Приемная: +7 (8412) 56-46-97

Краткая характеристика отдельных неорганических веществ, содержащихся в питьевой воде и влияющих на организм человека

06.03.2018

Нитраты

Загрязнение воды нитратами может быть обусловлено как природными, так и антропогенными причинами. В результате деятельности бактерий в водоемах аммонийные ионы могут переходить в нитрат-ионы. Попадая в организм человека, нитраты трансформируются в нитрозамины, обладающие канцерогенными свойствами (т.е. способствуют развитию онкологических заболеваний). Поэтому превышение их нормативной концентрации требует обязательной очистки воды, применяемой для питьевых целей. Соединения азота рассматриваются как косвенный показатель органического и фекального загрязнения. Основными антропогенными источниками поступления нитратов в воду являются сброс хозяйственно-бытовых сточных вод и сток с полей, на которых применяются нитратные удобрения. Наибольшие концентрации нитратов обнаруживаются в поверхностных и приповерхностных подземных водах, наименьшие – в глубоких скважинах. Очень важно проверять на содержание нитратов воду из колодцев, родников, водопроводную воду, особенно в районах с развитым сельским хозяйством. Повышенное содержание нитратов в поверхностных водоемах ведет к их зарастанию. Азот, как биогенный элемент, способствует росту водорослей и бактерий. Это называется процессом эвтрофикации. Процесс этот весьма опасен для водоемов, так как последующее разложение биомассы растений израсходует весь кислород в воде, что, в свою очередь, приведет к гибели фауны водоема. Опасны нитраты и для человека. Различают первичную токсичность собственно нитрат-иона, вторичную, связанную с образованием нитрит-иона и третичную, обусловленную образованием из нитритов и аминов нитрозаминов. При длительном употреблении питьевой воды и пищевых продуктов, содержащих значительные количества нитратов, возрастает концентрация метгемоглобина в крови. Снижается способность крови к переносу кислорода, что ведет к неблагоприятным последствиям для организма.

Нитриты

Нитриты - промежуточная ступень в цепи процессов окисления аммиака до нитратов или, напротив, восстановления нитратов до азота и аммиака. Подобные окислительно-восстановительные реакции характерны для станций аэрации, систем водоснабжения и природных вод. Наибольшие концентрации нитритов в воде наблюдается летом, что связано с деятельностью некоторых микроорганизмов и водорослей. Проверять содержание нитритов в воде особенно важно при анализе воды из колодцев и родников. Нитриты могут применяться в промышленности как консерванты и ингибиторы коррозии. Из сточных вод они могут попадать в другие водотоки. Повышенное содержание нитритов указывает на усиление процессов разложения органических веществ в условиях медленного окисления NO2- в NO3-, это указывает на загрязнение водоема. Содержание нитритов является важным санитарным показателем. ПДК нитритов в воде согласно СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников» составляет 3 мг/л. Нитриты значительно опаснее нитратов, поэтому их содержание в воде нормируется жестче (ПДК нитратов 45 мг/л).

Аммиак

Аммиак - соединение с характерным запахом. Является загрязнителем как природных, так и промышленных вод. Аммиак присутствует в стоках животноводческих комплексов и некоторых промышленных производств. Может попадать в воду при технологических нарушениях процесса аммонизации - обработки питьевой воды аммиаком за несколько секунд до хлорирования для обеспечения более длительного обеззараживающего эффекта. Как правило, концентрации аммиака в воде не достигают высоких значений, но он вступает в реакцию с другими соединениями, в результате чего возникают более токсичные вещества.

Гидрокарбонаты

Гидрокарбонаты — кислые соли угольной кислоты H2CO3 (содержат анион HCO3-). В противоположность большинству карбонатов все гидрокарбонаты в воде растворимы. Гидрокарбонат кальция Са (НСО3)2 обусловливает временную жёсткость воды. В организме гидрокарбонаты выполняют важную физиологическую роль, являясь буферными веществами, регулирующими постоянство реакции крови.

Сульфаты

Сульфаты присутствуют практически во всех поверхностных водах. Главным естественным источником сульфатов являются процессы химического выветривания и растворения серосодержащих минералов, в основном гипса, а также окисления сульфидов и серы. Значительные количества сульфатов поступают в водоемы в процессе отмирания живых организмов, окисления наземных и водных веществ растительного и животного происхождения. Из антропогенных источников сульфатов в первую очередь надо упомянуть шахтные воды и промышленные стоки производств, в которых используется серная кислота. Сульфаты выносятся также со сточными водами коммунального хозяйства и сельскохозяйственного производства. Сульфаты участвуют в круговороте серы. При отсутствии кислорода под действием бактерий они восстанавливаются до сероводорода и сульфидов, которые при появлении в природной воде кислорода снова окисляются до сульфатов. Растения и бактерии извлекают растворенные в воде сульфаты для построения белкового вещества. После отмирания живых клеток в процессе разложения сера протеинов выделяется в виде сероводорода, легко окисляемого до сульфатов в присутствии кислорода.

Повышенные содержания сульфатов ухудшают органолептические свойства воды и оказывают физиологическое воздействие на организм человека – они обладают слабительными свойствами. Сульфаты в присутствии кальция способны образовывать накипь, так что их содержание строго регламентируется и в технических водах.

Хлориды

Почти все природные воды, дождевая вода, сточные воды содержат хлорид-ионы. Их концентрации меняются в широких пределах от нескольких миллиграммов на литр до довольно высоких концентраций в морской воде. Присутствие хлоридов объясняется присутствием в породах наиболее распространенной на Земле соли – хлорида.

Фториды

Фториды входят в состав минералов находящихся в почвах и в горных породах. При их растворении образуются фториды, которые и поступают в воду. Фториды присутствуют почти во всех источниках воды, но в различной концентрации. Как недостаток, так и избыток фтора могут приводить к серьезным заболеваниям, поэтому содержание фторидов в воде должно контролироваться. В основном на территории Пензенской области, повышенная концентрация фторидов встречается в подземных водах Бессоновского и Пензенского районов, где среднегодовая концентрация фторид - ионов составила 1,9 ПДК. Самая распространенная патология, связанная с содержанием фтора в питьевой воде – кариес зубов при недостатке фтора (менее 0,7 мг/л) и флюороз – при избытке фтора (более 1,5мг/л).

Бор

В соответствии с принятой классификацией, бор относится к веществам 2 класса опасности, которые также называют высокоопасными. Его источником служат осадочные бороносные породы (калиборит, углексит, бура, колеманит, борацит, ашарит), соленосные отложения, алюмосиликаты. Стоит отметить, что даже в пределах одного населенного пункта, результаты исследованных проб воды по этому показателю могут варьироваться от соответствующих нормативу до превышающих ПДК. Существенный "вклад" в загрязнение подземных и поверхностных вод вносят стоки стекольного, металлургического, машиностроительного, текстильного, керамического, кожевенного производств и коммунальные сточные воды, содержащие моющие вещества. Локальное загрязнение почвы, из которой происходит миграция бора в воду подземных водоисточников, возможно при внесении в нее борсодержащих удобрений и в местах разработки борсодержащих руд. В природных водах бор находится в виде солей борных кислот – боратов и полиборатов. Наиболее неблагоприятная ситуация в Пензенской области наблюдается в Бессоновском, Нижнеломовском, Кузнецком районах, где среднегодовая концентрация бора зафиксирована на уровне 1,2 ПДК, максимальная концентрация составила 2,0 ПДК.