Норма железа в воде питьевой

Как очищать воду от железа?

Железо – очень распространенный в природе химический элемент. Оно в больших количествах содержится в различных породах и не удивительно, что грунтовые воды довольно часто загрязнены именно им.
При санитарных нормах 0,3 мг/литр, содержание железа в воде из артезианских скважин, пробуренных на дачных участках, часто колеблется в пределах 0,5- 20 мг/л

И что особенно прискорбно, очистить такую воду от железа совсем не просто. В этой статье мы поговорим о том, насколько опасно для здоровья человека пить воду с повышенным содержанием железа, какими способами эту воду можно очистить и стоит ли этим заниматься.

Как определить концентрацию железа в воде

Конечно, лучше всего взять пробу воды из того источника, которым вы пользуетесь, и отнести его в соответствующую лабораторию. За исследование воды придется заплатить какие-то деньги, но зато вы будете обладать точной информацией, которая позволит выбрать правильную стратегию очистки.

Налет железа на дне электрочайника

Но можно также определить приблизительное содержание железа по ряду косвенных признаков.
Первое, что изменяется при повышении концентрации железа выше нормы 0,3 мг/л, это вкус воды. У нее появляется металлический привкус. А когда концентрация железа превышает 1 мг/л. вода приобретает выраженный достаточно неприятный металлический вкус, который ощущается даже в таких напитках как чай и кофе.

Если речь идет о воде, текущей из крана, то дополнительными признаками повышенного содержания железа станут ржавые потеки на раковине или унитазе. Бурый налет на внутренних поверхностях чайника и кастрюль. Обесцвечивание цветного белья при стирке.

Что касается прозрачности самой воды, то тут могут быть варианты, в зависимости от того, в каком виде содержится в ней железо.

Формы железа в воде

Железо может содержаться в воде в нескольких формах. Но для нас будут важными следующие:

1. Двухвалентное железо – оно растворимо в воде. Поэтому, вода, имеющая повышенное содержание двухвалентного железа, прозрачна и бесцветна. Но если вы нальете ее в открытую емкость и дадите постоять некоторое время, на дно выпадет бурый осадок.

2. Трехвалентное железо – не растворимо в воде. При его повышенной концентрации вода имеет желтоватый цвет. А при отстое выпадает бурый осадок.

3. Органические соединения железа – соединения железа с органическими молекулами. Чаще всего, вода, содержащая такие соединения, имеет желтую окраску, но при отстаивании не образует осадка.

Стоит сказать еще об одной форме железа – так называемое «бактериальное железо». Вода, содержащая бактериальное железо, часто имеет специфическую радужную пленку на поверхности и образовывает желеобразные отложения в водопроводной системе.

Если вы наблюдаете в своей воде признаки присутствия одной из перечисленных форм железа, сразу возникает вопрос, на сколько постоянное потребление такой воды опасно для здоровья?

Сколько железа нужно организму

Железо – элемент жизненно необходимый для нормального функционирования организма. Особенно его много в крови. – 4-5 грамм. Но, попадая в организм, железо очень медленно выводится наружу, в основном через стенки кишечника 6-10 мг в сутки.

Исходя из этого, определена дневная норма железа для мужчин – 6-10 мг/сутки. Для женщин (учитывая дополнительные кровопотери) – 15-18 мг/сутки

Вроде бы, мы имеем возможность рассчитать оптимальную концентрацию железа в воде. Ведь известно, что человек в день выпивает в среднем 2 литра жидкости. Но проблема состоит в том, что железо в организм поступает не только из воды, но также из пищи. Причем, из пищи оно поступает в гораздо больших количествах. Особенно богаты железом мясо, печень, рыба, яблоки, фасоль и бобовые.

Попробуем тогда рассмотреть проблему с другой стороны.

Предельно допустимая концентрация железа

Если вы зададитесь вопросом, откуда взялась санитарная норма содержания железа в воде – 0,3 мг/л, то с удивлением узнаете, что установлена она не по медицинским, а по вкусовым критериям.

ВОЗ (Всемирная Организация Здравоохранения) не устанавливает какой-то определенной величины концентрации железа в воде, так как считает, что на сегодняшний день нет достаточных данных о негативном воздействии железа на организм человека.

По данным ВОЗ известно также, что переносимый суточный уровень потребления (ПСП) железа, равен 0.8 мг/кг массы тела человека.
При массе тела в среднем 75 кг, получается около 60 мг железа в день. Поскольку известно, что в среднем человек получает из воды примерно 10% железа (остальное из пищи), а в день потребляет 2 литра воды, мы можем высчитать безопасную концентрацию.
Считается, что она равна 2-3 мг/л.

То есть ежедневное потребление воды с содержанием железа от 2 до 3 мг/литр, по мнению ВОЗ, не приводит к каким бы то ни было последствиям для здоровья.
Хочу обратить внимание, что это очень большая концентрация. Вода с таким количеством железа будет очень неприятна на вкус.

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»

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.

Таким образом, самую большую проблему представляет очистка воды, содержащей высокие концентрации как двухвалентного, так и трехвалентного железа.

Советы Кулибиных

Поскольку растворенное в воде двухвалентное железо, контактируя с кислородом воздуха, превращается в трехвалентное с выпадением осадка, многие умельцы создали самодельные конструкции очистителей.

Обычно они включают в себя большие открытые резервуары с водой, в которых вода хранится в течение некоторого времени. Иногда для интенсификации процесса окисления через воду продувается воздух. Например, с помощью аквариумного компрессора.

Двухвалентное железо соединяется с кислородом воздуха и выпадает в осадок. Теперь воду можно забирать для питьевых нужд. Когда толщина осадка становится слишком большой, бак вычищают.

Тот же самый процесс можно повторить в обычном ведре. Наберите в ведро воды и оставьте его на сутки. Потом аккуратно слейте воду, не взбаламучивая осадка.
После такой процедуры количество железа в воде в несколько раз уменьшится.

Как быть, что делать?

Подведем итог всему сказанному.
Если у вас содержание железа в воде не превышает 3 мг/л. вы можете спокойно продолжать пить эту воду, не опасаясь за свое здоровье. При желании, для улучшения вкусовых характеристик воды вы можете использовать фильтр любой фирмы с картриджем обезжелезивания.

Если содержание железа в воде находится в промежутке 3-10 мг/л, есть смысл поставить фильтр с картриджем обезжелезивания. Он вернет содержание железа в безопасный интервал.

Если содержание железа в воде находится в промежутке 10-20 мг/л и это железо в основном двухвалентное, то вам поможет фильтр обратного осмоса или специальный засыпной фильтр безреагентной очистки воды от железа и марганца, например, «Сапфир-Br».

При содержании железа выше 20 мг/л простых решений не бывает. Тут либо нужно заказывать дорогую специальную систему очистки, либо мудрить с предварительным отстаиванием воды.

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.

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.

Наши контакты

Стандарты содержания железа в воде для питья

В нормативных таблицах СанПиН норма содержания железа в питьевой воде суммарно в предельных концентрациях не должна превышать 0,30 мг/л. По постановлению главсанврача на определённой территории и для конкретной системы водоснабжения этот норматив может быть поднят до единицы (Fe=1).

Международные требования ВОЗ, и нормативы американского Агентства USEPA устанавливают те же величины в 0,30 мг/л, а ЕС-директива – более строгий норматив в 0,20 мг/л. Часто это объясняется тем, что избыток железа может значительно навредить здоровью, сопровождаясь повышением риском инфарктов и заболеваний печени при длительном превышении установленных норм. Однако основной источник поступление этого металла в человеческий организм не вода.

Свойства железа в воде и влияние на организм

Развитые страны применительно к своим типичным рационам ведут статистику, согласно которой поступление железа в организм оценивается в пределах 15-22 мг в сутки. Основные источники поступления по отношению к распространённости в исследованных рационах:

• крупы со средним значением Fe = 0,02950 мг/г,
• мясные продукты со средним значением 0,02620 мг/г.

Есть данные, что при кипячении уровень содержания данного металла в продуктах снижается. Однако он может достигать более высоких концентраций при приготовлении в железной посуде или при контролируемом обогащении им продуктов.

Сравнивая эти диетологические показатели с нормой, можно отметить, что они даже немного завышены, поскольку минимальная суточная потребность Fe в разных оценках указывается в пределах 7-14 мг с выходом за эти пределы, например, в периоды беременности, когда суточная потребность женщин часто превышает 15 мг/сутки. В целом среднесуточная норма оценивается в 10 мг.

Нормально работающая система организма участвует в регулировании усвояемости данного металла, всасывая из поступающей с рационом порции в среднем 10%. Из них:

• 60-70% идёт на выработку гемоглобина,
• 5% в процессе выработки миоглобина утилизируется,
• 25-35% сохраняется в печени, селезёнке, костном мозге.

Переизбыток железа характеризуется поражением тканей (состояние гематохроматоза), однако это редко происходит при стандартном традиционном рационе. Более значительную опасность в этом смысле представляет приготовление «кислой» пищи в железной посуде или передозировка в таблетках.

Присутствие Fe в воде и проблемы для водопроводных систем

В поверхностных водах чаще отмечается присутствие Fe III – железа в трехвалентном состоянии, которое называют коллоидным. При хорошей аэрации концентрация редко достигает высоких значений. (Аэрация – один из методов удаления растворённого железа наряду окислительным обезжелезиванием, мембранным, электромагнитным и др. методами). В подземных водах и резервуарах при отсутствии карбонатов и сульфидов часто происходит накопление Fe II – двухвалентного до концентраций порядка 1 мг/л и более.

Даже при соблюдении содержания железа в воде в норме и установленных характеристик рН соли двухвалентного Fe становятся нестабильны, выпадая в осадок ржавого цвета в виде гидроксида Fe. (Особенно часто это происходит в распределительных системах).

• меняется окраска воды в сторону красно-коричневого оттенка; гидропоток подкрашивается сам и даёт характерный цвет белью и арматуре,
• ухудшается вкус,
• развиваются т.н. «железобактерии» – микроорганизмы, развивающиеся при окислении двухвалентного Fe в трехвалентное, при этом процесс сопровождается возникновением илистых отложений на стенках трубопроводов,
• в некоторых отраслях (например, в текстильной промышленности) происходит отбраковка продукции даже при небольшом превышении отраслевой нормы,
• возникает засорение трубопроводов с постепенным снижением тока воды.

Ток воды в квартирах в целях экономии хозяева иногда замедляют и сознательно. Однако чаще всего это делается с помощью специальных экономителей, которые при объективном уменьшении водорасхода не снижают степени комфорта при повседневном использовании воды, а даже расширяют возможности (см. http://water-save.com/ ).

Оставьте комментарий и вступите в дискуссию

Источники: http://v-mishakov.ru/zelezo.html, http://aquatherm.by/info/ferum-health/203022, http://hitropop.ru/voda/normy/soderganie-geleza.html