Зворотний осмос: шкода та користь?

Про плюси й мінуси технології зворотного осмосу в побутових умовах є багато різних думок, частина з них являють собою якісь науково обґрунтовані пояснення, багато моментів беруть свої витоки десь в надрах випусків газети "Порадниця". Сьогодні ми спробуємо розібратися з тим, навіщо взагалі нам фільтри для води, чи є користь і шкода зворотного осмосу та трохи розкажемо про роботу таких фільтрів.

Технологія зворотного осмосу використовується з 1970-х років при очищенні та знесоленні питної води, отриманні особливо чистої води для медицини, промисловості та інших потреб. Пізніше її почали застосовувати для підготовки питної води на харчових підприємствах і для знесолення морської води в регіонах, де спостерігається нестача поверхневих і підземних ресурсів. Сьогодні ж зворотний осмос для очищення води став найпоширенішою технологією водопідготовки в усіх сферах, зокрема у виробництвах бутильованої води.

Що не так з нашою водою?

Ні для кого не секрет, що якість водопровідної води в Україні залишає бажати кращого і питною її можна назвати тільки формально. Існує ряд загроз, які з кожним роком стають актуальнішими у зв'язку з погіршенням стану джерел води та зношуванням трубопроводів, які були побудовані переважно в 60-ті роки минулого століття та вичерпали паспортний ресурс близько десяти років тому.

Головним наслідком цих факторів є періодичні спалахи інфекційних захворювань, які передаються з водою. Наприклад, Гепатиту A, який все частіше з'являється в українських новинних репортажах, де джерелом зараження визнають воду. Причиною цих спалахів є або недостатнє хлорування, коли хлор, який з надлишком дозується на водоканалі, витрачається на окиснення обростань в трубопроводах, або аварійні ситуації. Нікого не здивуєш тим фактом, що питна вода випадково змішалася з каналізаційними стоками внаслідок прориву трубопроводів. Це питання дуже актуальне для районів Київської області з автономними свердловинами, що наразі активно забудовуються.

Другою глобальною проблемою характерною для води з поверхневих джерел є вміст хлорорганічних речовин. Вони давно визнані канцерогенами та їх концентрація зростає паралельно з активним заростанням водойм (погляньте на Дніпро в Києві) та трубопроводів, в яких в найнесприятливіших ситуаціях живуть колонії мікроорганізмів товщиною в сантиметр. Хлорні реагенти сьогодні є найефективнішими та застосовуються у всьому світі, попри плітки про те, що ним користуються тільки країни третього світу. Єдиним шляхом розв'язання проблеми хлорорганіки є заміна всіх трубопровідних мереж, повна реконструкція очисних споруд, і комплекс заходів щодо поліпшення води в Дніпрі. Це неймовірно дорогі рішення, які при активному впровадженні принесуть плоди не менш ніж через десяток років.

Третьою проблемою є специфічні забруднювачі, як, наприклад, алюміній, який вноситься в воду в процесі очищення каламутної річкової води. Важкі метали та органічні речовини характерні для води промислових регіонів. Для підземної води, як централізованих, так і децентралізованих джерел серйозною проблемою є залізо і манган.

Детальніше дізнатися про якість водопровідної води у вашому місті можна на мапі якості води Ecosoft, де ми ведемо системну статистику показників води, отриманих в нашій лабораторії, а про особливості води в окремих регіонах є багато публікацій в цьому розділі блогу.

Фізика й хімія зворотного осмосу

Зворотний осмос - це фізичний процес, в якому вода при певному тиску проходить через напівпроникну мембрану з більш концентрованого в менш концентрований розчин, тобто у зворотному для осмосу напрямку.

м При цьому мембрана пропускає воду, але не пропускає більшість розчинених в ній речовин. Розмір, частинок, що видаляються, - 0,001-0,0001 мкм, завдяки цьому з води можна видалити 99,8% домішок, включаючи солі твердості та важких металів, нітрати, пестициди та навіть найдрібніші частинки вірусів.

Для прикладу, усереднені розміри поширених патогенних мікроорганізмів і забруднювачів води:

• бактерія кишкової палички (E.coli) - 0,3 досягає 1 мкм в діаметрі та 1-6 мкм в довжину;
• бактерія стафілококу (Staphylococcus) - 0,5 - 1 мкм в діаметрі;
• вірус грипу (Influenza A virus) - 0,1 мкм;
• вірус гепатиту A (HAV) - 0,03 мкм.

Принцип дії мембрани зворотного осмосу зображений на малюнку нижче.

Мембранні елементи побутових і промислових фільтрів для води виробляються з полімерного волокна, яке є хімічно інертним безпечним харчовим матеріалом.

Чи шкідливий зворотний осмос?

Нижче ми наведемо основні аргументи противників зворотного осмосу в побутової водопідготовки та спробуємо розібратися в їх першопричинах.

Чи справді зворотний осмос видаляє з води всі життєво необхідні мінерали та шкодить людині?

Як ми писали вище, мембранний елемент дійсно видаляє з води більшість мінеральних домішок. Це стосується, як реальних і потенційних токсикантів, перерахованих вище, так і мінералів, які можуть бути корисними для людини.

Одна з прописних істин в медицині свідчить, що потенційна користь від будь-якого лікування повинна перевищувати шкоду. До списку вітальних хімічних елементів, які можуть бути у воді, відносять найперше  кальцій, магній, калій, натрій. Жоден з цих компонентів не є рідкісним, їх вміст у продуктах харчування досить високий і при повноцінному харчуванні повністю, а іноді й з надлишком, як відбувається з натрієм з кухонної солі, заповнюється з їжі. Зате характерні для водопровідної води домішки, вживання яких уникнути не можна, тобто хлорорганіка і важкі метали не несуть в собі абсолютно ніякої користі. Навіть коли концентрація абсолютно безпечних кальцію і магнію перевищує допустимі норми, а це часто характерно для свердловин, рідше для водопровідної води, корисні мінерали стають в тривалій перспективі небезпечними та можуть призводити до накопичення кристалів солей в нирковій тканині.

Всесвітня організація охорони здоров'я допускає застосування демінералізованої води в якості питної. Більш того, сучасні технології мінералізації дозволяють отримати воду насичену виключно корисними мінералами.

Якщо предметно говорити про фільтри Ecosoft, то показники води після них наведені в таблиці нижче.

Чи може очищена вода вимивати з організму корисні речовини?

Колись люди вважали, що Земля має пласку форму, потім лікували кокаїном кашель, трохи пізніше вирішили, що знесолена вода може вимивати з організму корисні солі. Насправді сольовий обмін в організмі дуже складне явище, частина мінералів включаються в білкові структури, частина знаходиться в крові, щоб підтримувати форму клітин завдяки осмотичному ефекту та ін. Вода ж проходить безліч фізіологічних бар'єрів, і виводить тільки не потрібні нашому організму солі. Навпаки, часто системи нашого тіла не здатні вивести всі солі через нестачу води, через надмірне споживання певних продуктів або порушення роботи органів і систем. Тоді спостерігаються набряки, гіпертонічні кризи й інші проблеми. Вода очищена зворотним осмосом, на відміну від багатьох мінеральних вод, не несе в собі додаткового навантаження на видільну систему.

Чи може очищена осмосом вода псувати зуби?

Цей факт також не має наукових обґрунтувань. Якщо спиратися на вищезгаданий факт про вимивання водою чогось з організму, можна було б припустити щось подібне, але це неможливо.

Другим більш логічним явищем, яке наводять, як аргумент - це руйнування емалі через низьку кислотність осмотичної води. По-перше, це стосується фільтрів без мінералізації, по-друге, навіть в цих фільтрах pH води зазвичай досягає не менше 6 (нейтральний показник - 7), а pH більшості продуктів харчування: фруктів, овочів, готового м'яса практично завжди нижче 6 одиниць.

Зворотний осмос - мертва вода?

Вода - це неорганічна речовина, і всі розчинені в ній солі, безпечні для людини. Зіставлення водопровідної води з величезною кількістю потенційно токсичних компонентів, а також колодязної та джерельної з системними перевищеннями показників по нітратах і мікроорганізмах немає логіки. Що стосується бутильованої води, як в магазинах, так і з доставкою, вона найчастіше теж отримується зворотним осмосом.

Смак води зі зворотного осмосу

Одним з аргументів, на яких дійсно варто зупинитися, є органолептичні якості демінералізованої води. Вода з фільтра без мінералізатора багатьом здається прісною або "плоскою", як кажуть бариста про каву. Але, як показує досвід наших клієнтів, звичка виробляється вже через один-два тижні.

Що стосується фільтрів з мінералізацією, часто вода навіть після простого мінералізатора з кальцитом стає смачною. А воду з фільтрів P'URE Balance та Aquacalcium за органолептичними якостями порівнюють з "Моршинською", що не дивно, оскільки у неї схожий мінеральний склад.

Якщо ви маєте побоювання, що смак води сильно вплине на ваш комфорт, рекомендуємо звернутися в офф-лайн магазини та спробувати воду з різних фільтрів.

Здається на питання про користь води після зворотного осмосу, ми відповіли, тепер залишилося розглянути інші нюанси.

Чи має зворотний осмос недоліки?

Як і будь-який інший побутовий прилад фільтр для води матиме ряд недоліків. Зараз ми їх коротко розглянемо, і опишемо методи мінімізації.

1. Осмос зливає багато води

Дійсно, така проблема існує, на один літр чистої води в каналізацію йде 1-7 літрів водопровідної. Це залежить від комплектації фільтра, тиску в трубопроводі, часу роботи мембранного елемента з останньої заміни, якості вихідної води тощо.

Цей недолік зворотноосмотичних систем обумовлений тим, що при низькому тиску води, який ми можемо забезпечити в побутових умовах, вода менш ефективно протискується через мембрану. Поліпшити ситуацію можна, встановивши підкачувальну помпу безпосередньо на фільтр, своєчасною заміною картриджів, а також вибором екологічних технологічних рішень, наприклад, системи P'URE Balance, яка зливає в каналізацію значно менше.

Дороге обладнання та сервіс

Найпростіша модель зворотноосмотичного фільтра обійдеться вам приблизно в 3000 грн, а картриджі для заміни протягом року ще десь півтори тисячі гривень. Насправді фактичний розрахунок показав, що вартість води з фільтра для сім'ї з чотирьох осіб з урахуванням споживання 3 літри в день кожним з урахуванням всіх витрат дорівнює 81 копійці, водночас, вода з пунктів розливу, яку треба принести, коштує 1-2 грн, а з доставкою - до 6 грн/л.

Що стосується робіт з сервісу, то встановлення й заміна картриджів під силу навіть підлітку.

Займає багато місця під мийкою.

На зображенні нижче ми наводимо розташування фільтра в стандартній тумбі, в разі необхідності, бак можна встановити в іншому місці.

Здається, ми відповіли на всі питання про фільтри зворотного осмосу, які часто виникають у наших клієнтів. Якщо у вас залишилися невирішені дилеми, будемо раді відповісти на питання в коментарях.

Джерела

1. Verma, K. C., & Kushwaha, A. S. (2014). Demineralization of drinking water: Is it prudent?. Medical journal, Armed Forces India, 70(4), 377–379