Нітрати в воді

Питання наявності нітратів в фруктах і овочах наразі досить поширене, але значно рідше порушується проблематика наявності їх у воді. Хоча, насправді, вода з колодязя може містити аномальні концентрації нітратів. Гранично допустима концентрація або норма нітратів у питній воді - 50 мг/дм³. Але є ще й нітрити - це сполуки, які отримуються в основному в процесі життєдіяльності мікроорганізмів, їх ГДК - 0,5 мг/дм³.

Як нітрати та нітрити потрапляють в воду?

У грунті, поверхневих і ґрунтових водах завжди є нітрати та нітрити, це обумовлено як природними процесами кругообігу азоту в природі, так і техногенним впливом.

Природне внесення нітратів в воду відбувається при розкладанні мікроорганізмами білків тваринного і рослинного походження, коли виділяються сполуки амонію, які при контакті з повітрям окиснюються до нітритів і нітратів. Зазвичай вміст таких забруднень вкрай низький і не має негативного впливу на стан води.

Але все ж основна причина надходження в воду нітратів - змив з полів і городів добрив. Оскільки вони добре розчинні у воді та практично не затримуються в грунті, тож мають здатність проникати на досить великі відстані, забруднюючи поверхневі води.

Ще одне джерело нітратів - це стічні води промислових виробництв. Важливо розуміти, що гази хімічних підприємств азотної та нафтопереробної промисловості досить часто містять багато NO₂, тоді як металургійні підприємства практично не виділяють таких забруднень. Цей газ називають лисячим хвостом через характерний рудий колір. При взаємодії з водою та киснем повітря, він утворює азотну кислоту. Крім так званих "кислотних дощів" азотна кислота здатна вступати в реакції з мінералами й утворювати нітрати, які також потрапляють у водойми.

До джерел поверхневих вод відносяться водойми, річки, озера, водосховища, а також колодязі та неглибокі свердловини. Важливо відзначити, що близько половини колодязів на території України мають підвищений вміст нітратів, іноді їх перевищення досягає десятикратних значень ГДК.

Що стосується нітритів, вони завжди говорять про мікробіологічне забруднення води господарсько-побутовими стічними водами, стоками сільськогосподарських підприємств. Як ми згадували раніше, мікроорганізми окиснюють білки до амонію, а амоній вже окиснюється до нітритів. Також перевищення нітритів і нітратів у водах спостерігається навколо полів для випасу великої рогатої худоби.

Чим небезпечні нітрати у воді?

Найсерйознішим наслідком споживання нітратів є утворення метгемоглобіну. Він утворюється, коли нітрат іони окиснюють гемоглобін в еритроцитах, внаслідок чого порушується транспорт кисню до тканин людини, в подальшому відбувається порушення роботи нервової системи та ферментного синтезу.

У здорової людини рівень метгемоглобіну зазвичай досягає не більше 3-4%. При підвищенні вмісту до 10% у дорослих і дітей спостерігається безсимптомний ціаноз (синюшність шкіри) викликані недостатністю забезпечення киснем тканин (гіпоксемія). При рівні 20 - 50% спостерігається виражений ціаноз, який супроводжують головні болі, задишка, слабкість, тахікардія, запаморочення і втрата свідомості. Більш яскраво симптоми виражені у дітей, особливо в перші шість місяців життя, при рівні 25 - 40% і вище метгемоглобіну в крові для дітей є високий ризик летальності. Більшість дитячих смертей були зареєстровані при застосуванні для пиття і приготування дитячих сумішей води, яка містила 70 - 250 мг/л нітратів. Така вода часто зустрічається в колодязях на території України.

Також нітрати та нітрити здатні впливати на розвиток плоду, тому майбутнім матерям небезпечно споживати воду з підвищеним вмістом нітратів.

Наступним небезпечним явищем є проблеми шлунково-кишкового тракту в наслідок розмноження несприятливої мікрофлори.

Скільки нітратів у воді?

Вода та їжа - основні джерела нітратів. Ми залишимо можливість говорити про харчові продукти іншим фахівцям, а розкажемо про воду.

Гранично допустима концентрація нітратів у воді 50, а нітритів 0,5 мг/л. Це значення, які при необмеженій в часі дії не призведуть до хворобливих змін в організмі та не вплинуть на потомство.

Найнебезпечнішою з точки зору ураження нітратами є вода з колодязів та поверхневих джерел. Приблизно у половині колодязів на території України підвищений рівень нітратів. Особливо виражено це на територіях, які використовуються для вирощування рослинних культур в літній час. У деяких районах Прикарпаття спостерігаються перевищення вмісту нітратів в колодязній воді до 55 - 100 мг/л, а ось вже в Черкаській області показники досягають 10 - 150 кратності ГДК, тобто 180 - 5600 мг/дм³. Такі рівні є токсичними для дорослої людини, а тим більше для дитини.

Варто зазначити, що вода, яка забруднена нітратами, має дуже приємний смак і не визначається смаковими характеристиками.

Водопровідна вода зазвичай відповідає нормативним показникам нітратів для питної води. Для Києва цей показник зазвичай не досягає 20 мг/л, але моніторингові дослідження води в Харкові в 2017 році показали перевищення нормативного вмісту нітратів в 1,5 - 2 рази.

Води з глибоких свердловин (артезіанські) є найбезпечнішими з точки зору забруднення нітратами.

Очищення води від нітратів

Існує два ефективних методи очищення води:

• зворотний осмос;
• іонний обмін.

Мембрана зворотного осмосу являє собою дрібнопористе волокно з розміром пор 0,001 - 0,0001 мкм. Завдяки таким розмірам пор, мембрани здатні затримувати до 99,8% домішок, в тому числі нітрати та нітрити. Існують як великі установки, які використовуються у виробництві питної води та харчових продуктів, так і системи для побутового застосування. Читати детальніше.

Іонний обмін на аніонітах має на увазі обмін аніонів з води (нітратів, хлоридів, сульфатів тощо) на гідроксид іони OH-. Такі процеси використовуються зазвичай в промислової водопідготовки. Читати детальніше.

Висновки

Попри те, що встановлене значення ГДК для нітратів досить високе, для дітей (особливо в перші шість місяців життя) навіть вміст нітратів в 20 мг/л може бути небезпечним. Для того, щоб гарантовано запобігти отруєнню нітратами з води, ми рекомендуємо зовсім не споживати колодязну воду без попереднього очищення або проводити її моніторинг не рідше, ніж чотири рази на рік. Раціональним буде обмежити використання для пиття водопровідної води. Особливо категоричні ці заходи для дітей раннього віку.