Опасность нитратов в питьевой воде: как проверить состав

Почему нужно измерять содержание нитратов и нитритов?

Нитриты и нитраты, входящие в круговорот азота в окружающей среде, являются биогенными элементами и очень важным источником азота для растений и сложных организмов, которые их потребляют. Нитрат-ионы, состоящие из кислорода и азота, естественным образом образуются в почве. Поскольку нитриты легко окисляются до нитратов, они часто находятся в поверхностных водах.

При правильном мониторинге и поддержании концентраций нитриты и нитраты играют важную роль во многих программах мониторинга качества промышленной и муниципальной воды:

Нитриты часто используются в качестве ингибиторов коррозии в промышленных технологических водах и градирнях.
В пищевой промышленности соединения с нитритами используются в качестве консервирующего средства.
Многие гранулированные промышленные удобрения содержат азот в форме нитратов.

Избыточные концентрации нитритов и нитратов могут отрицательно повлиять на процессы очистки воды и создать риск для здоровья:

Высокий уровень нитратов в воде может указывать на то, что на финальных этапах стабилизации есть биологические отходы или на полях с большим количеством удобрений образовалась сточная вода.
Очищенные стоки с высоким содержанием нитратов, сбрасываемые в принимающую воду, могут ухудшить качество воды, стимулируя чрезмерный рост водорослей.
Питьевая вода с излишним количеством нитратов (MCL = 10 мг/л) может вызывать метгемоглобинемию у детей (проявляется как цианоз), концентрация нитритов при этом редко превышает 0,1 мг/л.

Присутствие нитритов и нитратов может отрицательно влиять на процессы очистки сточных вод и представлять опасность для здоровья:

Нитраты загрязняют анаэробные зоны, что приводит к ухудшению в системах биологического удаления фосфора.
Из-за наличия нитритов снижается эффективность систем дезинфекции хлором.
Содержание общего неорганического азота в очищенных сточных водах способствует снижению качества принимающей воды.

Компания Hach предлагает аналитическое оборудование, ресурсы, обучение и программное обеспечение для успешного мониторинга и контроля нитритов и нитратов в вашей области применения.

Нитраты в воде из источника – что делать, последствия на vodatyt.ru

Со временем даже собственная скважина или колодец может стать причиной отравления жителей дома.

Одна из самых распространенных причин ухудшения самочувствия жильцов – нитраты в воде, которые поступают в источник из водоносных пластов. Результат их действия на организм губителен.

Наблюдается головокружение, рвота, слабость, головная боль и т.д. Причем попасть в воду нитраты могут из разных источников загрязнения.

Причины поступления нитратов в воду

причина появления этих соединения в водоносных пластах – применение селитры в качестве удобрений в сельском хозяйстве. В этом случае человек сталкивается с солями азотной кислоты, которые растворяются в воде, и грунт естественным образом не может препятствовать их протеканию в колодец или скважину.

Есть и другие причины, по которым процентное содержание нитратов в жидкости превышает установленные нормы:

Близость скоплений бытовых отходов и фекалий. В данном случае соединения образуются в результате распада органических отходов. Септик, баня, туалет, выгребная яма – потенциальные источники опасности.
Слив отработанной моющей жидкости. Применение чистящих и моющих средств предполагает утилизацию грязной воды. Если она сливается в непосредственной близости от колодца или скважины, содержание нитратов резко возрастает.
Массовые захоронения, и не только кладбища, являются источником проблемы, так как при разложении тканей животных образуются вредные вещества, способные нанести непоправимый урон организму человека.

В любом случае, выявить проблему поможет специализированная экспертиза и анализ контрольных проб. Заключения выдают специализированные санитарно-эпидемологические лаборатории. И как только проблема будет выявлена, нужно немедленно приступить к ее ликвидации.

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:

Требуется предварительная очистка механическим способом, чтобы удалить из скважинной или колодезной воды песок, глину, ил и другие твердые нерастворимые частицы.
Очистка предполагает удаление всех имеющихся солей, включая те, которые приносят организму человека пользу. Если скважина артезианская, вода утратит свои целебные свойства.
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.

Нормы содержания нитратов

По нормам, принятым в Евросоюзе, нитратов не может содержаться в количестве, большем 50 мг/дм3.

А в соответствии с регламентом СанПин максимальный порог снижен до 45. Но есть еще более вредные примеси, которые являются производными нитрат-соединений. Их не может содержаться свыше 0,2 мг/дм3. Это критическая отметка, которая является критерием необходимости использования улавливающих станций.

Источники появления в воде

Водоносный слой загрязняется по ряду причин, одной из которых является сброс промышленных отходов.

Привести к повышению нитратов могут и другие факторы:

Поблизости сливается бытовая химия.
Рядом находится яма для отходов, общественный туалет, септик или баня.
На садовом участке проводится обработка растений с применением концентрированных азотсодержащих удобрений. Садоводы часто используют селитру для роста культур, это вещество содержит вредные соединения.
Возле гидротехнического сооружения находится место массового захоронения.

Почва насыщается нитратами, после чего химические соединения попадают в водоносные слои, а затем — в колодец.

Зачем удалять нитрат и нитрит, если эти вещества не так широкораспространены в воде?

Нитраты можно найти в некоторых продуктах, и в низких дозах они не вредны для здоровья. Однако большие дозы или передозировка – это серьезная проблема, особенно у младенцев, которая требует медицинского вмешательства. Для детей младше 6 месяцев даже небольшое количество этих форм азота может стать смертельным. Начинается одышка, кожа становится синей из-за неспособности тела обрабатывать кислород и ребенок может умереть. Например, в США для недопущения подобных проблем, Агентство по защите окружающей среды установило максимально допустимые нормы этих загрязнителей – 10 миллиграммов на 1 литр воды для нитрата и 1 миллиграмм на литр для нитрита.

Обратный осмос — основной способ очистки питьевой воды от нитратов

Обратный осмос представляет собой процесс прохождения растворителя через полупроницаемую мембрану из более концентрированного раствора в менее концентрированный. В водоподготовке используются селективные пленочные материалы, которые свободно пропускают молекулы воды и задерживают растворенные частицы. Чтобы растворитель проходил в направлении, противоположном прямому осмосу, со стороны более концентрированного раствора нужно создать давление, которое будет превышать осмотическое. Обратный осмос используется для очистки воды от нитратов, нитритов и других примесей.

Как отфильтровать воду от нитратов с помощью осмоса

Снизить повышенное содержание нитратов воде можно на промышленных и бытовых обратноосмотических установках. Эффективность системы зависит от:

Площадь мембраны. Чем она выше, тем больше производительность фильтра обратного осмоса. Полупроницаемую мембрану сворачивают в рулон, который помещают в цилиндрический корпус картриджа. Именно на ней задерживается большое количество нитратов в воде.
Рабочее давление. Картриджи большинства известных производителей работают в диапазоне от 3 до 60 атмосфер. В классификации мембран существует разделение на высоконапорные и низконапорные. Очищать воду от нитратов можно на установках со стандартным давлением.
Концентрация раствора. В процессе получения чистой воды (пермеата) в растворе перед мембраной растет концентрация солей, соответственно, повышается осмотическое давление. Это сопровождается снижением производительности системы. Когда осмотическое и рабочее давления выравниваются, процесс переноса воды через мембрану прекращается.

Для регенерации фильтра обратного осмоса концентрат смывают в дренаж некоторым количеством воды. Таким образом, работа фильтра состоит из двух стадий: фильтрации и промывки. Таким образом, вода с высоким содержанием нитратов (концентрат) впоследствии сбрасывается в дренаж.

Одна из важных характеристик обратноосмотической системы — соотношение чистой воды и концентрата. У высоконапорных мембран оно выше, чем у низконапорных.

Селективность обратного осмоса

Некоторые люди полагают, что из обратноосмотического фильтра для воды от нитратов выходит вода, не отличающаяся по составу от дистиллята. На самом деле, мембраны различаются селективностью к разного рода загрязнениям. Абсолютное большинство обратноосмотических фильтров на 100 % очищает воду от бактерий, вирусов, органических веществ, ионов тяжелых металлов, взвесей и коллоидных частиц.

С растворами солей дело обстоит иначе: «проскок» ионов нитратов и других веществ есть всегда, но, как правило, он небольшой. Большинство производителей мембран нормирует их селективность по хлориду натрия. Это исторически сложившаяся традиция: изначально обратноосмотические фильтры проектировались для обессоливания морской воды. Селективность большинства мембран по NaCl составляет 97 — 99 %. Однако в жесткой воде она снижается до 93 %.

Селективность по нитратам у обычных (неспециализированных) мембран составляет около 90 %, и она также может снизиться за счет влияния других растворенных солей на процесс фильтрации. Для большинства источников водоснабжения с повышенным содержанием азотнокислых соединений это достаточные показатели, позволяющие сделать их концентрацию значительно ниже ПДК. Существуют специализированные нитрат-селективные мембраны со степенью очистки до 99 %. Их применение оправдано только в случаях с экстремально высоким содержанием солей азотной кислоты.

Промышленные и бытовые фильтры обратного осмоса для очистки от нитратов

Существуют бытовые и промышленные фильтры обратного осмоса. И те и другие прекрасно справляются, если в воде много нитратов. Первые отличаются высокой производительностью и габаритами. В них используются высоконапорные мембраны и насосы, создающие высокие рабочие давления. Промышленная установка обратного осмоса обеспечит чистой питьевой водой большое количество абонентов, например, жильцов многоквартирного дома

Очень важно подавать в дома чистую воду, ведь повышенное содержание нитратов в питьевой воде приводит к различным заболеваниям

На рынке оборудования широко представлены бытовые обратноосмотические установки, которые покрывают потребности в питьевой воде для одной семь. Такие установки позволяют удалить нитраты в воде для одного питьевого крана. Они работают при сравнительно низких давлениях 2 — 3 атмосферы. Существуют картриджи, которые фильтруют воду уже при 11 атмосфере. В отличие от промышленных систем, работающих в проточном режиме, бытовые фильтры комплектуются накопительными емкостями.

Вред, который приносит вода, перенасыщенная нитратами

Вред для здоровья человека и домашних питомцев.

Нитраты приводят к образованию метгемоглобина, который в отличии от обычного гемоглобина крови не могут переносить кислород и вызывают кислородное голодание. При содержании 12 % метгемоглобина в крови от ее общего объема человека одолевает сонливость и усталость. Если содержание метгемоглобина превышает 50 % от общего объема, наступает неминуемая смерть.
Из-за уменьшения количества нормального гемоглобина, нитраты приводят и к другим заболеваниям крови, которые, в свою очередь, вызывают нарушения в работе сердечно-сосудистой системы. Это происходит потому что сосуды и капилляры закупоривают части метгемоглобина, которые не дают свободного передвижения гемоглобину нормальному.
Нехватка кислорода приводит к головным болям, мигреням, возможны даже обмороки, при условии, что метгемоглобин не превышает значение в 50 %.
Возможно так же отравление нитратами. Оно обычно проявляется в сумме с проблемами сердечно-сосудистой системы и выражается в нарушениях работы желудочно-кишечного тракта.
Крайняя степень отравления нитратами может привести к раку желудка или поджелудочной железы. Употребление воды с высокой концентрацией резко повышает шанс появления этого серьезного заболевания.
Нитраты вступают в реакцию с йодом, из-за чего щитовидная железа увеличивается.
Проблема перенасыщенной нитратами воды особенно касается здоровья питомцев, так как люди обычно не фильтруют и не кипятят для них воду. Ранние признаки, которые вполне могут быть связаны с употреблением загрязненной воды — это постоянная одышка.

На коммуникационные сети и бытовые приборы нитраты не оказывают прямого воздействия, можно лишь предположить об их разрушающих свойствах, проявляющихся лишь со временем. Если в доме есть, например, аквариумные рыбки, то неочищенная вода не повлияет на аквариум и приборы, установленные в нем, она приведет к смерти рыбок

Поэтому очень важно следить за состоянием той воды, которая употребляется для питья и питания и используется для ухода за домашними питомцами

Сохраните статью в соцсети:

28 апреля 2016

Задайте свой вопрос по статье

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

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:

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.
Необходимость предварительной механической очистки воды перед ее поступлением в систему.
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.

Недостатком данного метода считается то, что он не подходит для больших объемов нитрированной воды. При перенасыщении смолы существует риск того, что нитраты с ее поверхности начнут проникать обратно в воду, поэтому возникает необходимость в регулярном контроле ее химического состава.

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 – 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.

Как очистить воду от нитратов?

Существует несколько методов. Преимущества и недостатки различных фильтров тонкой очистки — а нам понадобятся именно они — мы описывали в нескольких статьях о том, как выбрать фильтр для воды. Что касается конкретно нитратов, их можно убрать из воды с помощью титанового фильтра ТИТАНОВ. Он успешно убирает из воды самые разные примеси, как окисленные, так и растворенные:

железо двух- и трехвалентное
марганец
аммиак
нитраты
свободный хлор
цветность
мутность.

Титановые фильтры ТИТАНОВ — не просто запатентованный продукт, победитель в звании «ЭКОПРОДУКТ ГОДА», но и новое слово в водоочистке. Ведь его картриджи не нужно менять! Достаточно лишь извлекать их по мере загрязнения и регенерировать с помощью раствора обычной лимонной кислоты. После этого картридж вновь чист и готов к работе.

Очистка от нитратов в воде из скважины

Случатся, что рабочая глубинная скважина бесперебойно даёт с виду чистую и вкусную воду, но проведение анализа на качество воды порой выявляет наличие в ней вредных для здоровья человека соединений. Особенного внимания заслуживают нитраты.

Содержание нитратных примесей в воде достаточно опасно для организма человека. Нитраты и нитриты представляют собой губительные яды солей азота, которые образуются под влиянием жизнедеятельности человека. Важную роль в их формировании играют:

Использование бытовой химии и слив воды в почву, расположенную близ колодца или скважины;
Удобрение огородных культур нитратами для их скорого роста и созревания;
Расположение близ скважины или колодца массовых захоронений различного типа;
Близкое соседство колодца или скважины с общественным туалетом «частного» производства или с септиком.

В результате таких действий человека нитратные соединения просачиваются в почву и наполняют воду в верхних водоносных горизонтах. В результате все не достаточно глубинные скважины и колодцы подвержены риску заражения воды в них нитратами.

Важно: нитраты — это разложившиеся соли кислоты азота, который часто используют в промышленности и сельскохозяйственном деле. Поэтому если у вас имеется колодец или скважина, расположенные близко к подобным предприятиям, и пробуренные на небольшую глубину, то рекомендуется сдавать воду из источника на анализ с периодичностью раз в 3-4 месяца

Специалисты СЭС против использования такой воды без проведения тщательного частого анализа.

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:

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.
Цепочка химических реакций в организме приводит к снижению уровня гемоглобина и развитию анемии. Ухудшается работа сердца и сосудов, нарушается кровоснабжение головного мозга.
Вследствие нарушенной транспортировки кислорода возникают головокружения, головные боли, эпизоды потери сознания. Может наблюдаться тошнота.
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.

Методы определения в реках и водоёмах

Чтобы измерить уровень нитратов и нитритов в реках и водоемах, санитарные службы используют несколько методов, совмещая их друг с другом для большей информативности. К ним относятся: колориметрия, фотометрия и прочее.

Колориметрия

Колориметрический метод связан с изменением цвета того или иного реагента в процессе взаимодействия с водой. Используют такие реагенты – салициловокислый натрий, фенолдисульфокислоту. Во время опыта лаборант создает калибровочный график с обозначением значений, полученных в ходе реакции окрашивания. Затем полученные значения подставляют в формулу, из расчета которой получают количество искомого вещества.

Фотометрия

Для этого метода необходим реактив Несслера, фотоколориметр и определенное количество дополнительных реагентов. При наличии нитратов или нитритов, взаимодействие с реактивом Несслера придаст раствору желтоватый, ржаво-коричневый цвет. Дальнейшее исследование проводится при помощи фотоколориметра. Смотрят на преломление света при регулируемой длине волны, определяют количество нитратов.

Автоматические анализаторы

Анализаторы проб воды – современные технологические устройства, применяемые в промышленности и лабораторных исследованиях. Приборы недешевые, хотя свою стоимость окупают полной автоматизацией процесса исследования, сокращают затрачиваемые силы лаборантов, а также помогают сэкономить на реагентах.

На сегодняшнем рынке автоматических анализаторов почти любое предприятие, занимающееся исследованиями воды, может подобрать анализатор, отвечающий всем требованиям по: производительности, цене, стоимости обслуживания, габаритам.

Как правило, большая часть лабораторий при водоканалах оборудованы современными автоматическими анализаторами. Многие из них ориентированы не только на нитрат и нитрит-ионы, но также могут показывать дополнительные параметры качества воды.

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:

Применения бытовой химии, которая сливается в грунт неподалеку от объекта водозабора.
Проведения работ сельскохозяйственного плана, в которых используются удобрения с азотом и магнием, особенно если они в высокой концентрации.
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.