Откуда в воде берется железо
Железо — естественный минерал, который всегда имеется в любой воде в определенном количестве. Попадает он в нее вследствие естественных природных процессов — разрушения и выветривания каменных пород, а также старения и коррозии чугунных и стальных водопроводов, применения на всех водоочистных сооружениях фильтров для очистки воды, которые содержат железо. Еще одна причина — сточные воды, поступающие от свалок, заводов, фабрик и всех вредных производств.
Соединения железа
Органические вещества, содержащиеся в воде, вступают в реакцию с железом и образуют сложный набор химических соединений. Таких как:
- Оксид железа – это самое простое соединение, которое можно удалить простым методом отстоя. Из-за присутствия оксида вода всегда имеет рыжий и мутный вид, с частицами ржавчины.
- Коллоидное соединение (гидроксид железа) – это мелкодисперсное образование, которое никогда не дает осадок. Обогащенная таким железом вода применяется для лечебных целей, однако пить без назначения врача ее нельзя. Коллоидное железо всегда есть в мутной воде, которая поступает из-под крана и не оседает.
- «Биологическое» железо – это результат жизненного цикла бактерий (чаще всего это 3-валентные соединения железа). Выглядят такие железобактерии как вязкая и мягкая слизь, а на поверхности воды они образуют масляную пленку. Они могут принести большой вред здоровью человека. Железобактерии становятся источником появления слизи на трубопроводе и причиной его коррозии, а также постоянно портят и разрушают нашу сантехнику и бытовую технику. Это в результате их деятельности появляется ржавый налет на унитазах и раковинах, с которым просто невозможно бороться.
- 2-валентные ионы железа. Чаще всего при взаимодействии с кислородом образуют оксид железа. Его наличие видно по внезапному помутнению набранной из-под крана воды.
Но не только водопроводная вода перенасыщена этим элементом. Население страны, потребляющее воду из артезианских колодцев и частных скважин, должно знать, что присутствие химических соединений железа в ней еще выше. Артезианский водоем всегда окружен породой, насыщенной этим химическим элементом. По данным Министерства здравоохранения РФ, в натуральных подземных колодцах центральных областей России насыщенность железом составляет от 0,45 мг/л до 21 мг/л.
Есть ли в вашей воде лишнее железо?
В случае, если:
• ваша сантехника покрыта коричневатыми пятнами,
• вода через несколько минут становится мутной и желтоватой,
• вода имеет запах железа.
• белье после стирки приобретает желтый оттенок
— это значит, что ваша вода перенасыщена железом!
Влияние железа на организм человека
Железо организму человека просто необходимо. Оно принимает участие в механизме кровообращения, влияет на общее состояние кожи, улучшает работу эндокринной системы, влияет на процесс роста детей и иммунитет. Недостаток этого минерала негативно сказывается на состоянии организма и может вызвать определенные заболевания.
Но переизбыток этого минерала тоже пагубно влияет на здоровье. Для РФ предельным количеством является значение 0.3 миллиграмм железа на литр воды, нормой Евросоюза является число 0.2 миллиграмм на литр. Всемирная Организация Здравоохранения никаких рекомендаций по этому вопросу не дает, так как не имеет данных о воздействии железа на здоровье человека.
Норма общего потребления железа для взрослого человека — 25 миллиграмм в сутки. Оно попадает в организм с мясом, помидорами, гречневой крупой и т.п. Избыток микроэлемента откладывается в организме и становится причиной таких болезней, как инфаркт или инсульт. Самыми первыми от перенасыщения организма железом страдают почки и печень. Главной причиной появления мочекаменной болезни является вода, перенасыщенная железом. Плохие зубы, кишечные расстройства, заболевания желчного пузыря — совсем не полный список последствий использования "железной" воды.
Повышенная концентрация железа может стать причиной развития дерматитов и аллергических заболеваний. Если в доме есть маленький ребенок, это особенно опасно. Его чувствительная кожа сразу отреагирует на содержание примесей железа в воде. Конечно, можно отстаивать воду, но ведь это около тридцати литров ежедневно только для грудного малыша!
Соединения кислорода и железа имеют канцерогенные свойства. Они являются причиной изменения ДНК-клеток и перерождения их в раковые. Железо подпитывает их, ведет к их росту. Увеличение содержания железа в крови увеличивает риск заболеть раком легких, толстой и тонкой кишки, мочевого пузыря и желудка.
Что говорят врачи об опасности перенасыщения воды железом
Только двадцать процентов опасных веществ попадают в человеческий организм с потребляемыми продуктами и через органы дыхания, остальные – вместе с водой. Это относится и к железу.
Избыточное его содержание крайне отрицательно сказывается на репродуктивной функции человека (Бержец, 2003 год, Сулькина, 2005 год, Борзунова, 2007 год), а также приводит к дефициту такого важного микроэлемента, как цинк (Шарова, 2003 год). Это подтверждают и слова Геннадия Онищенко о том, что 80% болезней в стране — от «грязной воды».
Для нормального функционирования человеческого организма врачи рекомендуют пить много воды, но она должна быть хорошей. Г. Онищенко в одном из своих выступлений заверил, что москвичи могут спокойно пить воду из крана, по качеству она является одной из лучших в России.
Но даже хорошая вода подается в квартиры по старым поржавевшим трубам, которые перенасыщены бактериальной флорой. Степень загрязнения водопроводной воды зависит от времени попадания ее в дома потребителей. Днем, когда жители городов работают, водозабор обычно небольшой, вода (даже предварительно очищенная) застаивается в трубопроводах и насыщается опасными бактериями и железом. Без качественной ее очистки не обойтись.
Проверьте свою воду
Содержание железа в воде
О пользе железа известно с детства. Служители Гиппократа убеждены в том, что один из основных химических элементов земной коры улучшает работу кроветворных органов и является одним из основных компонентов гемоглобина. А чем опасен избыток железа в воде?
Согласно действующему законодательству, ПДК железа в воде не может превышать 0,3 мг на куб. дм. (1). Каким образом железо попадает в воду. Избыточное содержание соединений одного из самых распространенных химических элементов земной коры легко идентифицировать по желтым разводам на поверхности сантехники, бурому цвету воды и неприятному характерному привкусу. Мы недавно подробно писали о том, как определить железо в воде своими руками .
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.
Чем опасно растворенное в воде железо для организма человека?
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.
Согласно последним исследованиям, ежедневно человеку требуется около 20-25 мг железа. 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.
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.
Много железа в воде наблюдается в тех регионах, где источником водоснабжения является артезианская скважина. Как правило, именно жители частных домов вынуждены ставить специальные фильтры-обезжелезиватели, надежно защищающие от неблагоприятного действия повышенной концентрации одного из самых необходимых и опасных химических элементов.
Теперь посмотрим, как можно железо устранить:
1. СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников».
Избыток железа в воде — способы устранения проблемы
Фильтры обезжелезивания BWT
Железо (Fe) является очень распространенным элементом: и в земной коре и в практической жизни, как основа чугуна и стальных сплавов. Немалую роль железо играет даже в цепочке ядерных реакций, от которых зависит само существование Вселенной. В биологии железо играет настолько колоссальную роль (гемоглобин), что без него невозможно выживание никаких теплокровные животных, и человека в том числе. Железо и его соединения используются еще во многих других областях деятельности человека, кроме упомянутых.
Кроме пользы, железо способно приносить и вред. Кроме «классических» примеров, в качестве которых всегда приводят оружие, железо может помешать и в химическом смысле. Избыток железа в почве приводит к угнетению роста растений, избыток железа в воде может оказаться вредным не только для водопроводного и сантехнического оборудования, но и для здоровья пьющих эту воду людей и животных, если эта вода считается питьевой. В таком случае нужно либо сменить источник водоснабжения, либо снизить превышение ПДК железа при помощи специальных устройств. Артезианские скважины, которые приходится устраивать при отдельных домах или поселках, часто дают воду, которая имеют избыток содержания железа. В этом случае приходится проводить очистку воды для дома от железа.
Визуальным признаком избытка содержания железа является быстрое появление рыжих полос в местах протечки воды тонкой струйкой. В присутствии кислорода воздуха повышается степень окисления железа (переход двухвалентного железа в Fe2O3), и образуется малорастворимый оксид, который хорошо оседает на фаянсе, фарфоре или эмали, а также на других материалах. Это не что иное, как обыкновенная ржавчина. Такая вода и на вкус создает специфические вяжущие ощущения во рту (превышение более 1-2 мг/л). Избыток железа может оказаться вредным при многих заболеваниях, и даже вызвать их, т. е. железо может быть токсичным.
ПДК железа в воде равна 0,3 мг/л. Суточная потребность человека в железе в среднем составляет 10 мг. Доза в 200 мг уже является токсической, поскольку начинает тормозить антиокислительные процессы в организме и способствует старению клеток, и организма в целом. Снизить избыток железа в воде можно окислением содержащихся в ней двух- и трехвалентных гидроксидов до ржавчины и осадить ее в отстойном резервуаре. Железо, кроме того, может входить в комплексные соединения, для улавливания которых применяют фильтры водоочистки из ионообменных смол. Сначала воду фильтруют от механических примесей (среди которых немало частиц ржавчины). Затем можно приступать к химической очистке.
Существуют фильтры (ионообменные), в которых совмещаются фильтры механической очистки и устраняется избыток железа одновременно. Они работают приблизительно до уровня 5 ПДК по железу. Такой фильтр представляет из себя небольшую колонку с входным и выходным штуцерами. Сам фильтр может быть сменным, это патрон, или, что то же самое, по современному, картридж. Он рассчитан на улавливание определенного количества (это следует подчеркнуть) железа, а не на срок службы, как иногда неправильно думают. Срок же подсчитывают по превышению железа, выявленному при помощи его количественного определения, и объему воды, прошедшей через фильтр.
Естественным способом вода очищается от железа при помощи отстаивания (безнапорная аэрация). Кислород окисляет соединения железа, в том числе и комплексы, неорганические и органические. Этот способ хорош, но он требует громоздкого бака и содержит потенциальные проблемы с размножением водорослей или других микроорганизмов. Такое обезжелезивание можно порекомендовать для водонапорных башен при небольшом расходе воды, получится оптимальный вариант. Для особо загрязненной по железу воды нужна принудительная продувка воздуха (аэрация). Этот способ потребует специальной колонки и воздушного насоса. Зато станет ненужным тяжелый бак.
Для воды с ПДК более 20-кратного, избыток железа в воде устраняется при помощи добавления гипохлорита натрия, при помощи точного дозирующего насоса. Расход воды контролируется счетчиком для управления дозирующим насосом. Блок управления может быть настроен с учетом любой концентрации железа и марганца. Излишек непрореагировавших веществ и продуктов реакции поглощается угольным фильтром. При правильной настройке дозирования, фильтр будет меняться достаточно редко. Раствор гипохлорита подается дозирующим насосом из специального резервуара. Установка довольно компактна, имеет небольшой вес и потребление электроэнергии.
Источники: http://www.watermap.ru/blog_items/chem-vredno-dlya-zdorovia-povyshennoe-soderjanie-jeleza, http://ochistivodu.ru/tipy-zagriaznitelei/zhelezo-v-vode, http://www.bwt.ru/useful-info/1334/