• Інтернет-магазин
    0
  • Карта якості води
  • Про компанію
  • Партнерам
  • Споживачам

29 років виробляємо фільтри для очищення води та продаємо їх в понад 60 країн світу

Важкі метали у воді

15.10.2019
Кузьмінчук Анна
аспірант кафедри ТНР,В та ХЗТ НТУУ "КПІ"

Важкими металами називають елементи періодичної системи Менделєєва, які володіють металічними властивостями та мають велику молекулярну масу.

Тут ми спробуємо розповісти про те, яку шкоду для людини несуть дані речовини, в яких регіонах України поширені ті чи інші забруднювачі, а також опишемо їх характерний вплив на здоров'я людини. В самому кінці обов'язково познайомимо вас із технологією зворотного осмосу, яка не пропустить небезпечних іонів в вашу воду і їжу.

Короткий зміст

Які води забруднені
Манган
Свинець
Ртуть
Кадмій
Цинк
Нікель і кобальт
Арсен (Миш'як)
Як очистити воду від важких металів?

Які води забруднені?

Важливо розуміти що більшість солей важких металів потрапляють в навколишнє середовище внаслідок дій людини - в основному з викидів видобувних і обробних підприємств, а також теплових електростанцій. Іншими словами це антропогенне забруднення.

Найоб'ємнішим джерелом забруднення є стічні води, які зливаються в поверхневі водойми з недостатнім рівнем очищення. Ще одним джерелом внесення важких металів є димові гази, які осідають на поверхню землі та змиваються з неї в джерела води. Та ще одним, мабуть, самим серйозним типом забруднення є води, які утворюються при затопленні шахтних виробок, в такому випадку відбувається забруднення навіть підземних вод.

Варто відзначити, що максимальний ризик отруєння солями важких металів зростає при використанні води без подальшого очищення з поверхневих водойм та криниць. У тих випадках, коли забруднені підземні води, також не рекомендується споживання води зі свердловин. В першу чергу, стосується промислових регіонів східної України.

Манган в воді

На початку зазначимо, що через тонкощі перекладу з української на російську манган часто називають марганцем. Ми починаємо з цього металу, оскільки після заліза, про яке ми говорили в окремій статті, він найпоширеніший забруднювач свердловинних вод.

Ознаками наявності мангану в вашій воді є чорний, сірий, темно-коричневий наліт на трубах і сантехніці. Смак такої води зазвичай в'язкий, в колір жовтуватий. Руки при тривалому контакті можуть темніти, нігтьові пластини чорніти. При високих концентраціях цього мінералу в воді може з'являтися чорний осад.

На картинці наведена різниця в нальотах, утворених водою з великим вмістом тільки заліза і тієї, яка додатково містить марганець.

Залізо та манган у воді

Манган належить до третьої групи токсикантів, тобто є помірно небезпечним, і якщо найнеприємніші наслідки від прийому "залізної води" це регулярні запори, то з ним все складніше. Попри те, що він бере участь в процесах ферментації, кровотворення, формуванні кісткової тканини, надлишок цього мінералу може негативно позначатися на самопочутті людини. Основні наслідки регулярного вживання води з підвищеним вмістом марганцю - це проблеми центральної нервової системи, які проявляються сонливістю, слабкістю, а іноді навіть тривалими депресивними розладами. Дослідження також підтвердили, що його надлишок здатний негативно впливати на шлунково-кишковий тракт, нирки та кісткову тканину. Останнє критично для дітей, існує захворювання опорно-рухового апарату, яке називають марганцевим рахітом.

Основними джерелами надходження мангану в поверхневі води є процеси вилуговування залізомарганцевих руд і інших мангановмісних мінералів. Що стосується природного його вмісту в свердловинній воді, то причиною цьому є процеси розкладання живих організмів.

Свинець у воді

Норматив свинцю в питній воді для України 0,01 мг/л, що, втім, відповідає і міжнародним нормам. Небезпечною дозою є вже 1 мг/л, свинець віднесений до 2-гої групи токсичності.

Свинець в поверхневих водах на території України поширений практично скрізь. Ступінь забруднення залежить від розвитку промисловості та насиченості трафіку на автотрасах. Наприклад, у великих містах і в селищах розташованих біля жвавих трас в поверхневих водах часто спостерігаються перевищення ГДК, тобто пити воду з колодязів або джерел зазвичай ризиковано. До речі, варто враховувати, що свинець у невеликих концентраціях надає воді приємний солодкуватий смак.

Серед вражаючих дій можна виділити ураження нервової та кровотворної, серцево-судинної та видільної систем, порушення статевої функції жінок і чоловіків. Також існують дослідження, які підтверджують канцерогенний вплив свинцю. Варто зазначити, що максимально високу токсичність він має для дітей молодшого віку, оскільки вони засвоюють його до 40%, в той час, як дорослі — не більше 10%.

Небезпечний вплив має свинець на нервову систему, його наслідки, знову ж таки, в першу чергу позначаються на дітях. Свинцева енцефалопатія супроводжується епілептичними нападами, головним болем та ін. Залежно від ступеня отруєння симптоми можуть відрізнятися і виявлятися з різною інтенсивністю. У дітей отруєння свинцем здатне призводити до зниження рівня розумового розвитку, а також до проблем зі слуховою та зоровою реакцією.

Ще одним поширеним наслідком є анемія, вона характерна для дітей і схожа на класичну залізодефіцитну. Часто зустрічаються порушення в роботі нирок (оборотна і необоротна нефропатії).

Вплив на серцево-судинну систему і шлунково-кишковий тракт вагомо менший, ніж на ЦНС, але він також зазначається, в розвитку, відповідно, брадикардії та ряду неспецифічних реакцій.

Основними джерелами надходження свинцю в воду й навколишнє середовище є:

Вихлопні гази автомобіля
  • природні джерела (природні мінерали, що містять свинець є одним з основних його джерел);
  • кольорова (98%) і чорна металургія (2%) - це процеси отримання самого металу, сплавів, а також обробки сировини;
  • машинобудування, паливна промисловість та енергетика — забруднення зумовлене використанням етильованого бензину, яке призводить до викиду токсинів в атмосферу з подальшим їх потраплянням в водойми. У багатьох розвинених країнах практично не використовуються такі бензини, в Україні їх використання обмежене, але не заборонене;
  • хімічна промисловість — виробництво пігментів. У наш час виробництво таких фарб мінімізоване;
  • транспортні підприємства — все те ж використання бензинів;
  • побутові відходи — цей момент дуже важливий, люди викидають в загальні контейнери органічне сміття та акумулятори. Здача побутових, автомобільних акумуляторів на переробку або правильну утилізацію може мати значний позитивний вплив на навколишнє середовище.

Ртуть у воді

Всі знають, як виглядають кульки ртуті з розбитого градусника, власне, їх в суспільстві заведено вважати великою загрозою для здоров'я, а поговорімо про розчинні сполуки ртуті. Це неорганічні сполуки, які утворюються в процесах спалювання вугілля на електростанціях, утилізації промислових відходів, виробництва акумуляторів. Таким чином сполуки ртуті потрапляють в атмосферу, а потім в воду.

Також другою групою токсичних речовин, які утворюються в процесі роботи бактерій у водоймах і океані є органічні сполуки ртуті. Однією з найбільш поширених є метилртуть. Якраз її виявляють в рибі та молюсках, які не корисно їсти. В Україні немає системних критичних перевищень її рівня у водах.

Як приклад промислового забруднення ртуттю можна привести родовище "Микитівка" в Горлівці. З 2014 року через фактичну окупацію шахта перебувала в стані "сухої консервації", з 2016 року устаткування почало здаватися на металолом, а в 2018 році було відключено насосне обладнання, що призвело до підтоплень. Рівень забруднення поверхневих і підземних вод в тому районі робить їх непридатними для пиття.

Ще один приклад — територія заводу "Радикал" у Києві, яка на цей час не оброблена остаточно і несе певні загрози. Але в питанні забруднення питної води цей фактор можна не враховувати, оскільки вода з централізованої системи водопостачання Києва не піддається дії ртуті. Також некритичне підвищення рівнів ртуті можна спостерігати в містах, де розташовані теплові станції, що працюють шляхом спалювання вугілля.

Кадмій у воді

Це важкий метал, який має серйозні побічні дії. У питній воді ГДК для кадмію 0,001 мг/дм³, усі сполуки кадмію токсичні, вони відносяться до речовин другого класу токсичності. Його дія заснована на здатності зв'язувати сірковмісні кислоти та ферменти, в результаті чого, кадмій має нефро- і гепатотоксичність. Наслідками гострого отруєння можуть бути підвищення артеріального тиску, ниркова і легенева недостатність, патології серцево-судинної системи.

Варто відзначити, що кадмій є канцерогеном і здатний накопичуватися в організмі людини. На відміну від раніше згаданої ртуті, він не здатний проникати в мозок, тому не має нейротоксичності.

Найсерйознішими забруднювачами вод кадмієм є підприємства гірничо-металургійного комплексу України. Вони зосереджені в районі Кривого Рогу, Маріуполя, Кам'янського та Нікополя. На територіях, наближених до виробництв, забруднені як всі поверхневі, так і підземні води, тому найбезпечнішим джерелом залишається вода з водопроводу, по можливості доочищена.


Цинк у воді

Цинк є мікроелементом, який в малих кількостях бере участь в ферментному обміні, а також в утворенні стероїдних гормонів, інсуліну та ін. При підвищенні вмісту може викликати специфічні захворювання.

У воді можуть міститися розчинні сполуки цинку, часто це сульфати та хлориди. При інтоксикації солями цинку відбуваються зміни в нирках, а при критичному передозуванні можливе виникнення жовтяниці. Варто відзначити, що при тривалому впливі він викликає зниження вмісту кальцію в крові та кістках, таким чином порушується метаболізм фосфору і розвивається остеопороз. Також при системному впливі має канцерогенні властивості й може викликати безпліддя.

Основними джерелами його надходження в воду є металургійні та машинобудівні підприємства, також значний внесок вносять хіміко-фармацевтична, деревообробна і текстильна промисловості.

На території України забруднення поверхневих вод цинком характерне для міст з розвиненою металургійною і машинобудівною промисловістю: Кривий Ріг, Маріуполь т.ін.

Нікель та кобальт у воді

Нікель є важливим мікроелементом, надмірні кількості якого призводять до підвищеної збудливості центральної нервової системи, анемії, алергічних реакцій. Нікель здатен впливати на структуру ДНК і підвищує ризик новоутворень. Що стосується кобальту, то його наслідки схожі та можуть викликати також серцеві захворювання.

В Україні родовища нікелю і кобальту розташовані в Кіровоградській і Миколаївській областях. Єдиним збагачувальним підприємством є Побузький феронікелевий комбінат біля Кропивницького. Що стосується виробництв нікельованих виробів, то вони поширені в основному в Полтавській, Дніпровській, Кіровоградській областях. Також відзначено перевищення ГДК нікелю в Яворівському водосховищі Львівської області, на місці якого раніше був сірчаний кар'єр. Зустрічаються й інші локальні підвищення рівня цих токсикантів.

Арсен у воді (Миш'як у воді)

Знову ж таки зауважимо, що Арсен часто називають Миш'яком через особливосты перекладу з російської на українську. Арсен — це одна з найпопулярніших в середні віки отрут. Навіть зовсім низький вміст солей арсену у питній воді є небезпечним для людини. Він має токсичний вплив на всі системи людського організму і може призводити до смерті.

Арсен у воді

Джерелами природного забруднення арсеном є деякі природні мінерали, але частіше він вноситься в воду антропогенним шляхом. До джерел належать підприємства кольорової металургії, сталеплавильні заводи та теплові станції, що працюють на вугіллі. Також активно використовуються пестициди з невеликим вмістом арсену, змив яких призводить до забруднення грунтових вод і, відповідно, водойм.

Високий рівень миш'яку в поверхневих водах спостерігається на території басейну ріки Тиса на території Західної України.

Як очистити воду від важких металів?

Зворотний осмос є найбільш оптимальною технологією очищення води від важких металів. Прочитати про технологію докладніше можна тут.

Іонний обмін забезпечує зниження вмісту важких металів і твердості, він часто використовується на станціях централізованої водопідготовки. Детально почитати про технологію іонного обміну тут.

Також для видалення мангану та заліза використовуються специфічні каталітичні матеріали, які переводять їх в нерозчинну форму і затримують отримані частинки.

Підпишіться!
Раз в тиждень ми надсилаємо корисні для здоров'я матеріали
Залиште свій коментар