Лабораторные исследования — Характеристики питьевой воды
|
Питьевая вода должна отвечать определённым установленным стандартам и нормативам. Существует несколько стандартов на питьевую воду:
Качество питьевой воды на территории РФ определяется нормами санитарно-эпидемиологических правил и нормативами, утвержденными главным государственным санитарным врачом Российской Федерации. Главным Российским ГОСТом на питьевую воду является введенные в действие в 2002 г. Санитарные правила и нормы (СанПиН). В соответствии с действующими стандартами и нормами под термином питьевая вода высокого качества подразумевается:
Примерный норматив на воду показан в таблице 1: Таблица 1. Примерный норматив воды
Краткий перечень неорганических и органических веществ в питьевой воде, оказывающих неблаготворное влияние на организм человека, представлен в таблице 2. Таблица 2.
Параметры питьевой воды подразделяются на три группы:
Органолептические показатели питьевой воды — оценки запаха, вкуса, цвета и мутности, каждый человек может выполнить самостоятельно. Химические свойства воды характеризуются следующими показателями: жесткостью, окисляемостью, величиной рН, общей минерализацией — содержанием в воде растворенных солей и элементов. Основные содержащиеся в воде элементы показаны ниже: КАЛЬЦИЙ Кальций является чрезвычайно важным минералом. Человеческое тело содержит до 30-40 кг кальция, 99% которого находится в костях и зубах. Кальций участвует в формировании костей, он необходим для возбуждения нервов, работы мышц, свертываемости крови и передачи гормональных сигналов. Кроме того, кальций регулирует активность различных ферментов и имеет противовоспалительные и антиаллергические свойства. Недостаток кальция приводит к нарушениям работы мышц и является причиной остеопороза. МАГНИЙ Магний, как и калий, очень важный элемент в клетке. Он активирует ферменты, регулирующие различные химические реакции в организме, принимает участие в функционировании мышечных и нервных клеток и играет ключевую роль для нормального функционирования сердца и кровообращения. Организм теряет магний при употреблении спиртного. Последствиями может быть раздражительность, слабая концентрация, судороги мышц и нарушения сердечного ритма. НАТРИЙ Натрий — это жизненно важный минерал, основная задача которого состоит в том, чтобы вместе с хлоридами регулировать водно- и кислотно-щелочной баланс организма. Совместно с калием натрий играет значительную роль при формировании нервного импульса. КАЛИЙ Калий — минерал, играющий важную роль в функционировании мышечных и нервных клеток. Он необходим мышечным клеткам сердца, которые нуждаются в достаточном содержании калия. Недостаток калия может выражаться как общей усталостью, так и судорогами мышц, а также мышечной слабостью или нарушениями сердечного ритма. ХЛОРИДЫ Хлориды определяют совокупность находящегося в теле хлора, который способствует поддержанию кислотно-щелочного баланса жидкостей и играет важную роль при производстве соляной кислоты в желудке. ХЛОР Хлором обеззараживают воду, т.к. хлор — мощный окислитель, способный уничтожать болезнетворные микро организмы. Однако в реках и озерах, откуда ве дется водозабор, присутствует множество веществ, попавших туда со сточными водами, и с некото рыми из них хлор вступает в реакцию. В результате образуются гораздо более токсические соединения, чем сам хлор. Например, соединения хлора с фенолом; они придают воде неприятный запах, влияют на печень и почки, но в малых концентрациях не очень опас ны. Однако возможны соединения хлора с бензолом, толуолом, бензином, с образова нием диоксина, хлороформа, хлортолуола и дру гих канцерогенных веществ. Обеззараживать воду без хлора экономически нецелесообразно, поскольку альтернативные методы обеззараживания воды, связанные с использованием газообразного озона, ултрафиолета и серебра для этой цели дорогие. СУЛЬФАТЫ Сульфаты являются солями серной кислоты, которые, в сочетании с магнием и натрием, активизируют пищеварение. Также сульфаты могут содействовать выведению вредных веществ почками и предотвращать формирование мочевых камней. ФТОРИДЫ Кроме известного антикариесного воздействия фтора отмечается его свойство служить биокатализатором процессов минерализации, что используется в лечебных целях при остеопорозе, рахите и других заболеваниях. Природные воды с повышенным содержанием фтора в сочетании с кальцием положительно влияют на устойчивость организма к радиационному поражению. Фтор способен снижать концентрацию стронция в костной ткани примерно на 40%, и этот процесс не сопровождается обеднением скелета кальцием. ЖЕСТКОСТЬ Понятие жесткости воды принято связывать с катионами кальция (Са2+), магния (Mg2+) и железа (Fe2+, Fe3+). Они взаимодействуют с анионами, образуя соединения (соли жесткости), способные выпадать в осадок. Одновалентные катионы (например, натрий Na+) таким свойством не обладают. Жесткая вода содержит много минеральных солей, от которых на стенках посуды, котлах и других агрегатах образуется накипь — каменная соль. Жесткая вода губительна и непригодна для систем водоснабжения. В такой воде плохо заваривается чай, плохо растворяется мыло. На практике, стронций, железо и марганец оказывают на жесткость столь небольшое влияние, что ими, как правило, пренебрегают. Алюминий (Al3+) и трехвалентное железо (Fe3+) также влияют на жесткость, но при уровнях рН, встречающихся в природных водах, их растворимость и вклад в жесткость малы. Источником ионов кальция и магния являются природные залежи известняков, гипса и доломитов. Ионы Ca2+ и Mg2+ поступают в воду в результате взаимодействия растворенного диоксида углерода с минералами и при других процессах растворения и химического выветривания горных пород. Вода подземных источников имеет большую жесткость, а вода поверхностных источников — относительно невысокую (3-6 мг·экв/л). Содержание солей жесткости в питьевой воде в пределах 1 — 4 мг-экв/л способствует протеканию нормальных обменных процессов в организме. С питьевой водой человек получает 1-2 г минеральных солей в сутки, а, в связи с тем, что в отличие от многих пищевых продуктов ионы в воде находятся в растворенном (гидратированном) состоянии, их усваиваемость организмом увеличивается на порядок. Мягкая вода должна иметь жесткость не более 10 мг·экв/л. В последние годы высказано предположение, что вода с низким содержанием солей жесткости способствует развитию сердечно-сосудистых заболеваний. ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ Величина pH может быть от 0 до 14 и показывает, является ли раствор кислым, нейтральным или щелочным. Если величина pH меньше чем 7, — то раствор кислый, как, например, лимонный сок, имеющий величину pH 2-3. Растворы с величиной pH 7 нейтральны, как, например, дистиллированная вода. Растворы с величиной pH более 7 щелочные. ГИДРОКАРБОНАТЫ Гидрокарбонаты — необходимый организму элемент, который регулирует кислотно-щелочной баланс. Он связывает и нейтрализует повышенную кислотность, например, желудочного сока, крови, мышц, не нанося им вреда. Совместно с углекислотой гидрокарбонат образует так называемую буферную систему, которая, поддерживает рН крови. ОБЩАЯ МИНЕРАЛИЗАЦИЯ Общая минерализация — это показатель содержания растворенных в воде веществ или общее солесодержание, поскольку вещества, растворенные в воде, находятся в виде солей (гидрокарбонаты, хлориды и сульфаты кальция, магния, калия и натрия). Вода поверхностных источников имеет меньший плотный осадок, чем вода подземных источников, т.е. содержит меньше растворенных солей. Предел минерализации питьевой воды (сухого остатка) 1000 мг/л был в свое время установлен по органолептическому признаку. Воды с большим содержанием солей имеют солоноватый или горьковатый привкус. Допускается содержание их в воде на уровне порога ощущения: 350 мг/л для хлоридов и 500 мг/л для сульфатов. Нижним пределом минерализации, при котором гомеостаз организма поддерживается адаптивными реакциями, является сухой остаток в 100 мг/л, оптимальный уровень минерализации 200-400 мг/л. При этом минимальное содержание кальция должно быть не менее 25 мг/л, магния -10 мг/л. По общей минерализации воды делятся на следующие категории (Таблица 3): Таблица 3. Категории вод по степени общей минерализации
МИКРОЭЛЕМЕНТЫ Микроэлементы — это жизненно необходимая для организма группа минеральных веществ. Они нужны человеческому организму в небольших количествах, но при этом имеют очень большое значение. Микроэлементы являются важными составляющими белков, гормонов, энзимов, участвуют во множестве функций обмена веществ, активизируют иммунную систему и укрепляют иммунную защиту. К ним относится железо, кремний, цинк, марганец, медь, селен, хром, молибден. ПЕРМАНГАНАТНАЯ ОКИСЛЯЕМОСТЬ Окисляемость обуславливается содержанием в воде растворенных органических веществ и может служить показателем загрязненности источника сточными водами. Для колодцев особую опасность представляют сточные воды, в составе которых есть белки, жиры, углеводы, органические кислоты, эфиры, спирты, фенолы, нефть и др. СТЕПЕНЬ БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ВОДЫ Определяется числом бактерий, содержащихся в 1 см3 воды и должен быть до 100. Вода поверхностных источников содержит бактерии, внесенные сточными и дождевыми водами, животными и т.д. Вода подземных артезианских источников обычно не загрязнена бактериями. Различают патогенные (болезнетворные) и сапрофитные бактерии. Для оценки загрязненности воды патогенными бактериями определяют содержание в ней кишечной палочки. Бактериальное загрязнение измеряют коли-титром и коли-индексом. Коли-титр — обьем воды, в котором содержится одна кишечная палочка, должен составлять менее 300. Коли-индекс — число кишечных палочек, содержащихся в 1 л воды, должен составлять до 3. ПДК Предельно допустимая концентрация примесей вредных веществ, которые при превышении норматива становятся вредными, выглядит следующим образом: нормативы ЕС, США и ВОЗ определяют, что его вообще не должно быть. Российский стандарт дает такие цифры: не более ста микроорганизмов на один кубический сантиметр и не более трех бактерий типа кишечных палочек в одном литре воды, что в принципе соответствует мировым стандартам. В таблице 4 приведены значения ПДК для некоторых веществ в водных объектах хозяйственно-питьевого назначения. Таблица 4. Значения ПДК для некоторых веществ в водных объектах хозяйственно-питьевого назначения.
Нормативы на самые ядовитые вещества в воде приведены в таблице 5 Таблица 5. Нормативы на самые ядовитые вещества в воде
Примечание. Если ПДК составляет сотни тысяч микрограмм, то вещество не является вредным. Если ПДК составляет сотни-тысячи микрограмм, то такое вещество может оказаться опасным. Если ПДК в пределах единиц, десятых и сотых долей микрограмма, то данное вещество почти всегда яд (бензол, винилхлорид, мышьяк, ртуть, свинец). В статье использованы материалы из книги М. Ахманова. Вода, которую мы пьём. М.: Эксмо, 2006 По материалам сайта o8ode.ru |