Нитраты в воде

Сейчас очень популярен вопрос наличия нитратов в фруктах и овощах, но значительно реже поднимается вопрос наличия их в воде, хотя на самом деле вода из колодца может содержать аномальные концентрации нитратов. Предельно допустимая концентрация (ПДК) нитратов в питьевой воде - 50 мг/дм³. Но есть еще и нитриты - это соединения, которые получаются в основном в процессе жизнедеятельности микроорганизмов, их ПДК менее 0,5 мг/дм³.

Как нитраты и нитриты попадают в воду?

В почве, поверхностных и грунтовых водах всегда есть нитраты и нитриты, это обусловлено как естественными процессами круговорота азота в природе, так и техногенным влиянием.

Естественное внесение нитратов в воду происходит при разложении микроорганизмами белков животного и растительного происхождения. Сначала выделяются соединения аммония, которые при контакте с воздухом окисляются до нитритов и нитратов. Обычно содержание таких загрязнений крайне низко и не имеет негативного влияния на состояние воды.

Но все же основной причиной поступления в воду нитратов является смыв с полей и огородов удобрений. Поскольку они хорошо растворимы в воде и практически не задерживаются в почве, то способны проникать на довольно большие расстояния, загрязняя поверхностные воды.

Вторым источником нитратов являются сточные воды промышленных производств. Также важно понимать, что газы химических предприятий азотной и нефтеперерабатывающей промышленности довольно часто содержат много NO₂, тогда как металлургические предприятия практически не выделяют таких загрязнений. Этот газ именуют лисьим хвостом из-за характерного рыжего цвета. При взаимодействии с водой и кислородом воздуха, он образует азотную кислоту. Помимо так званых “кислотных дождей” азотная кислота способна вступать в реакции с минералами и образовывать нитраты, также попадающие в водоемы.

К источникам поверхностных вод относятся водоемы, реки, озера, водохранилища, а также колодцы и неглубокие скважины. Важно отметить, что около половины колодцев на территории Украины содержат повышенное содержание нитратов, причем иногда превышение достигает десятикратных значений ПДК.

Что касается нитритов, они всегда говорят о микробиологическом загрязнении воды сточными хозяйственно-бытовыми водами, стоками сельскохозяйственных предприятий. Как мы упоминали ранее, микроорганизмы окисляют белки до аммония, а аммоний уже окисляется до нитритов. Также превышение нитритов и нитратов в водах наблюдается вокруг полей для выпаса крупного рогатого скота.

Чем опасны нитраты в воде?

Самым серьезным следствием потребления нитратов является образование метгемоглобина. Он образуется, когда нитрат-ионы окисляют гемоглобин в эритроцитах, вследствие чего нарушается транспорт кислорода к тканям человека, в дальнейшем происходит нарушение работы нервной системы и ферментного синтеза.

У здорового человека уровень метгемоглобина обычно достигает не более 3-4%. При повышении содержания до 10% у взрослых и детей наблюдается бессимптомный цианоз (синюшность кожи), вызванный недостаточностью обеспечения кислородом тканей или гипоксемией. При уровне 20 - 50% наблюдается выраженный цианоз, который сопровождают головные боли, одышка, слабость, тахикардия, головокружения и потеря сознания. Более ярко симптомы выражены у детей, особенно в первые шесть месяцев жизни, при уровне 25 - 40 % и выше метгемоглобина в крови для детей есть высокий риск летального исхода. Большинство детских смертей были зарегистрированы при применении для питья и приготовления детских смесей воды, которая содержала 70 - 250 мг/л нитратов. Такая вода часто встречается в колодцах на территории Украины.

Также нитраты и нитриты способны влиять на развитие плода, поэтому будущим матерям опасно потреблять воду с повышенным содержанием нитратов.

Следующим опасным явлением являются проблемы желудочно-кишечного тракта в следствии размножения неблагоприятной микрофлоры.

Сколько нитратов в воде?

Вода и продукты питания являются основными источниками внесения нитратов в организм человека. Мы оставим возможность рассказать о продуктах питания другим специалистам, а сами поговорим о воде.

Предельно допустимая концентрация нитратов в воде 50, а нитритов - 0,5 мг/л. Это значения, которые при неограниченном во времени воздействии не приведут к болезненным изменениям в организме и не влияют на потомство, при этом определенные изменения в организме допустимы.

Самой опасной с точки зрения поражения нитратами является вода из колодцев и поверхностных источников. Примерно в половине колодцев на территории Украины повышен уровень нитратов. Особенно ярко это наблюдается на территориях, которые используются для выращивания растительных культур в летнее время. В некоторых районах Прикарпатья наблюдаются превышения содержания нитратов в колодезной воде до 55 - 100 мг/л, а вот уже в Черкасской области показатели достигают 10 - 150 кратности ПДК, то есть 180 - 5600 мг/дм³. Такие уровни являются токсичными для взрослого человека, а тем более для ребенка.

Стоит отметить, что вода, которая загрязнена нитратами, имеет очень приятный вкус и не определяется вкусовыми характеристиками.

Водопроводная вода обычно соответствует нормативным показателям нитратов для питьевой воды. Для Киева этот показатель обычно не достигает 20 мг/л, но при этом мониторинговые исследования воды в г. Харьков в 2017 году показали превышение нормативного содержания нитратов в 1,5 - 2 раза.

Воды из глубоких скважин (артезианские) являются самыми безопасными с точки зрения загрязнения нитратами.

Очистка воды от нитратов

Существует два эффективных решения:

• технология обратного осмоса;
• ионный обмен.

Мембрана обратного осмоса представляет собой мелкопористое волокно с размером пор 0,001 - 0,0001 мкм. Благодаря таким размерам пор, мембраны способны задерживать до 99,8% примесей, в том числе нитраты и нитриты. Существуют как большие установки, которые используются в производстве питьевой воды и продуктов питания, так и системы для бытового применения. Читать подробнее.

Ионный обмен на анионитах подразумевает под собой обмен анионов из воды (нитратов, хлоридов, сульфатов и пр.) на гидроксид ионы OH-. Такие процессы используются обычно в промышленной водоподготовке. Читать подробнее.

Выводы

Несмотря на то, что установленное значение ПДК для нитратов довольно высокое, для детей (особенно в первые шесть месяцев жизни) даже содержание нитратов в 20 мг/л может быть опасным. Для того, чтобы гарантированно предотвратить отравление нитратами из воды, мы рекомендуем совсем не потреблять колодезную воду без предварительной очистки, либо проводить ее мониторинг не реже, чем четыре раза в году. Также рационально будет ограничить использование для питья водопроводной воды. Особенно категоричны эти меры для детей раннего возраста.