Нитраты в воде

Содержание нитритов в воде

Нитритами называются соли азотистой кислоты.

Они являются промежуточными продуктами биологического разложения азотсодержащих органических соединений.

В природных водах количество нитрита может увеличиваться, если загрязняющих веществ слишком много и полезные бактерии не успевают их переработать. Однако в основном это происходит по вине человека. Использование азотистых удобрений, стоки промышленных предприятий и животноводческих ферм заметно влияют на повышение концентрации примесей воде.

Нитриты часто попадают в организм человека вместе с пищей. При этом соли скапливаются не только в растительных продуктах с сельскохозяйственных полей. Их так же часто используют в качестве консерванта и для улучшения внешнего вида мясных изделий. Это очень токсичные вещества, способные в больших концентрациях нанести серьёзный вред здоровью, поэтому содержание нитритов в воде строго регламентировано. И по требованиям СанПин не должно превышать 3 мг/л.

Чем вредны нитриты?

Нитриты могут попадать в организм человека не только прямым путём. Под воздействием ферментов они так же образуются в желудочно-кишечном тракте из нитратов. Получаемые в итоге нитрозил-ионы вступают в реакцию с гемоглобином и угнетают его основную функцию – переносить кислород к тканям. В результате может возникнуть гипоксия, одышка, тахикардия, цианоз, слабость, головная боль, а при больших концентрациях – смерть. Особую опасность нитриты представляют для детей до 1 года, у которых выработка защитного фермента ещё не сформировалась. Важно учитывать, что нитраты и нитриты так же могут попасть к малышу с молоком матери, пьющей насыщенную этими веществами воду.

Отравление высоконитритной водой вызывает поражение желудочно-кишечного тракта. Это может выражаться тошнотой, рвотой, диареей, мелкими кровоизлияниями внутренних органов. Слишком сильная интоксикация способна привести даже к коме. На коже могут появится различные неприятные раздражения и аллергические реакции. Так же угнетается центральная нервная система: появляются сонливость, депрессия, вялость и раскоординация движений, шум в ушах. К тому же нитриты негативно влияют на работу щитовидной железы и способствуют развитию сердечно-сосудистых заболеваний.

Очень важно следить за уровнем нитрит-ионов в воде для рыбного хозяйства и любителям аквариумов. Эти примеси убивают у водных жителей иммунитет и способствуют развитию различных бактериальных инфекций. К тому же в таком растворе из-за реакций с гемоглобином рыба начинает погибать от удушья.

Для определения концентрации нитритов в воде, необходимо провести химический анализ воды. Очистка воды от нитритов происходит с использованием фильтров комплексной очистки и систем обратного осмоса.

Что делать – нитраты в воде из скважины

Со временем даже собственная скважина или колодец может стать причиной отравления жителей дома. Одна из самых распространенных причин ухудшения самочувствия жильцов – нитраты в воде, которые поступают в источник из водоносных пластов. Результат их действия на организм губителен. Наблюдается головокружение, рвота, слабость, головная боль и т.д. Причем попасть в воду нитраты могут из разных источников загрязнения.

Причины поступления нитратов в воду

Главная причина появления этих соединения в водоносных пластах – применение селитры в качестве удобрений в сельском хозяйстве. В этом случае человек сталкивается с солями азотной кислоты, которые растворяются в воде, и грунт естественным образом не может препятствовать их протеканию в колодец или скважину.

Есть и другие причины, по которым процентное содержание нитратов в жидкости превышает установленные нормы:

1. Близость скоплений бытовых отходов и фекалий. В данном случае соединения образуются в результате распада органических отходов. Септик, баня, туалет, выгребная яма – потенциальные источники опасности.
2. Слив отработанной моющей жидкости. Применение чистящих и моющих средств предполагает утилизацию грязной воды. Если она сливается в непосредственной близости от колодца или скважины, содержание нитратов резко возрастает.
3. Массовые захоронения, и не только кладбища, являются источником проблемы, так как при разложении тканей животных образуются вредные вещества, способные нанести непоправимый урон организму человека.

В любом случае, выявить проблему поможет специализированная экспертиза и анализ контрольных проб. Заключения выдают специализированные санитарно-эпидемологические лаборатории. И как только проблема будет выявлена, нужно немедленно приступить к ее ликвидации.

Эффективные способы водоочистки от нитратов

Наличие нитратных загрязнений – не повод отказаться от использования источника. Если обнаружены нитраты в скважине, что делать подскажут сотрудники лаборатории, когда будут выдавать заключение.

Определение нитратов в воде в домашних условиях:

Еще один способ – воспользоваться рекомендациями, опубликованными далее. Все существует 2 способа решить проблему, которые достаточно эффективны, чтобы дать жильцам дома чистую питьевую воду.

Очистка обратным осмосом

Суть методики – перекачка жидкости через установку со специальной мембраной, удерживающей загрязнения. При этом молекулы воды беспрепятственно проходят сквозь нее, а удерживаются только нежелательные примеси. Способ нашел применение в промышленности и может применяться в домашних условиях.

Сама мембрана также требует периодической очистки, которую выполняют с применением перекрестного течения. С одной стороны напор направляет жидкость на мембрану для фильтрации. С другой – струя омывает саму мембрану, удаляя примеси. Чтобы направить жидкость в обратном направлении, потребуется специальная помпа.

Метод отличается эффективностью, но и не лишен недостатков:

1. Требуется предварительная очистка механическим способом, чтобы удалить из скважинной или колодезной воды песок, глину, ил и другие твердые нерастворимые частицы.
2. Очистка предполагает удаление всех имеющихся солей, включая те, которые приносят организму человека пользу. Если скважина артезианская, вода утратит свои целебные свойства.
3. Стоимость нельзя назвать низкой. Для выхода из ситуации используют небольшие фильтрационные установки, производительности которых достаточно, чтобы перерабатывать воду для питья и приготовления пищи.

В любом случае жидкость, фильтруемая таким образом, будет лишена вредных примесей, которые содержатся в водном растворе.

Очистка ионным обменом

Чтобы извлечь из раствора отрицательно заряженные частицы нитран-ионов используются селективные смолы. Очистка предполагает протекание химической реакции с применением специальных составов и веществ. Метод сложен тем, что необходимо заботиться о своевременной регенерации смолы, ионы которой замещаются ионами нитратов. Поэтому данный способ применяется крайне редко, тем более, что для этого требуется специальная установка, требующая обслуживания.

Нормы содержания нитратов

По нормам, принятым в Евросоюзе, нитратов не может содержаться в количестве, большем 50 мг/дм3.

А в соответствии с регламентом СанПин максимальный порог снижен до 45. Но есть еще более вредные примеси, которые являются производными нитрат-соединений. Их не может содержаться свыше 0,2 мг/дм3. Это критическая отметка, которая является критерием необходимости использования улавливающих станций.

Кроме того, нитриты используются в качестве ингибиторов коррозии в процессах водоподготовки технологической воды и поэтому могут попасть и в системы хозяйственно-питьевого водоснабжения. Широко известно также применение нитритов для консервирования пищевых продуктов.
В поверхностных водах нитриты находятся в растворенном виде. В кислых водах могут присутствовать небольшие концентрации азотистой кислоты (HNO2) (недиссоциированной на ионы). Повышенное содержание нитритов указывает на усиление процессов разложения органических веществ в условиях более медленного окисления NO2- в NO3-, что указывает на загрязнение водного объекта, т.е. является важным санитарным показателем.
Концентрация нитритов в поверхностных водах составляет сотые (иногда даже тысячные) доли миллиграмма в 1 дм3; в подземных водах концентрация нитритов обычно выше, особенно в верхних водоносных горизонтах (сотые, десятые доли миллиграмма в 1 дм3). Сезонные колебания нитритов характеризуются отсутствием их зимой и появлением весной при разложении неживого органического вещества. Наибольшая концентрация нитритов наблюдается в конце лета, их присутствие связано с активностью фитопланктона (установлена способность диатомовых и зеленых водорослей восстанавливать нитраты до нитритов). Осенью содержание нитритов уменьшается.
Предельно допустимая концентрация нитритов в воде водоемов (ПДКв) установлена в размере 3,3 мг/дм3 в виде иона NO2- или 1 мг/дм3 в пересчете на азот нитритов. Показатель вредности — санитарно-токсикологический. В соответствии с требованиями глобальной системы мониторинга состояния окружающей среды (ГСМОС/GEMS) нитрит- и нитрат-ионы входят в программы обязательных наблюдений за составом питьевой воды и являются важными показателями степени загрязнения и трофического статуса природных водоемов.
В ФГБУ ЦНПВРЛ проводятся все необходимые исследования воды.

Фильтр от нитратов

1. Чем опасна и для чего нужно очищать воду от нитратов?

2. Типы фильтров для очистки воды от нитратов

2.1. Фильтр для очистки воды от нитратов методом ионного обмена

2.1.1. Описание принципа действия.

2.1.2. Область применения.

2.2. Очистка воды от нитратов методом обратного осмоса

3 Сравнение фильтров для очистки воды от нитратов методом ионного обмена и методом обратного осмоса

1. Чем опасны нитраты и для чего нужно очищать воду от нитратов?

Современное состояние нашей планеты всё больше вызывает беспокойство, так как техногенное воздействие на окружающую среду приводит к тому, что в природе практически не осталось мест, не тронутых хозяйственной или промышленной деятельностью человека.

С одной стороны, это оправданное вмешательство: население планеты увеличивается — увеличивается и потребность в добыче ресурсов. С другой же стороны, это ведет за собой необратимые изменения климата, ландшафта, флоры и фауны. Она из основных причин таких изменений – загрязнение мирового океана. Весь запас воды на планете так или иначе подвергся антропогенному воздействию, в том числе и внутренние воды, которые находятся глубоко под землей.

С чем связаны основные факторы загрязнения окружающей среды? Прежде всего, это нитраты – соли азотной кислоты, которые попадают в почву благодаря сельскохозяйственной, промышленной и бытовой деятельности. Чтобы уточнить сферу их применения, отметим, что нитраты используются при изготовлении удобрений (в особенности селитры – самого распространенного удобрения), пиротехники, в фармацевтической и пищевой промышленности (добавки в колбасных изделиях), а так же нитраты входят в состав ракетного топлива. Как видим, сфера применения солей азотной кислоты поистине всеобъемлющая. И именно широкое распространение делает их такими опасными, в особенности если учесть тот факт, что в воде их нельзя увидеть глазом и почувствовать на вкус.

И если для растений азотная кислота служит для построения хлорофилла – питательного вещества, то в организме человека нитраты преобразуются в нитриты и нитрозамины, которые могут явиться причиной серьезных проблем со здоровьем.

Нитраты генерируют в крови человека метгемоглобин – это измененный белок крови, в котором происходит окисление железа. В норме железо, содержащееся в гемоглобине, не окисляется, поэтому процесс насыщения крови кислородом происходит естественно. При повышенном содержании метгемоглобина кровь перестает в полной мере обслуживать потребность организма в кислороде, в результате чего возникает так называемое «кислородное голодание» — гипоксия. На ранних стадиях гипоксия вызывает быструю утомляемость, постоянную сонливость, отсутствие физических сил. Впоследствии развиваются регулярные головные боли.

Сердечно-сосудистая система, перекачивающая по организму засоренную кровь, не может в полной мере справляться со своей работой, поэтому образуются тромбы, которые могут привести к инсульту.

Помимо этого, нитриты и нитрозамины разрушают зубную эмаль, повреждают состояние пищеварительной системы и оказывают воздействие на эндокринную систему, что в свою очередь нередко ведет за собой появление раковых новообразований – главной болезни XXI века.

Учитывая, что наше биологическое устройство совпадает с устройством братьев наших меньших, опасно давать воду с нитратами домашним животным, тем более, что для них вода подается сырой, не прошедшей тепловую обработку. Через молоко коровы, употреблявшей некачественную воду и траву, выращенную на «нитратных полях», и через её мясо в организм человека так же поступают нитраты. Таким образом, мы имеем повсеместное распространение нитратов в жизни человека.

Примечателен и тот факт, что механизмы защиты от нитратов формируются в нашем организме только к годовалому возрасту, до этого времени ребенок особенно сильно подвержен воздействию азотной кислоты.

Имея поистине впечатляющие масштабы проблемы, можно сделать вывод о том, что борьба с поступлением нитратов в рацион питания – задача каждого здравомыслящего и заботящегося о своем здоровье человека.

Почему государство не исключает из использования сельхоз промышленности селитру? Потому что это одно из самых дешевых удобрений, к тому же в рамках ПДК она не опасна, однако злоупотребления на местах приводят к тому, что в целях добиться более высокой урожайности, объемы селитры превышают предельно допустимые. В результате азотная кислота проникает в землю, а из неё – в подземные воды, либо смывается дождями в реки. Так или иначе – нитраты оказываются в наших с вами кранах.

Летом 2019 года по всей России прокатилась волна новостей, связанных с массовой гибелью медоносных пчел. Как выяснилось, виной тому послужило превышение допустимого уровня использования нитратосодержащих пестицидов. Это яркий пример того, как природа реагирует на вмешательство в её жизнь: и если о гибели пчел можно привести конкретные цифры, то о количестве людей, пострадавших от нитратов, попадающих в организм в том числе и из воды, точных сведений нет.

2. Типы фильтров для очистки воды от нитратов

Чтобы приступить к разбору способов очистки воды от нитратов, стоит иметь ввиду тот факт, что в чистых природных источниках, которые можно взять за эталон, нитратов содержится менее 2 миллиграммов на литр, в то время как допустимая концентрация нитратов в питьевой воде составляет 45 миллиграммов на литр.

Можно ли считать этот показатель допустимым? Учитывая возможные риски, каждый сам решает для себя, устроит ли его такая питьевая вода, или нет. Следуя статистике заболеваемости сердечно-сосудистой системы и новообразований, можно говорить о том, что этот индекс неоправданно завышен.

2.1. Фильтр для очистки воды от нитратов методом ионного обмена

2.1.1. Описание принципа действия

Ионообменный фильтр – это устройство регенерации воды, в основе которого — фильтр из ионообменного материала. Как следует из его названия, этот фильтр задерживает только нитраты, не разрушая полезных составляющих, присутствующих в воде.

В качестве фильтра может быть использован один из трех ионных материалов:

— ионообменная смола;

— волокнистая ионообменная структура;

— ионообменный материал Арагон.

Все эти материалы обладают необходимым запасом ионов – как надежно «сросшихся» с материнским материалом, так и противоионов – молекул, способных к обмену между фильтруемым веществом. Таким образом, ионный материал выполняет сразу две функции: заменяет вредоносные и тяжелые вещества безвредными и «цепляет» на свои ионы нитраты, не оставляя их в воде.

По типу фильтруемого материала иониты могут быть нескольких видов:

— амфолиты;

— катионы;

— анионы;

— селективные иониты.

У каждого вида – своя роль. так, селективные иониты способны деструктуризировать только избранные виды вредоносных веществ и, удаляя нитраты, селективные ионы не удалят прочие молекулярные структуры. Амфолиты позволяют вести беспрерывный процесс очистки за счет возобновляемости ресурсов собственного присутствия, а аниониты рассчитаны на строго выверенный процент очистки, после которого их служба подлежит замене.

Исходя из специфики всех этих факторов, можно сделать вывод о том, что фильтр ионного обмена – многовариантное устройство, способное выполнять определенные цели и добывать воду нужной чистоты. К примеру, говоря о различных нуждах хозяйственной деятельности, мы можем подразумевать, что вода, потребляемая в качестве питья, и вода, в которой можно стирать вещи – это разные по качеству жидкости. Соответственно, для каждой из них может послужить определенный фильтр ионного обмена.

Помимо нитратов, ионообменный фильтр освобождает воду от кальция, магния, железа, тяжелых металлов, карбоносодержащих веществ. Все негативные скопления выводятся через отдельную трубку в специальный резервуар, проходя перед этим деструктивную очистку, то есть разлагаясь на относительно безопасные соединения, подлежащие удалению.

Важно учитывать тот факт, что в результате работы ионосодержащего фильтра необходимо точно и вовремя восполнять ресурсы ионного материала. Это можно делать как вручную – заменять специальный картридж или таблетку, так и автоматически, при настройке специального устройства.

Рис. 1 — Внешний вид фильтра от нитратов ионообменного типа (схожий с умягчителем воды)

2.1.2. Область применения

Учитывая довольно простую систему эксплуатации, данный вид очистки широко используется как в промышленных, так и в частных целях. Механизм ионной очистки может быть самых разных размеров в зависимости от задач, которые на него возложены, и объемов производимой жидкости.

Важный факт – удаляя из воды все нитраты, ионный фильтр не делает воду стерильной, то есть не уничтожает в ней присутствие полезных микроэлементов, которые необходимы человеку для здорового функционирования организма. Таким образом, ионный фильм используется прежде всего на предприятиях общественного питания и в жилом секторе.

При этом не стоит путать воду, обработанную через ионный фильтр, с ионизированной водой. Последняя считается панацеей от многих болезней и средством, продляющим жизнь, тогда как первая – ни много, ни мало – обыкновенная качественная питьевая вода.

Стоит уточнить, что ионизированная вода – это маркетинговый миф, так как из рассмотренных нами особенностей взаимодействия воды с ионами следует, что сама жидкость не способна задерживать большее количество полезных свойств, взятых от ионов, чем в ней уже содержится. Таким образом, разрекламированные домашние установки для ионизации воды в лучшем случае лишь немного подчистят её состав, не наделяя её целебными свойствами.

Если же вы решили прожить долгую и здоровую жизнь, используя услуги ионного очищения, рекомендуем обратить внимание на полноценные установки.

2.2. Очистка воды от нитратов методом обратного осмоса

Главное оружие в борьбе за качество жизни – осведомленность о лучших возможностях её оздоровления. Поэтому помимо ионного обмена мы обсудим ещё один популярный метод избавления от нитратов – фильтр обратного осмоса.

Осмос – это процесс одностороннего проникновения частиц одного вещества в частицы другого вещества. Например, проникновение загрязненной воды в фильтр.

Обратный осмос – это тот же самый процесс, при котором применяется высокое давление, способствующее проникновению через фильтр лишь части веществ. В данном случае речь идет о чистой воде, из которой удаляются все нитратосодержащие структуры.

Из описания понятно, что установка обратного осмоса должна иметь два основных компонента, определяющих её работу – очень плотный, полупроницаемый фильтр и насос, нагнетающий давление в трубах для «проталкивания» воды через микроскопические мембраны фильтра.

Так же конструкция подразумевает наличие двух водоотводных трубок – для поступления необработанной и для вывода очищенной вод.

Рис. 2. — Внешний вид системы обратного осмоса «Вагнер», которую можно использовать как фильтр от нитратов

В бытовых условиях установка может поместиться на обыкновенной кухне, а на производстве она может достигать крайне внушительных размеров – всё зависит от объема перерабатываемой жидкости.

В результате осмотического воздействия вода полностью лишается каких-либо составляющих, за исключением собственно H2O. Эта вода считается стерильной и «пустой», поэтому в ней не только нет нитратов, но и полезных для здоровья человека веществ.

Эта особенность относится и к положительным, и к отрицательным сторонам воды. В медицине стерильная вода используется при оперативных и постоперативных вмешательствах, на производстве этой водой питают сложные механизмы, а вот в пище стерильная жидкость может служить только как средство для растворения, не себя в себе существенных достоинств.

Более того, вода имеет уникальное свойство для организма – она преумножает всё, что «принесла» с собой. Если мы говорим о нитратах, то они откладываются в теле, засоряя его изнутри, разъедая все системы жизнеобеспечения. А если речь идет о стерильности, то она «забирает» все необходимые соли, кальций и ряд других строительных материалов, ослабляя таким образом суставы, кости, зубы, ногти.

Примечательно, что одна из самых передовых в научном плане стран – Израиль, использует для очистки и опреснения именно установки обратного осмоса, и самое крупное водоперерабатывающее предприятие, работающее по методу обратного осмоса, находится именно в этом государстве. Его мощности хватает на то, чтобы поставлять чистую питьевую воду 1,5 миллионам человек, а сами мембраны очистки настолько малы, что в них невозможно продеть человеческий волос.

Правда, у этого способа есть существенный недостаток: ввиду молекулярной точности отверстий, они регулярно забиваются тяжелыми напластованиями нитратов и других нежелательных элементов, поэтому такие установки нужно регулярно чистить и следить за их состоянием.

Чтобы минимизировать данную проблему, в установках нового поколения устанавливают сразу три картриджа: с более крупной сеткой, с той самой полунепроницаемой мембраной и со слоем активированного угля. Это позволяет останавливать наиболее крупные взвеси и выводить их из устройства через специальный клапан.

Так же, чтобы «оздоровить» воду и сделать её более питательной, можно снабдить устройство дополнительными минерализаторами. При этом не стоит забывать, что такая вода в любом случае будет считаться лишь «идентичной натуральной», потому что искусственное обогащение не даст ей тех же свойств, что и, скажем, родники Боржоми.

Очень важна роль воды, добытой при обратном осмосе, в пищевой промышленности, например, на производстве приготовления соков. Так как данная вода не обладает своим собственным «характером», она может служить прекрасным «компаньоном» для других жидкостей, не изменяя их структуры и качества молекулярного состава. Так же вода при обратном осмосе не подвергается химической или тепловой обработке, благодаря чему она не нарушает физических свойств окружающей среды.

Не обойдем стороной и тот факт, что технология обратного осмоса фактически безопасна для природы: обезвреживая нитраты, они скапливаются в концентрированном составе, благодаря чему их проще идентифицировать, извлекать, уничтожать и в целом контролировать, поэтому с точки зрения экологии обратный осмос лидирует как современный и качественный метод очистных сооружений по всему миру.

3. Сравнение фильтров для очистки воды от нитратов методом ионного обмена и методом обратного осмоса.

Учитывая всё, нами сказанное, можно сделать несколько промежуточных выводов: оба способа имеют высокую эффективность, оба достаточно просты и удобны в эксплуатации, оба имеют ресурсный запас – от бытовых до промышленных масштабов. Однако есть и ряд отличительных особенностей, которые делают различия между ними принципиальными.

Рассмотрим данный вопрос с помощью сравнительной таблицы.

Таблица 1 – Образец таблицы сравнения характеристик опреснителей.

№	Характеристики	Фильтры от нитратов методом ионного обмена	Системы обратного осмоса для очистки воды от нитратов
	Стоимость	Умеренная стоимость	Высокая стоимость
	Степень очистки воды	Чистая питьевая вода	Стерильная вода
	Возможность дополнительного обогащения воды	Нет	Есть
	Габаритность	Легко помещается в пространстве обычного жилого дома	Легко помещается в пространстве обычного жилого дома
	Автономность работы	Требует постоянного контроля и регенерации	Возможно установить автоматический контроль
	Наличие остаточных реагентов и осадка	Высокое	Низкое
	Уровень безопасности для окружающей среды	Требует внимательного контроля, в противном случае вода может становиться ядовитой	Высокий
	Практичность и срок службы	Требуется постоянное добавление соли для регенерации	При регулярном техосмотре – годы бесперебойной работы

Как видим, выбор довольно сложный. Лучше один раз по-крупному вложить средства и после лишь обслуживать установку обратного осмоса или сэкономить на покупке и периодически вкладываться в сменные детали? Каждый выбирает для себя.
Согласитесь, что постоянный контроль над подобного рода устройствами – дето довольно утомительное, особенно если ваши собственные знания о его принципах работы довольно условны. Полагаться вслепую на работу механизма опасно, а установка дополнительных датчиков – лишние траты в бюджете.
Практичность установки обратного осмоса заключается в том, что с ее приобретением вы можете заручиться поддержкой сразу всех необходимых систем: дополнительная минерализация решит проблему «пустого» состава воды, автоматика позаботится о соблюдении заданного уровня чистоты, соответствующего СанПин, а доступная и современная конструкция не доставит хлопот в обхождении.
Проблема нитратосодержащей воды – одна из основных на повестке дня в передовых европейских сообществах. Экологическая задача всей планеты и каждого человека в частности – обеспечить себя и своих близких чистой питьевой водой, свободной от токсинов. В этом просом условии кроется ключ к здоровью, долголетию и активности человеческого организма.

Ниже мы представили видео по монтажу фильтра от нитратов, которое аналогично видео по монтажу фильтра умягчителя с той разницей, что в фильтр от нитратов засыпается анионообменная смола типа Purolite A520 или аналоги.

Видео по монтажу фильтра от нитратов (аналогично умягчителю)

>Фильтры от Нитратов

Фильтры для воды от нитратов

Фильтр от нитратов служит для очистки воды от нитратов – солей азотной кислоты, которые часто встречаются в качестве примесей и вредных микроэлементов, оказывающих негативное воздействие на человеческий организм.

Зачем нужны фильтры для воды от нитратов

Загрязнение нитратами – один из самых распространенных видов загрязнений питьевой воды. В идеале их уровень не должен превышать 45мг/л. Если длительное время употреблять такую воду, то человеку грозит достаточно серьезное заболевание – метгемоглобинемия. Вследствие нее развивается стойкая нехватка кислорода для органов дыхания и человек начинает задыхаться. Также присутствует кислородное голодание всех внутренних органов, что ведет к необратимым дистрофическим процессам.

Особенную опасность такая вода представляет для маленьких детей, так как их организм не имеет защитных функций от факторов внешней среды.

Чаще всего нитраты встречаются в поверхностных (грунтовых или подшкурных водах), которые бывают в колодцах. Реже – в неглубоких скважинах.

Купить фильтр от нитратов просто необходимо тем, у кого в доме есть маленькие дети или люди, у которых ослаблено здоровье или присутствуют хронические заболевания.

В каких случаях нужны фильтры для очистки от нитратов

Загрязнение нитратами природных вод может происходить вследствие нескольких причин:

• Удобрение полей нитратными и нитритными удобрениями, которые попадают в воду после дождей.
• Из-за близости к сточным водам от сельскохозяйственных, бытовых и промышленных зон.
• Образование нитратов в грунтах и попадание их в воду после дождей.

Существуют фильтры по счетчику и по таймеру.

Также различают счетчики с обратоосмотическим принципом действия и нитрат-селективными смолами.

Вы можете выбрать тот, который наиболее отвечает вашим запросам.

Цена фильтров для воды от нитратов зависит от производительности, размера фильтра, объема фильтрующего материала и некоторых других показателей.

>Cостав воды

Химические свойства воды

Окисляемость

Окисляемость показывает количество кислорода в миллиграммах, необходимого для окисления органических веществ, содержащихся в 1 дм³ воды.

Воды поверхностных и подземных источников имеют разную окисляемость — у подземных вод величина окисляемости незначительна, за исключением болотных вод и вод нефтяных месторождений. Окисляемость горных рек ниже, чем равнинных. Наибольшая величина окисляемости (до десятков мг/дм³) — у рек с питанием болотными водами.

Величина окисляемости закономерно изменяется в течение года. Окисляемость характеризуется несколькими величинами — перманганатной, бихроматной, йодатной окисляемостью (в зависимости от того, какой окислитель используется).

ПДК окисляемости воды имеют следующие значения: химическое потребление кислорода или бихроматная окисляемость (ХПК) водоемов питьевого назначения не должна превышать 15 мг О₂ /дм³. Для водоемов в зонах рекреации величина ХПК не должна превышать 30 мг О₂ /дм³.

Показатель pH

Водородный показатель (pH) природной воды показывает количественное содержание в ней угольной кислоты и ее ионов.

Санитарно-гигиенические нормативы для водоемов разного типа водопользования (питьевого, рыбохозяйственного, рекреационных зон) устанавливают ПДК pH в интервале 6,5-8,5.

Концентрация ионов водорода, выраженная величиной pH — один из важнейших показателей качества воды. Величина pH имеет решающее значение при протекании многочисленных химических и биологических процессов в природной воде. Именно от величины pH зависит, какие растения и организмы будут развиваться в данной воде, каким образом будет происходить миграция элементов, от этой величины также зависит степень коррозионной активности воды на металлические и бетонные конструкции.

От величины pH зависят пути превращения биогенных элементов и степени токсичности загрязняющих веществ.

Жесткость воды

Жесткость природной воды проявляется вследствие содержания в ней растворенных солей кальция и магния. Суммарное содержание ионов кальция и магния является общей жесткостью. Жесткость можно выражать несколькими единицами измерения, на практике чаще используют величину мг-экв/дм³.

Высокая жесткость ухудшает бытовые характеристики и вкусовые свойства воды, оказывает неблагоприятное воздействие на здоровье человека.

ПДК по жесткости питьевой воды нормируется величиной 10,0 мг-экв/дм³.

К технической воде отопительных систем предъявляют более строгие требования по жесткости их-за вероятности образования накипи в трубопроводах.

Аммиак

Присутствие аммиака в природной воде обусловлено разложением азотсодержащих органических веществ. Если аммиак в воде образуется при разложении органических остатков (фекальное загрязнение), то такая вода непригодна для питьевых нужд. Аммиак определяется в воде по содержанию ионов аммония NH₄⁺.

ПДК аммиака в воде составляет 2,0 мг/дм³.

Нитриты

Нитриты NO₂⁻ являются промежуточным продуктом биологического окисления аммиака до нитратов. Процессы нитрификации возможны только в аэробных условиях, в противном случае природные процессы идут по пути денитрификации — восстановления нитратов до азота и аммиака.

Нитриты в поверхностных водах находятся в виде нитрит-ионов, в кислых водах частично могут быть в форме недиссоциированной азотистой кислоты (HN0₂).

Содержание нитритов в поверхностных водах существенно ниже, чем в водах подземного происхождения. Подземные воды верхних водоносных горизонтов могут содержать нитритов до десятых долей миллиграмма на литр.

ПДК нитритов в воде составляет 3,3 мг/дм³ (по нитрит-иону), или 1 мг/дм³ в пересчете на азот аммонийный. Для водоемов рыбохозяйственного назначения нормы составляют 0,08 мг/дм³ по нитрит-иону или 0,02 мг/дм³ в пересчете на азот.

Нитраты

Нитраты по сравнению с другими азотными соединениями наименее токсичны, однако в значительных концентрациях вызывают вредные последствия для организмов. Основная опасность нитратов — в их способности накапливаться в организме и окисляться там до нитритов и нитрозаминов, которые значительно более токсичны и способны вызывать так называемое вторичное и третичное нитратное отравление.

Накопление больших количеств нитратов в организме способствует развитию метгемоглобинемии. Нитраты вступают в реакцию с гемоглобином крови и образуют метгемоглобин, которые не переносит кислород и, таким образом, вызывает кислородное голодание тканей и органов.

Подпороговая концентрация нитрата аммония, не оказывающая вредных последствий на санитарный режим водоема составляет 10мг/дм³.

Для водоемов рыбохозяйственного назначения повреждающие концентрации нитратов аммония для различных видов рыб начинаются с величин порядка сотен миллиграммов на литр.

ПДК нитратов для питьевой воды составляет 45 мг/дм³ , для рыбохозяйственных водоемов —40 мг/дм³ по нитратам или 9,1 мг/дм³ по азоту.

Хлориды

Хлориды в повышенной концентрации ухудшают вкусовые качества воды, а при высокой концентрации делают воду непригодной для питьевых целей. Для технических и хозяйственных целей содержание хлоридов также строго нормируется. Вода, в которой много хлоридов непригодна для орошения сельскохозяйственных насаждений.

ПДК хлоридов в питьевой воде не должно превышать 350 мг/дм³, в воде рыбохозяйственных водоемов — 300мг/дм³.

Сульфаты

Сульфаты в питьевой воде ухудшают ее органолептические показатели, при высоких концентрациях оказывают физиологическое воздействие на организм человека. Сульфаты в медицине используются как слабительное средство, поэтому их содержание в питьевой воде строго нормируется.

Содержание сульфатов в технической воде также подлежит контролю. В присутствии кальция сульфаты образуют накипь, что важно учитывать при подготовке вод, питающих паросиловые установки.

Содержание сульфатов в промышленной и питьевой воде может быть благоприятным или нежелательным фактором.

Сульфат магния определяется в воде на вкус при содержании от 400 до 600 мг/дм³, сульфат кальция — от 250 до 800 мг/дм³.

ПДК сульфатов для питьевой воды — 500 мг/дм³, для вод рыбохозяйственных водоемов —100 мг/дм³.

О влиянии сульфатов на процессы коррозии нет достоверных данных, но отмечается, что при содержании сульфатов в воде свыше 200 мг/дм³ из свинцовых труб вымывается свинец.

Железо

Соединения железа поступают в природную воду из природных и антропогенных источников. Значительные количества железа поступают в водоемы вместе со сточными водами металлургических, химических, текстильных и сельскохозяйственных предприятий.

При концентрации железа свыше 2 мг/дм³ ухудшаются органолептические показатели воды— в частности, появляется вяжущий привкус.

Высокое содержание железа делает воду непригодной для питьевых и технических целей.

ПДК железа в питьевой воде 0,3 мг/дм³,при лимитирующем показатели вредности – органолептическом. Для вод рыбохозяйственных водоемов — 0,1 мг/дм³, лимитирующий показатель вредности — токсикологический.

Фтор

Высокие концентрации фтора наблюдаются в сточных водах стекольных, металлургических и химических производств (при производстве удобрений, стали, алюминия и др.), а также на горнорудных предприятиях.

Содержание фтора в питьевой воде нормируется. Повышенное содержание фтора в питьевой воде вызывает заболевание костной ткани — флюороз. Недостаток фтора тоже опасен. В местностях, где в питьевой воде содержание фторидов понижено – менее 0,01 мг/дм³, у людей чаще развивается кариес зубов.

ПДК по фтору в питьевой воде составляет 1,5 мг/дм³, при лимитирующем показателе вредности санитарно-токсикологическом.

Щелочность

Щелочность — показатель, логически противоположный кислотности. Щелочность природных и технических вод – способность содержащихся в них ионов нейтрализовать эквивалентное количество сильных кислот.

Показатели щелочности воды необходимо учитывать при реагентной подготовке воды, в процессах водоснабжения, при дозировании химических реагентов.

Если концентрация щелочноземельных металлов повышена, знание щелочности воды необходимо при определении пригодности воды для систем орошения.

Щелочность воды и показатель pH используются в расчете баланса угольной кислоты и определении концентрации карбонат-ионов.

Кальций

Поступление кальция в природные воды идет из естественных и антропогенных источников. Большое количество кальция поступает в природные водоемы со стоками металлургических, химических, стекольных и силикатных производств, а также при стоке с поверхности сельхозугодий, где применялись минеральные удобрения.

ПДК кальция в воде рыбохозяйственных водоемов составляет 180 мг/дм³.

Ионы кальция относятся к ионам жесткости, которые образуют прочную накипь в присутствии сульфатов, карбонатов и некоторых других ионов. Поэтому содержание кальция в технических водах, питающих паросиловые установки, строго контролируется.

Количественное содержание в воде ионов кальция необходимо учитывать при исследовании карбонатно-кальциевого равновесия, а также при анализе происхождения и химсостава природных вод.

Алюминий

Алюминий известен как легкий серебристый металл. В природных водах он присутствует в остаточных количествах в виде ионов или нерастворимых солей. Источники попадания алюминия в природные воды — сточные воды металлургических производств, переработки бокситов. В процессах водоподготовки соединения алюминия применяют в качестве коагулянтов.

Растворенные соединения алюминия отличаются высокой токсичностью, способны накапливаться в организме и приводить к тяжелым поражениям нервной системы.

ПДК алюминия в питьевой воде не должна превышать 0,5 мг/дм³.

Магний

Магний — один из важнейших биогенных элементов, играющий большую роль в жизнедеятельности живых организмов.

Антропогенные источники поступления магния в природные воды— сточные воды металлургии, текстильной, силикатной промышленности.

ПДК магния в питьевой воде — 40 мг/дм³.

Натрий

Натрий — щелочной металл и биогенный элемент. В небольших количествах ионы натрия выполняют важные физиологические функции в живом организме, в высоких концентрациях натрий вызывает нарушение работы почек.

В сточных водах натрий поступает в природные воды преимущественно с орошаемых сельхозугодий.

ПДК натрия в питьевой воде составляет 200 мг/дм³.

Марганец

Элемент марганец содержится в природе в виде минеральных соединений, а для живых организмов является микроэлементом, то есть в малых количествах необходим для их жизнедеятельности.

Значительное поступление марганца в природные водоемы происходит со стоками металлургических и химических предприятий, горно-обогатительных фабрик и шахтных производств.

ПДК ионов марганца в питьевой воде —0,1 мг/дм³, при лимитирующем показателе вредности органолептическом.

Избыточное поступление марганца в организм человека нарушает метаболизм железа, при тяжелых отравлениях возможны серьезные психические расстройства. Марганец способен постепенно накапливаться в тканях организма, вызывая специфические заболевания.

Хлор остаточный

Используемый для обеззараживания воды гипохлорит натрия присутствует в воде в виде хлорноватистой кислоты или иона гипохлорита. Использование хлора для дезинфекции питьевых и сточных вод, несмотря на критику метода, до сих пор широко используется.

Хлорирование также применяется в процессах изготовления бумаги, ваты, для дезинсекции холодильных установок.

В природных водоемах активный хлор присутствовать не должен.

ПДК свободного хлора в питьевой воде 0.3 — 0.5 мг/дм³.

Углеводороды (нефтепродукты)

Нефтепродукты — одни из наиболее опасных загрязнителей природных водоемов. Нефтепродукты попадают в природные воды несколькими путями: в результате разливов нефти при авариях нефтеналивных судов; со сточными водами нефтегазовой промышленности; со сточными водами химических, металлургических и других тяжелых производств; с хозяйственно-бытовыми стоками.

Небольшие количества углеводородов образуются в результате биологического разложения живых организмов.

Для санитарно-гигиенического контроля определяются показатели содержания растворенной, эмульгированной и сорбированной нефти, поскольку каждый перечисленный вид по-разному влияет на живые организмы.

Растворенные и эмульгированные нефтепродукты оказывают многообразное неблагоприятное воздействие на растительный и животный мир водоемов, на здоровье человека, на общее физико-химическое состояние биогеоценоза.

ПДК нефтепродуктов для питьевой воды —0,3 мг/дм³, при лимитирующем показатели вредности органолептическом. Для водоемов рыбохозяйственного назначения ПДК нефтепродуктов 0,05 мг/дм³.

Полифосфаты

Полифосфатные соли используются в процессах водоподготовки для умягчения технической воды, в качестве компонента средств бытовой химии, как катализатор или ингибитор химических реакций, как пищевая добавка.

ПДК полифосфатов для воды хозяйственно-питьевого назначения — 3,5 мг/дм³, при лимитирующем показатели вредности органолептическом.

Кремний

Кремний – распространенный в земной коре элемент, входит в состав многих минералов. Для организма человека является микроэлементом.

Значительное содержание кремния наблюдается в сточных водах керамических, цементных, стекольных и силикатных производств, при производстве вяжущих материалов.

ПДК кремния в питьевой воде — 10 мг/дм³.

Сульфиды и сероводород

Сульфиды — серосодержащие соединения, соли сероводородной кислоты H₂S. В природных водах содержание сероводорода позволяет судить об органическом загрязнении, поскольку сероводород образуется при гниении белка.

Антропогенные источники сероводорода и сульфидов — хозяйственно-бытовые сточные воды, стоки металлургических, химических и целлюлозных производств.

Высокая концентрация сероводорода придает воде характерный неприятный запах (тухлых яиц) и токсичные свойства, вода становится непригодной для технических и хозяйственно-питьевых целей.

ПДК по сульфидам — в водоемах рыбохозяйственного назначения содержание сероводорода и сульфидов недопустимо.

Стронций

Химически активный металл, в естественной форме является микроэлементом растительных и животных организмов.

Повышенные поступления стронция в организм изменяют метаболизм кальция в организме. Возможно развитие стронциевого рахита или «уровской болезни», при которой наблюдается задержка роста и искривление суставов.

Радиоактивные изотопы стронция вызывают у человека канцерогенный эффект или лучевую болезнь.

ПДК природного стронция в питьевой воде составляет 7 мг/дм³, при лимитирующем показателе вредности санитарно-токсикологическом.

Нитраты
в воде

Присутствие нитратных ионов в природных водах связано:

1) с внутриводоемными процессами нитрификации аммонийных ионов в присутствии кислорода под действием нитрифицирующих бактерий;

2) атмосферными осадками, которые поглощают образующиеся при атмосферных электрических разрядах оксиды азота (концентрация нитратов в атмосферных осадках достигает 0,9 – 1 мг/дм3);

3) промышленными и хозяйственно-бытовыми сточными водами, особенно после биологической очистки, когда концентрация достигает 50 мг/дм3;

4) со стоком с сельскохозяйственных угодий и со сбросными водами с орошаемых полей, на которых применяются азотные удобрения.

Главными процессами, направленными на понижение концентрации нитратов, являются потребление их фитопланктоном и денитрифицирующими бактериями, которые при недостатке кислорода используют кислород нитратов на окисление органических веществ.

В поверхностных водах нитраты находятся в растворенной форме. Концентрация нитратов в поверхностных водах подвержена заметным сезонным колебаниям: минимальная в вегетационный период, она увеличивается осенью и достигает максимума зимой, когда при минимальном потреблении азота происходит разложение органических веществ и переход азота из органических форм в минеральные. Амплитуда сезонных колебаний может служить одним из показателей эвтрофирования водного объекта.

В незагрязненных поверхностных водах концентрация нитрат-ионов не превышает величины порядка десятков микрограммов в 1 дм3 (в пересчете на азот). С нарастанием эвтрофикации абсолютная концентрация нитратного азота и его доля в сумме минерального азота возрастают, достигая n•10-1 мг/дм3. В незагрязненных подземных водах содержание нитратных ионов обычно выражается сотыми, десятыми долями миллиграмма и реже единицами миллиграммов в 1 дм3. Подземные водоносные горизонты в большей степени подвержены нитратному загрязнению, чем поверхностные водоемы (т.к. отсутствует потребитель нитратов).

При длительном употреблении питьевой воды и пищевых продуктов, содержащих значительные количества нитратов (от 25 до 100 мг/дм3 по азоту), резко возрастает концентрация метгемоглобина в крови. Крайне тяжело протекают метгемоглобинемии у грудных детей (прежде всего, искусственно вскармливаемых молочными смесями, приготовленными на воде с повышенным – порядка 200 мг/дм3 – содержанием нитратов) и у людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями. Особенно в этом случае опасны грунтовые воды и питаемые ими колодцы, поскольку в открытых водоемах нитраты частично потребляются водными растениями.

Присутствие нитрата аммония в концентрациях порядка 2 мг/дм3 не вызывает нарушения биохимических процессов в водоеме; подпороговая концентрация этого вещества, не влияющая на санитарный режим водоема, 10 мг/дм3. Повреждающие концентрации соединений азота (в первую очередь, аммония) для различных видов рыб составляют величины порядка сотен миллиграммов в 1 дм3 воды.

В воздействии на человека различают первичную токсичность собственно нитрат-иона; вторичную, связанную с образованием нитрит-иона, и третичную, обусловленную образованием из нитритов и аминов нитрозаминов. Смертельная доза нитратов для человека составляет
8-15 г; допустимое суточное потребление по рекомендациям ФАО/ВОЗ – 5 мг/кг массы тела.

Наряду с описанными эффектами воздействия немаловажную роль играет тот факт, что азот – это один из первостепенных биогенных (необходимых для жизни) элементов. Именно этим обусловлено применение соединений азота в качестве удобрений, но, с другой стороны, с этим связан вклад вынесенного с сельскохозяйственных земель азота в развитие процессов эвтрофикации (неконтролируемого роста биомассы) водоемов. Так, с одного гектара орошаемых земель выносится в водные системы 8-10 кг азота.

ПДКв нитратов составляет 45 мг/дм3 (по NO3-) (тождественно равен стандарту США для питьевой воды), ПДКвр – 40 мг/дм3 (по NO3-) или 9,1 мг/дм3 (по азоту).

Нитраты являются солями азотной кислоты и обычно при­сутствуют в воде. Нитрат-анион содержит атом азота в макси­мальной степени окисления «+5». Нитратобразующие (нитратфиксирующие) бактерии превращают нитриты в нитраты в аэробных условиях. Под влиянием солнечного излучения атмосферный азот (N2) превращается также преимущественно в нитраты посредством образования оксидов азота. Многие минеральные удобрения со­держат нитраты, которые при избыточном или нерациональном внесении в почву приводят к загрязнению водоемов. Источника­ми загрязнения нитратами являются также поверхностные стоки с пастбищ, скотных дворов, молочных ферм и т.п.

Повышенное содержание нитратов в воде может служить индикатором загрязнения водоема в результате распространения фекальных либо химических загрязнений (сельскохозяйственных, промышленных). Богатые нитратными водами сточные канавы ухудшают качество воды в водоеме, стимулируя массовое развитие водной растительности (в первую очередь – сине-зеленых водорослей) и ускоряя эвтрофикацию водоемов. Питьевая вода и продукты питания, содержащие повышенное количество нитратов, также могут вызывать заболевания, и в первую очередь у младенцев (так называемая метгемоглобинемия). Вследствие этого расстройства ухудшается транспортировка кислорода с клетками крови и возникает синдром «голубого младенца» (гипоксия). Вместе с тем растения не так чувствительны к увеличению содер­жания в воде азота, как фосфора.

ПДК нитратов в воде водоемов и питьевой воде составляют 45 мг/л (или 10 мг/л по азоту), лимитирующий показатель вредности – санитарно-токсикологический.

Очистка воды от нитратов в домашних условиях

Нитраты являются солью азотной кислоты, которые могут попасть в организм человека только двумя путями – с водой и овощами. Контролировать нитраты в пище сложно, а вот в воде их можно обнаружить, проведя простой анализ воды. При этом проводится очистка воды от нитратов. Если химический анализ показал, что содержание данного вещества в воде превышает отметку в 45 мг/л, то необходимо устанавливать фильтр.

Нитраты в воде и последствия приема

Нитраты в питьевой воде

Обычно нитраты могут попадаться только в грунтовых и поверхностных водах. Более редким, но все же возможным вариантом являются неглубокие скважины, чья глубина не превышает 30 метров. В артезианских скважинах этой кислоты практически не наблюдается. Попадают вредные вещества в воду с полей (в равнинных частях страны азотная кислота встречается в гораздо больших количествах в питьевой воде), со стоков. Образовываются нитраты после грозовых ливней в полях. Есть несколько степеней токсичности нитратов, где первая степень – это непосредственно нитраты, вторая – образованные из них нитриты и третья – образованные из вышеперечисленных соединений нитрозамины.

Длительное употребление данных веществ ведет к развитию метгемоглобинемии (характеризуется недостатком кислорода в дыхательных путях, из-за чего постепенно развивается отдышка, а позже дыхательные пути могут совсем закрыться). Нитраты пагубно воздействуют не только на дыхательную, но и на сердечно-сосудистую систему, ЖКТ и иные органы. Данное вещество особенно опасно для детей. У маленьких детей ферментная система еще не сформирована, а потом организм просто не подготовлен к борьбе с подобными загрязнителями.

Поэтому обычно устанавливают фильтры для очистки воды от нитратов или предпринимают иные меры по очищению воды.

Как временный вариант многие рассматривают приобретение бутилированной воды.

Методы очистки воды от нитратов

Очистка воды от нитратов

Максимально допустимая концентрация данного соединения в воде составляет 45 мг/л. Класс опасности данного загрязнителя – 3, что означает умеренно опасное вещество. Профессионально очистку проводят двумя способами:

• Обратный осмос
• Ионный обмен с помощью нитрат-селективных или иных смол

Обратный осмос считается одним из наиболее эффективных способов очистки воды не только от нитратных, но и других соединений, которые загрязняют воду. По сути, происходит умягчение воды. Ионный обмен достаточно эффективен в борьбе с нитратами и некоторыми другими веществами.

Обратный осмос

Принцип действия обратного осмоса

Данный метод удаляет почти полностью кроме азотной кислоты также и ряд солей: сульфатов, хлоридов, гидрокарбонатов. То есть вода обессоливается, лишаясь минералов. Здесь кроется один из основных минусов этой установки, так как такое очищение воды не только меняет вкус жидкости, но и ее качество. Вода должна приносить пользу, а обратный осмос выдает почти дистиллированную воду, которая не может обеспечить воду необходимыми минералами. Но эта установка помогает еще и в вопросе обезжелезивания воды. Кроме того, можно выбрать установку меньшей или большей производительности. Все зависит от показателей анализа воды. Отличает данный метод тот факт, что даже когда происходит скачок загрязнителей в воде, то установка продолжает работать на оптимальном уровне, очищая воду до заданного состояния.

Второй минус данной установки – высокая стоимость. Стандартная система для коттеджей с производительность в 1,5 кубических метра в час будет далеко не всем доступна. Малогабаритный аналоги данной системы, устанавливающиеся под мойку, будут стоить на порядок ниже, но проблема в данном случае будет решена лишь временно, так как потребитель зачастую не умеет рассчитать ресурс данного фильтра. А потому замена картриджа производится обычно с опозданием. В таких случаях «проскок» загрязнителей в воду неизбежен.

Установка обычно имеет сравнительно компактные габариты. Фильтрами в данной системе служат особые перегородки-мембраны, которые пропускают воду, но задерживают органические и неорганические соединения. Осмосом данный процесс назвали из-за самого процесса: вещество проходит через полупроницаемую мембрану, после чего в результате получаются два раствора, которые имеют различную концентрацию. В системе создается осмотическое давление, благодаря которому изменяется скорость перехода жидкости сквозь мембраны.

Ионный обмен

Принцип действия ионного обмена

Всех вышеперечисленных проблем вполне можно избежать простой установкой системы очистки воды от нитратов на основе баллонного фильтра, в котором используется специальная нитрат-селективная смола. Устроен этот материал так, что из воды поглощаются только нитраты. Полезные для человеческого организма соли фильтром не трогаются. Стоимость данного метода несколько ниже, чем обратный осмос, но дороже, чем стандартное умягчение воды.

Время от времени необходимо проводить регенерацию смолы с помощью специальных таблеток. Отмечено, что используя подобные фильтры, проскок нитратов исключается полностью, благодаря автоматизации системы. В результате циклы регенерации производятся в заданное время без вмешательства со стороны человека с некоторым коэффициентом запаса.

Производится очистка ионообменом в два этапа:

• Сперва очищаемую воду пропускают через водород-катионитный фильтр, в котором катионы заменяются на водород-катионы.
• Далее вода поступает в анионитный фильтр, где происходит обмен анионов на ионы (то есть нитраты задерживаются фильтрующей средой).

В зависимости от количества содержащихся в воде нитратов применяют разные установки с разным количеством ступеней очистки. Каждая ступень – это два фильтра (катионитный и анионитный). Бывают одно-, двух- и трехступенчатые фильтры. В первых двух применяются раздельные фильтрующие среды. В трехступенчатой системе могут применяться в отдельности катионитный и анионитный фильтры или же данные фильтрующие среды соединяют в одном фильтре.

Теперь о минусах данного способа. Первый, о котором стоит упомянуть – большое количество реагентов и используемой для регенерации воды. Кроме того, данные установки – параллельно точные (вода в них движется исключительно в одном направлении – сверху и вниз). Также, если система не оснащена автоматической регенеративной программой, то потребителю необходимо самому высчитывать время проведения регенерации, иначе смола просто перестанет фильтровать, а в отдельных случаях может произойти выброс нитратов в питьевую воду. А высокая концентрация вещества в воде может сделать жидкость высокотоксичной.

В заключение о выборе и монтаже фильтра

Установка подобных систем требует контроля со стороны специалистов, так как неправильный монтаж может привести к том, что фильтрация воды будет проходить на довольно низком уровне или вовсе не проводиться из-за погрешностей, допущенных в ходе работы.

Кроме того, прежде чем выбирать тот или иной фильтр, стоит позаботиться о предварительном проведении химического анализа воды, чтобы подобрать наиболее оптимальный вариант очистки воды от нитратов и иных загрязнителей.

Допустимый уровень нитратов в воде составляет 45 мг/дм³. Вследствие загрязнения водоносного слоя количество солей азотной кислоты может увеличиваться. Повышенный уровень токсических соединений может пагубно отразиться на организме, поэтому важно регулярно проводить оценку химического состава воды и вовремя принимать меры по ее очистке.

Пагубное влияние нитратов в воде на организм.

Источники появления в воде

Водоносный слой загрязняется по ряду причин, одной из которых является сброс промышленных отходов.

Привести к повышению нитратов могут и другие факторы:

1. Поблизости сливается бытовая химия.
2. Рядом находится яма для отходов, общественный туалет, септик или баня.
3. На садовом участке проводится обработка растений с применением концентрированных азотсодержащих удобрений. Садоводы часто используют селитру для роста культур, это вещество содержит вредные соединения.
4. Возле гидротехнического сооружения находится место массового захоронения.

Почва насыщается нитратами, после чего химические соединения попадают в водоносные слои, а затем — в колодец.

Как влияет на здоровье присутствие в организме нитратов

Токсичные соли поступают в кровь при употреблении воды и принятии ванн (через поры). Нитраты относятся к 3 классу опасных веществ.

Влияние нитратов на здоровье организма.

Негативное воздействие на организм выражается в следующем:

1. Химические соединения вступают в контакт с гемоглобином и способствуют его замещению метгемоглобином. Это опасное вещество, не обладающее способностью насыщать клетки кислородом. Его активность приводит к гипоксии тканей. При низких концентрациях (менее 15%) наблюдается быстрая утомляемость, хроническое чувство усталости, при уровне более 60% наступает летальный исход.
2. Цепочка химических реакций в организме приводит к снижению уровня гемоглобина и развитию анемии. Ухудшается работа сердца и сосудов, нарушается кровоснабжение головного мозга.
3. Вследствие нарушенной транспортировки кислорода возникают головокружения, головные боли, эпизоды потери сознания. Может наблюдаться тошнота.
4. При высоких концентрациях соли азотной кислоты вызывают симптомы кишечного отравления, нарушают функции органов пищеварения. Отмечаются эндокринные расстройства, нарушается функция органов мочеполовой системы. Негативное действие затрагивает нервную систему.

Особенностью нитратных соединений является способность накапливаться в тканях организма. Это провоцирует развитие онкологических заболеваний, аутоиммунных реакций, разрушение зубной эмали.Большую опасность представляют высокие концентрации солей для детского организма. Нормы содержания химических соединений для детей в 4 раза ниже, чем для взрослых.

Способы очистки

При обнаружении в питьевой воде нитратных соединений нет необходимости полностью отказываться от эксплуатации колодца. Существуют способы, позволяющие избавиться от вредных примесей, изменить качественные характеристики воды и сделать ее пригодной для питья.

Принцип действия обратного осмоса.

Это инновационный метод очистки, позволяющий снизить уровень токсичных солей до нормального показателя. Специальные очистные элементы задерживают вредные соединения на мембранных перегородках.

Данный метод имеет следующие преимущества:

• надежность;
• легкость эксплуатации;
• доступность.

При установке отсутствует необходимость в крупных финансовых затратах и использовании энергетических ресурсов.

Этот метод имеет ряд недостатков:

1. Высокая стоимость оборудования. Установка целесообразна при добывании питьевой воды из скважины.
2. Перед поступлением на мембрану жидкость требует механической очистки.
3. Удаляются не только вредные примеси, но и полезные соли и минералы. Из-за такой очистки вода теряет свою ценность.

Вода перегоняется через полупроницаемую мембрану, принцип фильтрации основан на односторонней диффузии и делении среды на две составляющие:

1. Перекрестное течение: жидкость перемещается через мембрану по водопроводу, с другой стороны движется в противоположном направлении и очищает перегородку. Данная схема движения обеспечивается помпой.
2. Ограничитель выполняет функцию контроля двустороннего перемещения. Устройство отслеживает количество жидкости после очистки и объем, поступивший в систему канализации.

Беспрерывно поддерживается давление, от которого зависит скорость прохождения через мембранные установки. Фильтрация повторяется циклами до полного очищения воды, которая выводится в специальный бак. Осадок скапливается в сточном резервуаре.

Установки небольших размеров используются в квартирах, стандартные системы монтируются в специальных помещениях.

Использование очистки воды способом обратного осмоса.

Ионный обмен для удаления нитратов

Очищение происходит за счет ионного замещения нитратов на хлорид. Обеспечивается нитрат-селективной смолой, которая поглощает нитратные соединения, при этом не затрагиваются полезные соли и минералы, они остаются в составе воды.

Фильтрующий механизм задерживает токсичные соединения благодаря 2 этапам очистки:

1. Через водород-катионитный фильтр, где водород-катионы заменяют катионы.
2. В анионитной установке, где анионы заменяются ионами.

Система требует регулярной регенерации смолы, для этого используются реагенты.

Другие особенности:

1. Благодаря автоматизированной системе полностью исключается просачивание нитратных частиц.
2. Циклы запускаются, не требуя вмешательства со стороны. Предусмотрен коэффициент запаса.
3. При различном уровне солей азотной кислоты используются системы с разным количеством ступеней (от 1 до 3). На каждой ступени предусмотрены катионитный и анионитный фильтры. В механизмах с 1 или 2 ступенями используются разделенные среды, а в трехступенчатой системе возможна изолированная установка оборудования.

Данный метод очистки имеет ряд недостатков: низкий показатель гидрофильности смолы, высокие затраты на ее восстановление и необходимость утилизации при выработке ресурса. Необходимо устанавливать автоматизированную систему, в противном случае важно точно просчитывать время для регенерации, чтобы смола не потеряла фильтрующую способность. В случае ошибки возможен выброс токсичных солей.

Принцип работы ионного обмена для удаления нитратов.

Цеолит

Для очистки воды от нитратов используются природные адсорбенты. Цеолит имеет пористое строение, в промежутках кристаллической структуры находятся положительные гидратированные ионы металлов, которые компенсируют заряд молекул воды.

Адсорбент обладает следующими особенностями:

1. Поглощает и пропускает через свою структуру химические соединения, выполняя функцию сита.
2. Обладает свойствами ионообменника катионного типа, очищает жидкость от тяжелых соединений металлов.

Для удаления токсичных солей материал используется в виде порошков и в составе фильтрующих систем. После отработки подвергается многократной регенерации. Очищающие слои могут состоять из цеолита, угля и шунгита. Умягчающие системы содержат над прослойкой цеолита слои ионообменной смолы и угля.

Данный метод очистки экологичен, сорбент смягчает воду и щадяще действует на полезные для организма минералы.