Нитраты в воде: источники возникновения, вред для организма и способы очищения воды

Норма нитратов в воде

Предельно допустимая концентрация нитратов в питьевой воде, прописанная в СанПиН, составляет 45 мг/дм 3 . Рекомендации ВОЗ практически не отличаются: в них указана ПДК нитратов для воды 50 мг/дм 3 . В классификаторе отходов (ФККО) неиспользованным минеральным удобрениям, навозным стокам и другим источникам нитратов присвоен III класс опасности. Качество воды по количеству нитратов в воде отличается в десятки раз в разных регионах и даже в одном населенном пункте. Несколько примеров по Москве и Подмосковью:

1. Централизованное водоснабжение, АО “Мосводоканал”. Содержание нитратов не превышает 5,2 мг/дм 3 . Благодаря качественной водоподготовке, новым магистралям, внутриквартальным и внутридомовым сетям абоненты компании получают воду высокого качества. В других городах ситуация с количеством нитратов в воде может быть значительно сложнее.
2. Частный и производственный сектор, песчаные скважины. Водоносные пласты, залегающие в песчаниках на глубине до 30 метров, содержат до 150 мг/дм 3 нитратов. Такую воду нельзя использовать в качестве питьевой без обработки, если вода с нитратами. Содержание нитратов в питьевой воде должно строго контролироваться со стороны государства.
3. Частный и производственный сектор, артезианские скважины. Из водоносных разломов известняка, находящихся на глубине от 70 метров, добывают воду с наименьшим содержанием нитратов. При прохождении от области питания до области напора вода фильтруется через осадочные горные породы. Все нитраты, поступающие сверху, остаются в толще мощного природного фильтра. Норма нитратов в воде достигается с помощью специальных фильтров.

Стоит отметить, что не все артезианские скважины содержат чистую воду. Основные причины попадания в них нитратов – неправильное обустройство или эксплуатация источника. Нарушение герметичности обсадной колонны нередко приводит к попаданию верховодки, а с ней и нитратов, в глубинные слои. Даже если владелец следит за своим источником водоснабжения, есть вероятность того, что на соседнем участке стоит «бесхозная» скважина, пробуренная в тот же разлом известняка. Нитраты и другие загрязнения могут проникать через нее и испортить весь водоносный горизонт.

Как происходит очистка воды от нитратов

После проведения химического анализа воды и обнаружения в ней нитратов не стоит сразу отказываться от ее пользования. Современные методы процеживания способны быстро и эффективно удалять химические соединения, делая жидкость вновь пригодной для употребления.

Основные три способа, доказавшие свою эффективность:

• обратный осмос;
• ионный обмен;
• цеолит.

Обратный осмос

Обратный осмос для очистки воды от нитратов.

В основе этой технологии лежит физическое свойство молекул воды проникать через полупроницаемую мембрану, в то время как более крупные частицы, включая соли азотной кислоты, остаются с противоположной стороны. Такие фильтры считаются высокоэффективными и не требуют дополнительного обслуживания, поскольку мембрана способна сама себя очищать. Это возможно благодаря используемому принципу перекрестного течения.

Данный принцип подразумевает, что часть жидкости движется по ходу водопровода, в то время как другая ее фракция следует в противоположном направлении, очищая полупроницаемую мембрану. Обратную тягу осуществляет специальная помпа с ограничителем течения, который контролирует количество жидкости, поступившей из скважины.

Из недостатков обратного осмоса выделяют следующие:

1. Неразборчивое процеживание всех микроэлементов. Мембрана препятствует не только нитратам, но также и другим минералам. Такая вода теряет свою пользу, приближаясь по химическому составу к дистиллированной жидкости.
2. Необходимость предварительной механической очистки воды перед ее поступлением в систему.
3. Высокая стоимость. Установка системы обратного осмоса под мойку — дорогостоящая процедура, из-за чего многие приобретают компактные установки, которых достаточно для питья и приготовления пищи.

Ионный обмен

Более простым решением будет приобретение фильтра на основе селективной смолы. Такая смола способна поглощать исключительно нитратные соединения, в то время как другие полезные минералы свободно через нее перемещаются. На молекулярном уровне смола представляет собой каркас, на поверхности которого располагаются отрицательно или положительно заряженные частицы. При прохождении воды через смолу происходит удаление нитратов с их замещением на другие полезные ионы.

Регенерация материала осуществляется при помощи солевых таблеток. Этот процесс происходит автоматически за счет электронной головки, в которой запрограммированы циклы замены. Таким образом, происходит бесперебойное процеживание, что исключает попадание солей азотной кислоты в питьевую воду.

Цеолит

Цеолит — природный или синтетический минерал, обладающий высокой способностью поглощать примеси. Представляет собой молекулярное сито, пропускающее одни типы ионов и задерживающее другие за счет своей пористой структуры.

Благодаря кристаллическому каркасу, содержащему положительно заряженные ионы, цеолит эффективно очищает воду не только от нитратов, но и от тяжелых металлов, красителей, пестицидов и бактерий.

Объем пор различный и может достигать половины объема всего каркаса, что позволяет проводить избирательный отбор фильтруемых элементов. Этим обусловлено также то, что минерал не способен процеживать все типы жидкостей сразу. Таким образом, цеолиты, используемые в нефтеперерабатывающей промышленности, не подходят для воды.

Применение цеолита вместо кварца или песка позволяет увеличить скорость очистки и уменьшить ее себестоимость за счет сокращения числа реагентов. Использовать такие сита можно как в бытовом водопроводе, так и при употреблении воды из колодца. В колодцы нередко засыпают цеолит, чтобы избежать попадания в них солей тяжелых металлов.

Вне зависимости от выбранного способа очистки необходимо периодически проводить химический анализ жидкости.

Способы очистки воды

Для тог чтобы очистить нитрированную воду можно использовать несколько действенных вариантов. Но, к сожалению, применение простого угольного фильтра не справится с поставленной задачей по очистке жидкости.

В современной геологической и геодезионной промышленности широко используют два способа очистки воды:

• Установка фильтра с анионными ионообменными мембранами;
• Установки, работающие по принципу обратного осмоса.

В первом случае ионные фильтры посредством ионной смолы задерживают ядовитые примеси нитратов на себе и подают в резервуар или кран уже очищенную воду из скважины или колодца. Однако подобный фильтр не способен справляться с большим объемом нитрированной воды и существует риск, что нитраты, осевшие на ионной смоле, попросту поступят назад в воду при перенасыщении ионного фильтра. При этом концентрация нитратных соединений может быть в разы выше. Использование ионного фильтра требует постоянного контроля качества воды. Поэтому сдавать её на анализ придётся чаще, чем раз в 2 месяца.

Более модернизированным и продуктивным является метод использования фильтра, работающего по принципу обратного осмоса. Конструкция такого фильтра состоит из трех катриждей, в которые вода из скважины или колодца подаётся под давлением и пропускается через специальную мембрану. При этом в первом катридже происходит предварительная очистка поступающей из скважины воды от крупных соединений и примесей, калибр которых равен 0,6 мм. После этого вода поступает в специальный накопитель, где проходит доочистку с помощью угольного фильтра. Последним этапом очистки воды является её прохождение через одномикронный фильтр. И только после этого система очищает воду через обратноосмотическую мембрану. Только после этого осуществляется подача воды в краны системы водоснабжения. В результате все вредные соединения выбрасываются в отдельный сточный коллектор и не грозят подорвать здоровье человека.

Срок службы обратноосмотической мембраны напрямую зависит от количества перекачиваемой через неё воды.

Важно: во всем мире жидкость, очищенная посредством системы осмоса, считается идеально чистой и пригодной к употреблению даже в сыром виде. Мембрана осмоса помимо нитратов удаляет из воды все вредные соединения, такие как железо, марганец, песок и пр. Поэтому анализ показывает абсолютно чистую и готовую к употреблению воду

Поэтому анализ показывает абсолютно чистую и готовую к употреблению воду.

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.

Эффективные способы очистки питьевой воды из скважины: как убрать превышение нитратов

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 929CH/RO (охлаждение/нагрев)

Диспенсер напольный AquaPro 311 (пустой, без охлаждения)

Диспенсер напольный AquaPro 6207CH (охлаждение/нагрев/комн.темп)

Допустим, анализ показывает, что азотистых солей больше нормы, и что делать? Искать новый источник на том же земельном участке (или в непосредственной близости от него) зачастую бесперспективно. Но это еще не повод паниковать, ведь можно воспользоваться одной из трех технологий, каждую из которых мы рассмотрим ниже.

Обратный осмос

Инновационный, результативный и достаточно простой метод, согласно которому:

• жидкость под давлением проходит сквозь полупроницаемую мембрану;
• этот улавливатель пропускает молекулы H2O, но задерживает посторонние вещества;
• в результате получается два раствора – чистый уходит в бак для подачи к конечным точкам потребления, грязный при помощи помпы направляется в сточный резервуар для повторения цикла;
• при этом ограничитель течения предотвращает несанкционированный обратный ход.

Преимущество способа – надежность: для его реализации нужно использовать сравнительно несложное оборудование, легкое в настройке, не требующее значительных финансовых и трудовых затрат в эксплуатации и позволяющее снижать не только концентрацию нитратов (от 35 мг/л и выше), но и сухой остаток.

В числе недостатков – необходимость в предварительной механической обработке, удаление сразу всех примесей , экономичность при промышленных или больших масштабах, но не в условиях исключительно домашнего использования.

Ионный обмен

В данном случае жидкость проходит многоступенчатую фильтрацию:

• насыщается кислородом (аэрируется);
• пропускается через загрузку в виде натрий-катионита – смолы, заменяющей частицы вредных солей (Mg, Ca) полезными ионами Na+;
• умягчается сопутствующим удалением азотистых соединений;
• подвергается сорбции для улучшения органолептических свойств.

Такая схема распространена в промышленности, но она требует установки сравнительно большого количества оборудования и регулярного восполнения (восстановления) натрий-катионита. Поэтому в быту зачастую выбирают ее одноступенчатую альтернативу, состоящую из единственного улавливающего устройства с комплексным действием, которая тоже не лишена минусов, например, хуже очищает и подразумевает частую и обильную промывку.

Цеолит

Вот еще один ответ на вопрос, как очистить воду из скважины: удаление повышенного содержания нитратов осуществляется путем засыпки источника этим естественным материалом. Он выступит в роли фильтрующего слоя, задерживающего вредные вещества.

Используемый объем данного минерала зависит от ряда факторов: глубина колодца, текущий уровень жидкости, определенная в ходе анализа концентрация добавок, интенсивность ограждения. Но в общем случае актуальны следующие условия:

• минимальная высота – 20 см;
• на каждый метр колодца – 50 кг.

Цеолит нужно брать только натуральный, искусственный не подойдет, так как вступит в реакцию со средой и изменит ее кислотность и органолептические свойства. И его необходимо промыть перед засыпкой, чтобы убрать пыль и грязь, осевшие при транспортировке.

Воздействие ионов на нитраты

Прежде чем очистить и, естественно, полностью убрать нитраты в воде, нужно определить способ их образования там. Скважины и колодцы являются основными источниками воды для каждого частного дома. И вода используется именно с бытовой, хозяйственной и сельскохозяйственной целью.

Вода с повышенным количеством нитратов может привести к проблемам со здоровьем

Вода может быть загрязнена посредством:

1. Применения бытовой химии, которая сливается в грунт неподалеку от объекта водозабора.
2. Проведения работ сельскохозяйственного плана, в которых используются удобрения с азотом и магнием, особенно если они в высокой концентрации.
3. Формирования кладбища для домашнего скота, расположенного неподалеку от водозаборной точки.

Все это становится явной причиной того, что почва насыщается нитратами, причем в достаточно короткие сроки. Сначала они насыщают водный горизонт, а уже потом — гидросооружение. Чтобы избавиться от нитратов в воде, недостаточно просто установить фильтр на кран. Для выбора наиболее эффективного способа нужно ознакомиться с нормативами, которые устанавливает ВОЗ по ПДК данного вещества.

Есть государства в Европе, в которых она повышена до 50 мг. В воде, которая используется при приготовлении пищи и напитков, концентрация должна быть не больше 10 мг. В природном источнике азотная кислота не должна превышать концентрации в 2 мг.

Фильтрация активированным углем и минералами

В домашних условиях можно использовать кувшинный фильтр

Считается, что активированный уголь поглощает из воды вредные для организма человека вещества, включая такие тяжелые металлы, как свинец, радон и продукты его распада, хлор, пестициды и др. В то же время он обогащает воду ценными минералами. Для очистки таблетки активированного угля упаковывают в марлевый мешочек и помещают в емкость с водой на 12-14 часов. По истечении этого времени чистая вода пригодна для употребления. Не рекомендуется оставлять воду с активированным углем на более длительный срок, так как такая вода может стать благоприятной средой для размножения различных микроорганизмов.

Данный способ получения чистой воды использовали еще в Древней Руси. Считается, что благодаря активации воды кремнием она становится не только чистой, но и более вкусной и может храниться долгое время без изменения состава. В такой воде жизнь вирусов и болезнетворных микробов просто невозможна. Кремний абсорбирует такие вредные для здоровья человека вещества, как соли тяжелых металлов, пестициды и др. Чтобы в домашних условиях очистить воду кремнием необходимо промытый под проточной водой кремний поместить в стеклянную или эмалированную посуду, залить водой из расчета 10 г минерала на литр. Посуду накрыть чистой тканью и поместить в темное место на 2-3 дня.

По истечении указанного срока использовать верхние 2/3 воды, оставшийся слой вылить, так как именно там накапливаются вредные вещества из воды. Полученную кремниевую воду нельзя хранить в холодильнике или кипятить. Лучше оставить ее хранить в помещении при температуре не ниже +10 °С.

О современных методах очистки питьевой воды расскажет видеоматериал:

Содержим аквариум в чистоте

1. Промышленностью выпускаются устройства, которые помогут решить данную задачу. Проводят использование очистителей, которые можно встроить непосредственно в аэратор. Местом их расположения является дно аквариума. Есть конструкции, которые позволяют собрать отходы из аквариума. Начинающим аквариумистам следует запомнить, что наиболее оптимальной формой организации является органичное сочетание очистки с грунтом. В обязательном порядке необходимо присутствие живых существ. Все это в совокупности позволит поддержать необходимый баланс водной среды.
2. За аквариумом необходимо постоянно ухаживать. Делать это надо не от раза к разу, а ежедневно. Необходимо добиваться такого баланса, который бы был максимально приближен к естественному природному обитанию.
3. Все современные биологические фильтры хорошо обеспечивают условия для размножения микроорганизмов. Это касается не только воды, но и конструктивных элементов фильтра. Рекомендовано использование замкнутых контуров, проводящих очистку воды. Но даже их присутствие не исключает необходимости смены воды. Помимо этого, ежегодно следует кипятить грунт. В этом случае конструкция служит долго и радует видом своих обитателей.
4. Благоприятно отражается присутствие улиток. Необходимость в очистке стекол будет возникать гораздо реже. Можно обзавестись сомиками. Они будут питаться водорослями. Такие рыбки отличаются хорошей выносливостью

Предлагаем ознакомиться: Усыпление кошек за и против

Шесть секретов прозрачной воды в аквариуме

Вымойте свой аквариум тщательнейшим образом. Когда стенки и дно будут совсем чистыми, промойте их ещё раз насыщенным раствором поваренной соли или розовым раствором марганцовки. А затем сполосните ещё раз под краном. Песок возьмите крупный, тёмный мелкий песок не задерживает грязь, а светлый — отражает свет, и рыбы пугаются, теряют окраску. Тщательно переберите песок, удалив органические примеси и светлые камни (мел, известняк, мрамор и т. п.). А потом мойте песок в тазу под краном до тех пор, пока вода не станет совсем прозрачной. После этого песок нужно прокипятить и ещё несколько раз промыть под краном. После этого уложить песок на дне слоем в 3-5см.

Первые растения начинающего:

• валлиснерия;
• перистолистник,
• папоротники цератоптерис всех видов;
• гидрофила;
• людвигия;
• кабомба;
• амбулия;
• различные сагиттарии.

Никогда не сажайте рядом валлиснерию и криптокорину, валлиснерию и сагиттарии — эти растения мешают друг другу.

Следите, чтобы все растения были хорошо освещены. Сначала кладите растения, а потом наливайте воду: если сделать наоборот, вода будет мутной. Для посадки растения сделайте в песке пальцем углубление, опустите туда корешки, засыпьте их песком. Точку роста стеблей засыпать нельзя

Посаженные растения покройте бумагой и на неё лейте осторожно воду

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.

Как ещё нитраты попадают в воду

Ещё один способ образования нитратов – это результат разложения растений, отходов животноводства и быта, которые благодаря дождевой воде и эрозии почвы попадают в подземные воды. И легко в них растворяются.

Нитраты все чаще выявляют в скважинах, колодцах и даже – родниках. И тем их больше, чем меньшей была глубина забора пробы. А значит – увы, такая вода непригодна для питья. С проблемой сталкиваются не только владельцы частных подворий, но и те, чьи дома находятся недалеко от промышленных предприятий. Кроме этого, концентрация опасных примесей в воде увеличивается, если рядом находятся кладбища, свалки, бани, выгребные ямы, надворные туалеты и захоронения химических реактивов. Если один из этих объектов находится недалеко от вашего дома – стоит иметь в виду, что вода из вашего колодца будет непригодной для использования без предварительной очистки.

Как уберечь колодец от загрязнений

О безопасности колодезной воды следует подумать еще на этапе планирования места расположения этого источника. Еще наши предки знали, что не на всяком месте можно копать колодец, и обязательно придерживались этих законов. И это были вовсе не суеверия, а разумное планирование.

Как защитить колодец от загрязнения?

1. Не копайте колодец рядом с оживленной автотрассой, недалеко от огородов и полей. Расстояние от колодца до этих и им подобных потенциальных источников загрязнения подземных вод должно превышать 500 м. К последним, кроме вышеперечисленных, относятся:

• места хранения удобрений и химических препаратов для защиты растений, а также поля, где эта продукция используется;
• мусорные свалки;
• места хранения навоза и компоста – эти полезные для растений удобрения могут нанести большой вред вашему здоровью, если попадут в питьевую воду;
• сараи, где содержатся домашние животные;
• уличные туалеты с неизолированными выгребными ямами.

2. Если нет возможности выкопать колодец на большом расстоянии от огорода, используйте удобрения строго в разрешенных дозировках, а от применения пестицидов постарайтесь вообще отказаться. Подобными действиями вы убьете сразу двух зайцев – и воду защитите от загрязнения, и продукцию вырастите экологически чистую.

3. Туалеты и места хранения навоза расположите в таком месте, чтобы их содержимое не смогло попасть в подземные воды, из которых вода прибывает в колодец.

4. Предусмотрите возможность отвода от колодца дождевой воды и талого снега.

5. Не используйте соль для посыпания дорожек во время гололеда, если они расположены близко к колодцу. Весной, когда начнет таять снег, эта соль растворится и попадет в грунтовые воды, а оттуда – в ваш колодец и в вашу пищу.

6. Территорию возле колодца всегда содержите в чистоте.

7. После строительства колодца все стыки между бетонными кольцами надежно заделайте в целях герметизации.

8. Устройте также вокруг колодца защитный слой из основательно промятой и тщательно уплотненной глины. Глубина такой защиты должна составлять 1,8-2 м от поверхности земли, а ширина – 1-2 м. Благодаря своим свойствам, глина является природным фильтром, проходя через который вода очищается. К сожалению, подобный защитный слой в состоянии спасти колодец лишь от тех загрязнений, которые находятся вблизи него.

9. Соорудите над колодцем оголовок с закрывающейся крышкой, который будет защищать источник питьевой воды от дождя, мусора, песка, пыли, листьев и т.д.

10. Регулярно очищайте колодец от мусора и попавших туда предметов.