КАЗКА-БРЕХНЯ?
Казки про живу і мертву воду, як це не дивно, мають під собою реальну основу. Вода насправді має унікальними властивостями. Наприклад, за певних умов вона може світитися в темряві, не замерзати за негативних температур або дійсно лікувати. За старих часів одним із факторів вибору місця для заснування нового поселення була наявність могутніх багатовікових дерев, що всім своїм виглядом свідчили про родючість тутешніх ґрунтів і цілющу силу місцевих джерел. Мертва вода теж не завжди відповідає своїй назві. Досить згадати Мертве море, чия вода насичена корисними солями та мікроелементами.
ТАКІ РІЗНІ МІФИ
У культурі багатьох народів є міфи про вищих істот, що наказують водою. Дубердикус у лузитанів, Чалчіутліке у майя, Енкі у шумерів, Водяний у слов'ян, Арнапкапфаалук у ескімосів, Посейдон у древніх греків і Нептун - у римлян... Це лише деякі з божеств і істот, з якими наші предки ототожнювали силу та могутність водної стихії. Гомер вважав, що Океан - прабатько всіх богів, від якого пішли всі живі істоти на землі, і, як довела сучасна прикладна наука, давньогрецький поет-сказитель мав рацію. Життя на нашій планеті справді зародилося в океані і лише після мільярдів років еволюції вийшло на сушу.
МОРЕ Диявола
Причини зникнень кораблів і літаків Бермудський трикутникдосі точно не встановлені. Якщо відкинути зовсім фантастичні історіїна кшталт підступів зелених чоловічків, залишаються дві найімовірніші версії: раптовий викид величезних обсягів гідрату метану і звані блукаючі хвилі. Однак це не пояснює, чому в районі, обмеженому півостровом Флорида, Бермудськими островами та Пуерто-Ріко, пропадали літаки. За даними спостережень із космосу, поверхня води у центрі трикутника на 25 м нижче загального рівняСвітового океану може свідчити про наявність гравітаційного обурення. Можливо, розгадка саме в цьому?
І НЕВІДОМУ ЗВІРКА
Підводна фауна - невичерпне джерелонатхнення для фантастів. Під час занурень на океанське дно режисер Джеймс Кемерон багато чого підглянув для зйомок "Аватара", будову голови личинки бабки навіяло Хансу Руді Гігер образ Чужого, а добра половинаголлівудських кіномонстрів нагадує зубастих глибоководних вудильників. Навіть після 10 років досліджень у рамках проекту "Перепис морського життя", Що включало майже 550 експедицій, біологи не можуть сказати, скільки всього видів тварин мешкає в Світовому океані. За підсумками роботи було описано понад 5000 нових видів і виявлені реліктові риби, що вважалися вимерлими мільйони років тому.
Н2 БЕЗ О
Людство давно навчилося отримувати енергію із води. У різних країнах ГЕС забезпечують від 19 до 60% потреби в енергії, але вчені не мають наміру зупинятися на досягнутому. Океан є безмежним джерелом енергії, потрібно лише знайти дешевий та ефективний спосіб поділу молекули води на атоми водню та кисню. На сьогоднішній день всі технології розщеплення води Н і О ґрунтуються на процесі електролізу, однак такий спосіб має низький ККД. Якщо вченим вдасться вирішити цю проблему, то людство назавжди забуде проблему нестачі енергоресурсів.
Священні води
Вода- один із найдавніших сакральних символівбагатьох релігій. Буддисти мають священне гірське озеро Манасаровар, індуїсти - священні річки Ганг, Сарасваті, Джамна, Годаварі, Кавері і Нармада, шаманісти Азії - озеро Байкал. Ісус ходив по воді і перетворював її на вино, а після того як він прийняв хрещення у водах річки Йордан, вода в християнстві набула справді сакрального значення. Обряд хрещення символізує очищення та оновлення, занурення у воду хрещенську нічзцілює від недуг і приносить заспокоєння пораненим душам. Вчені-скептики, намагаючись пояснити це диво, висувають безліч теорій – які, втім, в очах віруючих виглядають абсолютно непереконливо.
ВСЕ ЧУДОЖНІЙ І ЧУДОВІШИЙ
Природа часом створює настільки незвичайні водоймища, що дивуєшся. На Кольському півострові, наприклад, є Могильне озеро, яке схоже на листковий пиріг: вода в ньому розташовується шарами, що мають різну солоність, які, не змішуючись між собою, стали домом для морських і прісноводних мешканців. Зовсім інша картина на берегах Пустого озера Кемеровської області. Пов'язане річками і протоками з іншими, що кишать рибою, водоймищами краю, Пусте озеро є абсолютно неживим. В Алжирі є озеро з чорнилом, в Канаді - різнокольорове плямисте озеро Клілук, а озеро Ребта в Сенегалі завдяки бактеріям, що мешкають у ньому, має дивовижне рожеве забарвлення.
ЛІДЯНА ЗАГАДКА
Арктика, Антарктида, Гренландія та Ісландія - у цих регіонах у замерзлому стані перебуває 97% всіх прісно водних ресурсівпланети. Крижані шапки Землі становлять науковий інтерес, адже за складом льоду можна визначити, який клімат був на планеті 10,50 і навіть 100 тисяч років тому. Деякі вчені дотримуються думки, що під крижаним щитом Антарктиди, що досягає місцями висоти 4 км. ховається відповідь на головне питання- як на Землі виникло життя. Там же, на глибині понад 3500 м під льодом, знаходиться озеро Схід, чия екосистема може мати унікальні властивості.
ДНО ЗЕМЛІ
Маріанський жолоб як магніт притягує до себе вчених. Дослідники всього світу неодноразово намагалися розгадати таємниці западини, глибина якої, за різними оцінками, становить від 10863 до 11033 м. Але люди опустилися на її дно лише один раз - у січні 1960 року. Сміливці – лейтенант ВМС США Дон Уолш та швейцарський дослідник Жак Пікар – провели загалом майже добу у батискафі «Трієст». Виявлення ними життя на дні западини (до цього вважалося, що жодна істота не може жити при тиску, що у 1100 разів перевищує нормальне атмосферне) поклало край тертям про можливість поховання в Маріанському жолобі ядерних відходів.
Звичка пити чисту воду та проблеми зайвої ваги
У нашій країні люди розучилися пити чисту воду! А вода для людини є другою після повітря життєво важливою умовою існування. Сучасна людинанастільки глухий до сигналів власного тіла, що він може звичайну спрагу прийняти за почуття голоду, і замість того, щоб просто випити склянку води, він жадібно поглинає чергову і вже зайву для себе порцію їжі, і таким чином непомітно і поступово набирає вагу.
Тому, якщо ви хочете схуднути назавжди, вам доведеться знову навчитися пити достатню кількість чистої води. Скільки літрів води потрібно випивати за день?
Розрахунок цієї кількості досить простий на кожен кілограм нашого тіла потрібно 30-40 г води щодня, таким чином, людина з масою в 70 кг повинна пити від 2100 до 2800 мл води.
Мудрість нашого тіла полягає в тому, що воно різними симптомами сигналізує про свої потреби, вказує на те, в чому ми чинимо несправедливо по відношенню до самих себе.
Отже, за якими симптомами можна судити про те, що ми вживаємо недостатню кількість чистої питної води?
Це насамперед:
Суха шкіра, що лущиться
Часті головні болі
Знижена працездатність
Зайва вага
І як не парадоксально, набряки
І різні хворобиобміну речовин, такі, як каміння в нирках, жовчному міхурі та ін., на жаль, ми рідко звертаємо увагу на ці симптоми зневоднення і ще рідше пов'язуємо ці проблеми з тим, що протягом дня мало п'ємо чистої води.
Роль води у організмі.
Людина на 60-70% складається із води. Біологи іноді жартують, що вода «винайшла» людину як засіб пересування. І це схоже на правду, адже основним компонентом нашого організму є вода. В ембріоні кількість води може сягати 90%! А ось з віком ми втрачаємо цю свою прекрасну складову. Чудово висловився Дюбуа: "Живий організм - це одухотворена вода".
Що ж таке вода для організму, якщо її вміст у тілі такий великий? Вода для нас – це єдиний найпотужніший розчинник шкідливих речовин людському тіліі каталізатор всіх обмінних процесів!
Коли організм отримує воду у достатній кількості, всі органи й системи функціонують і почуваються нормально, т.к. вчасно виводяться всі продукти метаболізму, із необхідною швидкістю працюють обмінні процеси.
В умовах дефіциту води нирки не можуть працювати на повну потужність , т.к. їм не вистачає цієї рідкої складової, щоб із крові переробити, розчинити і з сечею вивести всі шкідливі та зайві речовини. І тоді сеча постійно концентрується до такої сильного ступеня, що з часом з'являються кристали різного вмісту, які надалі збільшуються та утворюють каміння у нирках.
Якщо нирки не працюють на повну потужність, то до печінки як органу, який також відповідає за переробку шкідливих речовин, висуваються підвищені вимоги. В результаті печінка вже не повною мірою переробляє отриманий з їжею і накопичений раніше організмом жир в енергію. Виникають застійні явища, які також сприяють утворенню та відкладенню каменів. З іншого боку, т.к. печінка частково вимикається з жирового обміну, в організмі йде процес накопичення жиру, і у людини виникає проблема із зайвою вагою.
У разі дефіциту води, організм включає режим водної економії, т.к. відчуває загрозу життю і починає:
з одного боку – у кишечнику витягувати воду з уже перероблених матеріалів, і тоді виникають запори,а з іншого боку всіма можливими способаминаш організм прагнути накопичити воду, заганяючи її в міжклітинний простір - ось вам і проблема набряків, розпухлі важкі ноги, ступні. (я тут, звичайно, не беру випадки набряків, які пов'язані з патологією нирок, прийомом деяких ліків, алкоголю тощо). Слід розуміти, що з прийомом сечогінних засобів ситуація поліпшується лише тимчасово, т.к. у разі ми спрямовуємо свої дії на слідства, а чи не на причину, що призвела до набряків. І як це не парадоксально звучить – найкращий спосіб позбавиться набряків – почати пити в достатній кількості чисту питну воду, це дасть можливість організму «заспокоїться», перестати робити запаси в місцях, які для цього не призначені, і набряки поступово підуть.
За даними Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ), понад 80% усіх захворювань у людини пов'язано з недостатнім вживанням чистої питної води. На думку фахівців, дефіцит води в організмі – хронічне зневоднення- є найважливішою причиноюбагатьох захворювань: астми, алергії, підвищеного артеріального тиску, надмірної ваги, деяких емоційних проблем, зокрема депресії.
Недостатнє споживання води поступово порушує нормальну життєдіяльність організму. У людини все частіше і не лише до кінця дня з'являється втома та знижується працездатність, порушуються процеси травлення. Зневоднений організм, як хороший економ уповільнює швидкість усіх біохімічних реакцій, збільшується в'язкість крові, що створює умови утворення тромбів. Оскільки мозок на 75% складається з води, відносне його зневоднення викликає у клітин мозку сильний стрес, знижується увага, погіршується пам'ять.
Тому, якщо ви хочете бути здоровим і знизити вагу, вам доведеться повернути собі цю забуту вами навичку і знову навчитися пити чисту воду в достатній кількості, а це приблизно 2 – 2,5 літра, звичайно кількість води буде більшою, якщо – ви інтенсивно займаєтесь спортом
Любіть посидіти в сауні,
Якщо ви любитель кави чи алкоголю
Маєте зайву вагу.
Точну цифру тоді вам підкаже лікар.
Вода допомагає організму розлучитися з жировими запасами.
По-перше, вода допоможе вам відокремити почуття спраги та маскований під неї апетит від реального почуттяголоду. Голод не втішиться тим, що ви повільно вип'єте склянку води, а якщо ви відчуваєте спрагу, то після цього бажання з'їсти зайвий персик або морозиво пройде.
По-друге, вода допоможе вивести продукти розщеплення накопичених жирових відкладень, активно включаючись і нормалізуючи обмін, допомагаючи вам схуднути.
По-третє, вода необхідна всім органам та тканинам нашого організму
- вона, як хороший косметолог і масажист допомагає боротися з обвислістю шкіри, що з'являється, зморшками, покращує еластичність і структуру шкіри.
Вона підтримує не тільки еластичність шкіри, але й нормалізує склад м'язів та хрящової тканини, роблячи їх міцними та пружними, а ваші суглоби витривалішими та гнучкішими.
По-четвертеЗавдяки достатній кількості води, печінка включається повністю в жировий обмін, тим самим процес розщеплення жирів йде швидше, і ви худнете.
У – п'ятих, Чиста питна вода, яка є природним сечогінним, вимиває набряки з міжклітинного простору, ваші об'єми та маса тіла також зменшуються.
По-шосте…. Склянка гарячої води, випитий увечері, також допомагає розслабити нервову систему, як і гаряче молоко. Адже вода – це природний транквілізатор!
Можна перераховувати ще багато переваг того, щоб повернути собі цю навичку і пити достатню кількість води.
Можливо, вам спочатку доведеться важко. Ви забуватимете купувати або наповнювати пляшки водою. Ви придумуватимете собі 1000 причин для того, щоб цього не робити. Можливо, вам не подобається смак води, буде незручним перед іншими людьми, що раптом ви стали «так багато пити води» в порівнянні з ними і т.д.
Просто вам потрібно зрозуміти факт, що пити воду також потрібно, як дихати повітрям.
При цьому пити воду слід потроху, по 2-3 ковтки. Не пийте відразу літр води, не впадайте в крайнощі. Часто спочатку людина не відчуває спраги, але справа в тому, що спрага у нас є, але оскільки ми відучили організм від води, ця потреба пригнічена. Однак коли ми починаємо регулярно пити воду, рефлекс відновлюється. Тобто потрібно почати пити більше води, і потім спрага з'являтиметься сама по собі. І нам не доведеться примушувати себе пити воду, і вигадувати різні хитрощі для того, щоб зробити ковток, інший!
Якщо ви хочете бути здоровою людиноюнеобхідно мати здорові звички! Одна з них – пити чисту воду! А рішення завжди лишається за вами.
Свою статтю хочеться закінчити висловлюванням Антуана де Сент-Екзюпері: Вода, у тебе немає ні смаку, ні кольору, ні запаху. Тебе неможливо описати, тобою насолоджуються, не знаючи, що ти таке! Не можна сказати, що ти потрібна для життя: ти – саме життя. Ти наповнюєш нас радістю, яку не поясниш лише нашими почуттями. Ти найбільше багатство на світі».
Склад питної води, яка приносить організму, має досить жорсткі межі вмісту мінералів та солей. Людина з користю може вживати воду, межі мінералізації якої лежать у межах від 0,02 до 2 г мінеральних речовинна літр.
Сульфати, гідрокарбонати, хлориди магнію, натрію та кальцію – основні солі, що насичують воду та необхідні людині для життєдіяльності. Кількість цих солей має перевищувати 0,5 грама на літр води.
Також корисна і необхідна нам вода повинна містити такі мікроелементи як фтор, бром, йод. Зміст цих мікроелементів у воді мізерно мало і вимірюється в міліграмах, проте дуже важливо для нормальної роботи багатьох фізіологічних функцій організму. При цьому дозування дуже важливе, оскільки серйозно впливає на певні процеси формування тих чи інших тканин та клітин. Дуже показовим є дозування фтору у воді. Якщо фтору менше 0,5 міліграма в літрі, неминуче настає карієс зубів. У той же час, концентрація фтору, що перевищує 1,0-1,5 міліграма, так само неминуче призведе до іншого захворювання зубів-флюорозу (Захворювання вперше описане ще в 18 столітті як "крапчасті зуби"). Може розвиватися як так і після прорізування зубів. Викликає руйнування емалі зубів.
Вода в якій немає солей і мікроелементів така ж шкідлива, як і несмачна. Її неприємно пити, шкідлива вона тим, що знижує осмотичний тиск усередині клітин. Такою водою є дистильована вода. Пити таку воду не рекомендується. Концентрація солей менше 100 міліграмів на літр вважається неприйнятною для пиття.
По-різному розподіляються в нашому організмі такі елементи як натрій, кальцій і калій, присутність яких у воді так само необхідна. Внутрішньоклітинні рідини плазми крові, травних соків, вологи очей, спинномозкової рідини вимагають іонів натрію. Внутрішньоклітинні рідини клітин м'язів, нервів, шкіри та інших органів - іонів кальцію та калію. І знову дозування має велике значення.
У природній воді містяться не лише ці елементи. Їхня величезна різноманітність. Практично всі хімічні елементи землі у тій чи іншій концентрації перебувають у природній воді. Різниця лише у кількості. Тому так важливо, з якого джерела ви п'єте воду.
Звичайно, не завжди ми маємо можливість вивчити склад тієї води, яку нам доводиться пити. Але природа наділила нас смаковими рецепторамиі це важливий спосібшвидкого аналізу, що дає можливість зрозуміти, чи треба нам пити ту чи іншу воду. Академік І. П. Павлов говорив у тому, що з людини у процесі еволюції виробився рефлекс відрази до води неприємної чи незвичної на смак. Так що, навіть якщо немає можливості прочитати склад води на етикетці пляшки, пробуйте воду на смак і якщо вам щось не сподобається, не пийте. Хороша вода завжди приємна на смак, її хочеться пити. Тільки така вода зможе задовольнити потреби нашого організму, принести користь і не завдасть шкоди.
Споконвіку люди пили прісну річкову воду. Втім, слово «Прісна» зовсім не означає, що вона не містить солі. Просто їх набагато менше, ніж у морській воді, і вони інші – в основному, карбонати та гідрокарбонати. Кількість та склад розчинених у прісній воді солей залежить від місцевості. Якщо вода тече по твердій, нерозчинній породі, наприклад граніту, солі в неї майже не переходять і таку воду називають м'якою. Якщо ж довкола пористий вапняк, вода розчиняє досить багато солей кальцію і її називають твердою.
Жорсткість води має фізіологічне значення. Надлишок кальцію надходить разом з водою в організм і відкладається в суглобах і на стінках судин у вигляді карбонату, що важко розчиняється. Вода вимиває з ґрунту органічні речовини – гумусові кислоти, які утворюють завись. Вони надають воді бурого відтінку, неприємного присмаку і запаху.
Кольоровість води залежить від присутності деяких іонів, у тому числі тривалентного заліза і марганцю. А взагалі в сучасних річках може виявитися все, що людина виллє у воду чи ґрунт: пестициди, радіоактивні елементи, солі. важких металів, кислоти та нафтопродукти, детергенти, аміак.
Кожна дитина знає, що річкову воду треба кип'ятити, бо в ній мікроби. Кількість мікроорганізмів визначає загальне мікробне число, тобто кількість життєздатних бактерій різних видів на 1 мл води. А видовий складбактерій може бути різним і залежить від водної флори та фауни, рослинності на берегах водойми та багатьох інших причин. Проте що більше загальне мікробне число, то вище ймовірність, що серед мікроорганізмів виявляться патогенні види.
На склад річкової води впливають опади, що тануть, танення снігів, повінь і притоки, що впадають у більшу річку або озеро, а також пору року. Взимку у воді відносно багато сульфідів, нітритів та деяких гумінових речовин, зате мало бактерій.
Криниці, джерела
Ще одне традиційне джерело питної води – колодязь. Його глибина зазвичай становить 5-10 м, а живиться він підґрунтовими водами, які схильні до забруднення. Все, що потрапляє в ґрунт – нітрати, нітрити, детергенти, пестициди та важкі метали – може опинитися у колодязній воді. Є ще джерела, що б'ють із глибин. Вода в них не краща за колодязну, тому що надходить з того ж водоносного шару. Склад ключової води залежить від паводків, злив, забруднення місцевості.
Свердловини
Значно краще захищено від забруднення води глибокого залягання. Існують два водоносні горизонти. Один, піщаний, знаходиться на глибині 15-40 м. Від поверхневого шару ґрунту та можливих забруднень він надійно ізольований глинистими пластами. Глибокі водоносні шари - артезіанські - знаходяться на глибині від 30 до 230 м у вапняних товщах. Через це вода в артезіанських свердловинах може мати підвищену жорсткість. Крім того, якщо труби в свердловинах погано з'єднані, у воду можуть просочуватися забруднення та бактерії з вищих шарів, тому воду з глибоких свердловин доводиться фільтрувати та очищати.
Чиста дощова вода
Дощова вода завжди була синонімом води чистої – вона ллється прямо з неба, домішкам у ній узятись, начебто, ні звідки. Однак не велика кількістьсолей містить навіть найчистіший дощик. У дощовій воді розчиняється атмосферний вуглекислий газ, тому завжди трохи підкислена. А промислові викиди– сірчистий газ та закис азоту – роблять дощову воду ще кислішою. Ще бруднішою вона стає, коли стікає в підставлені бочки з дахів або дерев. Вода змиває з деревних крон пил, екскременти комах та виділення рослин, вимиває з рослин різні елементи(Наприклад, вуглець, кальцій, марганець).
Вода з-під крана
Нині більшість людей набирає воду не з колодязя чи дощової бочки, а з-під крана. З одного боку, вода – це гарантія якості. Воду попередньо очищають від зважених мулу та піску, органіки та неприємних запахів, знезаражують і навіть пом'якшують. Але досягти повного видаленнявсіх домішок неможливо. Крім того, для очищення та знезараження воду хлорують, що загрожує неприємними наслідками. Справа в тому, що взаємодіючи із залишками органіки, хлор утворює шкідливі речовини, у тому числі хлороформ, чотирихлористий вуглець та діоксини, які провокують рак печінки, сечового міхура та шлунка. Діоксини також потрапляють у воду з технічних стоків та атмосферного повітря(Вони містяться у вихлопних газах, тютюновому димі та димі, який утворюється при спалюванні пластикового сміття). Діоксини зберігаються у воді 10-15 років, а в людському організмі – 6-8 років. Багато водопровідних станціях воду фторують, а надлишок фтору шкідливий для емалі зубів. У водопровідній воді можуть виявитися сульфіди, сульфати, а також промислові забрудненняу вигляді хрому, нікелю, ртуті, свинцю, миш'яку, міді, радіонуклідів. Ще одне джерело домішок у водопровідній воді – труби, якими вона тече. На жаль, матеріалу, який не впливав би на якість води, що подається, зараз немає. Раніше використовували чорні сталеві труби, які швидко іржавіли. На зміну їм прийшли оцинковані труби, не настільки схильні до корозії, але цинк часто містить домішки кадмію, який шкідливий для здоров'я. Дуже стійка до корозії хромовмісна нержавіюча сталь, але чим краще сталь, тим вона дорожча. Навіть пластик не можна вважати ідеальним матеріалом, тому що при виробництві пластикових труб використовують багато органічних речовин, які можуть потрапляти у воду Крім того, будь-які труби – притулок для мікроорганізмів. Цілком очистити воду від бактерій неможливо. Загальне мікробне число питної води має перевищувати 100 на 1 л, але мікроорганізми накопичуються в найменших нерівностях труб і розмножуються. Тому люди, які хочуть пити гарантовано чисту воду, повинні її якнайкраще очищати вже після того, як наберуть з-під крана.
Згодна, це може здатися нудним та нецікавим. Але, будь ласка, прочитайте це.
Хімічні речовини надходять в організм людини не тільки при прямому споживанні води в питних цілях та при приготуванні їжі, а й побічно. Наприклад, при вдиханні летких речовин та шкірному контакті під час прийняття водних процедур.
Вода, яка тече з наших кранів, має певний хімічний склад. Хімічні речовини, що у воді, можна розділити на кілька груп.
Перша група поєднує речовини, які найчастіше зустрічаються у природній воді. До них можна віднести фтор (F), залізо (Fe), мідь (Cu), марганець (Mn), цинк (Zn), ртуть (Hg), селен (Se), свинець (Pb), молібден (Мо), нітрати , сірководень (H2S) та ін.
Друга велика група- це речовини, що залишаються у воді після реагентної обробки: коагулянти (сульфат алюмінію), флоккулянти (поліакриламід), реагенти, що оберігають водопровідні труби від корозії (залишкові триполіфосфати), а також залишковий хлор.
До третьої групи належать хімічні речовини, які потрапляють у водойми зі стічними водами (побутові, промислові відходи, поверхневі стоки сільськогосподарських угідь, оброблених хімічними засобами захисту рослин: гербіцидами та мінеральними добривами). Це пестициди, важкі метали, детергенти, мінеральні добрива та ін.
До четвертої групи належать речовини, які можуть потрапляти у воду з водопровідних труб, перехідників, з'єднань, зварювальних швів та ін. (мідь, залізо, свинець).
Мідь
Рівень міді (Cu) у підземних водах досить низький, але використання міді у складових водопроводу може сприяти значному підвищенню її концентрації у водопровідній воді.
Концентрація міді більше 3 мг/л може спричинити гостре порушення функції шлунково-кишкового тракту, яке супроводжуватиметься нудотою, блюванням, діареєю. У людей, які страждають або перенесли захворювання печінки (наприклад, вірусний гепатит), власний обмін міді в організмі порушений, тому тривале її вживання з водою може спричинити розвиток цирозу печінки.
Найбільш чутливі до підвищеної концентрації міді у воді немовлята, які перебувають на штучному вигодовуванні. У них ще в дитячому віці за умови вживання такої води виникає реальна загроза розвитку цирозу печінки.
Безпечна добова доза міді становить 0,5 мг/кг маси тіла. Виходячи з цієї дози, розраховується гранично допустима концентрація міді в питній воді: 1-2 мг/л.
Залізо
Залізо (Fe) - це один із основних елементів природної води, в якій його концентрація в середньому коливається від 0,5 до 50 мг/л.
Іншими джерелами заліза у водопровідній питній воді є залізовмісні коагулянти, які використовуються у процесах водопідготовки. Це може бути залізо, що проникає у водопровідну воду з ділянок сталевих та чавунних водопровідних труб, що зазнали корозії. При підвищеному вмісті заліза в питній воді вона набуває іржавого кольору та металевого присмаку. Така вода непридатна для вживання.
Регулярне вживання питної води з підвищеним вмістом заліза, тобто більше 0,4-1 мг/кг маси тіла на день, може призвести до розвитку захворювання, яке називається гемохроматозу.
Воно характеризується відкладенням сполук заліза в органах та тканинах людини.
Крім цього, дуже високі дози заліза у воді можуть бути смертельними для організму; ці цифри коливаються від 40 до 250 мг/кг маси тіла. При цьому розвивається геморагічний розпад та відшарування ділянок слизової оболонки шлунка.
Безпечна добова доза заліза становить 0,8 мг/кг маси тіла, а гранично допустима концентрація заліза у питній воді – 0,3 мг/л.
Свинець
Джерелами свинцю (Pb) у питній водопровідній воді можуть бути: свинець, розчинений у природній воді; свинець забруднювачів, які потрапляють у природну воду різними шляхами (наприклад, бензин); свинець, що міститься у водопровідних трубах, перехідниках, зварювальних швах та ін.
При вживанні води з підвищеним вмістом свинцю можуть розвиватися гострі або хронічні отруєння людини. Гостре отруєння свинцем небезпечне тим, що може призвести до смерті.
Хронічне отруєння свинцем розвивається при постійному вживанні малих концентрацій свинцю. Цей хімічний елементмає властивість накопичуватись у тканинах організму, а симптоми отруєння з'являються при досягненні концентрації свинцю в крові 40-60 мг/100 мл.
При цьому спостерігаються ураження центральної та периферичної нервової систем, кишківника, нирок. Свинець відкладається практично у всіх органах та тканинах людського організму, проте його улюблена локалізація - це волосся, нігті, слизова оболонка ясен (так звана свинцева облямівка на яснах).
Основний механізм дії свинцю на організм зводиться до того, що він блокує роботу ферментів, які беруть участь у синтезі гемоглобіну. Внаслідок таких патологічних процесів червоні кров'яні тільця втрачають свою здатність переносити кисень, розвиваються анемія та хронічна недостатність організму в кисні.
Крім порушення кисневого транспорту, свинець блокує утворення вітаміну D, який необхідний для відкладення кальцію в кістках.
Вживання води з високим вмістом свинцю вагітними жінками підвищує ризик передчасних пологів та розвитку вроджених каліцтв у плода.
Гранично допустима концентрація свинцю у водопровідній воді має перевищувати 0,01 мг/л.
Фтор
Надходження фтору (F) в організм людини залежить від вмісту його в питній воді та їжі. Рекомендований вміст фтору в питній воді за умов російського клімату має перевищувати 1,2 мг/л.
При недостатньому надходженні фтору в організм може розвинутись тотальний карієс зубів. Підвищити надходження фтору можна шляхом спеціального фторування водопровідної води.
Сірководень
Сірководень (H2S) - це газ, який у концентрації понад 0,05 мг/л надає водопровідній воді неприємного запаху, що нагадує запах тухлих яєць.
У воді, добре збагаченій киснем, сірководень окислюється та запах зникає.
При вживанні сірководень небезпечний. Небезпечними можуть бути сполуки сірки, такі як сульфіди, які ушкоджують слизову оболонку травного тракту, викликають нудоту, блювання, біль у животі. Смертельна доза натрію сульфіду для людини становить 10-15 г.
Цинк
Цинк (Zn) міститься майже переважають у всіх продуктах, й у воді зокрема. У ній він присутній у вигляді солей та органічних сполук.
Його вміст у природній воді не перевищує 0,05 мг/л, але у водопровідній питній воді його концентрація може бути вищою за рахунок додаткового надходження з водопровідних труб.
Максимально допустима добова доза цинку становить 1 мг/кг. Високий змістсолей цинку в питній воді може спричинити серйозне отруєння організму людини.
При одноразовому вживанні 500 мг сульфату цинку спостерігаються лихоманка, нудота, блювання, біль у шлунку, діарея, яка з'являється через 12-13 годин після вживання підвищеної дози цинку.
Щоденне вживання 440 мг солей цинку спричиняє утворення ерозій на слизовій оболонці шлунка.
При повсякденному вживанні 80-150 мг солей цинку розвивається підвищення фракцій холестерину крові.
Встановлено, що рівень солей цинку у водопровідній питній воді більше 3 мг/л робить її непридатною для вживання.
Алюміній
Алюміній (Al) є у природній воді. Вміст алюмінію в ґрунтових водах коливається не більше 14-290 мг/л, а поверхневих водах становить 16-1170 мг/л.
Сульфат алюмінію широко використовується в процесах водопідготовки як коагулянт, і присутність його в питній воді є результатом недостатнього контролю при виконанні цих процесів.
Щодня в організм людини надходить від 5 до 20 мг алюмінію, значна доза якого надходить із питною водою (залишковий сульфат алюмінію).
При вивченні впливу на організм людини сполук алюмінію було встановлено, що цей хімічний елемент великих кількостяхможе спричинити пошкодження нервової системи.
Алюміній сприяє розвитку прогресуючих паралічів м'язів, можлива смерть через зупинку дихання та припинення серцевої діяльності.
Алюміній може спричинити тремтіння голови, кистей рук, нижньої щелепи, стоп.
Ртуть
У звичайних умовах неорганічна ртуть (Hg) є в природній воді в концентраціях менше 0,5 мг/л. Рівень ртуті у воді може підвищуватися внаслідок її техногенних та інших забруднень. Негативний вплив ртуті на організм людини полягає в пошкодженні будь-якої тканини, з якою вона контактує, але найбільшу шкоду ртуть завдає нервовій системі та ниркам.
Вживання дози ртуті, що перевищує гранично допустиму, викликає порушення психіки, втрату шкірної чутливості, слуху, зору, мови, клонічні судоми, серцево-судинний колапс і шок.
Також відбувається ослаблення серцевої діяльності та розширення судин, що призводить до падіння тиску в артеріях до такого низького рівня, при якому підтримання життєвих функцій організму неможливе.
Сполуки ртуті провокують розвиток гострої ниркової недостатності, тяжких захворювань травного тракту.
Летальний результатможе наступити при внутрішньому прийомі близько 500 мг ртуті. При вживанні малих доз ртуті вагітними жінками у новонароджених дітей виявляють потворність розвитку та вроджені тяжкі захворювання головного мозку.
Гранично допустима концентрація ртуті у водопровідній питній воді становить 0,0005 мг/л.
Хлор
Хлор (С1), а точніше, хлорсодержащіе сполуки, - один з основних реагентів, що використовуються на водоочисних станціях для знезараження та освітлення води, що надходить до будинків росіян.
У воді хлор утворює гіпохлорну кислоту та гіпохлорид натрію. Ці хімічні сполуки, похідні хлору, можуть бути небезпечними для здоров'я при їх високих концентраціях у воді.
Особливо чутливі до дії хлору діти. Невеликі дози хлору можуть сприяти розвитку запалення слизової оболонки ротової порожнини, глотки, стравоходу, викликати спонтанну блювоту.
Вода, що містить велику кількість хлору, чинить токсичну дію на організм людини, провокує виникнення бронхіальної астми, різних запальних процесів на шкірі, що сприяє підвищенню рівня холестерину в крові, провокує виникнення лейкозу.
Гранично допустима концентрація залишкового хлору водопровідної питної води становить 0,1-0,3 мг/л.
Молібден
Вміст молібдену (Мо) у питній воді зазвичай не перевищує 0,01 мг/л, але в місцях розташування руд, багатих на молібден, його концентрація може підвищуватися до 200 мг/л.
Молібден надає воді слабозв'язного смаку. У дозах 10-15 мг/л цей елемент викликає підвищення рівня сечової кислоти в крові людини, остеопороз кісток та захворювання, подібне до подагри, яке проявляється болями в кистях і стопах, збільшенням розмірів печінки (гепатомегалія), функціональними розладами травного тракту, печінки та нирок .
Рекомендований вміст молібдену у питній воді становить 0,07 мг/л.
Селен
Селен (Se) у питній воді зазвичай міститься у дозі близько 0,01 мг/л.
При одноразовому вступі до організму великої дози селену виникають ознаки гострого отруєння, такі як блювання, діарея, біль у животі, озноб, тремтіння та оніміння кінцівок.
Постійне вживання підвищених концентрацій селену призводить до розвитку захворювання, що називається селенозом. Воно проявляється функціональними розладами в роботі органів травного тракту, знебарвленням та підвищеним випаданням волосся, витонченням і ламкістю нігтів, різними дерматитами, карієсом зубів.
Зміни на шкірі, нігтях та волоссі виявляються при вмісті селену у воді 0,66 мг/л.
Гранично допустимий вміст селену у питній воді становить 0,01 мг/л.
Кальцій
Кальцій (Са), що надходить в організм, має сприятливу для людини здатність ущільнювати клітинні та міжклітинні колоїди, а також впливати на процеси утворення клітинної оболонки.
Виявлено здатність іонів кальцію ущільнювати клітинну оболонкута знижувати клітинну проникність, що призводить до зниження кров'яного тиску, а при недостатній концентрації іонів кальцію відбувається розчинення міжклітинних спайок, розпушування стінок кровоносних капілярів та збільшення клітинної проникності, що призводить до підвищення кров'яного тиску.
Відома позитивна ролькальцію у процесі згортання крові.
Магній
Магній (Mg) також необхідний організму людини, він міститься в кожній клітині тіла людини і постійно вводиться в організм з їжею і водою.
Виявлено також негативний вплив підвищеного вмісту магнію на нервову систему людини, здатність його викликати оборотне пригнічення центральної нервової системи, так званий магнієвий наркоз.
Спочатку магній, що надходить в організм людини у більш високих дозах, ніж це передбачено гігієнічними нормативами, вражає рухові нервові закінчення, а за більш високих концентрацій впливає і на центральну нервову систему.
Наркотична дія магнієвих солей пригнічується іонами кальцію.
Срібло
У природній воді вміст срібла (Ag) становить близько 5 мг/л. У воді, в яку спеціально додають срібло з метою дезінфекції, його вміст не повинен перевищувати 50 мг/л. При надходженні до людини великих доз срібла розвивається гостре отруєння.
Летальна доза нітрату срібла становить 10 г прийому внутрішньо. Постійне вживання срібла в дозах, що перевищують гранично допустимі, призводить до розвитку хронічного отруєння, званого аргірією. Першою ознакою хронічного отруєння сріблом та його сполуками є посилення пігментації райдужної оболонки очей.
Срібло відкладається також у шкірі, волоссі, інших органах. Відбувається знебарвлення відкритих ділянок шкіри, яке обумовлено переходом акумульованого в шкірі срібла до його сполук, наприклад сульфід срібла. У деяких випадках срібло може мати позитивний ефект, який проявляється у стимулюванні вироблення меланіну.
Ще, здавалося б, нещодавно процес перетворення водопровідної води на питну не викликав особливих роздумів у міського жителя. Не всі вважали обов'язковою навіть таку просту підготовчу процедуру, як кип'ятіння водопровідної води для пиття. А приготування їжі на водопровідній воді здавалося настільки природним, що й думок не виникало про те, що може бути інакше.
Наразі централізованим водопостачанням в Україні забезпечено близько 80% населення. Однак мало хто з жителів великих і не дуже великих міст вважає воду з-під крана якісною та безпечною питною водою, і вже принаймні вживання водопровідної води як питної не входить до уявлення про здоровому образіжиття.
Чому ж змінилося ставлення споживача до водопровідної води? Можна назвати кілька як глобальних, так і специфічно місцевих причин, зокрема:
- стали бруднішими природні води, що є джерелами водопостачання; запаси чистої води планети катастрофічно скорочуються;
- якість водопідготовки на вітчизняних комунальних підприємствах, що перебувають у тяжких економічних умовах, викликає великі сумніви (хоч би як ми не ставилися до хлорування води, але й хлору іноді бракує, щоб дезінфікувати воду, що подається до міського водопроводу);
- споживачі більше дізналися про склад водопровідної та природних вод, про наявність у них забруднювачів різної природи. З'явилися нові, більш чутливі та вибіркові методи аналітичного контролю, що дозволяють визначати такі домішки та на такому рівні концентрацій, контролювати які раніше не було можливості;
- стали більш доступними як інформація про засоби домашньої доочищення води, так і самі засоби - побутові фільтри, водоочисники, а також всілякі поліпшуючі та очищувальні добавки;
- громадськість тепер краще знає, як проблема питної води вирішується за кордоном.
Для вітчизняного масового споживача основним джерелом знань про питну воду є, безсумнівно, реклама. Системи побутової очистки води або очищаючі воду добавки поширюються головним чином через різні маркетингові мережі, і кожна мережа супроводжує свій продукт роз'яснювально-переконливими листівками, буклетами, відеокасетами. Сам принцип мережного маркетингу – поширення рук у руки – надає сприйняттю рекламної інформації особистісні відтінки, і, очевидно, підвищує її значущість для споживача проти знеособленою рекламою у засобах масової інформації.
Незалежно від типу продукту та рівня грамотності доводів, загальний змістінформації такого роду один: гарна якістьпитної води - турбота того, хто цю воду п'є. Не заперечуючи цього висновку, розглянемо деякі аспекти якості води з погляду хіміка.
Світові резерви води
Маса води лежить на поверхні Землі становить 1,39*1018 т, переважна більшість її міститься у морях і океанах. Близько шістдесятої частини загального запасускладають льодовики Антарктики, Антарктиди та високогірних районів (2,4*1016 т), приблизно стільки ж є підземних вод, але лише невелика їх частина – прісні. Лише одну десятитисячну частину від загальної кількості складають доступні для використання прісні води в річках, озерах, болотах та водосховищах – 2*1014 т. Ще приблизно одна стотисячна частина знаходиться в атмосфері – 1,3*1013 т.
Запаси прісної води розподілені нерівномірно. Перед дев'яти країн, включаючи Росію, Канаду та США, але виключаючи Західну Європу, припадає 60% світових запасів прісної води. За визначенням Європейської економічної комісії ООН не забезпеченою водою вважається держава, водні ресурси якої не перевищують 1,5 тис. куб. м на одного мешканця. В Україні за посушливі роки на одного жителя припадає 0,67 тис. куб. м річкового стоку. Саме річковий стік складає основну частину загального фонду води. Навіть з урахуванням природних водойм, водосховищ та підземних вод Україна за запасами доступної для використання води належить до малозабезпечених країн.
Що міститься у природній воді?
Вода, найкращий природний розчинник, ніколи не буває абсолютно чистою. Вода розчиняє тверді речовини, З якими контактує, – ґрунти, породи, мінерали, солі. У воді розчиняються гази атмосфери та гази, що надходять із глибини землі, наприклад, сірководень, оксид вуглецю, водень, метан. У природних водах, особливо в поверхневих, містяться також значні кількості органічних речовин – продуктів життєдіяльності та розкладання водних організмів. До домішок природного походження додаються речовини антропогенного походження, асортимент яких охоплює практично всі класи неорганічних та органічних сполук.
Якісний та кількісний хімічний склад природних вод дуже різноманітний і визначається фізико-географічними умовами. Вміст розчинених речовин у воді прийнято виражати мг/л. У зарубіжної літературивикористовуються та інші одиниці:
Ppm (part per million, частин на мільйон) – відповідає 1 мг/л;
ppb (part per billion, частин на мільярд) відповідає 1 мкг/л або 0,001 мг/л;
ppt (part per trillion, частин на трильйон) – відповідає 0,001 мкг/л.
- Розчинені гази - кисень, азот, вуглекислий газ, сірководень, метан і т.д.
- Головні іони (сольові компоненти) - аніони карбонату, гідрокарбонату, хлориду, сульфату; катіони калію та натрію, магнію, кальцію. У поверхневих водах їх вміст виражається десятками та сотнями мг/л. Сукупність цих компонентів створює мінералізацію води, що вимірюється в г/л. Для прісних вод мінералізація становить 0,2-0,5 г/л, для слабомінералізованих – 0,5-1,0 г/л, для солонуватих – 1-3 г/л. Далі йдуть солоні води; води із мінералізацією понад 50 г/л називають розсолами.
Наявність катіонів кальцію та магнію надає воді сукупність властивостей, яка називається жорсткістю води. У нашій країні жорсткість води вимірюють ммоль екв/л: 1 ммоль екв/л відповідає 20,04 мг/л кальцію або 12,16 мг/л магнію. В інших країнах використовують так звані градуси жорсткості: німецьку (10 мг оксиду кальцію в 1 л води, відповідає 0,357 ммоль екв/л); англійська (1 г карбонату кальцію в 1 галоні, тобто в 4,546 л води, відповідає 0,285 ммоль екв/л). Найдрібніший градус - американський, він відповідає 0,020 ммоль екв/л.
- Біогенні елементи- азот (у вигляді аміаку, амонію, нітриту, нітрату та азоту органічних сполук); фосфор (у вигляді фосфатів та органічних сполук), кремній (у вигляді ортосилікатів), залізо (II та III). Ці елементи необхідні харчування та розвитку живих організмів. Однак деякі з сполук при високих концентраціях мають токсичну дію, наприклад, не органічні сполукиазоту, особливо амонійний азот. Для вод рибогосподарського призначення гранично допустима концентрація (ГДК) аміаку дорівнює 0,08 мг/л, амонію – 2 мг/л.
- Мікроелементи - це метали та деякі неметали (бром, йод, бор), вміст яких у водах знаходиться в межах кількох десятків і менше мкг/л. Частина металів – марганець, цинк, молібден та кобальт відносяться до так званих біометалів, які беруть участь у біохімічних процесахживих організмів і яких живі істоти що неспроможні розвиватися. Інші мікроелементи, такі як кадмій, свинець, ртуть, хром є антропогенними забруднювачами і виявляють сильну токсичність, саме їх мають на увазі, говорячи про забруднення важкими металами. Особливу небезпеку для життя становлять мікроконцентрації радіонуклідів стронцію, цезію, плутонію. Втім біометали при перевищенні ГДК також токсично впливають на живі організми. До того ж, токсичність мікроелементів залежить від того, в яких хімічних формах вони знаходяться. Найбільшу токсичність мають металоорганічні сполуки, наприклад, діетилртуть.
- Органічні речовини Їх зміст іноді характеризують загальним змістом пов'язаного органічного вуглецю. Однак такий показник мало що означає в оцінці ступеня забрудненості природних вод. Органічні речовини, що містяться в природних водах, слід розділити на дві групи. До першої відносяться органічні сполуки природного походження, в основному гумінові та фульвокислоти, карбонові та амінокислоти, карбонільні сполукискладні ефіри (пов'язаний у них вуглець становить 1,5-30 мг/л) та деякі інші сполуки із вмістом зв'язаного вуглецю 0,2-12 мг/л. Другу групу органічних компонентів природних вод становлять численні сполуки антропогенного походження, вміст яких залежить від інтенсивності забруднення води та змінюється у дуже широких межах, аж до кількох мг/л. Це ароматичні вуглеводні(бензол, толуол, феноли, нафталін), галогеновмісні сполуки (хлороформ, дихлоретан, дихлофос), азотовмісні сполуки (аміни, піридин, поліакриламід, сечовина), метанол, бензиловий спирт, олії, нафтопродукти, барвники, синтетичні поверхнево-активні речовини (СПАВ ).
Компоненти природних вод можуть знаходитися в різних агрегатних станах: у розчині у вигляді молекул та іонів; у колоїдному стані - у вигляді частинок розміром від 0,001 мкм до 1 мкм, непомітних при звичайному спостереженні; у вигляді суспензій - більших частинок, що надають воді каламутність. Значна частка мікроелементів знаходиться в колоїдних та зважених частинках. До мікрочастинок належать також різні мікроорганізми.
Як і всі об'єкти довкілля, природна вода забруднюється у процесі господарської діяльностілюдини. 18 грудня 1962 року на 27 сесії Генеральної Асамблеї ООН було прийнято резолюцію “ Економічний розвитокі охорона природи”, що започаткувала природоохоронний рух. Зроблені на той час оцінки свідчили про те, що запасів чистої води та чистого повітряна планеті вистачить три десятиліття. Вони вже минули, і аналіз стану водних джерелпризводить до невтішного висновку, що цей прогноз справдився.
Воду джерел водопостачання прийнято ділити на категорії залежно від ступеня забруднення – від чистої води (I клас якості) до забрудненої (IV клас) та брудної (V клас). У 50-60-ті роки ХХ століття, коли розроблялися технології водоочищення, що використовуються зараз, поверхневі джерела були віднесені до I класу якості.
Наразі з 50 водних об'єктів України, на яких проводилися гідробіологічні та хімічні дослідження, не виявилося жодного, що відповідає поняттю «чиста вода».
Незважаючи на спад виробництва, який призвів до деякого скорочення промислових стічних вод, у басейнах Дунаю, Дністра, Західного та Південного Бугу та Сіверського Дінця спостерігається підвищений вміст сполук азоту, фенолів, нафтопродуктів, важких металів. Воду цих джерел класифікують як забруднену та брудну (IV та V класи якості).
Стан малих річок та природних водойм оцінюють як катастрофічний; постійно погіршується якість підземних вод. А технологія водопідготовки та очищення води залишилася практично без змін.
Ксенобіотики та супертоксіканти. Забруднення довкілля – зворотний бікпрогресу у галузі хімічного синтезу. Нині кількість хімічних сполук, створених людиною, сягає 7 млн. У повсякденній практичній діяльності використовується близько 70 тис. хімічних продуктів, та його номенклатура розширюється на 500-1000 одиниць на рік.
Речовини антропогенного походження відрізняються тим, що по відношенню до них організм людини (і не тільки людини) не має генетичною пам'яттюдоцільної протидії. Це чужі до живої природи речовини – ксенобіотики, для них у живих організмах природою не передбачено шляхів переробки та виведення. Тому ксенобіотики схильні накопичуватися в організмах та спотворювати природні біохімічні процеси.
Вплив забруднюючих речовин на організм може бути власне токсичним та органолептичним. Останнє виявляється у вигляді неприємного запаху чи смаку. Токсична дія може бути загальноекологічною, канцерогенною, мутагенною, викликати професійні або специфічні захворювання.
Серед безлічі забруднювачів виділяються супертоксіканти – речовини, які навіть у мінімальних кількостях мають прямий чи опосередкований вплив на здоров'я людини. Всесвітня організація охорони здоров'я (ВООЗ) визначила список таких супертоксикантів. Сюди входять, передусім, ті речовини, які синтезували і виробляють саме як отруйні – інсектициди, пестициди, зооциди тощо. буд. роботи автомобільних двигунів тощо. Особливу небезпеку становлять:
- ароматичні вуглеводні (АУ) – речовини, що містять бензольне кільце;
- поліароматичні вуглеводні (ПАУ) – речовини, що містять конденсовані бензольні кільця:
Бензол
- поліхлоровані дифеніли (ПХДФ).
Що відбувається з водою під час водопідготовки?
Перед подачею води в централізовані системиводопостачання її попередньо доводять до кондиції, передбаченої нормативними документами. Під час водопідготовки до води додають спеціальні хімічні реагенти.
- Освітлення полягає у видаленні великодисперсних та колоїдних домішок, що зумовлюють кольоровість та каламутність води. Для цього до води додають коагулянти (сульфати алюмінію або заліза, хлорид заліза) і флокулянти (поліакриламід, дрібнодисперсна кремнієва кислота та ін) і відокремлюють пластівці, що випадають.
- Знезараження води необхідне для знищення хвороботворних мікроорганізмів і вірусів, а також деяких видів мікроорганізмів (наприклад, нитчастих, зооглейних, бактерій, що сульфатвідновлюють, залізобактерій), які викликають біологічне обростання і корозію трубопроводів. Найбільш поширене хлорування води. Інші способи знезараження полягають у використанні озону або ультрафіолетового опромінення.
- Стабілізація. Стабільною називають воду, яка не виділяє і не розчиняє накипу, що складається переважно з карбонату кальцію. Вода, що розчиняє накип, викликає корозію сталі та інших металів. Для стабілізації такої води її обробляють лужними реагентами: гашеним вапном, кальцинованим содою. Воду, схильні до виділення накипу, стабілізують додаванням кислот, поліфосфатів, обробляють вуглекислим газом.
- Пом'якшення води полягає у видаленні солей жорсткості, утворених катіонами кальцію та магнію. При реагентному пом'якшенні використовують згадані гашене вапно і кальциновану соду. Інший спосіб пом'якшення пов'язаний з пропусканням води через шар зернистого катіоніту, при цьому катіони кальцію та магнію поглинаються катіонітом, обмінюючись на іони натрію, водню або амонію.
Деякі види вод потребують додаткових операцій – знезалізнення, знекремнення, також пов'язаних із застосуванням хімічних реагентів.
Частина реагентів, що застосовуються для водопідготовки (сода, вапно, сполуки заліза) складаються з компонентів, що були і у вихідній воді. Але загалом очевидно, що на станціях водопідготовки якісний склад води поповнюється новими хімічними компонентами. Тут і домішки, що містилися в реагентах, і те, що утворилося у побічних реакціях, що супроводжують водопідготовку.
Багато побічних продуктів хлорування та озонування включені ВООЗ до списку пріоритетних токсикантів. Токсикологічні дослідженняпоказали, що вони канцерогенні та (або) несприятливо впливають на відтворення або розвиток лабораторних тварин.
Нормування якості води, чи яку воду називають питною?
Забезпечення населення якісною та безпечною для здоров'я питною водою – справа державної ваги. 10 січня 2002 року Верховна Рада України ухвалила Закон "Про питну воду та питне водопостачання". Він стосується всіх постачальників питної води, які забезпечують населені пунктита окремі об'єкти питною водою шляхом централізованого водопостачання або за допомогою пунктів розливу води, у тому числі пересувних (пам'ятаєте автоцистерни?).
Відповідно до Закону вода питна – це вода, яка за органолептичними властивостями, хімічним та мікробіологічним складом та радіологічними показниками відповідає державним стандартам та санітарному законодавству. В Україні продовжує діяти державний стандарт, що існував у СРСР (ГОСТ) 2874-82 «Вода питна. Гігієнічні вимоги та контроль за якістю». Стандарт нормує на безпечному рівні мікробіологічні, токсикологічні та органолептичні показники питної води. Показники двох останніх групвідносяться до хімічного складу та включають нормативи для речовин:
- що зустрічаються у природних водах;
- що додаються до води в процесі обробки у вигляді реагентів;
- джерел промислового, побутового, сільськогосподарського забруднення водопостачання.
Нешкідливість хімічного складу води характеризують токсикологічні показники. Встановлено граничні вмісти ряду токсикантів у питній воді (мг/л), наприклад:
Нормуються і концентрації речовин, що впливають на органолептичні властивості води, наприклад, згідно з ГОСТ 2874-82, не повинні перевищувати наступних нормативів:
Сухий залишок, що характеризує наявність у воді мінеральних солей та нелетких речовин, не повинен перевищувати 1 г/л; отже, питну воду, що відповідає нормативам, можна віднести до слабомінералізованих.
Органолептичні властивості води виражаються показниками запаху, смаку, кольору та каламутності, які також нормовані ГОСТ.
Як співвідносяться ці нормативи з дійсною якістю та безпекою водопровідної води? Тут можна виділити три типи ситуацій.
Ситуація 1. Водоканалами, що поставляється, вода не відповідає нормативам. За словами головного державного санітарного лікаря РФ Г. Г. Онищенко ("Екологія і життя", 1999, 4), загалом по Росії 20,6% проб, взятих з водопроводу, не відповідають гігієнічним вимогамдо питної води за санітарно-хімічними показниками та 10,6% – за мікробіологічними. На Україні 2000 року у пробах, взятих із водопроводу, відхилення складу води від чинних нормативів становило в середньому близько 12%. Водночас у деяких областях, наприклад Луганській, лише 10% джерел питної води відповідають нормативам.
Ситуація 2. Вода, що постачається в централізовані системи водопостачання, відповідає нормативам, а дійшла до споживача – ні. Додатковим джерелом забруднення є водопровідні труби. Найчастіше низька якістьводопровідної води пов'язано з підвищеним вмістом у ній заліза та марганцю. Концентрація заліза підвищується за рахунок корозії сталевих та чавунних водопровідних труб. Корозії сприяє м'яка вода. За даними регіональних органів санепідемслужби Росії, близько 50 млн. Чоловік, тобто третина населення країни, п'ють воду з підвищеним вмістом заліза.
У процесі експлуатації водопровідні труби покриваються всередині нальотом, осадом, що складається переважно з мінеральних солей. Цей осад служить своєрідним «накопичувачем» всіляких домішок: поглинає їх, коли через труби йде забруднена вода, і виділяє, коли труби подають чистішу воду. Ті, кому доводилося бути присутніми при заміні водопровідних труб, могли бачити на поверхні такого осаду слизовий шар, схожий на мул. У ньому знаходяться мікроорганізми – водорості, бактерії, віруси, що розмножуються у закритому просторі водопровідних труб. Про наявність у водопровідній воді деяких з них, а також про патогенну дію інших стало відомо порівняно недавно. Агентство з охорони навколишнього середовища США, підвищуючи вимоги до безпеки питної води, передбачає доповнити нові стандарти правил контролю 36 забруднювачів, розділених на три списки. Список 3 складають забруднюючі речовини, нещодавно виявлені у питній воді: водорості та токсини; Echoviruses; Coxsackieviruses; Helicobacter pylori; Microsporidia; Caliciviruses; Adenoviruses. Звісно, їх доцільно контролювати не так на станції водопідготовки, а місці споживання. Аналітичні методидля них знаходяться ще на ранній стадіїрозробки.
Ситуація 3. Водоканалом, що поставляється Водоканалом, і водопровідна вода, що дійшла до споживача, відповідає нормативам ГОСТ. Чи це означає, що вона дійсно досить чиста для пиття і нешкідлива для здоров'я? Чинний ГОСТ передбачає контроль 10 токсикологічних та 9 органолептичних показників, але серед нормованих показників токсичності згадується вміст лише однієї органічної речовини – залишкового поліакриламіду, що застосовується для освітлення води під час водопідготовки. ГОСТ не передбачає визначення інших органічних речовин, що належать до токсикантів та супертоксикантів. Не передбачено навіть контролю побічних продуктів хлорування води. Адже для питної води встановлено ГДК нафтопродуктів, СПАР, фенолів, 6 аліфатичних і 23 циклічних вуглеводнів (до цього класу належить супертоксикант бенз(а)пірен), 78 галогеновмісних сполук та ГДК ще понад шість сотень різних органічних речовин.
Для впровадження нового стандарту виділено "перехідний період" з 2000 до 2005 року. Державний контроль за якістю води покладено на лабораторії санепідемслужби. Однак ні вони, ні Водоканали зараз не мають матеріальної бази для роботи відповідно до СанПіН, і формування її за нинішніх економічних умов є дуже проблематичним. Справа в тому, що аналіз води за нормативами ГОСТ 2874-82 виконувався за допомогою найдоступніших приладів – фотоколориметрів, рН-метрів або хімічними методами, які зовсім не вимагають спеціального обладнання. Органічні забруднювачі цими методами визначати чи неможливо, чи дуже складно. Для сучасного контролю складу води необхідні більш чутливі та вибіркові методи аналізу, що розрізняють речовини подібної будови, але різної токсичності та дозволяють визначати низькі та дуже низькі концентрації забруднювачів – на рівні ГДК. Один із методів, що задовольняє цим вимогам, – хроматографія. На жаль, і самі хроматографічні прилади, і їхнє обслуговування в процесі експлуатації обходяться дуже дорого.
Лише коли в Україні знайдуться засоби для оснащення подібною апаратурою всіх лабораторій, що виконують поточний масовий аналіз води, з'явиться об'єктивніша інформація про те, що тече з водопровідного крана. Ця інформація потрібна не лише споживачеві; будь-які проекти в галузі екології, оздоровлення водних ресурсів, модернізації водопостачальних підприємств мають базуватись на надійних даних про хімічний склад вод.
Яку воду п'ють у Західній Європі та Північній Америці?
У Західній Європі та Північній Америці склалася різна культура споживання питної води.
Жителі Західної Європи першими стали замінювати водопровідну воду пляшками з натуральною природною водою, першими в масовому масштабі стали застосовувати домашні системи доочищення води.
Потім ці продукти з'явилися у США, близько десяти років тому – у Росії та Україні.
За закордонними даними, у Європі споживання бутильованої води становить 100 л на особу на рік, у США – 43 л, у Канаді – 20 л, у Росії поки що менше 1 л, але темп зростання споживання – один із найвищих у світі.
Чому Західна Європа раніше за всіх перестала вважати питною водопровідну воду? У щільно заселеній Західній Європі запаси прісної води обмежені (як і в Україні). Тут річки та озера раніше і сильніше, ніж у Північній Америці, зазнали наслідків інтенсивної господарської діяльності та втратили чистоту. Велику забрудненість поверхневих вод Європи в порівнянні з Північною Америкою ілюструють дані про вміст у водах цих регіонів чотирихлористого вуглецю, одного з пріоритетних забруднювачів (він використовується як розчинник у хімічній промисловості та для хімічного чищення):
У Європі (Німеччина, 1976 рік) зареєстрований і найвищий рівень разового забруднення річкової води чотирихлористим вуглецем: від 160 до 1500 мг/л у річці Рейн, у середньому 75 мг/л у річці Майн.
Жителі Західної Європи першими відчули та усвідомили, що запас води обмежений, і чим більше воду використовують, тим важче та дорожче її обробляти. Воду із чистих джерел розумніше розливати у пляшки, а не подавати у водопровід.
У США водопровідна вода вважається питною. Її якість охороняється федеральним законом "Про безпеку питної води", 25-річчя якого дуже широко відзначалося в США в 1999 році Президент, законодавці, громадські організаціївизнали ефективність закону, його позитивний впливна здоров'я нації. Відповідно до цього закону міська влада зобов'язана доводити до відома населення інформацію про якість води централізованого водопостачання, наприклад, розміщуючи її в Інтернеті на муніципальному сайті. Так, шанувальники телесеріалу «Санта-Барбара» можуть звернутися на сайт www.ci.santa-barbara.ca.us та дізнатися про якість води, яка подається до будинків їхніх улюблених телегероїв. В інформації повідомляється про стан джерел питної води міста та про вміст речовин, контрольованих на станції водоочищення, у розподільчій системі та у споживчій водопровідній системі. У розподільчій системі контролюють переважно побічні продукти хлорування води.
У США бутильована вода (в основному імпортна з Європи) теж швидко стає популярною як основний альтернативний напій, подібно до безалкогольних напоїв або холодного чаю. Але тут пляшка з водою не замінює водопровід, скоріше, є зручною формою транспортування: більша частина пляшкової води споживається в машинах. Муніципальна інформація переконує населення в тому, що водопровідна вода повністю безпечна для пиття і не потребує заміни бутильованою водою. Більше того, близько 25% бутильованої води, що продається в США, – це муніципальна водопровідна вода, іноді фільтрована, іноді ні.
У 2001 році в Росії почав виходити журнал "Питна вода". Редакція журналу, обговорюючи доступність інформації про якість водопровідної води в США, висловила готовність розміщувати на своїх сторінках інформацію Водоканалів про якість води, що подається. Редакція також рекомендує розміщувати таку інформацію в Інтернеті, наприклад, на корпоративному сайті Водоканалів, який створений у Санкт-Петербурзі - http://www.waterandecology.ru/vodokanal. Поки що цей заклик не почутий. На сайті серед інших представлений один український Водоканал – Луцький.
Особливості доочищення водопровідної води
Для додаткової очистки воду пропускають через фільтри, переганяють, отримуючи дистильовану воду, або обробляють сорбентами (тверді речовини, що поглинають розчинені домішки).
Про що слід пам'ятати, використовуючи воду для пиття?
Вода, що дистилює, може містити хлорорганічні речовини – побічні продукти хлорування води. Вони леткі і при дистиляції відганяються і потім конденсуються разом із водяною парою. Вміст летких хлороганічних речовин у дистильованій воді (як і водопровідної) зменшується при кип'ятінні або відстоюванні. Вода, що дистилює, містить помітну кількість сполук міді, тому що внутрішні частини установок для дистиляції, як правило, латунні.
Очищення на фільтрах ефективне доти, доки фільтр не виробив свій ресурс, інакше кажучи, не засмічився. Тут споживачеві доводиться покладатися на вказівки про ресурс виробників фільтра, а також на те, що вода, що очищається, не брудніша за ту, за якою цей ресурс встановлювали. Відомо, що ресурс фільтра може відрізнятися в десятки разів залежно від складу води, що очищається; до того ж методи оцінки ресурсу в різних виробників різні, що ускладнює зіставлення різних водоочисних пристроїв ефективності.
При використанні природних сорбентів, наприклад глин, виникає питання про хімічну та бактеріологічну чистоту самого сорбенту.
У всіх випадках доочищена вода містить менше розчинених речовин. Поряд із забруднювачами з води видаляються і речовини природного походження, зокрема, корисні мінералита мікроелементи. Тому частина західноєвропейських, а зараз і вітчизняних споживачів вважає головним недоліком обробленої води те, що при її регулярному вживанні організм недоотримує цінних поживних речовин. Однак питна вода ніколи не була і не є головним джерелом необхідних для організму мінеральних речовин або мікроелементів. Мабуть найбільшим є внесок питної води в забезпечення організму фтором – до половини добової потреби. Потреба інших елементах чи мікроелементах забезпечують переважно, звісно, продукти харчування; води для цього потрібно було випити занадто багато. Це демонструють такі дані:
| Елемент | Середня добова потребадорослої людини, мг | Концентрація у воді, мг/л | Кількість води, що містить добову нормуелемента, л | Кількість продуктів харчування, що містить добову норму елемента |
| Кальцій | 80 г сиру або 670 г молока | |||
| Фосфор | 240 г сиру або 343 г вівсяної крупи або 480 г риби | |||
| Магній | 223 г кавуна або 250 г гречки або 343 г вівсяної крупи | |||
| Залізо | 75 г свинячої печінки або 220 г гречки або 250 г квасолі або 750 г абрикосів | |||
| Мідь | 00 г свинячої печінки або 460 г гречки або 1 кг житнього хліба | |||
| Інші мікро елементи |
Короткі підсумки
Існують вагомі причини вважати, що за останні 30-40 років погіршилася якість вітчизняної водопровідної води. Істотно посилилося забруднення джерел водопостачання, збільшився асортимент токсичних забруднюючих речовин, а технології централізованої водопідготовки залишилися практично колишніми, розрахованими на воду чистих джерел. Зношені труби додатково забруднюють водопровідну воду. У безпеці вживання водопровідної води могла б переконати оперативна, доступна рядовому споживачеві інформація про якість води, що подається. Але повної інформації, яка б відповідала світовому досвіду контролю за якістю питної води, не мають і самі постачальники води.
Мабуть, найближчими роками не доводиться очікувати істотних змін ні як вітчизняна водопідготовка, ні поінформованість населення про якість і безпеку водопровідної води. Вибір альтернативних способівводоспоживання залишається за споживачем.
Література
- Хімічна енциклопедія: У 5 т. - М.: Рад. енцикл., 1988. - Т. 1 - 623 c;. - М.: Рад. енцикл., 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.
- Контролює хімічні та біологічні параметри навколишнього середовища. СПб, Еколого-аналітичний інформаційний центр"Союз", 1998. - 896 с.
- Аналітична хімія природної середовища / Б. Й. Набіванець, В. В. Сухан, Л. В. Калабіна та ін. - К.: Лібідь, 1996. - 304 с.
- WHO Carbon Tetrachloride. Environmental Health Criteria Nо 208. World Health
Л. П. Логінова.Всеукраїнський науково-популярний журнал «UNIVERSITATES. Наука та просвітництво»