выделения растений, вымывает из растений разные элементы (например, углерод, кальций, марганец).
Вода из-под крана
В наше время большинство людей набирает воду не из колодца или дождевой бочки, а из-под крана. С одной стороны, водопроводная вода – это гарантия качества. Воду предварительно очищают от взвешенных ила и песка, органики и неприятных запахов, обеззараживают и даже умягчают. Но добиться полного удаления всех примесей невозможно. Кроме того, для очистки и обеззараживания воду хлорируют, что чревато неприятными последствиями. Дело в том, что взаимодействуя с остатками органики, хлор образует вредные вещества, в том числе хлороформ, четыреххлористый углерод и диоксины, которые провоцируют рак печени, мочевого пузыря и желудка. Диоксины также попадают в воду из технических стоков и атмосферного воздуха (они содержатся в выхлопных газах, табачном дыме и дыме, который образуется при сжигании пластикового мусора). Диоксины сохраняются в воде 10-15 лет, а в человеческом организме – 6-8 лет. На многих водопроводных станциях воду фторируют, а избыток фтора вреден для эмали зубов. В водопроводной воде могут также оказаться сульфиды, сульфаты, а также промышленные загрязнения в виде хрома, никеля, ртути, свинца, мышьяка, меди, радионуклидов. Еще один источник примесей в водопроводной воде – трубы, по которым она течет. К сожалению, материала, который не влиял бы на качество подаваемой воды, сейчас нет. Раньше использовали черные стальные трубы, которые быстро ржавели. На смену им пришли оцинкованные трубы, не столь подверженные коррозии, но цинк часто содержит примеси кадмия, который вреден для здоровья. Очень устойчива к коррозии хромосодержащая нержавеющая сталь, но чем лучше сталь, тем она дороже. Даже пластик нельзя считать идеальным материалом, потому что при производстве пластиковых труб используют много органических веществ, которые могут попадать в воду. Кроме того, любые трубы – приют для микроорганизмов. Полностью очистить воду от бактерий невозможно. Общее микробное число питьевой воды не должно превышать 100 на 1 л, но микроорганизмы скапливаются в малейших неровностях труб и там размножаются. Так что люди, которые хотят пить гарантированно чистую воду, должны ее как можно лучше очищать уже после того, как наберут из-под крана.
Согласна, это может показаться скучным и неинтересным. Но, пожалуйста, прочтите это.
Химические вещества поступают в организм человека не только при прямом потреблении воды в питьевых целях и при приготовлении пищи, а также и косвенно. Например, при вдыхании летучих веществ и кожном контакте во время принятия водных процедур.
Вода, текущая из наших кранов, имеет определенный химический состав. Химические вещества, содержащиеся в воде, можно разделить на несколько групп.
Первая группа объединяет вещества, которые наиболее часто встречаются в природной воде. К ним можно отнести фтор (F), железо (Fe), медь (Cu), марганец (Mn), цинк (Zn), ртуть (Hg), селен (Se), свинец (Pb), молибден (Мо), нитраты, сероводород (H2S) и др.
Вторая большая группа - это вещества, остающиеся в воде после реагентной обработки: коагулянты (сульфат алюминия), флоккулянты (полиакриламид), реагенты, предохраняющие водопроводные трубы от коррозии (остаточные триполифосфаты), а также остаточный хлор.
К третьей группе относятся химические вещества, которые попадают в водоемы со сточными водами (бытовые, промышленные отходы, поверхностные стоки сельскохозяйственных угодий, которые были обработаны химическими средствами защиты растений: гербицидами и минеральными удобрениями). Это пестициды, тяжелые металлы, детергенты, минеральные удобрения и др.
К четвертой группе относятся вещества, которые могут попадать в воду из водопроводных труб, переходников, соединений, сварочных швов и др. (медь, железо, свинец).
Медь
Уровень меди (Cu) в подземных водах довольно низок, но использование меди в составляющих водопровода может способствовать значительному повышению ее концентрации в водопроводной воде.
Концентрация меди более 3 мг/л может вызвать острое нарушение функции желудочно-кишечного тракта, которое будет сопровождаться тошнотой, рвотой, диареей. У людей, страдающих либо перенесших заболевания печени (например, вирусный гепатит), собственный обмен меди в организме нарушен, поэтому длительное ее употребление с водой может повлечь за собой развитие цирроза печени.
Наиболее чувствительны к повышенной концентрации меди в воде грудные дети, находящиеся на искусственном вскармливании. У них еще в младенческом возрасте при употреблении такой воды возникает реальная угроза развития цирроза печени.
Безопасная суточная доза меди составляет 0,5 мг/кг массы тела. Исходя из этой дозы рассчитывается предельно допустимая концентрация меди в питьевой воде: 1-2 мг/л.
Железо
Железо (Fe) - это один из основных элементов природной воды, в которой его концентрация в среднем колеблется от 0,5 до 50 мг/л.
Иными источниками железа в водопроводной питьевой воде являются железосодержащие коагулянты, которые используются в процессах водоподготовки. Это может быть железо, проникающее в водопроводную воду из участков стальных и чугунных водопроводных труб, подвергшихся коррозии. При повышенном содержании железа в питьевой воде она приобретает ржавый цвет и металлический привкус. Такая вода непригодна к употреблению.
Регулярное употребление питьевой воды с повышенным содержанием железа, то есть более 0,4-1 мг/кг массы тела в день, может привести к развитию заболевания, которое носит название гемохроматоза.
Оно характеризуется отложением соединений железа в органах и тканях человека.
Помимо этого очень высокие дозы железа в воде могут быть смертельными для организма; эти цифры колеблются в пределах от 40 до 250 мг/кг массы тела. При этом развивается геморрагический распад и отслойка участков слизистой оболочки желудка.
Безопасная суточная доза железа составляет 0,8 мг/ кг массы тела, а предельно допустимая концентрация железа в питьевой воде - 0,3 мг/л.
Свинец
Источниками свинца (Pb) в питьевой водопроводной воде могут быть: свинец, растворенный в природной воде; свинец загрязнителей, попадающих в природную воду различными путями (например, бензин); свинец, содержащийся в водопроводных трубах, переходниках, сварочных швах и др.
При употреблении воды с повышенным содержанием свинца могут развиваться острые или хронические отравления организма человека. Острое отравление свинцом опасно тем, что может привести к смертельному исходу.
Хроническое отравление свинцом развивается при постоянном употреблении малых концентраций свинца. Этот химический элемент имеет свойство накапливаться в тканях организма, а симптомы отравления появляются при достижении концентрации свинца в крови 40-60 мг/100 мл.
При этом наблюдаются поражения центральной и периферической нервной систем, кишечника, почек. Свинец откладывается практически во всех органах и тканях человеческого организма, однако его излюбленная локализация - это волосы, ногти, слизистая оболочка десен (так называемая свинцовая кайма на деснах).
Основной механизм действия свинца на организм сводится к тому, что он блокирует работу ферментов, которые участвуют в синтезе гемоглобина. В результате таких патологических процессов красные кровяные тельца утрачивают свою способность переносить кислород, развиваются анемия и хроническая недостаточность организма в кислороде.
Помимо нарушения кислородного транспорта свинец блокирует образование витамина D, который необходим для отложения кальция в костях.
Употребление воды с высоким содержанием свинца беременными женщинами повышает риск преждевременных родов и развития врожденных уродств у плода.
Предельно допустимая концентрация свинца в водопроводной воде не должна превышать 0,01 мг/л.
Фтор
Поступление фтора (F) в организм человека зависит от содержания его в питьевой воде и пище. Рекомендуемое содержание фтора в питьевой воде в условиях российского климата не должно превышать 1,2 мг/л.
При недостаточном поступлении фтора в организм может развиться тотальный кариес зубов. Повысить поступление фтора можно путем специального фторирования водопроводной воды.
Сероводород
Сероводород (H2S) - это газ, который в концентрации более 0,05 мг/л придает водопроводной воде неприятный запах, напоминающий запах тухлых яиц.
В воде, хорошо обогащенной кислородом, сероводород окисляется и запах исчезает.
При употреблении внутрь сероводород не опасен. Опасными могут быть соединения серы, такие как сульфиды, которые повреждают слизистую оболочку пищеварительного тракта, вызывают тошноту, рвоту, боли в животе. Смертельная доза сульфида натрия для человека составляет 10-15 г.
Цинк
Цинк (Zn) содержится практически во всех продуктах, и в воде в том числе. В ней он присутствует в виде солей и органических соединений.
Его содержание в природной воде не превышает 0,05 мг/л, но в водопроводной питьевой воде его концентрация может быть выше за счет дополнительного поступления из водопроводных труб.
Максимально допустимая суточная доза цинка составляет 1 мг/кг массы тела. Высокое содержание солей цинка в питьевой воде может вызвать серьезное отравление организма человека.
При однократном употреблении 500 мг сульфата цинка наблюдаются лихорадка, тошнота, рвота, боли в желудке, диарея, которая появляется через 12-13 часов после употребления повышенной дозы цинка.
Ежедневное употребление 440 мг солей цинка вызывает образование эрозий на слизистой оболочке желудка.
При ежедневном употреблении 80-150 мг солей цинка развивается повышение фракций холестерина крови.
Установлено, что уровень солей цинка в водопроводной питьевой воде более 3 мг/л делает ее непригодной к употреблению.
Алюминий
Алюминий (Al) присутствует в природной воде. Содержание алюминия в грунтовых водах колеблется в пределах 14-290 мг/л, а в поверхностных водах составляет 16-1170 мг/л.
Сульфат алюминия широко используется в процессах водоподготовки в качестве коагулянта, и присутствие его в питьевой воде является результатом недостаточного контроля при выполнении этих процессов.
Ежедневно в организм человека поступает от 5 до 20 мг алюминия, значительная доза которого поступает с питьевой водой (остаточный сульфат алюминия).
При изучении влияния на организм человека соединений алюминия было установлено, что этот химический элемент в больших количествах может вызывать повреждение нервной системы.
Алюминий способствует развитию прогрессирующих параличей мышц, возможна смерть из-за остановки дыхания и прекращения сердечной деятельности.
Алюминий может вызвать дрожание головы, кистей рук, нижней челюсти, стоп.
Ртуть
В обычных условиях неорганическая ртуть (Hg) присутствует в природной воде в концентрациях менее 0,5 мг/л. Уровень ртути в воде может повышаться в результате ее техногенных и других загрязнений. Негативное влияние ртути на организм человека заключается в повреждении любой ткани, с которой она контактирует, но самый большой вред ртуть наносит нервной системе и почкам.
Употребление внутрь дозы ртути, превышающей предельно допустимую, вызывает нарушение психики, потерю кожной чувствительности, слуха, зрения, речи, клонические судороги, сердечно-сосудистый коллапс и шок.
Также происходит ослабление сердечной деятельности и расширение сосудов, что приводит к падению давления в артериях до такого низкого уровня, при котором поддержание жизненных функций организма невозможно.
Соединения ртути провоцируют развитие острой почечной недостаточности, тяжелых заболеваний пищеварительного тракта.
Летальный исход может наступить при приеме внутрь около 500 мг ртути. При употреблении малых доз ртути беременными женщинами у новорожденных детей обнаруживают уродства развития и врожденные тяжелые заболевания головного мозга.
Предельно допустимая концентрация ртути в водопроводной питьевой воде составляет 0,0005 мг/л.
Хлор
Хлор (С1), а точнее, хлорсодержащие соединения, - один из основных реагентов, используемых на водоочистных станциях для обеззараживания и осветления воды, поступающей в дома россиян.
В воде хлор образует гипохлорную кислоту и гипохлорид натрия. Эти химические соединения, производные хлора, могут быть опасны для здоровья при их высоких концентрациях в воде.
Особенно чувствительны к действию хлора дети. Небольшие дозы хлора могут способствовать развитию воспаления слизистой оболочки полости рта, глотки, пищевода, вызывать спонтанную рвоту.
Вода, содержащая большое количество хлора, оказывает токсическое действие на организм человека, провоцирует возникновение бронхиальной астмы, различных воспалительных процессов на коже, способствует повышению уровня холестерина в крови, провоцирует возникновение лейкоза.
Предельно допустимая концентрация остаточного хлора в водопроводной питьевой воде составляет 0,1-0,3 мг/л.
Молибден
Содержание молибдена (Мо) в питьевой воде обычно не превышает 0,01 мг/л, но в местах расположения руд, богатых молибденом, его концентрация может повышаться до 200 мг/л.
Молибден придает воде слабовяжущий вкус. В дозах 10-15 мг/л этот элемент вызывает повышение уровня мочевой кислоты в крови человека, остеопороз костей и заболевание, подобное подагре, которое проявляется болями в кистях и стопах, увеличением размеров печени (гепатомегалия), функциональными расстройствами пищеварительного тракта, печени и почек.
Рекомендуемое содержание молибдена в питьевой воде составляет 0,07 мг/л.
Селен
Селен (Se) в питьевой воде обычно содержится в дозе около 0,01 мг/л.
При однократном поступлении в организм большой дозы селена возникают признаки острого отравления, такие как рвота, диарея, боль в животе, озноб, дрожание и онемение конечностей.
Постоянное употребление повышенных концентраций селена приводит к развитию заболевания, называемого селеноз. Оно проявляется функциональными расстройствами в работе органов пищеварительного тракта, обесцвечиванием и повышенным выпадением волос, истончением и ломкостью ногтей, различными дерматитами, кариесом зубов.
Изменения на коже, ногтях и волосах проявляются при содержании селена в воде 0,66 мг/л.
Предельно допустимое содержание селена в питьевой воде составляет 0,01 мг/л.
Кальций
Кальций (Са), поступающий в организм, обладает благоприятной для человека способностью уплотнять клеточные и межклеточные коллоиды, а также влиять на процессы образования клеточной оболочки.
Выявлена способность ионов кальция уплотнять клеточную оболочку и снижать клеточную проницаемость, что приводит к снижению кровяного давления, а при недостаточной концентрации ионов кальция происходит растворение межклеточных спаек, разрыхление стенок кровеносных капилляров и увеличение клеточной проницаемости, что приводит к повышению кровяного давления.
Известна положительная роль кальция в процессе свертывания крови.
Магний
Магний (Mg) также необходим человеческому организму, он содержится в каждой клетке тела человека и постоянно вводится в организм с пищей и водой.
Выявлено также и негативное влияние повышенного содержания магния на нервную систему человека, способность его вызывать обратимое угнетение центральной нервной системы, так называемый магниевый наркоз.
Первоначально магний, поступающий в организм человека в более высоких дозах, чем это предусмотрено гигиеническими нормативами, поражает двигательные нервные окончания, а при более высоких концентрациях влияет и на центральную нервную систему.
Наркотическое воздействие магниевых солей подавляется ионами кальция.
Серебро
В природной воде содержание серебра (Ag) составляет около 5 мг/л. В воде, в которую специально добавляют серебро с целью дезинфекции, его содержание не должно превышать 50 мг/л. При поступлении в организм человека больших доз серебра развивается острое отравление.
Летальная доза нитрата серебра составляет 10 г при приеме внутрь. Постоянное употребление внутрь серебра в дозах, превышающих предельно допустимые, приводит к развитию хронического отравления, называемого аргирией. Первым признаком хронического отравления серебром и его соединениями является усиление пигментации радужной оболочки глаз.
Серебро откладывается также в коже, волосах, других органах. Происходит обесцвечивание открытых участков кожи, которое обусловлено переходом аккумулированного в коже серебра в его соединения, например сульфид серебра. В некоторых случаях серебро может оказывать положительный эффект, который проявляется в стимулировании выработки меланина.
Еще, казалось бы, совсем недавно процесс превращения водопроводной воды в питьевую не вызывал особых размышлений у городского жителя. Далеко не все считали обязательной даже столь простую подготовительную процедуру, как кипячение водопроводной воды для питья. А приготовление пищи на водопроводной воде казалось настолько естественным, что и мыслей не возникало о том, что может быть как-то по-другому.
Сейчас централизованным водоснабжением на Украине обеспечено около 80% населения. Однако мало кто из жителей больших и не очень больших городов считает воду из-под крана качественной и безопасной питьевой водой, и уж во всяком случае употребление водопроводной воды как питьевой не входит в представления о здоровом образе жизни.
Почему же изменилось отношение потребителя к водопроводной воде? Можно назвать несколько как глобальных, так и специфически местных причин, в частности:
- стали грязнее природные воды, являющиеся источниками водоснабжения; запасы чистой воды на планете катастрофически сокращаются;
- качество водоподготовки на отечественных коммунальных предприятиях, находящихся в бедственных экономических условиях, вызывает большие сомнения (как бы мы не относились к хлорированию воды, но ведь и хлора-то иногда не хватает, чтобы дезинфицировать воду, подаваемую в городской водопровод);
- потребители больше узнали о составе водопроводной и природных вод, о наличии в них загрязнителей разной природы. Появились новые, более чувствительные и избирательные методы аналитического контроля, позволяющие определять такие примеси и на таком уровне концентраций, контролировать которые раньше не было возможности;
- стали более доступными как информация о средствах домашней доочистки воды, так и сами средства – бытовые фильтры, водоочистители, а также всевозможные улучшающие и очищающие добавки;
- общественность теперь лучше знает о том, как проблема питьевой воды решается за рубежом.
Для массового отечественного потребителя основным источником знаний о питьевой воде является, несомненно, реклама. Системы бытовой очистки воды или очищающие воду добавки распространяются главным образом через различные маркетинговые сети, и каждая сеть сопровождает свой продукт разъяснительно-убеждающими листовками, буклетами, видеокассетами. Сам принцип сетевого маркетинга – распространение из рук в руки – придает восприятию рекламной информации личностные оттенки, и, по-видимому, повышает ее значимость для потребителя по сравнению с обезличенной рекламой в средствах массовой информации.
Независимо от типа продукта и уровня грамотности доводов, общий смысл информации такого рода один: хорошее качество питьевой воды – забота того, кто эту воду пьет. Не оспаривая этот вывод, рассмотрим некоторые аспекты качества воды с точки зрения химика.
Мировые резервы воды
Масса воды на поверхности Земли составляет 1,39*1018 т, основная часть ее содержится в морях и океанах. Около шестидесятой части общего запаса составляют ледники Антарктики, Антарктиды и высокогорных районов (2,4*1016 т), примерно столько же имеется подземных вод, но только небольшая их часть – пресные. Лишь одну десятитысячную часть от общего количества составляют доступные для использования пресные воды в реках, озерах, болотах и водохранилищах – 2*1014 т. Еще примерно одна стотысячная часть находится в атмосфере – 1,3*1013 т.
Запасы пресной воды распределены неравномерно. На долю девяти стран, включая Россию, Канаду и США, но исключая Западную Европу, приходится 60% мировых запасов пресной воды. По определению Европейской экономической комиссии ООН не обеспеченным водой считается государство, водные ресурсы которого не превышают 1,5 тыс. куб. м на одного жителя. В Украине в засушливые годы на одного жителя приходится 0,67 тыс. куб. м речного стока. Именно речной сток составляет основную часть общего фонда воды. Даже с учетом природных водоемов, водохранилищ и подземных вод Украина по запасам доступной для использования воды относится к малообеспеченным странам.
Что содержится в природной воде?
Вода, лучший природный растворитель, никогда не бывает абсолютно чистой. Вода растворяет твердые вещества, с которыми контактирует, – почвы, породы, минералы, соли. В воде растворяются газы атмосферы и газы, поступающие из глубины земли, например, сероводород, оксид углерода, водород, метан. В природных водах, особенно в поверхностных, содержатся также значительные количества органических веществ – продуктов жизнедеятельности и разложения водных организмов. К примесям природного происхождения добавляются вещества антропогенного происхождения, ассортимент которых охватывает практически все классы неорганических и органических соединений.
Качественный и количественный химический состав природных вод очень разнообразен и определяется физико-географическими условиями. Содержание растворенных веществ в воде принято выражать в мг/л. В зарубежной литературе используются и другие единицы:
Ppm (part per million, частей на миллион) – соответствует 1 мг/л;
ppb (part per billion, частей на миллиард) – соответствует 1 мкг/л или 0,001 мг/л;
ppt (part per trillion, частей на триллион) – соответствует 0,001 мкг/л.
- Растворенные газы – кислород, азот, углекислый газ, сероводород, метан и т. д.
- Главные ионы (солевые компоненты) – анионы карбоната, гидрокарбоната, хлорида, сульфата; катионы калия и натрия, магния, кальция. В поверхностных водах их содержание выражается десятками и сотнями мг/л. Совокупность этих компонентов создает минерализацию воды, измеряемую в г/л. Для пресных вод минерализация составляет 0,2-0,5 г/л, для слабоминерализованных – 0,5-1,0 г/л, для солоноватых – 1-3 г/л. Далее идут соленые воды; воды с минерализацией более 50 г/л называют рассолами.
Наличие катионов кальция и магния придает воде совокупность свойств, называемую жесткостью воды. В нашей стране жесткость воды измеряют в ммоль экв/л: 1 ммоль экв/л соответствует 20,04 мг/л кальция или 12,16 мг/л магния. В других странах используют так называемые градусы жесткости: немецкий (10 мг оксида кальция в 1 л воды, соответствует 0,357 ммоль экв/л); английский (1 г карбоната кальция в 1 галлоне, т. е. в 4,546 л воды, соответствует 0,285 ммоль экв/л). Самый «мелкий» градус – американский, он соответствует 0,020 ммоль экв/л.
- Биогенные элементы – азот (в виде аммиака, аммония, нитрита, нитрата и азота органических соединений); фосфор (в виде фосфатов и органических соединений), кремний (в виде ортосиликатов), железо (II и III). Эти элементы необходимы для питания и развития живых организмов. Однако некоторые из соединений при высоких концентрациях оказывают токсическое действие, например, неорганические соединения азота, особенно аммонийный азот. Для вод рыбохозяйственного назначения предельно допустимая концентрация (ПДК) аммиака равна 0,08 мг/л, аммония – 2 мг/л.
- Микроэлементы – это металлы и некоторые неметаллы (бром, иод, бор), содержание которых в водах находится в пределах нескольких десятков и менее мкг/л. Часть металлов – марганец, цинк, молибден и кобальт относятся к так называемым биометаллам, которые участвуют в биохимических процессах живых организмов и без которых живые существа не могут развиваться. Другие микроэлементы, такие как кадмий, свинец, ртуть, хром являются антропогенными загрязнителями и проявляют сильную токсичность, именно их имеют в виду, говоря о загрязнении тяжелыми металлами. Особенную опасность для жизни представляют микроконцентрации радионуклидов стронция, цезия, плутония. Впрочем биометаллы при превышении ПДК также оказывают токсичное воздействие на живые организмы. К тому же токсичность микроэлементов зависит от того, в каких химических формах они находятся. Наибольшую токсичность имеют металлоорганические соединения, например диэтилртуть.
- Органические вещества. Их содержание иногда характеризуют общим содержанием связанного органического углерода. Однако такой показатель мало что значит при оценке степени загрязненности природных вод. Содержащиеся в природных водах органические вещества следует разделить на две группы. К первой относятся органические соединения природного происхождения, в основном гуминовые и фульвокислоты, карбоновые и аминокислоты, карбонильные соединения, сложные эфиры (связанный в них углерод составляет 1,5-30 мг/л) и некоторые другие соединения с содержанием связанного углерода 0,2-12 мг/л. Вторую группу органических компонентов природных вод составляют многочисленные соединения антропогенного происхождения, содержание которых зависит от интенсивности загрязнения воды и меняется в очень широких пределах, вплоть до нескольких мг/л. Это ароматические углеводороды (бензол, толуол, фенолы, нафталин), галогенсодержащие соединения (хлороформ, дихлорэтан, дихлофос), азотсодержащие соединения (амины, пиридин, полиакриламид, мочевина), метанол, бензиловый спирт, масла, нефтепродукты, красители, синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ).
Компоненты природных вод могут находиться в различных агрегатных состояниях: в растворе в виде молекул и ионов; в коллоидном состоянии – в виде частиц размером от 0,001 мкм до 1 мкм, незаметных при обычном наблюдении; в виде взвесей – более крупных частиц, придающих воде мутность. Значительная доля микроэлементов находится в коллоидных и взвешенных частицах. К микрочастицам относятся также различные микроорганизмы.
Как и все объекты окружающей среды, природная вода загрязняется в процессе хозяйственной деятельности человека. 18 декабря 1962 года на 27 сессии Генеральной Ассамблеи ООН была принята резолюция “Экономическое развитие и охрана природы”, положившая начало природоохранному движению. Сделанные в то время оценки свидетельствовали о том, что запасов чистой воды и чистого воздуха на планете хватит на три десятилетия. Они уже миновали, и анализ состояния водных источников приводит к неутешительному выводу, что этот прогноз оправдался.
Воду источников водоснабжения принято делить на категории в зависимости от степени загрязнения – от чистой воды (I класс качества) до загрязненной (IV класс) и грязной (V класс). В 50-60-е годы ХХ века, когда разрабатывались используемые сейчас технологии водоочистки, поверхностные источники были отнесены к I классу качества.
Сейчас из 50 водных объектов Украины, на которых проводились гидробиологические и химические исследования, не оказалось ни одного, соответствующего понятию «чистая вода».
Несмотря на спад производства, который привел к некоторому сокращению промышленных сточных вод, в бассейнах Дуная, Днестра, Западного и Южного Буга и Северского Донца наблюдается повышенное содержание соединений азота, фенолов, нефтепродуктов, тяжелых металлов. Воду этих источников классифицируют как загрязненную и грязную (IV и V классы качества).
Состояние малых рек и природных водоемов оценивают как катастрофическое; постоянно ухудшается качество подземных вод. А технология водоподготовки и очистки воды осталась практически без изменений.
Ксенобиотики и супертоксиканты. Загрязнение окружающей среды –обратная сторона прогресса в области химического синтеза. Сейчас число химических соединений, созданных человеком, достигает 7 млн. В повседневной практической деятельности используется около 70 тыс. химических продуктов, и их номенклатура расширяется на 500-1000 единиц в год.
Вещества антропогенного происхождения отличаются тем, что по отношению к ним организм человека (и не только человека) не обладает генетической памятью целесообразного противодействия. Это чуждые живой природе вещества – ксенобиотики, для них в живых организмах природой не предусмотрено путей переработки и выведения. Поэтому ксенобиотики склонны накапливаться в организмах и искажать природные биохимические процессы.
Воздействие загрязняющих веществ на организм может быть собственно токсичным и органолептическим. Последнее проявляются в виде неприятного запаха или вкуса. Токсичное воздействие может быть общеэкологическим, канцерогенным, мутагенным, вызывать профессиональные или специфические заболевания.
Среди множества загрязнителей выделяются супертоксиканты – вещества, которые даже в минимальных количествах оказывают прямое или опосредованное влияние на здоровье человека. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) определила перечень таких супертоксикантов. Сюда входят, прежде всего, те вещества, которые синтезировали и производят именно как ядовитые – инсектициды, пестициды, зооциды и т. д. Другую группу составляют вещества, образующиеся в качестве побочных продуктов в различных процессах - горения топлива, разложения или синтеза органических веществ, работы автомобильных двигателей и т.п. Особую опасность представляют:
- ароматические углеводороды (АУ) – вещества, содержащие бензольное кольцо;
- полиароматические углеводороды (ПАУ) – вещества, содержащие конденсированные бензольные кольца:
Бензол
- полихлорированные дифенилы (ПХДФ).
Что происходит с водой при водоподготовке?
Перед подачей воды в централизованные системы водоснабжения ее предварительно доводят до кондиции, предусмотренной нормативными документами. При водоподготовке к воде добавляют специальные химические реагенты.
- Осветление заключается в удалении крупнодисперсных и коллоидных примесей, обусловливающих цветность и мутность воды. Для этого к воде добавляют коагулянты (сульфаты алюминия или железа, хлорид железа) и флокулянты (полиакриламид, мелкодисперсная кремниевая кислота и др.) и отделяют выпадающие хлопья.
- Обеззараживание воды необходимо для уничтожения болезнетворных микроорганизмов и вирусов, а также некоторых видов микроорганизмов (например, нитчатых, зооглейных, сульфатвосстанавливающих бактерий, железобактерий), которые вызывают биологическое обрастание и коррозию трубопроводов. Наиболее распространено хлорирование воды. Другие способы обеззараживания заключаются в использовании озона или ультрафиолетового облучения.
- Стабилизация. Стабильной называют воду, которая не выделяет и не растворяет накипи, состоящей в основном из карбоната кальция. Вода, растворяющая накипь, вызывает коррозию стали и других металлов. Для стабилизации такой воды ее обрабатывают щелочными реагентами: гашеной известью, кальцинированной содой. Воду, склонную к выделению накипи, стабилизируют добавлением кислот, полифосфатов, обрабатывают углекислым газом.
- Умягчение воды заключается в удалении солей жесткости, образованных катионами кальция и магния. При реагентном умягчении используют упоминавшиеся выше гашеную известь и кальцинированную соду. Другой способ умягчения связан с пропусканием воды через слой зернистого катионита, при этом катионы кальция и магния поглощаются катионитом, обмениваясь на ионы натрия, водорода или аммония.
Некоторые виды вод требуют дополнительных операций – обезжелезивания, обескремнивания, тоже связанных с применением химических реагентов.
Часть применяемых для водоподготовки реагентов (сода, известь, соединения железа) состоят из компонентов, имевшихся и в исходной воде. Но в целом очевидно, что на станциях водоподготовки качественный состав воды пополняется новыми химическими компонентами. Здесь и примеси, содержавшиеся в реагентах, и то, что образовалось в побочных реакциях, сопровождающих водоподготовку.
Многие из побочных продуктов хлорирования и озонирования включены ВОЗ в список приоритетных токсикантов. Токсикологические исследования показали, что они канцерогенны и (или) неблагоприятно воздействуют на воспроизводство или развитие лабораторных животных.
Нормирование качества воды, или какую воду называют питьевой?
Обеспечение населения качественной и безопасной для здоровья питьевой водой – дело государственной важности. 10 января 2002 года Верховная Рада Украины приняла Закон "О питьевой воде и питьевом водоснабжении". Он касается всех поставщиков питьевой воды, которые обеспечивают населенные пункты и отдельные объекты питьевой водой путем централизованного водоснабжения или с помощью пунктов разлива воды, в том числе передвижных (помните автоцистерны?).
Согласно Закону вода питьевая – это вода, которая по органолептическим свойствам, химическому и микробиологическому составу и радиологическим показателям отвечает государственным стандартам и санитарному законодательству. В Украине продолжает действовать государственный стандарт, существовавший в СССР (ГОСТ) 2874-82 «Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством». Стандарт нормирует на безопасном уровне микробиологические, токсикологические и органолептические показатели питьевой воды. Показатели двух последних групп относятся к химическому составу и включают нормативы для веществ:
- встречающихся в природных водах;
- добавляемых к воде в процессе обработки в виде реагентов;
- появляющихся в результате промышленного, бытового, сельскохозяйственного загрязнения источников водоснабжения.
Безвредность химического состава воды характеризуют токсикологические показатели. Установлены предельные содержания ряда токсикантов в питьевой воде (мг/л), например:
Нормирются и концентрации веществ, влияющих на органолептические свойства воды, например, согласно ГОСТ 2874-82 не должны превышать следующих нормативов:
Сухой остаток, характеризующий наличие в воде минеральных солей и нелетучих веществ, не должен превышать 1 г/л; следовательно, соответствующую нормативам питьевую воду можно отнести к слабоминерализированным.
Органолептические свойства воды выражаются показателями запаха, вкуса, цвета и мутности, которые также нормированы ГОСТ.
Как соотносятся эти нормативы с действительным качеством и безопасностью водопроводной воды? Здесь можно выделить три типа ситуаций.
Ситуация 1. Поставляемая Водоканалами вода не соответствует нормативам. По словам главного государственного санитарного врача РФ Г. Г. Онищенко ("Экология и жизнь", 1999, 4), в целом по России 20,6% проб, взятых из водопровода, не отвечают гигиеническим требованиям к питьевой воде по санитарно-химическим показателям и 10,6% – по микробиологическим. На Украине в 2000 году в пробах, взятых из водопровода, отклонения состава воды от действующих нормативов составляло в среднем около 12%. В то же время в некоторых областях, например, Луганской, лишь 10% источников питьевой воды соответствуют нормативам.
Ситуация 2. Поставляемая в централизованные системы водоснабжения вода соответствует нормативам, а дошедшая до потребителя – нет. Дополнительным источником загрязнения являются водопроводные трубы. Чаще всего низкое качество водопроводной воды связано с повышенным содержанием в ней железа и марганца. Концентрация железа повышается за счет коррозии стальных и чугунных водопроводных труб. Коррозии способствует мягкая вода. По данным региональных органов санэпидемслужбы России, около 50 млн. человек, т. е. треть населения страны, пьют воду с повышенным содержанием железа.
В процессе эксплуатации водопроводные трубы покрываются внутри налетом, осадком, состоящим в основном из минеральных солей. Этот осадок служит своеобразным «накопителем» всевозможных примесей: поглощает их, когда через трубы идет загрязненная вода, и выделяет, когда в трубы подают более чистую воду. Те, кому приходилось присутствовать при замене водопроводных труб, могли видеть на поверхности такого осадка слизистый слой, похожий на ил. В нем находятся микроорганизмы – водоросли, бактерии, вирусы, размножающиеся в закрытом пространстве водопроводных труб. О наличии в водопроводной воде некоторых из них, а также о патогенном действии других стало известно сравнительно недавно. Агентство по охране окружающей среды США, повышая требования к безопасности питьевой воды, предполагает дополнить новые стандарты правилами контроля 36 загрязнителей, разделенных на три списка. Список 3 составляют загрязняющие вещества, недавно выявленные в питьевой воде: водоросли и токсины; Echoviruses; Coxsackieviruses; Helicobacter pylori; Microsporidia; Caliciviruses; Adenoviruses. Конечно, их целесообразно контролировать не на станции водоподготовки, а в месте потребления. Аналитические методы для них находятся еще на ранней стадии разработки.
Ситуация 3. И поставляемая Водоканалом, и дошедшая до потребителя водопроводная вода соответствует нормативам ГОСТ. Значит ли это, что она действительно достаточно чиста для питья и безвредна для здоровья? Действующий ГОСТ предусматривает контроль 10 токсикологических и 9 органолептических показателей, но среди нормируемых показателей токсичности упоминается содержание лишь одного органического вещества – остаточного полиакриламида, применяемого для осветления воды при водоподготовке. ГОСТ не предусматривает определение других органических веществ, относящихся к токсикантам и супертоксикантам. Не предусмотрен даже контроль побочных продуктов хлорирования воды. А ведь для питьевой воды установлены ПДК нефтепродуктов, СПАВ, фенолов, 6 алифатических и 23 циклических углеводородов (к этому классу относится супертоксикант бенз(а)пирен), 78 галогенсодержащих соединений и ПДК еще свыше шести сотен различных органических веществ.
Для внедрения нового стандарта выделен «переходный период» с 2000 до 2005 года. Государственный контроль за качеством воды возложен на лаборатории санэпидемслужбы. Однако ни они, ни Водоканалы сейчас не имеют материальной базы для работы в соответствии с СанПиН, и формирование ее в нынешних экономических условиях весьма проблематично. Дело в том, что анализ воды по нормативам ГОСТ 2874-82 выполнялся с помощью самых доступных приборов – фотоколориметров, рН-метров, или химическими методами, вовсе не требующими специального оборудования. Органические загрязнители этими методами определять или невозможно, или очень сложно. Для современного контроля состава воды необходимы более чувствительные и избирательные методы анализа, различающие вещества сходного строения, но разной токсичности и позволяющие определять низкие и очень низкие концентрации загрязнителей – на уровне ПДК. Один из методов, удовлетворяющий этим требованиям, – хроматография. К сожалению, и сами хроматографические приборы, и их обслуживание в процессе эксплуатации обходятся очень дорого.
Лишь когда в Украине найдутся средства для оснащения подобной аппаратурой всех лабораторий, выполняющих текущий массовый анализ воды, появится более объективная информация о том, что течет из водопроводного крана. Эта информация нужна не только потребителю; любые проекты в области экологии, оздоровления водных ресурсов, модернизации водоснабжающих предприятий должны базироваться на надежных данных о химическом составе вод.
Какую воду пьют в Западной Европе и Северной Америке?
В Западной Европе и Северной Америке сложилась разная культура потребления питьевой воды.
Жители Западной Европы первыми стали заменять водопроводную воду бутылками с натуральной природной водой, первыми в массовом масштабе стали применять домашние системы доочистки воды.
Затем эти продукты появились в США, около десяти лет назад – в России и Украине.
По зарубежным данным, в Европе потребление бутылированной воды составляет 100 л на человека в год, в США – 43 л, в Канаде – 20 л, в Роcсии пока менее 1 л, но темп роста потребления – один из самых высоких в мире.
Почему Западная Европа раньше всех перестала считать питьевой водопроводную воду? В плотно населенной Западной Европе запасы пресной воды ограничены (как и на Украине). Здесь реки и озера раньше и сильнее, чем в Северной Америке, испытали последствия интенсивной хозяйственной деятельности и утратили чистоту. Большую загрязненность поверхностных вод Европы по сравнению с Северной Америкой иллюстрируют данные о содержании в водах этих регионов четыреххлористого углерода, одного из приоритетных загрязнителей (он используется как растворитель в химической промышленности и для химической чистки):
В Европе (Германия, 1976 год) зарегистрирован и самый высокий уровень разового загрязнения речной воды четыреххлористым углеродом: от 160 до 1500 мг/л в реке Рейн, в среднем 75 мг/л в реке Майн.
Жители Западной Европы первыми ощутили и осознали, что запас воды ограничен, и чем больше воду используют, тем труднее и дороже ее обрабатывать. Воду из чистых источников разумнее разливать в бутылки, а не подавать в водопровод.
В США водопроводная вода считается питьевой. Ее качество охраняется федеральным законом «О безопасности питьевой воды», 25-летие которого очень широко отмечалось в США в 1999 году Президент, законодатели, общественные организации признали эффективность закона, его положительное влияние на здоровье нации. Согласно этому закону городские власти обязаны доводить до сведения населения информацию о качестве воды централизованного водоснабжения, например, размещая ее в Интернете на муниципальном сайте. Так, поклонники телесериала «Санта-Барбара» могут обратиться на сайт www.ci.santa-barbara.ca.us и узнать о качестве воды, подаваемой в дома их любимых телегероев. В информации сообщается о состоянии источников питьевой воды города и о содержании веществ, контролируемых на станции водоочистки, в распределительной системе и в потребительской водопроводной системе. В распределительной системе контролируют в основном побочные продукты хлорирования воды.
В США бутылированная вода (в основном импортная из Европы) тоже быстро становится популярной как основной альтернативный напиток, подобно безалкогольным напиткам или холодному чаю. Но здесь бутылка с водой не заменяет водопровод, скорее, является удобной формой транспортировки: большая часть бутылированной воды потребляется в машинах. Муниципальная информация убеждает население в том, что водопроводная вода полностью безопасна для питья и не нуждается в замене бутылированной водой. Более того, около 25% бутылированной воды, продаваемой в США – это муниципальная водопроводная вода, иногда фильтрованная, иногда нет.
В 2001 году в России начал выходить журнал “Питьевая вода”. Редакция журнала, обсуждая доступность информации о качестве водопроводной воды в США, высказала готовность размещать на своих страницах информацию Водоканалов о качестве подаваемой воды. Редакция рекомендует также размещать такую информацию в Интернете, например, на корпоративном сайте Водоканалов, который создан в Санкт-Петербурге – http://www.waterandecology.ru/vodokanal. Пока что этот призыв не услышан. На сайте среди других представлен и один украинский Водоканал – Луцкий.
Особенности доочистки водопроводной воды
Для дополнительной очистки воду пропускают через фильтры, перегоняют, получая дистиллированную воду, или обрабатывают сорбентами (твердые вещества, поглощающие растворенные примеси).
О чем следует помнить, используя такую воду для питья?
Дистиллированная вода может содержать хлорорганические вещества – побочные продукты хлорирования воды. Они летучи и при дистилляции отгоняются и затем конденсируются вместе с водяным паром. Содержание летучих хлороганических веществ в дистиллированной воде (как и в водопроводной) уменьшается при кипячении или отстаивании. Дистиллированная вода содержит заметное количество соединений меди, потому что внутренние части установок для дистилляции, как правило, латунные.
Очистка на фильтрах эффективна до тех пор, пока фильтр не выработал свой ресурс, иными словами, не засорился. Здесь потребителю приходится полагаться на указания о ресурсе производителей фильтра, а также на то, что очищаемая вода не грязнее той, по которой этот ресурс устанавливали. Известно, что ресурс фильтра может различаться в десятки раз в зависимости от состава очищаемой воды; к тому же способы оценки ресурса у разных производителей разные, что затрудняет сопоставление различных водоочистных устройств по эффективности.
При использовании природных сорбентов, например глин, возникает вопрос о химической и бактериологической чистоте самого сорбента.
Во всех случаях доочищенная вода содержит меньше растворенных веществ. Наряду с загрязнителями из воды удаляются и вещества природного происхождения, в частности, полезные минералы и микроэлементы. Поэтому часть западноевропейских, а сейчас и отечественных потребителей считает главным недостатком обработанной воды то, что при ее регулярном употреблении организм недополучает ценные питательные вещества. Однако питьевая вода никогда не была и не является главным источником необходимых организму минеральных веществ или микроэлементов. Пожалуй, наибольшим является вклад питьевой воды в обеспечение организма фтором – до половины суточной потребности. Потребность в других элементах или микроэлементах обеспечивают в основном, конечно, продукты питания; воды для этого потребовалось бы выпить слишком уж много. Это демонстрируют следующие данные:
| Элемент | Средняя суточная потребность взрослого человека, мг | Концентрация в воде, мг/л | Количество воды, содержащее суточную норму элемента, л | Количество продуктов питания, содержащее суточную норму элемента |
| Кальций | 80 г сыра или 670 г молока | |||
| Фосфор | 240 г сыра или 343 г овсяной крупы или 480 г рыбы | |||
| Магний | 223 г арбуза или 250 г гречки или 343 г овсяной крупы | |||
| Железо | 75 г свиной печени или 220 г гречки или 250 г фасоли или 750 г абрикосов | |||
| Медь | 00 г свиной печени или 460 г гречки или 1 кг ржаного хлеба | |||
| Другие микро элементы |
Краткие итоги
Существуют веские причины считать, что за последние 30-40 лет ухудшилось качество отечественной водопроводной воды. Существенно усилилось загрязнение источников водоснабжения, возрос ассортимент токсических загрязняющих веществ, а технологии централизованной водоподготовки остались практически прежними, рассчитанными на воду чистых источников. Изношенные трубы дополнительно загрязняют водопроводную воду. В безопасности употребления водопроводной воды могла бы убедить оперативная, доступная рядовому потребителю информация о качестве подаваемой воды. Но полной информации, которая бы соответствовала мировому опыту контроля качества питьевой воды, не имеют и сами поставщики воды.
Пожалуй, в ближайшие годы не приходится ожидать существенных изменений ни в качестве отечественной водоподготовки, ни в осведомленности населения о качестве и безопасности водопроводной воды. Выбор альтернативных способов водопотребления остается за потребителем.
Литература
- Химическая энциклопедия: В 5 т. – М.: Сов. энцикл., 1988. – Т. 1– 623 c;. – М.: Сов. энцикл., 1990. – Т. 2. – 671 c;
- Вода питна. Нормативні документи: Довідник: У 2 т. – Львів: НТЦ “Леонорм-формат”, 2001. – Т.1. – 260 с.; Т.2. – 234 с.
- Контроль химических и биологических параметров окружающей среды. СПб, Эколого-аналитический информационный центр “Союз”, 1998. – 896 с.
- Аналітична хімія природного середовища / Б. Й. Набиванець, В. В. Сухан, Л. В. Калабіна та ін. – К.: Либідь, 1996. – 304 с.
- WHO Carbon Tetrachloride. Environmental Health Criteria Nо 208. World Health
Л. П. Логинова. Всеукраинский научно-популярный журнал «UNIVERSITATES. Наука и просвещение»