Какая должна быть вода?
Какая должна быть вода?
Нормативы на питьевую воду
Питьевая вода должна отвечать определённым установленным эталонам и ГОСТАм.
Существует несколько эталонов на питьевую воду:
- Русский эталон, определяемый надлежащими нормами и ГОСТами;
- Эталон ВОЗ (Всемирной организации здравоохранения);
- Стандарт США и эталона государств Евро союза (ЕС).
Качество питьевой воды на местности Русской Федерации определяется нормами санитарно-эпидемиологических правил и нормативами, утвержденными основным муниципальным санитарным доктором Русской Федерации. Основным Русским ГОСТом на питьевую воду является введенные в действие в 2002 г. Санитарные правила и нормы (СанПиН).
В согласовании с действующими эталонами и нормами под термином питьевая вода высочайшего свойства предполагается:
- вода с надлежащими органолептическими показателями — прозрачная, без аромата и с приятным вкусом;
- вода с рН = 7—7,5 и жесткостью не выше 7 ммоль/л;
- вода, в какой суммарное количество нужных минералов менее 1 г/л;
- вода, в какой вредные хим примеси или составляют десятые-сотые толики их ПДК, или вообщем отсутствуют (другими словами их концентрации так малы, что лежат за гранью способностей современных аналитических способов);
- вода, в какой фактически нет болезнетворных микробов и вирусов.
Примерный норматив на воду показан в таблице 1:
Таблица 1. Примерный норматив воды
№
Показатель
Значение
1
Мутность
до 1,5 мг/л.
2
Цветность
до 20 град.
3
Запахи и привкусы при 20 °С.
отсутствуют
4
Хлориды
70-100 мг/л.
5
Сульфаты
до 5-30 мг/л.
6
Гидрокарбонаты
140-300 мг/л.
7
Водородный показатель
6,5-8,5
8
Общая твердость
1,5-2,5 мг-экв/л.
10
Фтор
*При концентрации 2-8 мг/л может быть болезнь флюрозом. При концентрации 1,4-1,6 мг/л развивается кариес зубов.
0,7-1,5 мг/л.
11
Железо
*Излишек железа присваивает воде красно-коричневую расцветку, усугубляет ее вкус, вызывает развитие железобактерий, отложение осадка в трубопроводах и их засорение. Излишек железа наращивает риск инфарктов, долгое употребление вызывает болезнь печени.
до 0,3 мг/л.
12
Кальций
10-20 мг/л
13
Магний
2-10 мг/л
14
Натрий
70-100 мг/л
15
Калий
1-10 мг/л
16
Марганец
до 0,1 мг/л.
17
Бериллий
до 0,0002 мг/л.
18
Молибден
*При содержании выше 0,25 мг/л вызывает подагру.
до 0,05 мг/л.
19
Мышьяк
до 0,05 мг/л.
20
Свинец
до 0,1 мг/л.
21
Селен
до 0,001 мг/л.
22
Стронций
*При концентрации выше 7 мг/л вызывает болезнь костей.
до 2 мг/л.
23
Радий
1,2·10(-10) Ки/л.
24
Медь
*При превышении вызывает болезнь печени, гепатит и анемию.
до 1 мг/л.
24
Алюминий
до 0,5 мг/л.
26
Цинк
*При превышении подавляет окислительные процессы в организме, вызывает анемию.
до 5 мг/л.
27
Гексаметафосфат
до 3,5 мг/л.
28
Триполифосфат
до 3,5 мг/л.
29
Полиакриламид
до 2 мг/л.
30
Нитриты
до 3,3 мг/л.
31
Нитраты
*При превышении в человеческом организме синтезируется нитрозамины, содействующие образованию злокачественных опухолей, перерастающих в рак
до 45 мг/л.
32
Полное количество микробов в 1 мл до 100.
33
Коли-индекс
до 3.
34
Коли-титр
Наименее 300.
35
Цисты патогенных пищеварительных простых
отсутствие.
36
Сумма галогенсодержащих соединений
до 0,1 мг/л.
37
Хлороформ
до 0,06 мг/л.
38
Четыреххлорный углерод
до 0,006 мг/л.
39
Нефтепродукты
до 0,3 мг/л.
40
Летучие оксибензолы
до 0,001 мг/л.
41
Кремний
до 5 мг/л.
42
Кадмий
до 0,001 мг/л.
43
Ртуть
до 0,0005 мг/л.
44
Аммиак
до 2 мг/л.
45
Серовород
*Возникновение в воде может быть следствием протекания гнилых процессов либо сброса неочищенных сточных вод. При концентрации 0,5 мг/л возникает противный запах, интенсифицируется процесс коррозии и зарастания трубопроводов.
менее 0,003
В таблице 2 общие требования к составу и свойствам воды с указанием допустимых норм. Качество воды для водозабора оценивается не только лишь по присутствию в ней ядовитых и воняющих веществ, да и по изменению физико-химических характеристик и параметров воды.
Таблица 2. Показатель состава и параметров воды водоема
Показатель состава и параметров воды
Требования и нормативы
Взвешенные вещества
Содержание взвешенных веществ не должно возрастать больше чем на 0,25 мг/л
Плавающие примеси
На поверхности вода не должны обнаруживаться плавающие пленки, пятна масел и скопление других примесей
Запахи и привкусы
Вода не должна получать запахов и привкусов интенсивность более 1-го балла
Расцветка
Не должна обнаруживаться в столбике 20 см
Температура
Летняя температура воды в итоге спуска сточных вод не должна повышаться более, чем на 3 град по сопоставлению со среднемесячной температурой самого горячего месяца за последние 10 лет
Значение рН
6,5-8,5
Минеральный состав
Не должен превосходить по сухому остатку 1000 мг/л, хлоридов — 350мг/л, сульфатов — 500мг/л
Растворенный кислород
Более 4 мг/л
БПК при 20 град
Менее 3 мг/л
ХПК
Менее 15 мг/л
Примечание: Проба воды анализируется по последующим показателям: общая твердость, рН, содержание железа, цветность, запах, нитраты, нитриты, сероводород, микробиология воды и др. Не считая того, огромное значение имеет производительность оборудования для чистки воды, которая находится в зависимости от пиковой нагрузки водопотребления объекта.
Лаконичный список неорганических и органических веществ, также микробов и вирусов в питьевой воде, оказывающих неблаготворное воздействие на человеческий организм, представлен в таблице 3.
Таблица 3.
Воздействие неорганических и неорганических веществ, микробов и вирусов на человеческий организм
Заглавие вещества, бактерии либо вируса
Органы и системы человека,
на которые оказывают влияние эти соединения
Неорганические вещества
Бериллий
Желудочно-кишечный тракт
Кадмий
Почки
Медь
Почки, печень
Мышьяк
Кожа, кровь; канцероген
Нитраты и нитриты
Мутации
Ртуть
Почки
Свинец
Почки, замедление развития
Селен
Кровь
Таллий
Желудочно-кишечный тракт, кровь, почки, печень
Цианид
Нервная система
Органические вещества
Бензол
Канцероген
Пестициды (ДДТ, анахлор, гептахлор)
Канцерогены
Соединения хлора (винилхлорид, дихлорэтан)
Кровь, почки, печень
Оксибензол
Печень, почки, обмен веществ
Толуол
Нервная система, почки, печень
Бактерии и вирусы
Пищеварительная палочка
Желудочно-кишечный тракт
Энтеровирусы
Желудочно-кишечный тракт
Вирус гепатита
Печень
Характеристики питьевой воды разделяются на три группы:
- органолептические характеристики;
- характеристики бактериального и санитарно-химического загрязнения;
- хим характеристики
Органолептические характеристики питьевой воды — оценки аромата, вкуса, цвета и мутности, каждый человек может выполнить без помощи других.
Хим характеристики воды характеризуются последующими показателями: жесткостью, окисляемостью, величиной рН, общей минерализацией — содержанием в воде растворенных солей и частей.
Главные находящиеся в воде элементы показаны ниже:
Кальций
Кальций является очень принципиальным минералом. Тело человека содержит до 30-40 кг кальция, 99% которого находится в костях и зубах. Кальций участвует в формировании костей, он нужен для возбуждения нервишек, работы мускул, свертываемости крови и передачи гормональных сигналов. Не считая того, кальций регулирует активность разных ферментов и имеет антивосполительные и антиаллергические характеристики. Недочет кальция приводит к нарушениям работы мускул и является предпосылкой остеопороза.
Магний
Магний, как и калий, очень принципиальный элемент в клеточке. Он активирует ферменты, регулирующие разные хим реакции в организме, учавствует в функционировании мышечных и нервных клеток и играет главную роль для обычного функционирования сердца и кровообращения. Организм теряет магний при употреблении спиртного. Последствиями может быть раздражительность, слабенькая концентрация, судороги мускул и нарушения сердечного ритма.
Натрий
Натрий — это актуально принципиальный минерал, основная задачка которого заключается в том, чтоб совместно с хлоридами регулировать водно- и кислотно-щелочной баланс организма. Вместе с калием натрий играет значительную роль при формировании нервного импульса.
Калий
Калий — минерал, играющий важную роль в функционировании мышечных и нервных клеток. Он нужен мышечным клеточкам сердца, которые нуждаются в достаточном содержании калия. Недочет калия может выражаться как общей вялостью, так и судорогами мускул, также мышечной слабостью либо нарушениями сердечного ритма.
Хлориды
Хлориды определяют совокупа находящегося в теле хлора, который содействует поддержанию кислотно-щелочного баланса жидкостей и играет важную роль при производстве соляной кислоты в желудке.
Хлор
Хлором дезинфицируют воду, т.к. хлор — мощнейший окислитель, способный уничтожать болезнетворные микроорганизмы. Но в реках и озерах, откуда ведется водозабор, находится огромное количество веществ, попавших туда со сточными водами, и с некоторыми из их хлор вступает в реакцию. В итоге образуются еще более токсические соединения, чем сам хлор. К примеру, соединения хлора с оксибензолом; они присваивают воде противный запах, оказывают влияние на печень и почки, но в малых концентрациях не очень опасны. Но вероятны соединения хлора с бензолом, толуолом, бензином, с образованием диоксина, хлороформа, хлортолуола и других канцерогенных веществ. Дезинфицировать воду без хлора экономически нецелесообразно, так как другие способы обеззараживания воды, связанные с внедрением газообразного озона, ултрафиолета и серебра для этой цели дорогие.
Сульфаты
Сульфаты являются солями серной кислоты, которые, в купе с магнием и натрием, активизируют пищеварение. Также сульфаты могут способствовать выведению вредных веществ почками и предотвращать формирование мочевых камешков.
Фториды
Не считая известного антикариесного воздействия фтора отмечается его свойство служить биокатализатором процессов минерализации, что употребляется в целительных целях при остеопорозе, рахите и других заболеваниях. Природные воды с завышенным содержанием фтора в купе с кальцием благоприятно влияют на устойчивость организма к радиационному поражению. Фтор способен снижать концентрацию стронция в костной ткани приблизительно на 40%, и этот процесс не сопровождается обеднением скелета кальцием.
Твердость
Понятие жесткости воды принято связывать с катионами кальция (Са2+), магния (Mg2+) и железа (Fe2+, Fe3+). Они ведут взаимодействие с анионами, образуя соединения (соли жесткости), способные выпадать в осадок. Одновалентные катионы (к примеру, натрий Na+) таким свойством не владеют. Жесткая вода содержит много минеральных солей, от которых на стенах посуды, котлах и других агрегатах появляется накипь — каменная соль. Жесткая вода гибельна и неприменима для систем водоснабжения. В таковой воде плохо заваривается чай, плохо растворяется мыло. В таблице 4 приведены главные катионы металлов, вызывающие твердость, и анионы, с которыми они ассоциируются.
Таблица 4.
Главные катионы металлов, вызывающие твердость, и анионы, с которыми они ассоциируются
Катионы
Анионы
Кальций (Ca2+)
Гидрокарбонат (HCO3-)
Магний (Mg2+)
Сульфат (SO42-)
Стронций (Sr2+)
Хлорид (Cl-)
Железо (Fe2+)
Нитрат (NO3-)
Марганец (Mn2+)
Силикат (SiO32-)
На практике, стронций, железо и марганец оказывают на твердость настолько маленькое воздействие, что ими, обычно, третируют. Алюминий (Al3+) и трехвалентное железо (Fe3+) также оказывают влияние на твердость, но при уровнях рН, встречающихся в природных водах, их растворимость и вклад в твердость малы.
Источником ионов кальция и магния являются природные залежи известняков, гипса и доломитов. Ионы Ca2+ и Mg2+ поступают в воду в итоге взаимодействия растворенного диоксида углерода с минералами и при других процессах растворения и хим выветривания горных пород.
Вода подземных источников имеет огромную твердость, а вода поверхностных источников — относительно невысокую (3-6 мг·экв/л). Содержание солей жесткости в питьевой воде в границах 1 — 4 мг-экв/л содействует протеканию обычных обменных процессов в организме. С питьевой водой человек получает 1-2 г минеральных солей в день, а, в связи с тем, что в отличие от многих пищевых товаров ионы в воде находятся в растворенном (гидратированном) состоянии, их усваиваемость организмом возрастает на порядок. Мягенькая вода обязана иметь твердость менее 10 мг·экв/л. В последние годы высказано предположение, что вода с низким содержанием солей жесткости содействует развитию сердечно-сосудистых болезней.
Величина pH
Величина pH может быть от 0 до 14 и указывает, является ли раствор кислым, нейтральным либо щелочным. Если величина pH меньше чем 7, — то раствор кислый, как, к примеру, лимоновый сок, имеющий величину pH 2-3. Смеси с величиной pH 7 нейтральны, как, к примеру, дистиллированная вода. Смеси с величиной pH более 7 щелочные.
Гидрокарбонаты
Гидрокарбонаты — нужный организму элемент, который регулирует кислотно-щелочной баланс. Он связывает и нейтрализует завышенную кислотность, к примеру, желудочного сока, крови, мускул, не нанося им вреда. Вместе с углекислотой гидрокарбонат образует так именуемую буферную систему, которая, поддерживает рН крови.
Общая минерализация
Общая минерализация — это показатель содержания растворенных в воде веществ либо общее солесодержание, так как вещества, растворенные в воде, находятся в виде солей (гидрокарбонаты, хлориды и сульфаты кальция, магния, калия и натрия). Вода поверхностных источников имеет наименьший плотный осадок, чем вода подземных источников, т.е. содержит меньше растворенных солей. Предел минерализации питьевой воды (сухого остатка) 1000 мг/л был в свое время установлен по органолептическому признаку. Воды с огромным содержанием солей имеют солоноватый либо горький привкус. Допускается содержание их в воде на уровне порога чувства: 350 мг/л для хлоридов и 500 мг/л для сульфатов. Нижним пределом минерализации, при котором гомеостаз организма поддерживается адаптивными реакциями, является сухой остаток в 100 мг/л, лучший уровень минерализации 200-400 мг/л. При всем этом малое содержание кальция должно быть более 25 мг/л, магния -10 мг/л. По общей минерализации воды делятся на последующие категории (Таблица 5):
Таблица 5. Категории вод по степени общей минерализации
Категория вод
Минерализация, г/дм3
Рассолы
> 35
Воды завышенной солености
10 — 35
Соленые
3 — 10
Солоноватые
1.0 — 3.0
Воды с завышенной минерализацией
0.5 — 1.0
Пресные
0.2 — 0.5
Ультрапресные
< 0.2
Микроэлементы
Микроэлементы — это актуально нужная для организма группа минеральных веществ. Они необходимы организму человека в маленьких количествах, но при всем этом имеют очень огромное значение. Микроэлементы являются необходимыми составляющими белков, гормонов, энзимов, участвуют во огромном количестве функций обмена веществ, активизируют иммунную систему и крепят иммунную защиту. К ним относится железо, кремний, цинк, марганец, медь, селен, хром, молибден.
Окисляемость воды
Окисляемость обуславливается содержанием в воде растворенных органических веществ и может служить показателем загрязненности источника сточными водами. Для колодцев необыкновенную опасность представляют сточные воды, в составе которых есть белки, жиры, углеводы, органические кислоты, эфиры, спирты, оксибензолы, нефть и др.
Степень бактериологической загрязненности воды
Определяется числом микробов, содержащихся в 1 см3 воды и должен быть до 100. Вода поверхностных источников содержит бактерии, внесенные сточными и дождевыми водами, животными и т.д. Вода подземных артезианских источников обычно не загрязнена микробами.
Различают патогенные (болезнетворные) и сапрофитные бактерии. Для оценки загрязненности воды патогенными микробами определяют содержание в ней пищеварительной палочки. Бактериальное загрязнение определяют коли-титром и коли-индексом. Коли-титр — обьем воды, в каком содержится одна пищеварительная палочка, должен составлять наименее 300. Коли-индекс — число пищеварительных палочек, содержащихся в 1 л воды, должен составлять до 3.
ПДК
Максимально допустимая концентрация примесей вредных веществ, которые при превышении норматива становятся вредными, смотрится последующим образом: нормативы ЕС, США и ВОЗ определяют, что его вообщем не должно быть. Русский эталон дает такие числа: менее 100 микробов на один кубический сантиметр и менее 3-х микробов типа пищеварительных палочек в одном литре воды, что в принципе соответствует мировым эталонам.
В таблице 6 приведены значения ПДК для неких веществ в аква объектах хозяйственно-питьевого предназначения.
Таблица 6. Значения ПДК для неких веществ в аква объектах хозяйственно-питьевого предназначения.
Вещество
ПДК, мг/л
Вещество
ПДК, мг/л
Медь, никель, цинк
0,1
Железо
0,3
Аммиак
2,0
Нефть высокозернистая
0,1
Хлор активный
0,0
Нефть иная
0,3
Капрлактам
1,0
Оксибензол
0,001
Тетраэтилсвинец
0,0
Дихлофенол
0,002
Свинец
0,03
Хлорофос
0,05
Бензол
0,5
Сероуглерод
1,0
Анилин
0,1
Нафтеновые кислоты
0,3
Гексахлорбензол
0,05
ДДТ пестицид
0,2
Нитраты по азоту
45,0
Нормативы на самые яды в воде приведены в таблице 7 (данные взяты из книжки М. Ахманова. Вода, которую мы пьём. М.: Эксмо, 2006):
Таблица 7. Нормативы на самые яды в воде
Параметр
ЕС
США
ВОЗ
Наша родина
Бензапирен
0,01
0,2
0,7
0,005
Бензол
1
5
0,7
10
Винилхлорид
0,5
2
10
—
Дихлорэтан
3
5
30
—
Мышьяк
10
50
10
50
Нитриты
500
1000
3000
—
Примечание. Если ПДК составляет сотки тыщ микрограмм, то вещество не является вредным. Если ПДК составляет сотни-тысячи микрограмм, то такое вещество возможно окажется небезопасным. Если ПДК в границах единиц, 10-х и сотых толикой микрограмма, то данное вещество практически всегда яд (бензол, винилхлорид, мышьяк, ртуть, свинец).
Нормативы на питьевую воду государств ЕС (Западной Европы) и США, советы Всемирной организации здравоохранения и российские эталоны показаны в таблице 8 (по данным М. Ахманова. Вода, которую мы пьём. М.: Эксмо, 2006)
Таблица 8. Эталоны на питьевую воду в Рф и за рубежом*
Параметр
ПДК, микрограмм на литр (мкг/л)
ЕС
США
ВОЗ
Наша родина
рН
6,5-9,5
6,5-8,5
6,5-8,5
6,0-9,0
Акриламид
0,1
0,0
0,5
—
Полиакриламид
—
—
—
2000
Алюминий
200
200
200
500
Барий
—
2000
700
100
Бензапирен
0,01
0,2
0,7
0,005
Бензол
—
4
—
0,2
Бериллий
1000
—
500
500
Бор
10
—
25
—
Бром
0,5
2
10
—
Винилхлорид
3
5
30
—
Дихлорэтан
200
300
300
300
Железо
5
5
3
1
Кадмий
—
—
—
50000
Калий
—
—
—
180000
Кремний
—
—
—
10000
Магний
—
—
—
40000
Марганец
50
50
500
100
Медь
200нед.
1300
2000
1000
Молибден
—
—
70
250
Мышьяк
10
50
10
50
Натрий
200000
—
200000
120000
Никель
20 нед.
—
20
100
Нитраты
50000
10000
50000
45000
Нитриты
500
1000
3000
3300
ПАВ
—
500
—
—
ПАУ
0,1
—
—
—
Пестициды
0,1
—
—
—
Ртуть
1
2
1
0,5
Свинец
10 нед.
15
10
30
Селен
10
50
10
10
Серебро
—
100
—
50
Стронций
—
—
—
7000
Сульфаты
250000
250000
250000
500000
Сурьма
5
6
5
—
Таллий
—
2
—
—
Трихлорэтил
10
5
40
—
Фтор
1500
4000
1500
700-1500
Хлориды
250000
250000
250000
350000
Хлороформ
—
—
200
200
Хром
50
100
50
50
Цианид
50
200
70
—
Цинк
5000
5000
3000
5000
Примечание*. Данные взяты из книжки М. Ахманова. Вода, которую мы пьём. М.: Эксмо, 2006
ПАУ — полициклические ароматичные углеводороды, близкие к бензапирену.
- В данных ЕС сокращением нед. (неделя) помечена средняя недельная доза вещества, которая с гарантией не наносит вреда организму человека.
- Значком звездочка помечены те значения ПДК в русских эталонах, которые взяты из научных статей либо новых Санитарных правил и норм. Другие величины указаны в ГОСТе [1].
- Значком две звездочки помечены те значения ПДК в американских эталонах, которые именуются вторичными: они не входят в государственный эталон, но могут быть легализованы властями штата.
- Прочерк в какой-нибудь позиции таблицы значит, что данных для данного соединения не существует.
В таблицах 7-8 представлены разные группы веществ: легкие и томные металлы (к последним экологи относят многие металлы, к примеру алюминий, титан, хром, железо, никель, медь, цинк, кадмий, свинец, ртуть и др.), неорганические и органические соединения. Данные обобщены и более соответствуют российскому и европейскому эталонам. В нормативах США и ВОЗ органические вещества расписаны подробнее. Так, в эталоне США перечислено около 30 видов небезопасной органики. Самыми детализированными являются советы ВОЗ, в каких есть последующие отдельные списки веществ:
- неорганические вещества (в главном томные металлы, нитраты и нитриты);
- органические вещества (около 30), пестициды (более сорока);
- вещества, используемые для дезинфекции воды (в главном разные соединения брома и хлора — более 20);
- вещества, действующие на вкус, цвет и запах воды.
В нормативах перечислены вещества, которые не оказывают влияние негативно на здоровье при максимально допустимых концентрациях в воде — к ним, а именно, относятся серебро и олово. В неких рекомендациях ВОЗ против неких веществ стоит пометка: Нет надежных данных для установления норматива. Это значит, что работа по их исследованию на организм длится: понятно сотки тыщ соединений, но только немногие из их исследованы исходя из убеждений воздействия на организм человека.
В русском ГОСТе нет ПДК для ряда веществ, отмеченных в забугорных нормативах. Требования к качеству питьевой воды в РФ должны соответствовать нормам ГОСТа и новенькому СанПиНу. Есть и другие нормативные документы, в каких приведен перечень более чем на 1300 вредных веществ и их ПДК. По большинству показателей русский эталон или соответствует забугорным, или устанавливает нормативы в одних случаях более жесткие, в других более мягенькие. Если ассоциировать ряд характеристик ПДК, приведенных в российском и забугорных эталонах, к примеру, для алюминия: ПДК на него составляет 200 мкг/л по забугорным нормам и 500 мкг/л — по русским. Невзирая на расхождение в два с половиной раза, это величины 1-го порядка. По железу (200—300 мкг/л), меди (1000— 2000 мкг/л), ртути (1—2 мкг/л), свинцу (10— 30 мкг/л) — для этих веществ производится соответствие по ПДК, другими словами различия менее чем в два-три раза. По эталону ЕС присутствие бензапирена до пускается в пределе 0,01 мкг/л (либо 10 нг/л), для алюминия норма 100 мкг/л (либо 0,1 мг/л), а натрий, сульфат и хлор могут находиться в воде в количествах 200 000—250 000 мкг/л (другими словами 200—250 мг/л, либо 0,2—0,25 г/л). Разница в ПДК в нормативах ЕС, США, ВОЗ и Рф в пять-шесть раз, а в неких случаях — в 10, 20, 100. ПДК по мышьяку в Рф такая же, как в США, норматив на бензапирен жестче, чем в Европе и США, и только бензол может являться предпосылкой для колебаний в корректности характеристик русского ГОСТа.
к.х.н. О.В. Мосин
Лит. источник: М. Ахманова. Вода, которую мы пьём. Москва: Эксмо, 2006