• интернет-магазин
    0
  • Карта качества воды
  • О компании
  • Партнёрам
  • Потребителям

29 лет производим фильтры для очистки воды и продаём их в более чем 60 странах мира

Тяжелые металлы в воде

15.10.2019
Кузьминчук Анна
аспирант кафедры ТНВ,В и ОХТ НТУУ "КПИ"

Тяжелыми металлами называют элементы периодической системы Менделеева, которые обладают металлическими свойствами и имеют большой молекулярный вес.

Здесь мы постараемся поговорить о том, какой вред для человека несут тяжелые металлы, в каких регионах Украины распространены те или иные загрязнители, каково их характерное влияние на здоровье человека. А в самом конце обязательно познакомим вас с технологией обратного осмоса, которая не пропустит опасные ионы в вашу воду и пищу.

Краткое содержание

Какие воды загрязнены
Марганец
Свинец
Ртуть
Кадмий
Цинк
Никель и кобальт
Мышьяк
Как очистить воду от тяжелых металлов?

Какие воды загрязнены?

Важно понимать, что большинство солей тяжелых металлов попадают в окружающую среду антропогенным путем - в основном из выбросов добывающих и обрабатывающих предприятий, а также тепловых электростанций.

Самым объемным источником загрязнения являются сточные воды, которые сливаются в поверхностные водоемы с недостаточным уровнем очистки. Следующим путем внесения тяжелых металлов являются дымовые газы, которые осаждаются на поверхность земли и смываются с нее в источники воды. И еще одним, пожалуй, самым серьезным типом загрязнения являются воды, которые образуются при затоплении шахтных выработок, в таком случае происходит загрязнение даже подземных вод.

Максимальный риск отравления солями тяжелых металлов возникает при использовании воды с поверхностных водоемов и колодцев без последующей очистки. В тех случаях, когда загрязнены подземные воды, также не рекомендуется потребление воды из скважин. Прежде всего это касается промышленных регионов восточной Украины.

Марганец в воде

Мы начинаем с этого металла, поскольку после железа, о котором мы говорили в отдельной статье, он самый распространенный загрязнитель скважинных вод.

Признаками наличия марганца в вашей воде является черный, серый, темно-коричневый налет на трубах и сантехнике. Вкус такой воды обычно вяжущий, в цвет желтоватый. Руки при длительном контакте могут темнеть, ногтевые пластины чернеть. При высоких концентрациях этого минерала в воде может появляться черный осадок.

На изображении показана разница между налетами, образованными водой с большим содержанием только железа и водой, которая дополнительно содержит марганец.


Железо и марганец в воде

Вещество относится к третьей группе токсикантов, т.е является умеренно опасным.

И если самые неприятные последствия от приема “железной воды” это регулярные запоры, то с марганцем все сложнее. Несмотря на то, что он участвует в процессах ферментации, кроветворения, формировании костной ткани, избыток этого металла в организме может негативно сказываться на здоровье человека. Основные последствия регулярного употребления воды с повышенным содержанием марганца - это проблемы центральной нервной системы, которые проявляются сонливостью, слабостью, а иногда даже длительными депрессивными расстройствами.  Исследования также подтвердили, что его избыток способен отрицательно влиять на ЖКТ, почки или костную ткань. Последнее критично для детей, существует заболевание опорно-двигательного аппарата, которое именуют “марганцевым рахитом”.

Основными источниками поступления марганца в поверхностные воды являются процессы выщелачивания железомарганцевых руд и других содержащих марганец минералов. Что касается природного его содержания в скважинной воде, то причиной тому являются процессы разложения живых организмов.

Свинец в воде

Норматив свинца в питьевой воде для Украины 0,01 мг/л, что, впрочем, соответствует и международным нормам. Отравляющей дозой является уже 1 мг/л, свинец отнесен ко 2-рой группе токсичности.

Свинец в поверхностных водах на территории Украины распространен практически везде. Степень загрязнения зависит от развития промышленности и насыщенности трафика. В больших городах и в поселках, расположенных возле оживленных трасс, в поверхностных водах часто наблюдаются превышения ПДК (предельно допустимой концентрации), т.е пить воду из колодцев или источников обычно рискованно. Кстати, стоит учитывать, что свинец в небольших концентрациях придает воде приятный сладковатый вкус.

Среди поражающих действий можно выделить поражение нервной и кроветворной систем, сердечно-сосудистой и выделительной систем, половую функцию женщин и мужчин. Также существуют исследования, которые подтверждают канцерогенное действие свинца, максимально высокую токсичность он имеет для детей младшего возраста, так как они усваивают его до 40%, в то время, как взрослые — не более 10%.

Cвинец опасно влияет на нервную систему, его последствия в первую очередь сказываются на детях. Свинцовая энцефалопатия сопровождается эпилептическими приступами, головной болью и пр. В зависимости от степени отравления симптомы могут отличаться и проявляться с разной интенсивностью. У детей отравление свинцом способно приводить к снижению уровня умственного развития, а также к проблемам со слуховой и зрительной реакцией.

Еще одним распространенным следствием является анемия, она характерна для детей и схожа с классической железодефицитной анемией. Также часто встречаются нарушения в работе почек (обратимая и необратимая нефропатии).

Влияние на сердечно-сосудистую систему и ЖКТ весомо меньше, чем на ЦНС, но оно также отмечается в развитии брадикардии и неспецифических реакций.

Основными источниками поступления свинца в воду и в окружающую среду в целом являются:

Выхлоп автомобиля
  • природные источники (природные минералы, содержащие свинец, все же являются одним из основных его источников);
  • цветная (98%) и черная металлургия (2%) - это процессы получения самого металла, сплавов, а также обработки содержащего сырья;
  • машиностроение, топливная промышленность и энергетика — загрязнение обусловлено использованием этилированных бензинов, которые приводят к выбросу токсинов в атмосферу с последующим их попаданием в водоемы. В многих развитых странах практически не используются такие бензины, в Украине их использование уменьшено, но не запрещено;
  • химическая промышленность — производство пигментов. В наше время производство таких красок минимизировано;
  • транспортные предприятия — все тоже использование бензинов;
  • бытовые отходы — этот момент очень важен, люди выбрасывают в общие контейнеры органический мусор и аккумуляторы. Сдача бытовых, автомобильных аккумуляторов на переработку может иметь значительное влияние на окружающую среду.

Ртуть в воде

Все знают, как выглядят шарики ртути из разбившегося градусника, их принято считать большой угрозой для здоровья, но давайте поговорим о растворимых соединениях ртути.

Cоединения ртути попадают в атмосферу, а затем в воду из неорганических соединений, которые образуются в процессах сжигания угля на электростанциях, сжигания промышленных отходов, производства аккумуляторов.

Также второй группой токсичных веществ, которые образуется в процессе работы бактерий в водоемах и океане, являются органические соединения ртути. Одним из самых распространенных из них является метилртуть, как раз ее обнаруживают в рыбе и моллюсках, которых есть не рекомендуется, при этом Украине нет системных критических повышений ее уровня.

В качестве примера промышленного загрязнения ртутью можно привести месторождение “Никитовка” в Горловке. С 2014 года из-за фактической оккупации шахта находилась в состоянии “сухой консервации”, с 2016 года оборудование начало сдаваться на металолом, а в 2018 году было отключено насосное оборудование, что привело к подтоплениям. Уровень загрязнения поверхностных и подземных вод в том районе делает их непригодными для питья.

Еще один пример - территория завода “Радикал” в Киеве, которая на данный момент не обработана окончательно и несет определенные угрозы. Но в вопросе загрязнения питьевой воды этот фактор можно не учитывать, поскольку вода из централизованной системы водоснабжения Киева не подвергается действию ртути. Также некритичное повышение уровней ртути можно наблюдать в городах, где расположены тепловые станции, работающие за счет сжигания угля.

Кадмий в воде

Это тяжелый металл, который имеет серьезные побочные действия. В питьевой воде ПДК для кадмия 0,001 мг/дм³, все соединения кадмия токсичны, он относится ко второму классу опасности. Его действие основано на способности связывать серосодержащие кислоты и ферменты, вследствие чего кадмий является нефро- и гепатотоксичным. Следствиями острого отравления могут быть повышение артериального давления, почечная и легочная недостаточность, патологии сердечно-сосудистой системы.

Стоит отметить, что кадмий является канцерогеном и способен накапливаться в организме человека. В отличие от ранее упомянутой ртути, он не способен проникать в мозг, поэтому не обладает нейротоксичностью.

Самыми серьезными загрязнителями вод кадмием являются предприятия горно-металлургического комплекса Украины. Они сосредоточены в районе Кривого Рога, Мариуполя, Днепродзержинска и Никополя. На территориях, приближенных к производствам, загрязнены как все поверхностные, так и подземные воды, поэтому самым безопасным источником остается вода из водопровода, по возможности дочищенная.


Цинк в воде

Цинк является микроэлементом, который в малых количествах участвует в ферментном обмене, а также в образовании стероидных гормонов, инсулина и пр., при повышении содержания может вызвать специфичные заболевания.

В воде могут содержаться растворимые соединения цинка, часто это сульфаты и хлориды. При интоксикации солями цинка наблюдаются изменения в почках, а при критическом повышении дозы  —  желтуха. Стоит отметить, что при длительном воздействии он вызывает снижение содержания кальция в крови и в костях, таким образом нарушается метаболизм фосфора и развивается остеопороз. Также при системном воздействии цинк имеет канцерогенные свойства и может вызывать бесплодие.

Основными источниками его поступления в воду являются металлургические и машиностроительные предприятия, также значимый вклад вносят химико-фармацевтическая, деревообрабатывающая и текстильная промышленности.

На территории Украины загрязнение поверхностных вод цинком характерно для городов с развитой металлургической и машиностроительной промышленностью: Кривой Рог, Мариуполь и пр.

Никель и кобальт в воде

Никель является важным микроэлементом, чрезмерные количества которого приводят к повышенной возбудимости центральной нервной системы, анемии, аллергическим реакциям. Никель способен влиять на структуру ДНК и повышает риск новообразований. Что касается кобальта, то его последствия схожи и могут вызывать также сердечные заболевания.

В Украине месторождения никеля и кобальта расположены в Кировоградской и Николаевской областях. Единственным обогатительным предприятием является Побужский ферроникелевый комбинат в Кировоградской области. Что касается производства никелированных изделий, то они распространены в основном в Полтавской, Днепропетровской, Кировоградской областях.  Также отмечено превышение ПДК никеля в Яворовском водохранилище Львовской области, на месте которого ранее был серный карьер. Встречаются и другие локальные повышения уровня этих токсикантов.

Мышьяк в воде

Мышьяк  —  это один из самых популярных в средние века ядов. Даже совсем низкое содержание солей мышьяка в питьевой воде является опасным для человека. Он оказывает токсичное влияние на все системы человеческого организма и может приводить к смерти.

Мышьяк в воде

Источниками природного загрязнения мышьяком являются некоторые природные минералы, но чаще он вносится в воду антропогенным путем. К таким источникам принадлежат предприятия цветной металлургии, сталеплавильные заводы и работающие на угле тепловые станции. Также активно используются пестициды с небольшим содержанием мышьяка, смыв которых регулярно производится в воды.

Высокий уровень мышьяка в поверхностных водах наблюдается на территории бассейна реки Тиса на территории Западной Украины.

Как очистить воду от тяжелых металлов?

Обратный осмос является самой оптимальной технологией очистки воды от тяжелых металлов. Он удалит металлы в воде, а также токсичные органические вещества. Прочитать о технологии подробнее можно тут.

Ионный обмен обеспечивает снижение содержания тяжелых металлов и жесткости, он часто используется на станциях централизованной водоподготовки. Детальнее прочитать об ионном обмене можно тут.

Также для удаления марганца и железа используются специфические каталитические материалы, которые переводят их в нерастворимую форму и задерживают эти частицы.

Подпишитесь!
Раз в неделю мы присылаем полезные для здоровья материалы
Оставьте ваш комментарий