Экология чистой воды

Время чтения: 0 мин.

Татьяна Митченко

д.т.н., професор кафедры технологии неорганических веществ, водоочистки и общей химической технологии ХТФ КПИ им. Игоря Сикорского
Анна Большак

аспирант кафедры технологии неорганических веществ, водоочистки и общей химической технологии ХТФ КПИ им. Игоря Сикорского

Без воды человек прожить не может — это знают даже дети. Взрослые знают, что наше тело состоит из воды на более чем 60%. Поэтому вопрос «Пить воду или не пить» в принципе не стоит. Зато остро стоят другие вопросы: какую воду пить, из чего, как часто. Давайте разбираться.

ВОДА — МОДНЫЙ НАПИТОК

В наше время вода как напиток приобретает всё большую популярность. Воду пить не только нужно, но и модно. Так, например, в 2018 году в США питьевая вода возглавила список самых популярных напитков, опередив сладкие газированные, соки, кофе и др. И тому есть объяснение. Преимущества объясняют медики:

Питьевая вода:

не содержит калорий и, соответственно, не способствует набору веса, и даже, помогает его снизить
ускоряет метаболизм
является антидепрессантом — исследователи из Лаборатории человеческой деятельности Университета Коннектикута, США, обнаружили, что даже легкое обезвоживание способно негативно влиять на настроение человека, уровень его энергии и умственные функции
помогает выводить токсины
поддерживает нормальную функцию кишечника и желудочно-кишечного тракта
предотвращает образование почечных камней
улучшает состояние кожи и не допускает ее преждевременное старение

Это далеко не полный список чудодейственных свойств воды. Поэтому пить ее нужно чем больше, тем лучше, но по последним научным данным, не больше, чем хочется. При этом важно помнить, что результат зависит не только от количества, но и от качества выпитой воды.

ЧТО ТЕЧЕТ ИЗ КРАНА

Самым доступным из источников питьевой воды является водопроводный кран. По умолчанию качество водопроводной воды, подаваемой потребителям, должно соответствовать всем санитарным требованиям, предъявляемым к питьевой воде, которые сформулированы в соответствующих документах, действующих на территории той или иной страны (в Украине это ГСанПин 2.2.4-171-10 «Гигиенические требования к воде питьевой, предназначенной для потребления человеком»). Проще — вода из-под крана должна быть питьевого качества. К сожалению, на сегодняшний день это соответствует действительности далеко не всегда и не везде из-за трех причин — ухудшения качества поверхностных и подземных вод, служащих основными источниками водопотребления, устаревших технологий водоподготовки и изношенности водопроводных сетей, по которым вода поступает к потребителю.

Качество водопроводной воды подлежит обязательному регулярному контролю с обнародованием его результатов, но только в точке выхода воды со станции водоподготовки, а не из крана потребителя. И даже, если качество воды в точке отбора проб соответствует требованиям, оно может значительно ухудшиться после прохождения воды по трубам.

Так что, фактически, на сегодняшний день вода из-под крана в подавляющем большинстве стран является скорее не питьевой, а технической, что, к счастью, уже не является тайной за семью печатями во всем мире и даже в нашей стране. Для выхода из сложившейся ситуации предпринимаются различные шаги — от крупномасштабных реконструкций водопроводных сетей и модернизации всей системы водообеспечения в развитых странах до завоза воды питьевого качества в развивающиеся страны. Все это требует значительных капиталовложений и времени. Поэтому сегодня появилось несколько альтернатив водопроводной воде, а именно:

бутилированная вода
доочищенная водопроводная вода

ДЖИН ИЗ БУТЫЛКИ

Есть несколько основных причин из-за которых бутилированную воду нельзя считать абсолютно безопасной для употребления.

1. Вы не можете знать наверняка источник происхождения воды. В рекламах известных брендов бутилированной воды часто может демонстрироваться, как эту воду добывают из свежих ручьев или горных источников, благодаря чему потенциальному покупателю кажется, что такая вода заведомо чище и полезнее, чем та же водопроводная вода. Однако, многие компании скрывают, что используют обычную воду из источников централизованного водоснабжения просто дополнительно ее доочищая. Так, известно, что 64% бутилированной воды в США получают путем фильтрования водопроводной воды (рис. 1).

Какую воду пьют в мире

Рисунок 1 — Различия в приоритетности потребления природной и водопроводной фильтрованной бутилированной питьевой воды (БПВ) населением разных частей мира

Некоторые особо недобросовестные производители могут вообще не подвергать водопроводную воду дополнительной очистке, а сразу разливать ее в тару. Так что, приобретая воду в бутылке, вы можете получить обычную воду из-под крана, заплатив за нее в тысячи раз больше, чем составляет ее реальная стоимость.

Главная же проблема состоит в том, что информацию о качестве бутилированной воды очень сложно найти, так как, в отличие от водопроводной воды, показатели качества которой регулярно контролируются специальными службами и предаются гласности, качество бутилированной воды зарегулировано в значительно меньшей степени и контролируется реже. При этом сами производители бутилированной воды не обязаны обнародовать данные о составе воды. Так, в ходе недавних исследований, проводимых в США, в бутилированной воде

были обнаружены следы фталатов, плесени, микробов, мышьяка и других загрязняющих веществ. Отсюда напрашивается вывод о том, что бутилированная вода может быть потенциально опаснее, чем водопроводная [3,4].

2. Другая опасность бутилированной воды связана с использованием пластиковой тары. Доказано, что вода из пластиковых бутылок содержит микропластик, который, как и пластик в целом, может являться источником таких токсичных химических веществ, как бисфенол А (БФА), полихлорированные бифенилы, полициклические ароматические углеводороды и другие токсины [5,6].

3. Проблема пластикового мусора

ПЛАСТИКОВЫЙ АПОКАЛИПСИС

Одной из самых неприятных сторон использования воды в пластиковых бутылках является то, что одноразовые бутылки представляют собой третий по величине источник загрязнения окружающей среды пластиком [1]. Меньше половины бутылок, купленных в 2016 году, были утилизированы, и только 7% собранных были превращены в новые. В США перерабатывается 30% PET бутылок, в Норвегии 97%, а в Украине — менее 3% [9]. Большинство пластиковых бутылок оказываются на свалке или в океане. Хотя тенденция переработки пластика активно набирает обороты, крайне важно уделять больше внимания сокращению его потребления. И начать этот процесс можно с перехода на другие источники питьевой воды, а также на использование многоразовой тары для воды взамен одноразовой пластиковой.

РАЗУМНАЯ АЛЬТЕРНАТИВА

Существует несколько доступных альтернатив бутилированной воде:

домашние фильтрационные системы
диспенсеры (кулеры, пурифайеры)
вендинговые автоматы и панели для розлива воды

Давайте разберемся в том, чем же они отличаются и какой источник предпочесть.

Домашние фильтрационные системы

Из присутствующих на рынке бытовых систем для очистки воды можно выделить системы обратного осмоса, проточные сорбционные фильтры и фильтры-кувшины. Эти три типа систем отличаются по принципу действия и составу получаемой воды. В системах обратного осмоса (риc. 2) используется принцип пропускания воды под давлением через полупроницаемую мембрану, на которой молекулы воды отделяются от растворенных в ней примесей. В результате, из воды удаляется 99,8% всех загрязнителей, бактерий и микробов. Это идеальный вариант для получения абсолютно чистой и безопасной воды в стационарных условиях. Однако такие установки требуют ощутимых первоначальных материальных затрат.

Рисунок 2 — Бытовой фильтр обратного осмоса

Рисунок 3 — Бытовой проточный сорбционный фильтр

Рисунок 4 — Фильтр-кувшин

Проточные сорбционные фильтры (рис. 3) обычно состоят из трех картриджей, включающих такие материалы, как активированный уголь, ионообменная смола и вспененный полистирол. Эти фильтры способны удалять из воды механические примеси, ионы жесткости, органические вещества, хлор и его производные, тяжелые металлы и другие токсические вещества. Проточный сорбционный фильтр так же, как система обратного осмоса, обычно устанавливается под мойку и является стационарным устройством.

Портативным вариантом домашних фильтров являются фильтры-кувшины (рис. 4). Они компактные, мобильные и удобные в использовании. Такие фильтрационные системы состоят из кувшина и картриджа, содержащего в составе фильтрационной смеси активированный уголь и ионообменную смолу. С помощью фильтр-кувшинов возможно удалять из воды ионы жесткости, органические вещества, хлор и его производные, тяжелые металлы и токсические вещества. Эти фильтры являются дешевым и самым доступным вариантом для доочистки питьевой воды, однако, степень удаления примесей из воды на них значительно ниже, чем в стационарных системах.

ДИСПЕНСЕРЫ (КУЛЕРЫ, ПУРИФАЙЕРЫ)

Диспенсеры представляют собой аппараты различного объема для налива холодной и/или горячей питьевой воды в тару потребителя. Среди диспенсеров различают кулеры, в которых из сменного бутыля, заполненного ранее очищенной водой, потребители набирают необходимое количество (рис. 5), и пурифайеры, которые включают устройства для очистки и дезинфекции воды, подаваемой на них из холодного водопровода (рис. 6).

Рисунок 5 — Автомат для очистки и розлива воды в тару потребителя

Иными словами, первые являются дозирующими устройствами, которые можно увидеть в офисах или (реже) в квартирах, а вторые — полноценными системами очистки, включающими дозирующие устройства. Такие установки используют только в офисах или других общественных местах.

Кулеры имеют ряд недостатков. Одним из них является то, что бутыли являются та рой многоразового использования различными потребителями, но при этом неизвестно, каким образом и как часто их моют и дезинфицируют. На стенках бутылей могут развиваться различные микроорганизмы, что делает употребление такой воды потенциально опасным.

Этого не происходит в пурифайерах, которые включают системы обратного осмоса или ультрафильтрации, совместно с УФ-дезинфекцией, что гарантирует получение качественной и высокоочищенной воды.

Рисунок 6 — Кулер для воды

ВЕНДИНГОВЫЕ АВТОМАТЫ И ПАНЕЛИ ДЛЯ РОЗЛИВА ВОДЫ

Установки данной категории представляют собой платные системы очистки воды и ее розлива в тару потребителя (рис. 7). Различие панелей и автоматов состоит в том, что первые встраиваются в стену (чаще всего торговых помещений), тогда как вторые устанавливаются на полу.

Принцип получения воды на вендинговых установках заключается в том, что потребитель выбирает требуемый объем воды, производит оплату и наполняет тару водой, прошедшей очистку:

на фильтре механической очистки от песка, окалины и других крупных механических примесей
на угольном фильтре от хлора и органических веществ
на фильтре SCALEX, который предотвращает осадкообразование на мембране обратного осмоса
на мембранах обратного осмоса от 99% всех примесей, включая вирусы и бактерии

После этого вода проходит четыре стадии посткондиционирования:

корректировку pН на фильтре
удаление запаха и привкуса на фильтре с кокосовым углем
доминерализацию (добавление полезных минералов) на фильтре с природным материалом
обеззараживание с помощью ультрафиолетовой лампы

Кроме того, вендинговые устройства последнего поколения подключены к интернету, что позволяет дистанционно контролировать их работу, а также получать оповещения о необходимости замены фильтров. Поэтому вы можете быть уверены, что сервис вендинговых установок всегда проводится своевременно.

ВЫБИРАЕМ ТАРУ

При отказе от пластиковых бутылок, возникает потребность в выборе правильной тары для воды. Существует достаточный выбор многоразовых бутылок для воды, созданных из разных материалов, различного объема и дизайна (рис. 8), имеющих ряд преимуществ перед одноразовыми пластиковыми бутылками:

изготовлены из более безопасных материалов, которые в меньшей степени способствуют попаданию вредных токсинов в вашу воду
меньше загрязняют окружающую среду, т.к. их можно использовать достаточно продолжительное время
экономят ваши деньги — наполнять водой собственный многоразовый контейнер гораздо дешевле, чем покупать бутилированную воду

Среди материалов для многоразовой тары наиболее популярны стекло и пластик, не содержащий БФА. Стеклянные бутылки имеют некоторые преимущества:

они всегда сохраняют свежесть напитков
стекло является химически инертным и безопасным материалом, а также является сырьем, пригодным к переработке
вода в стекле хранится дольше, поскольку менее подвержена влиянию света и кислорода

Но, к сожалению, такие бутылки более хрупкие и не устойчивы к резким перепадам температур.
На рынке присутствуют также различные металлические бутылки. Например, тара из нержавеющей стали или меди. Она имеет те же преимущества, что и тара из стекла, только без риска разбиться или растрескаться под влиянием температуры. А вот при выборе алюминиевых бутылок необходимо учитывать, что в состав материала для их изготовления включают также пластик, содержащий БФА. Общим недостатком металлических бутылок является то, что они могут придавать воде привкус металла.

ИТАК, ЧТО МЫ ИМЕЕМ

Ситуация, сложившаяся в мире с качеством водопроводной воды, заставляет использовать альтернативные источники воды для питья. Основными приоритетами при выборе такого источника должны быть как безопасность для здоровья, так и охрана и окружающей среды. Вода, расфасованная в пластиковые одноразовые бутылки, не соответствует ни первому, ни второму критерию. Поэтому нам необходимо пересмотреть своё отношение к потреблению воды в одноразовых пластиковых бутылках, которые являются сейчас одной из главных угроз окружающей среде, в пользу использования систем доочистки водопроводной воды и многоразовой тары. Отдавая предпочтение альтернативным источникам получения питьевой воды, вы получаете возможность не только внести свой вклад в сохранение окружающей среды и сэкономить деньги, но, что самое главное, — быть уверенными в безопасности и полезности воды, которую употребляете.

КСТАТИ, ОБ ЭКОНОМИИ

Стоимость 1 литра воды в среднем, грн

Как экономить на воде

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:

Should We Break Our Bottled Water Habit? 2019. Точный адрес статьи: nationalgeographic.com/ environment/2019/08/plastic-bottles
Т.В. Стрикаленко. Бутилированные питьевые воды — от феномена к социальному явлению. 2018. Точный адрес статьи: cleanwater.org. ua/butylyrovannyie-pytevyie-vodyi-otfenomena-k-sotsyalnomu-yavlenyyu
Concentrations of phthalates in bottled water under common storage conditions: Do they pose a health risk to children? Food Research International. March 2015. Точный адрес статьи: researchgate. net/publication/271190457_ Concentrations_of_phthalates_in_ bottled_water_under_common_ storage_conditions_Do_they_pose_a_ health_risk_to_children
Fungi in bottled water: A case study of a production plant. Revista Iberoamericana de Micologia. October 2006. Точный адрес статьи: researchgate.net/ publication/6604837_Fungi_in_ bottled_water_A_case_study_of_a_ production_plant
What’s the Problem with Plastic Bottles? 2012. Точный адрес статьи: onegreenplanet.org/ animalsandnature/whats-theproblem-with-plastic-bottles
Konieczna A., Rutkowska A., Rachoń D. Health risk of exposure to Bisphenol A (BPA). 2015. Точный адрес статьи: ncbi.nlm.nih.gov/ pubmed/25813067
Sherri A. Mason, Victoria G. Welch, and Joseph Neratko. Synthetic Polymer Contamination in Bottled Water. 2018. Точный адрес статьи: ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/ PMC6141690
A million bottles a minute: world’s plastic binge ‘as dangerous as climate change’. June. 2017. Точный адрес статьи: theguardian.com/ environment/2017/jun/28/a-million-aminute-worlds-plastic-bottle-bingeas-dangerous-as-climate-change
How the plastic bottle went from miracle container to hated garbage. August 2019. Точный адрес статьи: nationalgeographic. com/environment/2019/08/plasticbottles

Автор: Татьяна Митченко

Просмотры: 2214

0 голос(а/ов)