Допустимое содержание железа в питьевой воде

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).

Содержание статьи

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/ ).

Дачники, а иногда и жители частных домов не всегда имеют возможность пользоваться централизованным водопроводом. Нередко им приходится добывать воду для питья и бытовых нужд самостоятельно, выкапывая колодцы или пробуривая скважины. Но в таком случае нет никаких гарантий в том, что вода из земли окажется безопасной. Часто в грунтовых водах содержатся примеси тяжёлых металлов, например, железа. Давайте узнаем, чем вредно высокое содержание железа в воде из скважины и как можно её очистить.

Нормы железа в воде

Железо – жизненно важный для функционирования организма элемент. Только в крови взрослого человека его содержится порядка 5 г. Однако, выведение попавшего в организм железа происходит очень медленно. Через стенки кишечника выводится не более 10 мг. в сутки.

Таким образом, мужчинам не рекомендуется потреблять в сутки более 6-10 мг. Для женщин этот показатель немного выше (учитываются дополнительные кровопотери) – он составляет от 12 до 18 мг. в сутки.

Казалось бы, исходя из этих значений и того, что в сутки человек выпивает около 2 литров воды, определить допустимую концентрацию этого элемента в воде нетрудно. Но проблема в том, что 90% железа попадает в организм не из жидкости, а из пищи. Особенно богаты данным элементом мясо, печень, морепродукты, яблоки, фасоль и другие бобовые культуры.

Это интересно: Удивительно, но санитарная норма допустимого содержания железа в воде, составляющая 0,3 мг./л., была установлена вовсе не по медицинским, а лишь по вкусовым критериям.

Дело в том, что Всемирная Организация Здравоохранения до сих пор не установила какое-то значение концентрации железа в потребляемой жидкости как нормальное. По мнению экспертов организации, данных, свидетельствующих о негативном воздействии этого элемента на организм человека, пока собрано недостаточно.

Переносимый суточный уровень

Также исследования ВОЗ помогли определить переносимый суточный уровень потребления (ПСП) человеком железа. Он составляет 0,8 мг. на каждый кг. веса тела.

Исходя из того, что средняя масса человека – 75 кг., получается, что можно потреблять не более 60 мг. железа в сутки. Учитывая, что из воды организм получает около 10% данного элемента, можно сделать вывод, что нормальной концентрацией является значение в 2-3 мг./л.

Таким образом, по мнению экспертов ВОЗ, регулярное потребление воды, содержание железа в которой составляет менее 3 мг./л., не приведёт к каким-либо негативным последствиям для здоровья. Но в действительности это огромное значение. Вода, содержащая столь большое количество железа, будет пускай и безвредной, но приобретёт достаточно неприятный вкус.

Влияние на здоровье

Если в воде из скважины содержание железа не превышает 3 мг./л., её очищают лишь с целью улучшения вкусовых качеств. Если же концентрация больше указанного значения –появляются причины заботиться о здоровье.

Это интересно: Разовое потребление жидкости с высоким содержанием железа не навредит организму. Но её систематическое использование для питья и приготовления пищи приведёт к ухудшению самочувствия. Причина в том, что при перенасыщении железом организм теряет запасы других важнейших химических элементов, среди них – медь, кальций, цинк и т.д. А это приводит к развитию всяческих недомоганий.

Распространёнными последствиями чрезмерного содержания железа (в том числе двувалентного) в организме являются:

• Раздражение кожи, неприятные ощущения при прикосновении к ней. Возможны аллергические реакции, незначительное пожелтение кожных покровов и слизистых оболочек.
• Увеличение размера печени.
• Постепенное изменение морфологического состава крови.
• Утрата веса, бледность, высокая утомляемость, слабость.
• Нарушения нормального сердечного ритма.
• Ухудшение памяти, невозможность сосредоточиться.
• Частые расстройства желудка, воспаления органов пищеварительной системы.
• Проблемы со щитовидной железой.

Если человек потребляет воду с высоким содержанием железа годами, этот химический элемент постепенно оседает в организме. Причём сосредотачивается он в самых важных внутренних органах – почках, печени, сердце, лёгких, кишечнике и поджелудочной железе.

В итоге в зрелом возрасте (примерно к 50 годам) повышенное содержание железа в воде может внести вклад в появление нервных патологий, развитие сахарного диабета, ухудшение работы суставов и затруднение умственной деятельности.

Как определить концентрацию

Откуда же берётся в глубинных водах железо? Главными источниками данного элемента являются такие минералы, как красный, бурый и магнитный железняк. Определить содержание железа в воде из скважины можно с помощью лабораторного анализа и по косвенным признакам.

Лабораторный анализ

Лучшим способом будет взять пробу воды из скважины и отнести её в соответствующую лабораторию. Конечно, придётся заплатить некоторую сумму, зато вы получите точную информацию, которая поможет выбрать оптимальную стратегию очистки.

Важно понимать, что итоговый результат будет зависеть от правильности взятия пробы. Сотрудники санитарно-эпидемической станции не всегда акцентируют внимание на этом аспекте. Поэтому результат может получиться недостоверным, вследствие чего человек начнёт бороться с несуществующей проблемой загрязнения. Причём это относится не только к железу, но и к другим веществам.

Избежать таких казусов можно, следуя нижеперечисленным правилам водозабора:

1. Противопоказано использовать металлическую тару. Оптимальные варианты – стекло и пищевая пластмасса.
2. Можно использовать бутылку из-под минеральной воды. Сладкая газировка содержит стойкие красители и консерванты. Они оседают на внутренних стенках тары, не смываясь даже при полоскании кипятком.
3. Максимальная ёмкость тары – 1,5 литра.
4. Бутылку необходимо несколько раз прополоскать горячей водой (стекло – обязательно кипятком), после чего промыть водой из скважины, откуда вы будете осуществлять водозабор. Нельзя использовать любые химические моющие средства. Даже сода может изменить полученные при анализе показания.
5. Прежде чем брать воду из скважины, позвольте ей стечь не менее 5-10 минут. Так вы устраните внутренние застои в трубах и сможете избавиться от посторонних частичек металла (отделённых от железного трубопровода). Вам ведь нужно оценить именно качество воды, а не труб, не так ли?
6. Чтобы при водозаборе в бутылку не попало чрезмерное количество кислорода, вызывающего побочные химические реакции, следует включать минимальный напор. Жидкость должна стекать медленно, тонкой струёй.
7. Заполняйте тару до конца. Когда будете закручивать пробку, желательно, чтобы немного воды даже вылилось наружу. Так внутри бутылки не останется прослойки воздуха.
8. Подготовленную бутылку нужно плотно завернуть в пакет и отвезти на сдачу на протяжении ближайших 2-3 часов. В крайнем случае тару можно поместить в холодильник и продержать там до момента сдачи, максимум – 48 часов.

Важная информация: Сдавать воду на анализ хозяева свежевырытой скважины должны в обязательном порядке. Людям, уже пользующимся источником, следует повторять его каждые 2 года. Но, если вы заметили, что из скважины начала литься мутная вода, или если жидкость приобрела металлический привкус – отправьте её на анализ сразу же, не дожидаясь истечения двухлетнего срока.

Косвенные признаки

Помимо этого, определить примерное содержание железа можно по нескольким косвенным признакам.

Прежде всего, стоит знать, что при повышении концентрации железа до значения в 0,3 мг./л. и выше меняется вкус воды. Во рту появляется неприятный металлический привкус. Если же содержание этого элемента превышает 1 мг./л., этот вкус отчётливо ощущается даже в напитках – чае и кофе.

На стенках посуды, в которой хранится вода с большой концентрацией железа (чайники, кастрюли, вёдра и т.д.), появляется ржавый налёт. Цветное бельё при стирке быстро обесцвечивается.

При этом вода необязательно должна иметь желтоватый оттенок, она может оставаться и совершенно прозрачной. Это зависит от того, в какой форме в ней содержится железо.

Формы железа в воде

Железо может присутствовать в воде в нескольких формах – двухвалентной, трёхвалентной, бактериальной и т.д. Самыми распространёнными являются первые две:

• Двухвалентное железо легко растворяется в воде. Поэтому жидкость с повышенным содержанием этого вещества остаётся прозрачной и бесцветной. Но если налить её в открытую емкость – через время на дно выпадет осадок бурого цвета.
• Трехвалентное железо в воде не растворяется. При его высокой концентрации вода приобретает желтоватый оттенок. В отстоянной воде, опять же, выпадает буроватый осадок.

Способы очистки

Фильтр обратного осмоса

Чаще всего в воде из скважин наблюдается повышенное содержание двухвалентного железа. Логично, что основная задача обезжелезивания воды – вызвать окислительные реакции, после которых металл выпадет в виде твёрдого осадка. Он будет отфильтрован из системы.

Непосредственно внутри скважины сделать что-либо не представляется возможным.

Выходом является установка специальных ионообменных картриджей на месте входа трубопровода в дом. Их внутренние стенки покрыты специальным окислительным составом. При прохождении воды сквозь них железо вступает в химическую реакцию. Образуется твёрдый осадок, который собирается фильтром. Ясно, что по мере забивания фильтра функцию обезжелезивания он начинает выполнять всё менее эффективно. Поэтому подобные картриджи необходимо регулярно менять.

Самым же эффективным способом, пускай и дорогостоящим, является установка так называемого обратного осмоса для скважины – системы из нескольких фильтров и полупроницаемой мембраны, сквозь которую под большим давлением прогоняется загрязнённая вода. Жидкость очищается не только от железа (даже в самых высоких концентрациях), но и от широкого ряда других вредных веществ. Все они отводятся в канализацию. Из крана же течёт идеально чистая вода. Дополнительным плюсом такого способа очистки является то, что в нём не задействуются никакие химические окислители.

Это интересно: Проблемы в работе ионообменных картриджей и фильтрационной системы обратного осмоса возникают, если в воде, помимо двухвалентного железа, в высоких концентрациях присутствует ещё и его трёхвалентная форма. Тогда фильтры забиваются быстрее, очищать (заменять) их приходится в несколько раз чаще.

Перейдём к последнему способу. Системы аэрации для очистки воды от трёхвалентного железа выглядят, как большие открытые резервуары, в которых вода отстаивается длительное время. Чтобы сделать процесс окисления (и последующего выпадения железа в осадок) более интенсивным, через жидкость с помощью компрессора пропускается воздух. Очищенная вода становится пригодной для питья и любых бытовых нужд. Система аэрации может применяться для очистки воды с содержанием железа в 10-20 мг/л.

Своими руками

Последний процесс можно повторить, воспользовавшись обычным ведром. Достаточно набрать в него воду и оставить её на сутки. После этого верхнюю часть следует аккуратно слить, стараясь не взбаламучивать осадок. После таких нехитрых манипуляций концентрация железа в воде уменьшится как минимум в 3–4 раза.

К другим методам очистки относятся:

• Заморозка. Бутылка наполняется водой из скважины и кладётся в морозилку. Когда большая часть жидкости превращается в лёд, нужно слить остаток. В нём останутся почти все вредные примеси. При разморозке же необходимо выбросить и последние льдинки.
• Кремний и шунгит. Данные минералы также способны эффективно обеззаразить воду. Их нужно класть на дно ёмкости, заполненной жидкостью. Настаивать необходимо минимум 48 часов. Сливать для дальнейшего использования можно лишь верхний слой воды, в нижней части содержится осадок.
• Уголь. Заверните активированный уголь в толстый слой ваты и пропустите воду через этот самодельный фильтр. Он поможет избавиться от основных механических примесей и устранит выпавший осадок.

Воспользовавшись перечисленными рекомендациями, вы сможете провести эффективное обезжелезивание воды. А это – одна из наиболее распространённых проблем, с которыми сталкиваются владельцы скважин. Вода станет пригодной не только для бытовых нужд, но и для регулярного питья.

Артезианские скважины не всегда могут иметь чистую воду, пригодную для питья и использования. Часто Анализ химического состава воды, фиксируется повышенное содержание железа в воде. При превышении допустимой предельной концентрации, человек самостоятельно легко определяет увеличение показателя — меняется оттенок на рыжий, мутный с металлическим вкусом и запахом. В зависимости от формы, элемент может нанести существенный вред для организма, особенно детям.

Для снижения риска и заботы о здоровье, применяются специальные установки для очистки от железосодержащих смесей. Компания “Экология сервиса” предлагает купить недорогие модели с установкой и монтажем. Они также популярны на производствах, в ресторанах или отелях. Так чем же опасна повышенная концентрация Fe?

Вред железа в воде

Существуют определенные нормативы, безопасные для эксплуатации. Избыточность негативно сказывается, а последствия устранить сложно. Если в воде много железа она не только наносит ущерб человеку, но и растениям, дому. Отрицательное влияние заключается в следующем:

• Ускоренная коррозия. Это касается труб, отопления, нагревательных элементов. Начинают зарождаться колиформные бактерии, вызывающие агрессивный рост повреждения металла изнутри, появлению трещин в трубах. Они вызывают утечки, рост плесени. Попадая в питьевую воду, может вызвать интоксикацию
• Боли в суставах, нарушение метаболизма, гемохроматоз. Если не принять мер по очищению, организм перенасыщается, вызывая мутирование клеток. Развитие рака, опухолей мозга и проблем с сердцем — последствия пользования. Вода с повышенным содержанием железа,ф часто развивается сахарный диабет, за счет нагрузки на печень и отсутствие возможности высвобождать глюкозу
• Появление пятен на одежде. При стирке, полоскание не может удалить ржавчину, которая проникает в ткани и окрашивает ее. В итоге — испорченная вещь и ржавый налет на всех элементах внутри стиральной машины.

Отсутствие хлорирования в некоторых районах, еще сильнее усубляют ситуацию.

Откуда в воде берется железо

При залегании грунтовых вод под влиянием разрушения горных пород в почву, высвобождаются соединения железа. Нормальная химическая реакция, которая не наносит ущерб организму. Опасны его соединения, возникающие при повышенной кислотности почв, наличия близкого расположения очистных сооружений, сброса. Бактерии и другие химические элементы преобразуют чистый металл в коллоидные формы, оксиды и появление бактериальной слизи. Проходя через трубы, накапливающие микроорганизмы и отслаивающиеся пласты изнутри, токсичность возрастает. Вред железа в воде без применения фильтрующих обезжелезивателей наносит ущерб человеку, технике, экосистеме.

Признаки большой концентрации железа в воде

Без лабораторных исследований, видна вода, содержащая много железа. Характерными чертами являются:

• Привкус металла у воды, кисловатый запах
• Коричневый оттенок ржавчины
• Бурый осадок, оседающий без кипячения
• Отсутствие прозрачности с помутнением
• Рыжий осадок при кипячении воды
• Появление пятен после стирки одежды

Признаки проявляются при большом увеличении уровня ПДК, небольшие отклонения человеку не заметны. Но, при постоянном употреблении внутрь наносит удар по здоровью. Орошая комнатные растения, огород, происходит угнетение и гибель ростка. При подтекании крана, по направлению струи, появляется ржавый налет с большим количеством бактерий.

Допустимая норма железа в питьевой воде

Предельно допустимая концентрация железа в питьевой воде из артезианских скважин варьируется от 0,5- 20 мг/л. Это средний показатель для домашнего пользования. Общественные заведения, детсады, школы, больницы, рестораны должны пользоваться водой с показателем 0,3 мг/л. Легко можно определить увеличение, если в развлекательном заведении вам принесут чай или кофе — напиток приобретет кислый запах и металлических привкус. Несмотря на аромат кофе, если в воде много железа — химический элемент отчетливо ощущается с последующей изжогой в желудке.

Как снизить содержание железа в воде

Для того, чтобы пользоваться повсеместно безопасной водой — пить, стирать, содержать в чистоте сантехнику и поливать огород, предусмотрены фильтры-обезжелезиватели воды. Они представляют агрегаты различного объема, которые методом простого окисления, аэрации и превращения опасного ॥-валентного металла, окисляет его в 3-х валентное. Получившийся осадок оседает, а при автоматической промывки фильтра удаляется из системы. Превышение железа в питьевой воде больше не станет проблемой для дома. Причем установки автоматические и не требуют ручного контроля набора из скважины. Это удобно и безопасно. В нашей компании “Экология сервиса” вы можете приобрести удобную систему очистки по стоимости от производителя.