Железо в питьевой воде
Вода – самое распространенное на Земле вещество. Водная оболочка Земли – гидросфера, — включающая океаны, моря, озера, реки, водохранилища, подземные воды и почвенную влагу содержит около 1,4 млрд км воды; из них воды суши составляют 90 млн км. В ледниках, покрывающих 10% поверхности планеты, содержится 24 млн км, в подземных водах – 60 млн, в атмосфере 13-15 тыс. км. В составе минералов, горных пород, живых организмов находится 340 тыс. км воды. Соленые воды морей и океанов, составляющие основные запасы вод на планете, используются людьми еще в малой степени, а полученные воды за счет атмосферных осадков и ледников ограниченно и носит локальный характер.
Вода – среда обитания многих тысяч видов растений и животных. Она служит единственным источником кислорода в атмосфере, который образуется в зеленых растениях при фотолизе связанной воды, световой реакции фотосинтеза.
Вода – один из основных факторов, определяющих климат. Обладая высокой удельной теплоемкостью, она медленно нагревается и охлаждается, что создает более ровные температурные условия в водной среде и оказывает смягчающее действие на климат.
Природная вода содержит растворенные соли, газы, органические вещества.
В природной воде преобладают ионы Cl, Na, HCO, Ca, Mg, SO, K+. Другие ионы находятся в очень малых количествах. Концентрация органических веществ в среднем в реках- 20, в океане – 4 мг/л. В природной воде растворены азот, кислород диоксид углерода, в некоторых источниках сероводород.
Повышенное содержание железа в воде, а этим страдают более 70% источников водозабора на территории нашей области — является актуальной проблемой, с которой сталкиваются не только водоканалы, но и промышленные предприятия и индивидуальные потребители, имеющие источники локального водоснабжения. Поэтому обезжелезивание воды является одним из наиболее актуальных направлений области водоочистки.
Если в Ваш дом или коттедж поступает вода из собственной скважины или из общего водопровода, то Вы наверняка сталкивались с теми проблемами, которые приносит в наше жилье наличие железа в воде. Ведь присутствие даже небольшого его количества (3-х частей на миллион) приводит к ржавым подтёкам на кафеле и раковинах, вызывает «зарастание» труб, выводит из строя сантехнику и нагреватели, ухудшает качество стирки и убивает мягкость Вашей одежды… Ни в коем случае не стоит забывать о пагубном влиянии Fe 2+ на Ваш организм (особенно печень и почки), действие которого опаснее многих токсинов!
Вода претерпевает множество изменений на пути к нашим домам. Дождевая вода растворяет загрязнения содержащиеся в воздухе. Затем дождевая вода попадает на поверхность земли, растворяет органические и неорганические вещества и несет их в родники и водоемы. Промышленные отходы также попадают в озера и реки. И в итоге все это попадает в систему водоснабжения. Например, дождевые воды смывают природные органические вещества (содержащиеся в почве), а также инсектициды, удобрения и другие химикаты. Побочные продукты промышленного производства, такие как кислоты, щелочи, поверхностно активные вещества и растворители сорбируются из воздуха, а затем приносятся на землю с дождем.
Значительные количества железа поступают с подземным стоком и со сточными водами предприятий металлургической, металлообрабатывающей, текстильной, лакокрасочной промышленности и с сельскохозяйственными стоками. В питьевой воде железо может присутствовать также вследствие применения на муниципальных станциях очистки воды железосодержащих коагулянтов, либо из-за коррозии «черных» (изготовленных из чугуна или стали) водопроводных труб.
Содержание железа в поверхностных пресных водах составляет десятые доли миллиграмма. Основной его формой в поверхностных водах являются комплексные соединения трехвалентных ионов железа с растворенными неорганическими и органическими соединениями, главным образом с солями гуминовых кислот — гуматами. Поэтому повышенное содержание железа наблюдается в болотных водах (единицы миллиграммов), где концентрация гумусовых веществ достаточно велика. При рН = 8.0 основной формой железа в воде является гидрат оксида железа Fe(OH)3, находящийся во взвешенной коллоидной форме. Наибольшие же концентрации железа (до нескольких десятков миллиграмм в 1 дм3) наблюдаются в подземных водах с низкими значениями рН и с низким содержанием растворенного_кислорода, а в районах залегания сульфатных руд и зонах молодого вулканизма концентрации железа могут достигать даже сотен миллиграммов в 1 литре воды. В подземных водах железо присутствует в основном в растворенном двухвалентном виде. Трехвалентное железо при определенных условиях также может присутствовать в воде в растворенном виде как в форме неорганических солей (например, сульфатов), так и в составе растворимых органических комплексов.
Нарастающие количества промышленных и бытовых сточных вод, а также мусора все больше затрудняют процесс очистки воды.
Загрязнения, содержащиеся в поверхностных водах — это не только неприятные привкусы и запахи, взвешенные вещества, но также растворенные металлы, такие как мышьяк, алюминий, свинец, ртуть, железо и кадмий, а также различные органические вещества. Протечки нефти и аварии на трубопроводах вносят свой вклад в загрязнение поверхностных вод.
Тысячи новых химических веществ было разработано в последние годы, но к сожалению далеко не для всех из них существуют способы последующей утилизации.
Влияние содержания железа на качество воды
Визуально повышенное содержание железа в воде определяется по ржавым подтекам на поверхности сантехники и по ржавым отложениям на стенках трубопроводов. Вода с повышенным содержанием железа неприятна на вкус, весьма вредна для здоровья, кроме того, она способна окрашивать вещи во время стирки и портить сантехнические приборы и арматуру.
Повышенное содержание железа в воде является весьма распространенным явлением на территории России.
Содержащая железо вода (особенно подземная) сперва прозрачна и чиста на вид. Однако даже при непродолжительном контакте с кислородом воздуха железо окисляется, придавая воде желтовато-бурую окраску. Уже при концентрациях железа выше 0,3 мг/л такая вода способна вызвать появление ржавых потеков на сантехнике и пятен на белье при стирке. При содержании железа выше 1 мг/л вода становится мутной, окрашивается в желто-бурый цвет, у нее ощущается характерный металлический привкус.
Все это делает такую воду практически неприемлемой как для технического, так и для питьевого применения. По органолептическим признакам предел содержания железа в воде практически повсеместно установлен на уровне 0,3 мг/л (а по нормам ЕС даже 0,2 мг/л). Здесь необходимо подчеркнуть, что это ограничение именно по органолептическим соображениям. По показаниям вредности для здоровья такой параметр не установлен.
Стоит ли очищать воду от железа
Если ваша вода содержит железа меньше 3 мг/л то очищать ее имеет смысл только для улучшения вкуса. Никакого вредного влияния на здоровье она оказывать не может.
Если содержание железа выше этого значения, то тогда можно подумать и о своем здоровье. Пусть достоверной информации о вреде повышенного содержания железа не имеется, но совершенно точно известно, что пользы от этого никакой.
Напомню, что общие принципы выбора фильтра для очистки водопроводной воды были нами рассмотрены в статье “Как выбрать фильтр для воды”
Чем опасно повышенное содержание железа, марганца и других компонентов
Сразу хочу пояснить, что такое «повышенное содержание». Вода из скважины или колодцев, а также из других источников используется на различные цели: технические нужды, питьевые и т.д. В большинстве случаев нас всех интересует вопрос, можно ли воду пить.
Чтобы на этот вопрос можно было с легкостью ответить, имея перед глазами протокол химического анализа, нам надо знать предельно допустимые концентрации (ПДК) того или иного компонента. Данные значения для питьевой воды регламентированы в СанПиН 2.1.4.1074-01. То есть, сравнивая результаты анализа с ПДК, приведенными в данном СанПиН 2.1.4.1074-01, мы можем понять, можно ли воду пить или нет.
Для того, чтобы Вам не искать эти данные и не сидеть и скурупулезно сравнивать, в нашем протоколе анализа уже есть графа, содержащая показатели ПДК из СанПин и имеется вывод, соответствует ли вода СанПин или нет.
Предельно допустимая концентрация железа (Fe) в питьевой воде — 0,3 мг/л.
Влияние на сантехнику: Повышенное содержание железа в воде – одна из основных причин биообрастания водопроводных труб.
Согласно последним исследованиям, источником слизи, образующейся на соединительных и стыковых элементах трубопровода, являются железобактерии. С течением времени биообрастания способны привести к повреждению и коррозии водопроводной арматуры.
Влияние на организм: Железо нередко становится причиной развития дерматитов, аллергических реакций, заболеваний печени и почек. Считается, что превышение предельно допустимой концентрации железа в воде способствует увеличению риска инфарктов и повреждения тканей при инсультах. Мало кто знает, что в присутствии кислорода железо проявляется канцерогенные свойства.
Дело в том, что именно гидроокисные свободные радикалы являются причиной мутации ДНК и последующего развития раковых клеток. Как только механизм образования злокачественной опухоли запускается, поврежденные клетки начинают искать железо для подпитки.
Как снизить содержание железа: Самый простой и бюджетный способ обезжелезивания воды: Найти бак-накопитель достаточного размера из пищевого пластика, нержавейки и т. п.
Как снизить содержание железа в питьевой воде: специальные и народные средства
Установить его в подходящем месте, например на крыше. Организовать подачу воды из скважины через рассеиватель для душа (это улучшает аэрацию воды). Обеспечить забор отстоявшейся воды не с самого дна бака, а немного выше, чтобы осадок не попадал в водопровод. Оптимально, если размеры накопительного бака превышают суточный расход воды. Это позволяет с вечера набирать воду и в течение дня свободно ее использовать. Второй способ, но не такой бюджетный — использование систем очистки.
Предельно допустимая концентрация марганца (Mn) в питьевой воде — 0,1 мг/л.
Влияние на сантехнику: В результате повышенного содержания марганца в воде на внутренних поверхностях водопроводных труб и водогрейного оборудования начинают накапливаться отложения этого металла, которые, в свою очередь, могут вызывать закупорку и ухудшение процессов теплообмена. Кроме того, такая вода оставляет несмываемые следы на сантехнических устройствах.
Влияние на организм: Как показали последние исследования, употребление воды, чрезмерно обогащенной марганцем, приводит к снижению интеллектуальных способностей у детей.
Постоянное употребление питьевой воды, в которой концентрация марганца превышает 0,1 мг/л, может спровоцировать возникновение серьезных заболеваний костной системы.
Марганец накапливается в организме человека и его почти невозможно вывести. Марганец проникает в канальцы нервных клеток и тем самым препятствует прохождению нервных импульсов. Также, повышенное содержание марганца в питьевой воде грозит заболеваниями печени, в которой, в основном, и концентрируется этот металл.
Кроме того, марганец, употребленный вместе с водой, имеет способность проникать в тонкий кишечник, кости, почки, железы внутренней секреции и даже поражать головной мозг.
Как снизить содержание марганца: специальные системы водоочистки
Предельно допустимая концентрация жесткости в питьевой воде составляет 7 ммоль.
Влияние на сантехнику: При взаимодействии жесткой воды с моющими веществами (стиральные порошки, мыло, шампуни) появляются «мыльные шлаки», имеющие вид пены.
После высыхания эта пена остается в виде налета на коже волосах, белье, сантехнике. Отрицательное действие подобных шлаков на организм человека проявляется тем, что они начинают разрушать естественную жировую пленку, которой покрыта кожа, забивают поры. Влияние на организм: Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ) не установила какой-либо величины жесткости по показаниям влияния организм человека.
Несмотря на то, что исследования выявили обратную зависимость между жесткостью воды и сердечно-сосудистыми болезнями, эти данные являются недостаточным для окончательного заключения. Также не доказано, что слишком мягкая вода способна оказывать отрицательное действие на баланс минеральных веществ в организме.
Однако высокая жесткость делает воду хуже, придает ей горьковатый вкус, оказывает негативное действие на органы пищеварения, в организме нарушается водно-солевой баланс, могут возникнуть различные аллергические реакции.
Как снизить содержание жесткости: Вскипятите воду, чтобы избавиться от временной жесткости. Используйте метод вымораживания льда.
Его часто применяют при постоянной жесткости воды. Постепенно замораживайте воду. Когда вы обнаружите, что ее осталось примерно 10% от первоначального объема, слейте незамерзшую воду, а лед растопите. Дело в том, что все соли, придающие жесткость, остаются в незамерзшей воде. Поставьте водоочистительные фильтры.
Предельно допустимая концентрация нитратов (NO3) и нитритов (NO2) составляет 45 мг/л и 3,0 мг/л соответственно.
Влияние на организм: Опасны не нитраты, опасны нитриты и продукты распада нитратов — свободные радикалы, которые обладают канцерогенным и мутагенным эффектом.
Нитраты превращаются в нитриты при пищеварении и даже в полости рта. Нитриты, попадая в кровь, «убивают» гемоглобин. Гемоглобин — носитель кислорода. «Поврежденный» гемоглобин (метгемоглобин) не способен переносить кислород, что приводит к кислородному голоданию клеток, нарушается работа печени, происходит общее отравление организма. В воде из скважин, расположенных вблизи сельскохозяйственных угодий наблюдается содержание нитратов более 100 мг/л.
Такая вода без очистки может стать одним из факторов, оказывающих прямое влияние на продолжительность жизни. Смертельная доза нитратов для человека составляет 8-15 г.
Как снизить содержание нитритов и нитратов: специальные системы водоочистки. Очень важно не стать самим источником нитратов в воде, для этого держите выгребные ямы и септики как можно дальше от скважины (колодца).
…сульфаты
Предельно допустимая концентрация сульфатов в питьевой воде составляет 500 мг/л
Влияние на сантехнику: Сульфаты способны образовывать накипь.
При использовании свинцовых труб концентрация сульфатов выше 200 мг/л может привести к вымыванию в воду свинца.
Влияние на организм: Повышенные содержания сульфатов ухудшают органолептические свойства воды и оказывают физиологическое воздействие на организм человека – они обладают слабительными свойствами.
Как снизить содержание : Чтобы избавиться от избытка сульфатов воде необходимо установить систему обратного осмоса.
…хлориды
Предельно допустимая концентрация хлора в питьевой воде составляет 350 мг/л.
Влияние на сантехнику: —
Влияние на организм: влияет на водно – солевой обмен; повышается уровень хлоридов в крови, что приводит к снижению диуреза и перераспределению хлоридов в органах и тканях;· вызывают угнетение желудочной секреции, в результате чего нарушается процесс переваривания пищи;· имеются данные о том, что хлориды оказывают гипертензивный эффект и у людей, страдающих гипертонической болезнью употребление воды с повышенным содержанием хлоридов может вызвать утяжеление течения заболевания;
Как снизить содержание: Отстаивайте воду в открытых сосудах
…сухой остаток или минерализация
Предельно допустимая концентрация сухого остатка в питьевой воде составляет 1000 мг/л.
Влияние на сантехнику: —
Влияние на организм: а) способствует перегреву в жаркую погоду, б) ведет к нарушению утоления жажды, в) изменяет водно-солевой обмен за счёт увеличения гидрофильности тканей, г) усиливает моторную и секреторную желудка и кишечника.
Как снизить содержание: специальные системы водоочистки.
Как решить проблему?
Применение фильтра для очищения воды от железа
Очистка воды от железа из скважины может быть проведена автоматическим путем, без участия людей. Но для этого потребуется потратиться, и хотя, как мы сказали, здоровье не купишь ни за какие деньги. По этой причине приобретение фильтра обратного осмоса для источника будет очень даже оправдана. Естественно, что со скважиной ничего не поделать. А вот из воды можно и удалить железо. Альтернативой будет монтаж ионообменных картриджей. Их монтируют на месте входа трубопровода в дом. Внутренние стенки будут покрыты окислительным составом, а это означает, что по мере прохождения воды через картридж железо начнет реагировать на химическом уровне. Чаще всего в скважине будет двухвалентное железо. В ходе этой химической реакции образуется твердый осадок, который будет оседать на фильтр для воды.
Обратите внимание, что спустя время фильтры для воды начнут забиваться и не так хорошо фильтровать воду. По этой причине от вас потребуется регулярно заниматься заменой картриджей. Обычно их ресурс указывается на упаковке или консультантами.
Но самым эффективным способом борьбы будет повышенный уровень железа в воде из скважины – это монтаж дорогой системы обратного осмоса. Она сделана из трех и больше фильтров. Кроме того, их оборудуют полупроницаемой мембраной, что фильтрует воду. Достоинством такого фильтра будет то, что он может очищать жидкость не просто от железа, но и от остальных негативных добавок. На выходе получится идеально чистая вода.
Интересно, что если в скважине ест и трехвалентное железо, то производить замену фильтров потребуется куда чаще. Это вызывает определенные трудности и дополнительные траты.
Еще одним способом будет система аэрации воды. Ее применяют для того, чтобы удалить трехвалентное железо. Система аэрации – это открытый резервуар большого размера, в котором стоит вода и отстаивается в течение длительного времени. Это требуется для окисления и выпадения в осадок железа. А для ускорения процесса посредством компрессора в резервуар с водой будет пропускаться воздух. На выходе получается хорошая вода с минимальным процентом железа. Рекомендовано применять такую систему при концентрации металла 10-20 мг на литр.
О пользе железа и вреде чрезмерного содержания его в воде
Роль железа в организме человека трудно недооценить: железо способствует кроветворению и необходимо для нормальной работы ферментной системы организма, это незаменимое вещество в гемаглобине и миоглобине, оно входит в состав клеток и ферментов.
Организм взрослого человека содержит 4-5 г железа, которое входит в состав важнейшего дыхательного пигмента гемоглобина (55-70% от общего содержания), вырабатываемого костным мозгом и ответственного за перенос кислорода от легких к тканям, белка миоглобина (10-25%), необходимого для накопления кислорода в мышечной ткани, а также в состав различных дыхательных ферментов (около 1% общего содержания).
Кроме того, 20-25% железа храниться в организме как резерв, сосредоточенный в печени и селезенки в виде ферритина — железо-белкового комплекса, служащего «сырьем» для получения всех вышеперечисленным многообразных соединений железа.
В плазме крови содержится не более 0.1% от общего содержания железа.
Выделяется железо из организма в основном через стенки толстого кишечника и незначительно через почки.
За сутки выводится примерно 6-10 мг железа. Отсюда и суточная потребность человека в железе (речь, конечно идет об усредненных цифрах. У женщин, например, потребность в железе выше, чем у мужчин — 15-18 мг). Однако, учитывая низкую усвояемость железа (см.
Выше), с пищевым рационом человек должен получать в норме 60-100 мг железа в сутки.
СанПин устанавливает требования к водоснабжению, где предельно допустимая концентрация железа в воде не доолжно превышать 0,3 мг на куб. Дм (литр).
Всемирная Организация Здравоохранения не предлагает какой-либо рекомендуемой величины по показания здоровья, так как нет достаточных данных о негативном воздействии железа на организм человека.
При уровне установленного ВОЗ переносимого суточного потребления железа, равном 0.8 мг/кг массы тела человека, безопасное для здоровья суммарное содержание железа в воде составляет 2 мг/л.
Это означает, что употребляя ежедневно на протяжении всей жизни такую воду, можно не опасаться за последствия для здоровья (другое дело, что вода с 2 мг/л железа будет иметь весьма «неаппетитный» вид).
В целом, обмен железа в организме зависит от функционирования печени.
При нарушениях в ее работе, а также при бедном железом рационе (например, при искусственном вскармливании детей, особенно чрезвычайно бедными железом коровьим и козьим молоком) возможно развитие железодефицитной анемии или, по-простому говоря, «малокровия». Это заболевание характеризуется бледностью кожи и слизистых, одутловатостью лица и сопровождается общей слабостью, быстрой физической и психической утомляемостью, отдышкой, головокружениями, шумом в ушах.
В случае недостатка железа наблюдаются такие симптомы:
- — сухость кожи
- — усталость
- — повышенная чувствительность к холоду
- — ломкость ногтей
- — ухудшение мозговой активности
- — анемия
- — пищеварительные расстройства
- — головокружения
- — депрессии
- — выпадение и поседение волос
- — воспалительный процесс в полости рта
- — нервные расстройства
- — ожирение
- — снижение функции щитовидной железы
Учитывая эти положительные свойства железа, организм человека запрограммирован на накопление данного микроэлемента в селезенке и печени.
Если возникает его дефицит – эти органы просто направляют железо в нуждающуюся зону. К сожалению, именно свойства организма накапливать данный микроэлемент и может принести человеку значительный вред. Если в воде, которую он употребляет, содержится излишек железа, оно будет все равно накапливаться в печени, почках, селезенке и поджелудочной железе. Этот процесс невозможно остановить, так как у организма нет «точки насыщения».
В итоге возникает переизбыток железа, создающий дополнительную нагрузку на все органы и вызывающий в них необратимые патологические процессы.
Суточный уровень железа, переносимый человеком
Несмотря на все вышесказанное, исследования ВОЗ не прошли зря. Они смогли определить, какое количество железа в воде организм может перенести. Согласно данным, ПСП (переносимый суточный уровень потребления) железа равен 0,8 мг на 1 кг массы за 24 часа. Это уже позволяет провести некоторые подсчеты.
Например, если взять среднестатистического человека, который имеет вес 75 кг, то его масса позволяет ему потреблять не больше 60 мг железа за 24 часа. Но, это в том случае, когда он не будет есть, а только пить воду. Это, понятно, невозможно. Так как из воды мы получаем 10% всего железа, а 90% из пищи, то допустимая норма концентрации железа в воде – 2-3 мг/л.
Если верить экспертам ВОЗ, то человек, потребляющий воду с содержанием железа меньше 3 мг/л, не будет чувствовать никаких изменений в своем организме. Хотя здесь есть большой минус: пусть жидкость и не принесет вреда, пить ее будет не совсем приятно, так как вкус у нее не очень хороший. Когда ваша вода из скважины имеет такие показатели или еще выше, то с этим нужно что-то делать.
Вред чрезмерного потребления железа в пищу
По различным причинам уже природные источники воды содержат значительное количество растворенного железа.
Это железо в двухвалентной форме, не окисленное даже не сказывается на цвете воды, пока не постоит какое-то время на воздухе.
Для человека наиболее опасен Fe3 – трехвалентное железо (ржавчина) -это тяжелый металл, который может накапливаться в организме и обладает канцерогенным действием со всеми вытекающими раковыми последствиями.
Мало кто знает, что в присутствии кислорода железо проявляется канцерогенные свойства.
Дело в том, что именно гидроокисные свободные радикалы являются причиной мутации ДНК и последующего развития раковых клеток. Как только механизм образования злокачественной опухоли запускается, поврежденные клетки начинают искать железо для подпитки.
Люди с высоким ферритиновым уровнем (содержанием железа в крови) более подвержены таким онкологическим заболеваниям, как рак легких, толстой кишки, мочевого пузыря и пищевода.
С точки зрения здоровья, существуют противоречивые мнения относительно содержания железа в воде.
Одни утверждают, что содержание железа в воде не несет опасности здоровью, хотя и признают, связанные с ним, ухудшения органолептических показателей, прежде всего неприятный побочный вкус чернил. Если содержание железа более 0,1 mg/l, в воде появляется планктон. Сухость и зуд во рту также вызваны железом. При содержании железа 1-1,5 mg/l возникает мутность воды, желтый цвет и коричневый осадок.
Наличие в воде меди, кобальта и марганца, молибдена и других тяжелых металлов увеличивает впитывание железа.
Чрезмерное содержание железа может вызвать аллергическую реакцию, а также у некоторых людей может быть причиной болезни сердца и диабета. При продолжительном употреблении воды, которая содержит более 0,2 мг/л железа, может увеличится риск инфаркта, а также это может повредить репродуктивные функции.
Некоторые авторы утверждают, что только употребление воды, которая содержит больше 3 мг/л железа, может быть причиной инфаркта, а также аллергических реакций и проблем с печенью. Уже наши предки знали, что разницей между лекарством и ядом является количество употребляемого вещества.
Растворенное в воде железо повышенной концентрации хорошо знакомо по чувству «стянутости» и сухости кожи после купания.
Кроме того, один из основных элементов земной коры нередко становится причиной развития дерматитов, аллергических реакций, заболеваний печени и почек.
Суточная норма одного из самых распространенных элементов земной коры содержится в мясе, помидорах, гречневой крупе. Ежедневно организм тратит 1-2 мг. Железа на поддержание жизнедеятельности. Избыток элемента откладывается «в запас».
Считается, что превышение пдк железа в воде способствует увеличению риска инфарктов и повреждения тканей при инсультах.
Порог токсичности железа для человека составляет в среднем 200 мг/сутки. Летальная доза для человека в зависимости от возраста, веса и пола составляет 3-35 г. 220035, г.
Методы очистки воды от железа
Методы очистки воды от железа во многом зависят от того, в какой форме железо содержится в вашей воде.
Чаще всего мирные граждане имеют дело с двухвалентным железом. Вода бесцветна и прозрачна, но имеет металлический привкус.
В этом случае вам помогут два метода.
| Картридж Fe 10 SL |
Многие фильтры имеют ионообменный картридж , в котором используются ионообменные смолы. Но в данном случае нас интересует конкретно смола, которая замещает железо на натрий.
Такие «картриджи обезжелезивания» выпускают все фирмы-изготовители бытовых фильтров. В зависимости от конструкции и применяемых смол «картриджи обезжелезивания» могут эффективно работать до концентрации железа в воде 5 мг/л
Например, «картридж Fe 10″SL» или Fe 20″BB у фирмы Гейзер.
Существуют картриджи, работающие и на других принципах, например, «картридж БА» для фильтров фирмы Гейзер. Это специализированный картридж для эффективного удаления избыточного растворенного железа (до 5 мг/л) методом щелочного высаждения. В качестве фильтрующей среды используется природный материал кальцит.
2. Обратный осмос.
| Фильтр обратного осмоса |
Фильтры обратного осмоса эффективны для удаления любых примесей, включая двухвалентное железо. Они намного лучше очищают воду, чем ионообменные смолы. Поскольку ионы двухвалентного железа значительно больше пор обратноосмотических мембран, мембраны хорошо их задерживают.
Мембрана при этом не забивается, поскольку все примеси, которые фильтр задержал, сливаются в канализацию. Системы обратного осмоса хорошо очищают воду с содержанием железа до 10-20 мг/л.
Проблемы у ионообменных картриджей и фильтров обратного осмоса начинают возникать тогда, когда в воде кроме двухвалентного присутствует еще и трехвалентное железо. Если его не много, это пол беды. Фильтры справляются с этой задачей.
Но когда концентрация трехвалентного железа велика, поры ионообменного фильтра и мембраны обратного осмоса начинают забиваться. Фильтры теряют эффективность.
С другой стороны, очищать воду от нерастворимого трехвалентного железа ( в простонародии – ржавчина) даже проще. Значительная его часть задерживается механическими фильтрами очистки.
Стандарты содержания железа в воде для питья
Безопасной считается концентрация железа в воде в пределах от 0,1 до 0,3 мг на литр. В реальности его содержание частенько превышает эту цифру в 10 раз. Если использовать такую грязную воду для мытья, питья и готовки, скорее всего, не избежать аллергических реакций и заболеваний кожи.
Поэтому стоит узнать, как очистить воду от железа в домашних условиях. Помогут решить задачу специальные приборы, фильтры, и подручные средства.
Чем грозит питьевая вода с железом
В организме человека и всех живых организмов присутствует железо. Его допустимая суточная потребность не более 1-2 миллиграммов. С пищей и водой необходимо получать 10-18 мг, так как усваивается не более 10 %. Для женщин и мужчин, для детей и взрослых, для лиц разного возраста нормы железа различаются.
До 70 % Fe входит в состав железосодержащего белка (гемоглобина), который содержится в эритроцитах. Оно участвует в дыхательном и кроветворном процессе — в доставке кислорода и крови к тканям.
Переизбыток железа провоцирует различные заболевания — гемохроматоз, вызывающий нарушение обмена веществ, воспаление поджелудочной, интоксикацию печени. Недостаток вызывает железистую анемию, сердечнососудистые проблемы, болезни дыхательных путей. У людей появляются постоянные головные боли, проблемы с памятью и вниманием, упадок сил, обмороки.
Чем еще грозит большое значение железа в питьевой воде? Высокая концентрация железа в питьевой воде разрушает гидротехническое оборудование — ржавеют детали котлов, машин, трубопроводов. Под действием воды и воздуха растворимая (закисная) форма примесей меняется на нерастворимую (окисную). 3-валентный Fe выпадает в осадок, который, соприкасаясь с поверхностью металлических предметов, образует ржавчину. Коррозийные отложения быстро выводят из строя оборудование, образуют засоры в трубах, ухудшая качество воды. При нагреве феррум-соединения активно реагируют с водяным паром, ускоряя коррозию. Появляются протечки, что очень опасно для отопительной системы — можно обжечься паром и горячей водой.
Недопустимо для технических и промышленных нужд использовать водные растворы, в которых железо превышает нормы. На маслобойнях масло приобретает металлический вкус. На текстильных предприятиях даже при небольшом превышении железа в воде продукция может быть отбракована. Поэтому так важны процессы очистки питьевой и технической воды от железа. От чистоты и качества воды напрямую зависит здоровье, срок службы оборудования и гидротехнических систем.
Разновидности железа в воде
Перед тем как начинать очищение воды, следует узнать, в какой форме элемент может присутствовать в воде.
Такое железо бывает трех разновидностей:
- Бактериальное. Это бактерии, погибшие и живые, а также их оболочки и продукты жизнедеятельности. Внешне такое вещество напоминает мягкую слизь.
- Трехвалентное, или, попросту, ржавчина. Представляет собой окисленное железо. Чаще всего элемент содержится вместе с двухвалентным типом. При оседании рыжих частиц формируется бактериальное железо.
- Двухвалентное — собственно, железо.
Оно великолепно растворяется в воде, так что невооруженным глазом его обнаружить невозможно, жидкость абсолютно прозрачная. При контакте с кислородом воздуха происходит окисление двухвалентного железа, и оно трансформируется в трехвалентный тип.
В каком виде содержится железо в воде
Fe образует свыше 300 различных минералов, среди них: хлориды, сульфиды, нитриды. Соединения, присутствующие в воде, называются солями. Они могут находиться в разных состояниях — быть полностью растворенными в жидкости, или пребывать в нерастворенном окисленном виде (в коллоидном и взвешенном).
В воде может присутствовать:
- Fe (II) — двухвалентное железо Fe(OH)2;
- Fe (III) — трехвалентное Fe(OH)3;
- Fe в свободном виде — взвешенные частички: FeCO3;
- Fe в комплексном виде — растворенные или тонкодисперсные формы FeOH+.
Состав железистых соединений зависит от величины pH, от содержания углекислоты, растворенного кислорода, сероводорода, от наличия микроорганизмов, способных окислять и восстанавливать железо. Независимо от того, в каком виде примеси находятся в воде, она нуждается в очистке от железа до параметров, установленных стандартами.
Вред воды с повышенным содержанием железа для организма
Периодически картридж нуждается в восстановлении с помощью солевого раствора, потому такие фильтры оснащены солевым баком.
Фильтры-обезжелезиватели действуют на основе двуокиси марганца.
Вещество вступает в реакцию с марганцем и железом, содержащимися в воде, так что примеси выпадают нерастворимым осадком.
Такие фильтры эффективно удаляют механические частички (например, песок, ржавчину).
Их главный недостаток в том, что при больших объемах очищаемой воды огни очень быстро забиваются, потому нуждаются в частой промывке.
Обратноосмотические фильтры считаются лучшими. Это объясняется тем, что обратный осмос обеспечивает разделение воды и содержащихся в ней примесей на молекулярном уровне. Таким образом, на выходе получается превосходно очищенная питьевая вода.
Угольные фильтры.
Активированный уголь превосходно удаляет из воды растворенные газы, хлор и органические соединения. В современных фильтрах используется уголь из кокосовой скорлупы, считается, что его адсорбирующая способность примерно в 4 раза выше, чем у активированного угля, произведенного из обыкновенной древесины.
Магнитные фильтры
Они чаще используются на котельных, однако сейчас выпускаются и компактные варианты, для квартиры. С помощью сильного магнитного поля эти фильтры изменяют структуру солей марганца и железа, заставляя выпасть в нерастворимый осадок, который задерживается постфильтровой вставкой.
Важно! Такие методы, как озонирование и УФ-дезинфекция, неплохо справляются с бактериальным железом, однако не воздействуют на ржавчину.
Народные рецепты очищения воды
В целом, железо отсекается от воды теми же средствами, что и прочие примеси.
Помимо специальных приспособлений, эффективны будут и народные способы, проверенные временем.
Как эффективно очистить воду в домашних условиях:
- Отстаивание — самый простой, но и наиболее долгий метод. Наполните ведро и оставьте на ночь, а утром слейте две трети (желательно, через несколько слоев марли), находящиеся в верхней части.
При отстаивании воды, взятой из скважины, в оставшейся трети будет песок, глина, известь и железо. Если вода водопроводная, из-под крана, то за ночь хлор удалится.
Отстаиванием нельзя убрать соли тяжелых металлов и патогенные микроорганизмы, являющиеся возбудителями заболеваний кишечника.
- Замораживание также требует минимум усилий, при этом вода получается максимально полезной и чистой.
Налейте воду в глубокий поддон и поместите в морозильник либо наберите в кастрюлю и вынесите на балкон (в морозы). Примерно через полчаса, когда верхний слой схватится, удалите корку с мусором. Оставшейся воде дайте застыть примерно на 3/4 — этот лед и будет самым чистым. Остаток жидкости вылейте, в нем сконцентрированы все примеси.
Лед пусть растает при комнатной температуре либо в холодильнике. Полученная вода содержит до 3 градусов минеральных веществ. Чтобы этот показатель повысить, добавьте на каждый литр талой воды 100 мл минералки.
- Кипячение достаточно эффективно, однако потребует внимательности.
Его преимущество в 100%м уничтожении патогенных микроорганизмов. Наберите чайник, доведите до кипения, убавьте нагрев и оставьте на нем посуду на 50 минут.
Соединения магния, кальция и железа выпадут в виде осадка на дно емкости и осядут на стенках. Большой недостаток такой воды — крайне низкое содержание кислорода. Применяя метод, важно не забыть о чайнике на плите и предусмотреть достаточный объем, чтобы вода не выкипела без остатка.
- Активированный уголь. Средство обеспечивает удаление неприятного запаха и адсорбирует множество примесей.
Одна таблетка эффективно очищает один литр воды. Возьмите пять таблеток, заверните в чистую марлю или бинт и опустите в емкость с пятью литрами воды на ночь, утром вода будет чистой.
Подобным способом великолепно очищается вода из скважины — убирается известь и железо.
- Кремний удаляет патогенные бактерии и соли тяжелых металлов. Купите кремний, хорошенько вымойте его, положите на дно посуды с водой.
Сверху емкость накройте марлей и поставьте в темное место на 3—7 суток. Верхние слои отстоявшейся воды перелейте в чистую тару, ее можно использовать для питья и приготовления еды. Нижний слой, толщиной приблизительно 3 см, вылейте, в нем содержатся соли тяжелых металлов, известь, железо. На камешках кремния сформируется белая пленка, которую необходимо очень тщательно смыть (потрите камни старой зубной щеткой).
Интересный факт Предельное содержание железа в питьевой воде — 0,3 мг на литр.
Большее количество значительно ухудшает вкус воды.
