Какие вещества содержатся в питьевой воде

Чистая формула Н2О встречается разве только в условиях лабораторий. И это хорошо, ведь даже для здоровья более полезно наличие ряда микроэлементов, которые поступают в организм с жидкостью. Для показательного примера предположим, что мы взяли одну каплю из родника (или иного водоема природного образования) и оставили ее на предметном стекле. Спустя несколько минут при определенных условиях она испарится (водород и кислород – это газы, которые просто улетучиваются), но на поверхности останутся разводы. Это и будут кристаллы соли, соединения металлов, которые в большом количестве содержатся в живительной для всей природы влаге. Итак, в статье поговорим о том, какой химический состав у питьевой воды, что является нормой, представим свойства в таблице.

Составные элементы

Сразу оговоримся, что в рамках данной темы мы рассматриваем водный ресурс, полученный из источника (скважина, колодец, родник, естественный водоем с водонапорной башней и пр.) и прошедший через многоступенчатую систему водоподготовки. Целью этих очистительных манипуляций является создание раствора, очищенного от вредных и особенно крупных взвесей. Иными словами, состав и концентрация микроэлементов должны соответствовать стандартам.

Нормативные акты (ГОСТы и СанПиН) разрабатываются с учетом санитарных и экологических рекомендаций отдельно для холодного и горячего водоснабжения. Таким образом, в каждом литре H2O находится некоторое количество (в мг) веществ, которые обогащают ее, придают запах, цвет и уровень прозрачности или мутности.

Также имеют значения при проверке еще и такие факторы:

• рН. Это уровень кислотности от 0 до 14. Оптимальным показателем, который наиболее соответствует нейтральной кислотно-щелочной среде организма, считается 7.
• Жесткость. Это концентрация калиевых и магниевых солей, которые при переизбытке негативно сказываются на качестве водного ресурса. Он плохо отражается на здоровье, способствует образованию камней в почках, а также влияет на бытовую технику, создавая слой накипи.

Кроме всем известных показателей, в лабораториях используют термины «железистость», «хлорирование». Привычный для городских централизованных систем водоподготовки способ обеззараживания может при избыточном хлоре в составе привести к негативным последствиям для состояния кожи, ногтей и волос.

Таким образом, мы понимаем, что все вышеперечисленные характеристики зависят от того, что входит в состав воды и в каком количестве. Постараемся разобраться в нормах и излишках примесей.

Основные (преобладающие) компоненты

Ниже мы приведем таблицу с элементами, которые могут содержаться в качестве взвесей, а также их максимальная концентрация в пересчете на литр водного питьевого раствора – требования взяты из нормативных документов российского законодательства (европейские регламенты обычно намного более жесткие по отношению к допустимым загрязнениям). Но прежде чем перечислить вещества, отметим, что нельзя руководствоваться только цифрами. Дело в том, что сами по себе химикаты могут быть не вредны, но при их взаимодействии образуются соединения, опасные для здоровья. Хотя по отдельности их содержание было в пределах нормы. Поэтому следует заказывать полноценные анализы химических и физических особенностей воды из источника. Итак, что может быть в растворе (мг/л):

Далее, подробнее о наиболее важных из них.

Кальций

Обычно говорят скорее о его недостатке, чем о переизбытке. Это микроэлемент, который чрезвычайно полезен для употребления в пищу. Он находится в крови и при правильном усвоении становится участником строения костной ткани, способствует свертываемости и принимает участие в мышечных сокращениях и в передаче нервных импульсов. Малое содержание кальция в рационе может привести к хрупкости костей, а вместе с ними – ногтей, волос.

Магний

Еще один необходимый для клеток элемент. Он в избытке находится в минеральных питьевых водах, а также в некоторых природных источниках. Вещество положительно воздействует на две системы – сердечно-сосудистую и нервную. Недостаток магния испытывал практически каждый человек, и с симптоматикой хорошо знаком. Он теряется во время активных физических нагрузок (через пот), из-за стресса, а также наутро после чрезмерного употребления алкоголя. Результат – повышенная утомляемость, слабость или судороги мышц, тахикардия.

Но избыток магниевых солей приводит к увеличению ее жесткости, что негативно сказывается на здоровье и сроке службы бытовой техники.

Натрий

Это один из самых значимых компонентов так называемых щелочных минералок, поскольку он помогает нейтрализовать повышенную кислотность в желудке и в целом привести в норму баланс рН. Кроме того, минерал способствует ускоренной транспортировке углеводов по ЖКТ, их усвояемости, а также участвует в передаче нервных импульсов.

Стоит отметить, что натриевые соли, наравне с магниевыми, при их избытке в водопроводном ресурсе приводят к увеличенной жесткости.

Калий

Основную помощь он оказывает сердечно-сосудистой системе, поскольку сердечные стенки – это наиболее активно работающая мышца, которая нуждается в постоянной подпитке этим минералом. Нагрузку повышенной степени испытывают спортсмены и пожилые люди. Последние в связи с тем, что химическое вещество хуже усваивается организмом. Первыми симптомами, свидетельствующими о недостатки калия, являются мышечные спазмы, а также усталость и нарушения сердечного ритма.

Элементы, входящие в состав воды, – хлориды

Это соединение неметаллов с хлором, которое способствует нормализации баланса рН. Без них было бы проблематичным производство желудочной кислоты. Но в чистом виде он опасен для организма при передозировке. Заметить избыток можно по специфическому запаху и вкусу. Это результат чрезмерного хлорирования, как способа нейтрализации патогенных бактерий.

Сульфаты

По сути, это соли серной кислоты. Они активно вступают в реакцию с магнием и натрием, которых, как мы уже узнали, в любом водном растворе в избытке. Такое соединение помогает «запустить» пищеварение. Дополнительно сульфатная группа способствует предотвращению мочекаменной болезни и выведению из почек токсинов и иных отложений.

Жесткость – одна из основных характеристик безопасности питьевой воды по химическому составу

С данным показателем очень важно поддерживать верную пропорцию, поскольку один и тот же компонент, а в данном случае это совокупность натриевых и магниевых солей с малой долей иных примесей, может быть и полезным для организма, и вредным. При содержании 1-4 мг на литр это отличная добавка, которая очень благотворно воздействует на обмен веществ, а также просто улучшает вкусовые качества напитка. В среднем в сутки человек получает до 2 мг этих микроэлементов из питья. Дополнительно микроэлементы поступают из еды, но они усваиваются намного хуже, чем в растворенном виде, когда молекулы (ионы) в более инертном состоянии.

Вторая сторона жесткости – это превышение рекомендуемого показателя. В таком случае:

• после купания и умывания кожа будет терять блеск и эластичность, волосы и ногти – прочность;
• при отставании можно наблюдать появление мутного осадка;
• на бытовой технике (особенно чайнике) образуется накипь.

Исправить ситуацию можно с помощью установки умягчителей – это система тонкой очистки, которая позволяет оставить только необходимое количество микроэлементов. Их можно монтировать как магистральные, при входе в дом/квартиру, а как сменные кассеты на кран или крупные скважинные установки..

Нормы качества питьевой воды по химическому составу

Нормативными документами, определяющими допустимые границы содержания примесей, являются СанПиН и ГОСТ. Они регламентируют формулу Н2О и ее чистоту исходя из санитарно-гигиенических нормативов, а также из максимально допустимых параметров для здоровья и для нормальной работы водопроводной схемы, бытовой техники. Отметим, что водоканал и технический ресурс, подаваемый на предприятия, имеют совершенно разные нормы. В этой статье мы касаемся только параметров питья. Но самыми жесткими оказываются требования, предъявляемые, например, к чистоте жидкости для нефтяной, фармацевтической и пищевой промышленности.

Какие характеристики участвуют в анализе:

• Физические. Это цвет и запах, мутность.
• Химические. Наличие примесей.
• Биологические. Отсутствие патогенных микроорганизмов – бактерий, грибков, вирусов.

Дополнительно оценивается альфа и бета-радиоактивность.

Ежегодно после массовых проверок составляется список российских городов, которые могут похвастаться лучшими качествами в соответствии с ГОСТом. Так, получили лидирующие места Йошкар-Ола и Саранск, а в отстающих остались Нефтеюганск, Ставрополь, Керчь и Петрозаводск.

Однако европейские регламенты несколько более требовательны к жидкости, в том числе водопроводной, поэтому даже самый совершенное питье по нашему СанПиН уступает по результатам проверок Швеции, Норвегии, Германии и множеству других стран Евросоюза.

Узнать конкретные нормы по разным примесям можно из

СанПиН 2.1.4.1074-01.

Как определить, какие химические элементы входят в состав воды

Лучший, единственно точный способ – это обращение в специализированную лабораторию. После анализа заказчик получает готовую справку, где написано процентное (или в мг на литр) содержание веществ. Также могут предложить второй столбик для сравнения – сколько должно быть по нормативу.

Иногда можно понять по вкусу или запаху. Например, превышение сероводорода, что очень опасно для здоровья, может выражаться как привкус тухлых яиц.

Стабилизация pH

Кислотно-щелочной баланс – один из самых важных показателей для жидкости. В обычной влаге из водопровода обычно поддерживается нейтральный уровень – около 7 единиц. Более 7,5 рН – считается слабощелочным напитком, он полезен для людей с повышенной кислотностью желудка и для профилактики. Можно купить бутилированную минеральную или сделать ее самостоятельно, добавив ложку пищевой соды на литр воды.

Органические вещества

От органики при водоподготовке стараются избавиться, поскольку через водопроводные трубы могут попасть бактерии, грибки и вирусы, способствующие возникновению заболеваний. Провести дезинфекцию можно несколькими способами, самым распространенным в России является хлорирование. Но более качественным – озонирование или использование ультрафиолета.

Газы

В состав в большей или меньшей степени включены:

• Кислород. Он является наиболее мощным окислителем.
• Диоксид углерода. Его обычно выделяют бактерии в результате жизнедеятельности.
• Растворенный молекулярный азот. Он плохо усваивается биологическими существами.
• Метан. Часто находится в глубоких скважинах в породах.
• Сероводород. Появляется из-за распада некоторой органики, живущей в анаэробной среде.

Мезоэлементы

Так называют азот, фосфор, кремний, алюминий, железо и фтор, которые содержатся в малой концентрации. Большинство из этих добавок хорошо влияют на здоровье. Они попадают в виде примесей из земляных пластов и подземных источников.

Микроэлементы

Они встречаются еще реже и в столь малом количестве (измерения происходят в микрограммах на литр), что их влияние сложно определить. К ним относятся литий, свинец, бериллий, медь, никель, молибден и пр.

Какие факторы влияют на состав

Основное влияние оказывают:

• почвенные слои;
• глубина заложения скважины;
• качество водопроводной системы;
• способ очистки;
• близкое нахождение заводов, очистных сооружений, свалок;
• климат.

Как улучшить химические показатели

Есть несколько вариантов, как можно довести водный раствор до должного состояния. Основным является фильтрация, но есть и более простые в использовании.

Отстаивание

Действует при удалении хлора. Открытую наполненную емкость (банку, бутылку) нужно оставить на 5-6 часов. Затем аккуратно перелить верхние ¾ жидкости. Мутный осадок слить.

Кипячение

Способствует смягчению, устранению солей. Предварительно раствор нужно отстоять. Затем кипятить в течение часа на небольшом огне. Есть небольшой минус – концентрация металлических соединений возрастает, что плохо для сердечной мышцы.

Очистка аскорбиновой кислотой

0,5 г растворяют на 5 литров, оставляют на час, чтобы произошла реакция. У способа много противников, которые утверждают, что синтетические вещества, которые лежат в основе таблеток, не могут заменить естественный витамин.

Обогащение минералами

Это добавление кремния и шунгита. Это помогает скорому заживлению ран и лечению некоторых заболеваний. Но не может применяться для повседневного использования.

Использование фильтров

Это самый эффективный метод, позволяющий одновременно бороться с разными загрязнителями. Для монтажа фильтрации стоит обратиться в компанию «Вода Отечества».

Замораживание

Подразумевается употребление талой жидкости. Ряд примесей при замораживании поднимается (изотоп водорода), а также скапливается в центре. Эти фрагменты необходимо исключить из напитка.

Активированный уголь

Это классический материал для сорбционной фильтрации. Большинство промышленных и домашних систем используют сорбент для устранения хлора, ряда взвесей и неприятного запаха.

Очистка серебром

Благородный металл имеет доказанные бактерицидные свойства. Поэтому применения серебряной посуды спасает от ряда заболеваний бактериальной природы.

В статье мы рассказали, какой элементный состав воды и ее характерные особенности. Помните, что одни и те же вещества могут быть и полезны, и вредны, в зависимости от концентрации.