Stupanj mineralizacije. Određujemo mineralizaciju vode za piće. Kemijska klasifikacija podzemnih voda
7. KEMIJSKI SASTAV PODZEMNIH VODA I NJIHOVA OCJENA
KVALITETE
7.1. Obrasci za iskazivanje rezultata analize kemijskog sastava
podzemne vode
Prirodna voda je najjače otapalo minerala i stijena, obogaćena raznim solima. Zbog velike razrijeđenosti prirodnih otopina, soli su gotovo potpuno disocirane na ione.
Glavni ioni su kationi Ca2+, Mg2+, Na++K+, te anioni HCO3-, SO42-, Cl-. Određivanje sadržaja iona provodi se analitičkim metodama. Rezultati se obično prikazuju u ionskom, ekvivalentnom i postotnom obliku (tablica 6).
Ionski oblik je izraz sadržaja iona u prirodnim vodama u jedinicama mase po određenom volumenu vode. To je obično miligrama ili grama po litri vode. Ionski oblik daje maseni sadržaj ove tvari u vodi, što je od velike praktične važnosti.
Ekvivalentni oblik. Ioni međusobno djeluju u jednakim količinama. Stoga, da bi se utvrdio odnos između iona, analize se izražavaju u ekvivalentnom obliku. Dopušta:
Prosuditi ispravnost izvršene analize;
Izraditi hipotetske soli;
Klasificirajte vode prema nizu pokazatelja.
Za ponovni izračun potrebno je podijeliti sadržaj iona u mg/l s njegovom ekvivalentnom težinom ili pomnožiti s faktorom konverzije, koji je recipročna vrijednost ekvivalentne težine (Tablica 7).
U prirodnim vodama Na+ ion značajno prevladava u odnosu na K+, stoga je zbroj iona (Na++K+) određen uvjetnim koeficijentom 0,04 (ili Na+).
|
Ekvivalentna težina |
Faktor pretvorbe |
Ekvivalentna težina |
Faktor pretvorbe |
||
Tablica 7 - Ekvivalentni ponderi i faktori pretvorbe
Kontrola analize. Zbrojevi aniona i kationa u mEq/L trebaju biti jednaki ili malo različiti. Dopuštena greška nalazi se formulom:
gdje je ΣA zbroj aniona u mg-eq/l;
ΣK – zbroj kationa u mEq/l.Z0
U našem primjeru, izračun A ekstra Proizvodimo za 10 i 11 bunara:
Greška je dopuštena;
Greška je dopuštena.
Postotni ekvivalent oblik (%-eq) pogodan je za naknadne usporedbe prirodnih voda različitog saliniteta i jasnije razumijevanje odnosa među njima. Postotno-ekvivalentni oblik koristi se u grafičkoj obradi podataka analize, klasifikaciji voda i ocjeni njihove kakvoće.
Za izračun potreban vam je zbroj kationskih ekvivalenata ( ΣK ) i zbroj anionskih ekvivalenata ( ΣA ), svaki zasebno, uzmite da je 100%, a zatim izračunajte postotak svakog iona. Točnost izračuna je do jedne decimale.
Izračun se provjerava zbrajanjem %-ekvivalentnih sadržaja aniona i kationa odvojeno; zbrojevi moraju biti jednaki 100%-tnom ekvivalentu.
7.2. Određivanje mineralizacije vode
Mineralizacija – količina mineralnih tvari otopljenih u vodi, izražena u mg/l ili g/l. Ima sljedeće koncepte:
- zbroj iona (ΣI , g/l) – aritmetički zbroj sadržaja svih iona utvrđenih analizom u mg/l ili g/l;
- suhi ostatak određuje se eksperimentalno isparavanjem određenog volumena vode i sušenjem taloga na temperaturi od 110 o C.
Kontrola analize provodi se usporedbom vrijednosti suhog ostatka i količine iona: moraju se razlikovati za 0,5 NSO 3 - . To se objašnjava činjenicom da se pri zagrijavanju ioni HCO 3 - pretvaraju u CO 3 2- prema sljedećoj shemi:
2HCO 3 - →CO 3 2- + H 2 O + CO 2,
tj. umjesto 2 HCO 3 - iona u suhom ostatku ostaje samo jedan CO 3 2- ion.
Prema GOST 17403-72 prirodne vode podijeljene su u skupine na temelju mineralizacije (tablica 8). Ograničenje za slatku vodu - 1 g/kg - utvrđeno je zbog činjenice da kada mineralizacija prelazi ovu vrijednost, okus vode je neugodan - slan ili gorko-slan.
Tablica 8 - Karakteristike vode po mineralizaciji
7.3. Određivanje tvrdoće vode
Krutost vode, prema standardu se izražava zbrojem mg-eq/l iona ca 2+ I Mg 2+ . Razlikuju se opća, uklonjiva (karbonatna) i neuklonjiva (trajna) tvrdoća.
Ukupna tvrdoća jednak zbroju koncentracija kationa u vodi ca 2+ I Mg 2+ :
r ca 2+ + rMg 2+ = ukupna tvrdoća (mg-eq/l), gdje je r sadržaj iona u mg-eq/l.
Tvrdoća koja se može ukloniti određena sadržajem bikarbonatnog iona u vodi. Pri vrenju neki od iona ca 2+ I Mg 2+ spaja s jednakom količinom iona NSO 3 - i oblikuje mjerilo.
Neuklonjiva tvrdoća povezana s prisutnošću soli jakih kiselina u vodi ca 2+ I Mg 2+ (kloridi, sulfati, nitrati itd.) Definira se kao razlika između ukupne i uklonjive tvrdoće:
r ca 2+ + rMg 2+ − r NSO 3 - - krutost je neuklonjiva.
Odredite ukupnu tvrdoću vode prema klasifikaciji (tablica 9).
Tablica 9 - Klasifikacija podzemnih voda prema ukupnoj tvrdoći
7.4. Kemijska klasifikacija podzemnih voda
Raznolikost kemijskog sastava prirodnih voda uvjetuje potrebu njihove sistematizacije. Postoji dosta klasifikacija koje uzimaju u obzir kemijska svojstva, omjer skupina aniona i kationa te genetske karakteristike voda.
Klasifikacija O.A. široko se koristi. Alekina (slika 10), kombinirajući princip podjele prema prevladavajućim ionima i omjerima među njima. Prevladavajući ion je onaj (anioni i kationi se razmatraju zasebno) čiji je sadržaj veći od svakog od druga dva za najmanje 10% ekviv/l. Ako je razlika manja, tada će voda imati mješoviti sastav, dok će se ion inferioran unutar 10% ekvivalenata čitati kao skraćeni pridjev, a dominantni kao puni.
Na temelju prevladavajućih aniona razlikuju se tri klase vode: hidrokarbonatna ( C ), sulfat ( S ) i klorid ( S l ). U svakoj klasi, prema prevladavajućim kationima, razlikuju se skupine kalcijevih, magnezijevih i natrijevih voda.
Slika 10 - Shema klasifikacije prirodnih voda prema kemijskom sastavu
U klasu hidrokarbonatnih voda ubrajaju se niskomineralizirane vode rijeka, slatkih jezera i značajne količine podzemnih voda.
Kloridne vode uključuju mineralizirane vode rijeka, jezera, mora, estuarija, podzemne vode slanih područja i pustinja.
Sulfatne vode zauzimaju srednji položaj između hidrokarbonatnih i kloridnih voda.
Na temelju omjera iona razlikuju se četiri vrste vode:
Tip I To su slatke, meke vode rijeka i površinskih akumulacija.
II vrsta. Vode niske i srednje mineralizacije u jezerima, rijekama, podzemne vode koje se javljaju u sedimentnim stijenama.
III vrsta. Ova vrsta uključuje visoko mineraliziranu vodu dubokih horizonata, oceana, mora i estuarija.
IV vrsta. Vode ovog tipa su kisele, visoko mineralizirane i vrlo tvrde.
Sastav vode u skladu s klasifikacijom O.A. Alekin se ispisuje u obliku simbola kojem se dodaje vrijednost mineralizacije u g/l.
Na primjer: kalcijeva bikarbonatna voda druge vrste mineralizacije 0,88 g/l bit će ispisana simbolom - C II ca 0,88
Odredivši klasu, skupinu i vrstu vode prema klasifikaciji O.A. Alekin, zapišite ih u stupac 18 tablice 6 koristeći simbole.
Otopljene tvari (anorganske soli, organske tvari). Ovaj se pokazatelj također naziva sadržaj čvrstih tvari ili ukupni sadržaj soli. Pri izračunu ukupne mineralizacije ne uzimaju se u obzir otopljeni plinovi.
U inozemstvu se mineralizacija naziva i “total dissolved solids” (TDS).
Najveći doprinos ukupnoj mineralizaciji vode daju uobičajene anorganske soli (bikarbonati, kloridi i sulfati kalcija, magnezija, kalija i natrija), kao i male količine organskih tvari.
Jedinice
Obično se mineralizacija izračunava u miligramima po litri (mg/l), ali s obzirom da mjerna jedinica litra nije sistemska, ispravnije je mineralizaciju izraziti u mg/kubnom dm, pri višim koncentracijama - u gramima po litri ( g/l, g/kub.dm). Također, razina mineralizacije može se izraziti u dijelovima na milijun čestica vode – dijelovima na milijun (ppm). Odnos između mjernih jedinica u mg/l i ppm je gotovo jednak i radi jednostavnosti možemo pretpostaviti da je 1 mg/l = 1 ppm.
Klasifikacija
Ovisno o ukupnoj mineralizaciji vode se dijele na sljedeće vrste:
- niskomineraliziran (1-2 g/l),
- niska mineralizacija (2-5 g/l),
- srednje mineralizacije (5-15 g/l),
- visoka mineralizacija (15-30 g/l),
- slane mineralne vode (35-150 g/l)
- jaka slana voda (150 g/l i više).
Izvori mineralizacije vode
Na mineralizaciju vode utječu i prirodni čimbenici i utjecaj čovjeka. Prirodna mineralizacija ovisi o geologiji područja gdje voda potječe. Različite razine topljivosti minerala u prirodnom okruženju imaju ozbiljan utjecaj na konačnu mineralizaciju vode.
Ljudski utjecaj svodi se na industrijske otpadne vode, urbano oborinsko otjecanje (jer se zimi koriste soli i druge kemikalije za odleđivanje cestovnih površina), otjecanje s poljoprivrednog zemljišta (koje se tretira kemijskim gnojivima), itd.
Piti vodu
Kvaliteta vode za piće regulirana je u Rusiji nizom standarda, i to:
Izvori
vidi također
Zaklada Wikimedia. 2010.
Sinonimi:Pogledajte što je "mineralizacija" u drugim rječnicima:
- (francuski, od mineral mineral). Transformacija u krutinu, u fosil; formiranje kamenja i ruda. Rječnik stranih riječi uključenih u ruski jezik. Chudinov A.N., 1910. MINERALIZACIJA - impregnacija drva ili tkanina mineralnim solima.... ... Rječnik stranih riječi ruskog jezika
mineralizacija- i, f. mineralizacija f. 1. geol. Proces nastanka ruda i kamena. Ush 1938. Ove mineralne pare najviše sudjeluju u kristalizaciji, bojenju kamenja i mineralizaciji. Karamzin DV 12 164. // Sl. 18. || Mineralno tijelo, mineral. Sl. 18.… … Povijesni rječnik galicizama ruskog jezika
MINERALIZACIJA, proces nastanka FOSILA u kojem se organske komponente tijela zamjenjuju anorganskom tvari. Cirkulirajuća voda otapa određene komponente kostiju i školjki, koje zamjenjuje silicij, željezo ili... Znanstveni i tehnički enciklopedijski rječnik
Proces unošenja, kao i taloženja rudnih i nerudnih minerala uzlaznim ili silaznim silama rudonosnih otopina ili plinskih emanacija, a ponekad i magme. topi se. Ova riječ se često shvaća kao rezultat procesa sedimentacije, tj.... ... Geološka enciklopedija
MINERALIZACIJA, mineralizacija, mn. ne, žensko Proces nastanka ruda i kamena (geol.). || Zasićenost organskih tijela mineralima; nastanak fosila (paleont.). Ušakovljev objašnjavajući rječnik. D.N. Ushakov. 1935. 1940. … Ušakovljev objašnjavajući rječnik
Pretvorba (cijepanje, oksidacija) organskih tvari u anorganske. Obično se događa uz sudjelovanje mikroorganizama koji osiguravaju kruženje hranjivih tvari u prirodi. (Izvor: “Mikrobiologija: rječnik pojmova”, Firsov N.N., M: ... ... Mikrobiološki rječnik
Postoj., broj sinonima: 2 petrifikacija (18) petrifikacija (5) ASIS Rječnik sinonima. V.N. Trishin. 2013… Rječnik sinonima
Mineralizacija- koncentracija soli u vodama; izraženo u mg/l, g/l. Jedan od najvažnijih pokazatelja onečišćenja... Izvor: METODOLOŠKE PREPORUKE ZA PROVOĐENJE INŽENJERSKIH EKOLOŠKIH ISTRAŽIVANJA U SVRHU SANACIJE POSTOJEĆEG KRAJOBRAZA I PROJEKTIRANJA... ... Službena terminologija
mineralizacija- Proces razgradnje pokopanog tijela na pojedinačne kemijske elemente i jednostavne kemijske spojeve. Napomena Razdoblje mineralizacije određeno je klimom, tlom, krajolikom itd. uvjeti lokacije groblja. [GOST R... ... Vodič za tehničke prevoditelje
mineralizacija- 2.10.7 mineralizacija: Proces razgradnje pokopanog tijela na pojedinačne kemijske elemente i jednostavne kemijske spojeve. Napomena Razdoblje mineralizacije određeno je klimom, tlom, krajolikom itd. uvjeti mjesta...... Rječnik-priručnik pojmova normativne i tehničke dokumentacije
knjige
- Mineralizacija sulfida, stroncija i rijetkih zemalja foskorita i karbonatita Turyinskog masiva i ležišta Lyulekop, P. I. Karchevsky, Rezultati detaljnog proučavanja paragenetskih asocijacija, fizičkih svojstava i kemijskog sastava sulfida u foskoritima i karbonatitima jednog od najvećih na Kola... Kategorija: Geologija. Minerali Izdavač:
Ukupna mineralizacija odnosi se na zbroj čestica otopljenih u vodi. Najveću topljivost imaju soli koje se pod utjecajem molekula vode raspadaju na ione (disociraju).
Pokazatelj ukupne mineralizacije vode odražava sadržaj soli u njoj, među kojima su najzastupljeniji spojevi natrija, kalija, kalcija, magnezija i ostaci klorovodične, ugljične i sumporne kiseline.
Gdje se koristi?
Vrijednost ukupne mineralizacije koristi se stalno i posvuda za karakterizaciju sastava vode. Njegov okus i fiziološka svojstva ovise o ukupnoj koncentraciji otopljenih soli. To je, posebno, osnova za djelovanje ljekovitih voda u balneološkim lječilištima. U svakodnevnoj praksi indikator odražava karakteristike vode svake regije, stupanj prirodne čistoće i učinkovitost čišćenja.
Ukupna mineralizacija otpadnih voda je vrijednost koja govori o učinkovitosti postrojenja za pročišćavanje u poduzećima.
Za pakiranu vodu prve kategorije standardna vrijednost je 1000 mg/l. U flaširanoj vodi najviše kategorije vrijednost ukupne koncentracije otopljenih soli treba biti niža: od 200 mg/l do 500 mg/l.
U SanPiN-u, kao iu nekim drugim izvorima, pojmovi "ukupna mineralizacija" i "suhi ostatak" smatraju se sinonimima. Strogo govoreći, to nije sasvim legalno. Metoda za određivanje suhog ostatka temelji se na isparavanju otapala. Zagrijavanjem bikarbonat se razgrađuje uz oslobađanje ugljičnog dioksida i pretvara se u karbonatni anion. Posljedično, uvijek postoji mala razlika između pokazatelja ukupne mineralizacije i količine suhog ostatka.
Ukupna mineralizacija izračunava se zbrajanjem svih koncentracija iona dobivenih standardnim analizama prema GOST standardima. Metoda određivanja ovog pokazatelja je aritmetika. Dobivena vrijednost razlikovat će se od vrijednosti suhog ostatka za malu količinu jednaku polovici koncentracije karbonatnih aniona.
Ponekad govore o prisutnosti male količine organskih tvari u pokazatelju ukupne koncentracije iona. Ovo nije istina. Indikator mineralizacije uključuje spojeve mineralnog podrijetla. Organski spojevi nisu jedan od njih.
Utjecaj na ljudsko zdravlje
Većina potrošača voli okus vode koja sadrži oko 600 mg/l soli. Privrženosti i navike ljudi su različite. U regijama gdje je voda uvijek imala povećanu ili smanjenu mineralizaciju dolazi do prilagodbe okusa. Stanovništvo ga smatra sasvim normalnim, čak i ukusnim. Međutim, WHO smatra da su koncentracije veće od 1000 mg/l neprihvatljive. Pokazatelji jednaki 1200 mg / l uzrokuju prisutnost gorčine. Većina stanovništva ne voli ovu vodu.
Kada govorimo o fiziološkoj važnosti sastava soli vode, treba napomenuti da iz ovog izvora u ljudsko tijelo ne ulazi više od 7% potrebnih minerala. Ovaj način zasićenja tijela korisnim elementima važan je, ali ne i presudan.
Izvori onečišćenja
Mineralne komponente ulaze u vodu iz tla, čiji je sastav specifičan za svako područje. Loše pročišćene otpadne vode iz industrijskih poduzeća mogu dati značajan doprinos povećanju koncentracije soli. Da biste u potpunosti zadovoljili dnevnu potrebu osobe za vodom, ima smisla kupovati proizvode u bocama dobrog okusa.
Zaštitite se od svih rizika i koristite uslugu Aqua Market.
Najvažniji parametri pitke vode za zdravlje
Mineralizacija vode za piće
Prema zahtjevima SanPiN 2.1.4.1074-01, najveća dopuštena razina mineralizacije (suhi ostatak) u pitkoj vodi iz centraliziranih sustava za opskrbu pitkom vodom je 1 gram / litra ili 1000 dijelova na milijun (ppm) na ukupnu količinu čvrste tvari. čestice otopljene u vodi. Kada razina mineralizacije prelazi 1000 mg/litri, takva se voda smatra neprikladnom za ljudsku potrošnju. Visoka razina mineralizacije pokazatelj je potencijalne opasnosti i potvrđuje potrebu za laboratorijskim ispitivanjem. U većini slučajeva visoku razinu mineralizacije uzrokuju soli kalija, klorovodične kiseline i natrija, čiji ioni imaju mali ili kratkotrajni učinak. No, osim toga, voda može sadržavati otrovne ione teških metala koji predstavljaju opasnost za žive organizme.
Sada je također poznato da u vodi postoji manjak glavnih iona kalija, magnezija, natrija, joda itd. dovodi do brojnih bolesti: hipertenzije, koronarne bolesti srca, osteohondroze (čak i kod djece od 1,5 godina), osteoporoze (krhke kosti), lošeg držanja, smanjene inteligencije i pamćenja, pojačanog stvaranja kamenca u žučnim putovima i mokraćnom sustavu, razaranja zubna caklina, gubitak kose. Ioni kalcija i magnezija neophodni su za normalan razvoj i funkcioniranje ljudskog organizma. Posebno su potrebni djeci, trudnicama i dojiljama te starijim osobama.
Normalna mineralizacija vode je 100-200 mg/litri.
Organske nečistoće u vodi za piće
Najopasniji za čovjeka su veliki organski spojevi koji su 90% karcinogeni (karcinogeni su tvari koje uzrokuju rak) ili mutageni (mutageni su svi agensi ili čimbenici koji uzrokuju mutaciju – trajnu nasljednu promjenu). Osobito su opasni organoklorni spojevi koji nastaju kuhanjem klorirane vode, jer jaki su karcinogeni, mutageni i toksini (toksini su tvari bakterijskog, biljnog ili životinjskog podrijetla koje mogu inhibirati fiziološke funkcije, dovesti do bolesti ili smrti životinja i ljudi). Preostalih 10% velike organske tvari je u najboljem slučaju neutralno u odnosu na organizam. Postoje samo 2-3 velika organska spoja otopljena u vodi koja su korisna za ljude. To su enzimi (enzimi, poznati i kao enzimi, specifični su proteinski katalizatori prisutni u svim živim stanicama. Enzimi usmjeravaju i reguliraju metabolizam) potrebni u vrlo malim dozama.
Najvrjednije informacije o učincima niskih koncentracija kalcija u pitkoj vodi na čitavu populaciju ljudi došle su iz studija provedenih u sovjetskom gradu Shevchenko (danas Aktau, Kazahstan), gdje su za gradsku vodoopskrbu korištena postrojenja za desalinizaciju (izvor vode - Kaspijsko more). Smanjena aktivnost alkalne fosfataze, smanjene koncentracije kalcija i fosfora u plazmi te povećana dekalcifikacija kostiju primijećena je u lokalnoj populaciji. Te su promjene bile najuočljivije kod žena, posebice trudnica, a ovisile su o duljini boravka u Ševčenku. Potrebu za kalcijem u vodi za piće potvrđuje i jednogodišnji pokus na štakorima kojima je osigurana potpuno adekvatna prehrana u pogledu hranjivih tvari i soli, ali su hranjeni destiliranom vodom u koju je dodano 400 mg/l soli bez kalcija i dodana je jedna od ovih koncentracija kalcija: 5 mg/l, 25 mg/l ili 50 mg/l. Štakori hranjeni vodom s 5 mg/l kalcija pokazali su smanjenje funkcionalnosti hormona štitnjače i drugih povezanih funkcija u usporedbi s ostalim životinjama koje su sudjelovale u eksperimentu.
Vjeruje se da opća promjena u sastavu vode za piće nakon mnogo godina utječe na ljudsko zdravlje, a smanjenje koncentracije kalcija i magnezija u pitkoj vodi utječe na dobrobit gotovo trenutno. Tako su stanovnici Češke i Slovačke 2000.-2002. počeli aktivno koristiti sustave reverzne osmoze u svojim stanovima za pročišćavanje gradske vode. U roku od nekoliko tjedana ili mjeseci, lokalni liječnici bili su preplavljeni pritužbama koje su upućivale na akutni nedostatak magnezija (a možda i kalcija): kardiovaskularni poremećaji, umor, slabost i grčevi u mišićima.
3. Rizik od nedostatka vitalnih tvari i mikroelemenata pri pijenju niskomineralizirane vode.
Iako pitka voda, uz rijetke iznimke, nije glavni izvor vitalnih elemenata za čovjeka, ona može znatno pridonijeti njihovom unosu iz nekoliko razloga. Prvo, hrana mnogih modernih ljudi prilično je siromašan izvor minerala i elemenata u tragovima. U slučaju graničnog nedostatka bilo kojeg elementa, čak i njegov relativno nizak sadržaj u konzumiranoj vodi za piće može imati odgovarajuću zaštitnu ulogu. To je zbog činjenice da su elementi obično prisutni u vodi kao slobodni ioni i stoga se lakše apsorbiraju iz vode u usporedbi s hranom, gdje se uglavnom nalaze u složenim molekulama.
Studije na životinjama također pokazuju važnost mikrodostatnosti određenih elemenata prisutnih u vodi. Dakle, prema V. A. Kondratyuku, mala promjena u koncentraciji mikroelemenata u vodi za piće dramatično utječe na njihov sadržaj u mišićnom tkivu. Ovi rezultati dobiveni su u 6-mjesečnom eksperimentu u kojem su štakori bili nasumično podijeljeni u 4 skupine. Prva skupina dobila je vodu iz slavine, druga - niskomineraliziranu vodu, treća - niskomineraliziranu vodu s dodatkom jodida, kobalta, bakra, mangana, molibdena, cinka i fluorida. Posljednja skupina dobivala je slabomineraliziranu vodu s dodatkom istih elemenata, ali deset puta većom koncentracijom. Utvrđeno je da niskomineralizirana voda utječe na proces hematopoeze. Kod životinja koje su dobivale demineraliziranu vodu prosječni sadržaj hemoglobina u eritrocitima bio je 19% manji u usporedbi sa štakorima koji su dobivali vodu iz slavine. Razlike u sadržaju hemoglobina bile su još veće u usporedbi sa životinjama koje su dobivale mineralnu vodu.
Nedavna epidemiološka istraživanja u Rusiji, provedena među populacijskim skupinama koje žive u područjima s različitom slanošću vode, pokazuju da niskomineralizirana voda za piće može dovesti do hipertenzije i koronarne bolesti srca, čira na želucu i dvanaesniku, kroničnog gastritisa, guše i komplikacija u trudnoći i niza komplikacija kod novorođenčadi i dojenčadi, uključujući žuticu, anemiju, prijelome i poremećaje rasta. No, znanstvenici napominju kako im ostaje nejasno ima li toliki učinak na zdravlje pitka voda ili je posrijedi opća ekološka situacija u zemlji.
Odgovarajući na ovo pitanje, G. F. Lutai proveo je veliku kohortnu epidemiološku studiju u okrugu Ust-Ilimsk u regiji Irkutsk u Rusiji. Istraživanje je usmjereno na morbiditet i tjelesni razvoj 7658 odraslih osoba, 562 djece i 1582 trudnice i njihove novorođenčadi u dva područja opskrbljena vodom različitog ukupnog saliniteta. Voda u jednom od tih područja imala je ukupni sadržaj soli od 134 mg/l, od čega kalcija 18,7 mg/l, magnezija 4,9 mg/l, bikarbonata 86,4 mg/l. Na drugom području ukupna mineralizacija vode iznosila je 385 mg/l, od čega kalcija 29,5 mg/l, magnezija 8,3 mg/l i bikarbonata 243,7 mg/l. Određen je i sadržaj sulfata, klorida, natrija, kalija, bakra, cinka, mangana i molibdena u vodi. Stanovništvo ova dva područja nije se međusobno razlikovalo ni po društvenim i ekološkim uvjetima, ni po vremenu boravka na tim područjima, ni po prehrambenim navikama. Među stanovništvom područja s manje mineraliziranom vodom utvrđene su veće stope guše, hipertenzije, koronarne bolesti srca, čira na želucu i dvanaesniku, kroničnog gastritisa, kolecistitisa i nefritisa. Djeca koja žive na ovom području pokazivala su sporiji fizički razvoj i pokazivala su abnormalnosti u rastu. Trudnice su češće patile od edema i anemije. Novorođenčad u ovom području bila je osjetljivija na bolesti. Najmanja učestalost zabilježena je u područjima s hidrokarbonatnom vodom, ukupne mineralizacije oko 400 mg/l i sadrži 30-90 mg/l kalcija i 17-35 mg/l magnezija. Autor je došao do zaključka da se takva voda može smatrati fiziološki optimalnom.
4. Ispiranje hranjivih tvari iz hrane pripremljene u slabomineraliziranoj vodi.
Utvrđeno je da kada se za kuhanje koristi omekšana voda, dolazi do značajnog gubitka mikro i makroelemenata iz prehrambenih proizvoda (meso, povrće, žitarice). Iz proizvoda se ispire do 60% magnezija i kalcija, 66% bakra, 70% mangana, 86% kobalta. S druge strane, kada se za kuhanje koristi tvrda voda, gubitak ovih elemenata se smanjuje.
Budući da većina hranjivih tvari dolazi iz hrane, korištenje niskomineralizirane vode za kuhanje i obradu hrane može dovesti do značajnih nedostataka nekih važnih mikro- i makronutrijenata. Trenutačni jelovnik većine ljudi obično ne sadrži sve potrebne elemente u dovoljnim količinama, pa stoga svaki čimbenik koji dovodi do gubitka esencijalnih minerala i hranjivih tvari tijekom procesa kuhanja dodatno pogoršava situaciju.
5. Moguće povećanje unosa toksičnih tvari u organizam.
Niskomineralizirana, a posebno demineralizirana voda izrazito je agresivna i može ispirati teške metale i neke organske tvari iz materijala s kojima dolazi u dodir (cijevi, armature, spremnici za skladištenje). Osim toga, kalcij i magnezij sadržani u vodi imaju donekle antitoksični učinak. Njihov nedostatak u vodi za piće, koja je također dospjela u vašu limenu šalicu kroz bakrene cijevi, lako može dovesti do trovanja teškim metalima.
Među osam slučajeva trovanja pitkom vodom prijavljenih u Sjedinjenim Državama 1993. – 1994., bila su tri slučaja trovanja olovom kod dojenčadi čije su razine olova u krvi bile 1,5, 3,7 i 4,2 puta veće. U sva tri slučaja, olovo je iscurilo iz olovom zalemljenih spojeva u spremnicima za vodu za piće s reverznom osmozom koja se koristi za dječje formule.
Poznato je da kalcij i, u manjoj mjeri, magnezij imaju antitoksično djelovanje. Oni sprječavaju apsorpciju iona teških metala kao što su olovo i kadmij u krv iz crijeva natječući se za mjesta vezanja. Iako je ovaj zaštitni učinak ograničen, ne može se odbaciti. Istodobno, druge otrovne tvari mogu kemijski reagirati s ionima kalcija, stvarajući netopljive spojeve i tako izgubiti svoj toksični učinak. Stanovništvo u područjima koja se opskrbljuju vodom niske slanosti može biti izloženo većem riziku od otrovnog trovanja u usporedbi s onima u područjima gdje se koristi obična tvrda voda.
6. Moguća bakterijska kontaminacija niskomineralizirane vode.
Ova točka u izvornom članku je malo nategnuta, ali ipak. Svaka voda je osjetljiva na bakterijsku kontaminaciju, zbog čega cjevovodi sadrže minimalnu rezidualnu koncentraciju dezinficijensa - na primjer, klor. Poznato je da su membrane reverzne osmoze sposobne ukloniti gotovo sve poznate bakterije iz vode. Međutim, vodu obrnutom osmozom također treba dezinficirati i u njoj se mora održavati zaostala koncentracija dezinficijensa kako bi se izbjegla sekundarna kontaminacija. Primjer je izbijanje trbušnog tifusa uzrokovano vodom tretiranom reverznom osmozom u Saudijskoj Arabiji 1992. godine. Odlučili su napustiti kloriranje vode obrnute osmoze, jer je, teoretski, očito sterilizirana obrnutom osmozom. Češki Nacionalni institut za javno zdravstvo u Pragu testirao je proizvode namijenjene za doticaj s pitkom vodom i otkrio je, na primjer, da su tlačni spremnici jedinica za reverznu osmozu u kućanstvu osjetljivi na rast bakterija.
1. Prema izvješću SZO iz 1980. (Sidorenko, Rakhmanin).Pitka voda s niskom mineralizacijom dovodi do ispiranja soli iz tijela. Budući da su nuspojave, poput poremećaja metabolizma vode i soli, primijećene ne samo u pokusima s potpuno demineraliziranom vodom, već i pri korištenju niskomineralizirane vode s ukupnim sadržajem soli u rasponu od 50 do 75 mg/l, skupina Yu. A. Rakhmanin u svom izvješću WHO preporučuje postavljanje donje granice za ukupnu mineralizaciju vode za piće na 100 mg/l. Optimalna razina sadržaja soli vode za piće, prema ovim preporukama, trebala bi biti oko 200-400 mg/l za kloridno-sulfatne vode i 250-500 mg/l za hidrokarbonatne vode. Preporuke su se temeljile na opsežnim eksperimentalnim studijama provedenim na štakorima, psima i ljudima dobrovoljcima. U pokusima je korištena moskovska voda iz slavine; desalinizirana voda koja sadrži približno 10 mg/l soli; laboratorijski pripremljena voda koja sadrži 50, 100, 250, 300, 500, 750, 1000 i 1500 mg/l otopljenih soli sljedećeg ionskog sastava:
- među svim anionima ima 40% klorida, 32% bikarbonatnih aniona, 28% sulfata;
- među svim kationima ima natrija 50%, kalcija 38%, magnezija 12%.
Osim razine ukupne mineralizacije, ovo izvješće opravdava minimalni sadržaj kalcija u vodi za piće - ne niži od 30 mg/l. Ovaj zahtjev uveden je nakon proučavanja kritičnih učinaka koji proizlaze iz hormonalnih promjena u metabolizmu kalcija i fosfora i smanjene mineralizacije kostiju kada se pije voda osiromašena kalcijem. Izvješće također preporučuje održavanje sadržaja aniona bikarbonata na 30 mg/L kako bi se održale prihvatljive senzorske karakteristike, smanjila korozivnost i uspostavila ravnotežna koncentracija za preporučenu minimalnu koncentraciju kalcija.
Kasnija istraživanja dovela su do pojave rafiniranih zahtjeva. Tako je jedan od njih proučavao učinak pitke vode koja sadrži različite koncentracije soli tvrdoće na zdravlje žena u dobi od 20 do 49 godina u četiri grada južnog Sibira. Voda grada A imala je najmanji sadržaj ovih elemenata (3,0 mg/l kalcija i 2,4 mg/l magnezija). Voda u gradu B bila je tvrđa (18,0 mg/l kalcija i 5,0 mg/l magnezija). Najveća tvrdoća zabilježena je u gradovima C (22,0 mg/l kalcija i 11,3 mg/l magnezija) i D (45,0 mg/l kalcija i 26,2 mg/l magnezija). Žene koje žive u gradovima A i B češće imaju kardiovaskularne bolesti (EKG podaci), viši krvni tlak, somatoformnu autonomnu disfunkciju, glavobolju, vrtoglavicu i osteoporozu (rendgenska apsorpciometrija) u usporedbi s onima u gradovima C i D. Ovi rezultati ukazuju da minimalni sadržaj magnezija u vodi za piće treba biti 10 mg/l, a minimalni sadržaj kalcija može se smanjiti na 20 mg/l (u usporedbi s preporukama SZO iz 1980. godine).
Na temelju trenutno dostupnih podataka, razni su istraživači u konačnici došli do sljedećih preporuka glede optimalne tvrdoće vode za piće:
A. magnezij - najmanje 10 mg/l, optimalno oko 20-30 mg/l;
b. kalcij - najmanje 20 mg / l, optimalno 40-80 mg / l;
V. njihov zbroj (ukupna tvrdoća) je 4-8 mEq/l.
Pritom je magnezij odozdo ograničen u djelovanju na kardiovaskularni sustav, a kalcij kao sastavni dio kostiju i zuba. Gornja granica optimalnog raspona tvrdoće postavljena je na temelju zabrinutosti o mogućem utjecaju tvrde vode na pojavu urolitijaze.
Utjecaj tvrde vode na stvaranje bubrežnih kamenaca
Pod određenim uvjetima, otopljene tvari sadržane u mokraći mogu kristalizirati i taložiti se na stijenkama bubrežnih čašica i zdjelice, u mokraćnom mjehuru, kao i drugim organima mokraćnog sustava.Prema kemijskom sastavu postoji više vrsta mokraćnih kamenaca, no zbog tvrdoće vode za njih su uglavnom zanimljivi fosfati i oksalati. Ako je metabolizam fosfora i kalcija poremećen ili u slučaju hipervitaminoze vitamina D, može doći do stvaranja fosfatnih kamenaca. Povećan sadržaj soli oksalne kiseline - oksalata - u hrani može dovesti do pojave oksalatnih kamenaca. I kalcijev oksalat i kalcijev fosfat su netopljivi u vodi. Usput, ima puno oksalata ne samo u kiselici, već iu cikoriji, peršinu i repi. Oksalate također sintetizira tijelo.
Teško je utvrditi utjecaj tvrdoće vode na stvaranje mokraćnih kamenaca. Većina studija koje procjenjuju učinak tvrdoće vode na pojavu i razvoj urolitijaze koriste podatke iz bolničkih bolnica. U tom smislu, studija koju su proveli Schwartz i sur. , značajno se razlikuje po tome što su svi podaci prikupljeni u izvanbolničkim uvjetima, a pacijenti su ostali u svom prirodnom okruženju i obavljali svoje uobičajene aktivnosti. Ovaj rad predstavlja najveću kohortu pacijenata do sada, omogućujući nam da procijenimo učinak tvrdoće vode na različite komponente urina.
Znanstvenici su obradili opsežan materijal. Američka Agencija za zaštitu okoliša (EPA) dala je geo-referencirane informacije o kemijskom sastavu pitke vode u Sjedinjenim Državama. Ove su informacije kombinirane s nacionalnom bazom podataka o ambulantnim pacijentima s urolitijazom (sadrži poštanski broj pacijenta, tako da je georeferenciranje bilo moguće). Na taj je način identificirano 3270 ambulantnih bolesnika s kalcijevim kamencima.
U svijesti većine ljudi povećana tvrdoća vode je sinonim za povećan rizik od razvoja urolitijaze (bubrežni kamenci su poseban slučaj urolitijaze). Čini se da mnogi ljudi sadržaj minerala, a posebice kalcija u vodi za piće, doživljavaju kao prijetnju zdravlju.
Unatoč ovim uobičajenim zabrinutostima oko tvrdoće vode, nijedno istraživanje ne podupire ideju da pijenje tvrde vode povećava rizik od razvoja mokraćnih kamenaca.
Sierakowski i sur. proučavali su 2302 medicinska kartona iz bolničkih bolnica diljem Sjedinjenih Država i otkrili da pacijenti koji žive u područjima s tvrdom vodom imaju manji rizik od razvoja urolitijaze. Slično, u citiranom radu utvrđeno je da je tvrdoća vode za piće obrnuto proporcionalna učestalosti urolitijaze.
U ovoj studiji učestalost urolitijaze bila je nešto veća u bolesnika koji žive u područjima s mekšom vodom, što je u skladu s podacima drugih autora, ali suprotno javnoj percepciji. Poznato je da u nekim slučajevima, poput onih koji pate od hiperkalciurije, povećani oralni unos kalcija može pogoršati stvaranje mokraćnih kamenaca. U bolesnika s hiperoksaluričkom kalcijevom nefrolitijazom, nasuprot tome, povećana oralna nadoknada kalcija može uspješno inhibirati stvaranje kamenaca tako što veže soli oksalne kiseline na kalcij u crijevima i tako ograničava ulazak oksalata u mokraćni sustav. Unos kalcija iz vode za piće potencijalno može imati inhibicijski učinak na stvaranje kalcijevih urinarnih kamenaca kod nekih pacijenata i poticati stvaranje kamenaca kod drugih. Ovu su teoriju ispitali u studiji Curhan i sur., koja je procijenila učinak unosa kalcija kod 505 pacijenata s ponovljenim stvaranjem kamenaca. Nakon 4 godine promatranja, skupina pacijenata koji su uzimali kalcij imala je najmanji broj epizoda mokraćnih kamenaca. Istraživači su zaključili da visok unos kalcija hranom smanjuje rizik od simptomatske urolitijaze.
Unatoč zabrinutosti javnosti o potencijalnoj litogenezi tvrde vode iz slavine, postojeći znanstveni dokazi upućuju na to da ne postoji povezanost između tvrdoće vode i prevalencije mokraćnih kamenaca. Čini se da postoji korelacija između tvrdoće vode i razina kalcija, citrata i magnezija u urinu, ali je značaj toga nepoznat.
Inače, autor daje zanimljivu usporedbu: konzumacija jedne čaše mlijeka po sadržaju kalcija može biti ekvivalentna dvije litre vode iz slavine. Tako prema američkom Ministarstvu poljoprivrede (USDA) 100 g mlijeka sadrži 125 mg kalcija. Ista količina gradske vode sadrži samo oko 4-10 mg kalcija.
Zaključak
Voda za piće treba sadržavati minimalne koncentracije određenih esencijalnih minerala. Nažalost, oduvijek se premalo pažnje posvećivalo blagotvornim svojstvima pitke vode. Glavni naglasak bio je na toksičnosti netretirane vode. Rezultati nedavnih istraživanja usmjerenih na utvrđivanje optimalnog mineralnog sastava vode za piće trebali bi čuti ne samo javne i privatne strukture odgovorne za vodoopskrbu cijelih gradova, već i obični ljudi koji zlorabe sustave za pročišćavanje vode kod kuće.Voda za piće proizvedena u industrijskim postrojenjima za desalinizaciju obično se remineralizira, ali voda obrnutom osmozom obično se ne mineralizira kod kuće. Međutim, čak i uz mineralizaciju desaliniziranih voda, njihov kemijski sastav može ostati nezadovoljavajući s gledišta tjelesnih potreba. Da, soli kalcija se mogu dodati u vodu, ali neće sadržavati druge bitne mikroelemente - fluor, kalij, jod. Osim toga, desalinizirana voda se više mineralizira iz tehničkih razloga - da bi se smanjila njezina korozivnost, a o važnosti tvari otopljenih u vodi za ljudsko zdravlje obično se ne razmišlja. Niti jedna od metoda korištenih za remineralizaciju desalinizirane vode ne može se smatrati optimalnom, budući da se u vodu dodaje samo vrlo uzak skup soli.
Utjecaj tvrde vode na stvaranje bubrežnih kamenaca nije znanstveno dokazan. Postoji zabrinutost da povećana konzumacija soli ili fosfata oksalne kiseline zajedno s kalcijem može dovesti do kristalizacije netopljivih kalcijevih soli fosforne ili oksalne kiseline u organima mokraćnog sustava, ali organizam zdrave osobe, prema postojećim znanstvenim podacima, ne podliježe takvom riziku. Osobe koje boluju od bolesti bubrega, hipervitaminoze vitamina D, poremećaja metabolizma fosfor-kalcija, oksalata, citrata ili konzumiraju značajne količine soli oksalne kiseline mogu biti ugrožene. Utvrđeno je, primjerice, da zdrav organizam može bez ikakvih posljedica preraditi do 50 mg oksalata na 100 g hrane, no sam špinat sadrži 750 mg oksalata/100 g, pa vegetarijanci mogu biti ugroženi.
Općenito, demineralizirana voda nije ništa manje štetna od otpadnih voda, au 21. stoljeću krajnje je vrijeme da se odmaknemo od racionaliziranja pokazatelja kvalitete vode samo odozgo. Sada je također potrebno utvrditi donje granice sadržaja minerala u vodi za piće. Fiziološki je optimalan samo uzak koridor koncentracija i sastava vode za piće. Trenutno dostupne informacije o ovoj problematici mogu se prikazati u obliku tablice.
Tablica 1. Optimalna mineralizacija vode za piće
| Element | Jedinice | Minimalni sadržaj | Optimalna razina | Maksimalna razina, SanPiN 2.1.4.1074-01 ili *preporuka SZO |
|---|---|---|---|---|
| Opća mineralizacija | mg/l | 100 | 250-500 za hidrokarbonatne vode 200-400 za kloridno-sulfatne vode |
1000 |
| Kalcij | mg/l | 20 | 40-80 | - |
| Magnezij | mg/l | 10 | 20-30 | - Dodaj oznake |