Любая водная среда – это идеальные условия для жизни и размножения органических веществ. А в тех случаях, когда органика расщепляется, образуются соли азотной кислоты (NO3−), которые также называются селитрами. Эти минералы часто используют в составе удобрений для сельскохозяйственных культур, но на организм человека они влияют не так хорошо, даже негативно. Поэтому при водоподготовке очень важно производить очистку сточной и питьевой воды из скважины от нитратов (нитритов). Для этого используют различного типа фильтрационные системы и методики.
Особенно часто проблема возникает в загородной местности, когда ресурс подается в дом не из центрального водоснабжения, а из частной точки водозабора. Это обусловлено тем, что на таких участках часто используются химически активные загрязнители для почвы, которые могут проникать в водоносные слои. Источниками выбросов считаются с/х фермы, промышленные центры, самостоятельное удобрение местности. Если вблизи находятся обрабатываемые поля или заводы, обязательно сделайте тест жидкости на химический состав и при необходимости установите фильтры водоочистки. А мы расскажем, зачем и как это сделать.
В воде из скважины нитраты: как и нужно ли очистить ее от примесей
В этой статье мы говорим об однозарядных ионах солей NO3−, которые в большом количестве содержатся в так называемой селитре. Это старое, но все еще очень распространенное и применяемое удобрение для с/х культур. Оно токсично и потенциально опасно для здоровья, но только при его использовании в больших дозах. Но низкая стоимость и эффективность приводит к повсеместному применению этого вещества и, к сожалению, часто дозировка превышается – намеренно или по неосторожности, как правило, из-за следующих тенденций в сельском хозяйстве:
- Достижение максимальной интенсивности роста культурных растений.
- Низкий уровень контроля за сотрудниками, которые работают непосредственно в полях.
- Сокращение затрат на весь цикл от подготовки почвы до сбора урожая при применении большого количества селитры.
В данном удобрении находятся не только нитраты, но и нитриты, именно они в большей степени оказывают негативное воздействие на здоровье. Они или попадают в пищевод с продуктами питания, или самостоятельно образуются в ЖКТ. Затем соли азотистой кислоты вступают в реакцию с гемоглобином, образуя метгемоглобин. А он не может разносить кислород по тканям (основная задача белка), из-за чего происходит локальное кислородное голодание. Но обычно эритроциты эту ситуацию улучшают, возвращая свои функции гемоглобину.
Но вот для детей такое состояние очень опасно для детей. Из-за недостаточного поступления О2 в органы, они могут развиваться неправильно, что провоцирует возникновение разного рода заболеваний, в том числе очень тяжелых.
Есть и другие последствия высокого содержания вещества, о них расскажем ниже. А сейчас отметим, что данные соединения имеют опасную тенденцию – они обладают накопительным эффектом. Поэтому сперва изменения, происходящие в организме, просто незаметны, но это не значит, что их нет. В связи с этим стоит подчеркнуть: обязательно следует заниматься профилактикой, то есть фильтрацией.
Нужно ли задействовать методы удаления нитратов из питьевой воды конкретно в вашем случае – решать вам. При выборе можно ориентироваться на нормы, представленные российским СанПин и правилами Евросоюза. Представим их ниже:
- Соли азотной кислоты с третьим классом опасности не должны превышать 45 (50) мг на 1 кубический дециметр жидкости.
- Нитриты, имеющие более высокий, второй уровень токсичности, не могут быть в концентрации выше 3 (0,5) единиц.
Мы рекомендуем довести содержание этих вредных веществ до абсолютного минимума, чтобы не дожидаться накопительного эффекта.
Как убрать нитраты в воде из скважины
Единственный действенный способ устранения примесей – это установка системы фильтрации. Множество фильтров представлено на сайте компании «Вода Отечества». Есть несколько принципиально разных по устройству систем, об их рабочем действии подробнее расскажем ниже.
Как происходит очистка
Если вы обнаружили примеси в колодце или скважинном забое, не стоит сразу отказываться от эксплуатации источника, можно эффективно отфильтровать ресурс несколькими методами:
- обратноосмотическим;
- ионообменным;
- цеолитом;
- нитратселективной смолой;
- кипячением.
Как удалить нитраты из воды обратным осмосом
Это широко распространенный инновационный способ, который позволяет избавиться от всех солей, в том числе от азотной и азотистых кислот. Система состоит из пластин с мембранной тканью с маленькими ячейками. Основными достоинствами процесса являются:
- надежность – фильтры редко ломаются и обеспечивают очень хороший результат;
- простота использования – эксплуатационные характеристики позволяют взаимодействовать с аппаратурой самому обычному, неподготовленному человеку;
- доступность – все расходные элементы есть в продаже в легком доступе;
- несложный монтаж без внушительных затрат;
- низкое потребление электроэнергии.
Однако при всех достоинствах пользователи отмечают ряд недостатков:
- высокая стоимость самого оборудования, поэтому установка целесообразна в том случае, когда планируется длительная гидродобыча в большом объеме, то есть при обустройстве индивидуальной скважины;
- мембрана очень чувствительна к грубым загрязнениям, поэтому перед тем, как пропускать жидкость через мембранную ткань, ее следует подвергнуть механической очистке;
- полное устранение всех минеральных веществ, то есть этот метод не только для того, как уменьшить количество нитратов в воде, но и полностью всех примесей: для питья затем требуется минерализация.
Принцип действия очень простой, жидкость пропускается через полупроницаемую мембрану, из-за чего по методу диффузии молекулы Н2О проходят через преграду, а все любые примеси задерживаются. При этом обеспечивается обратноосмотическая промывка – второй поток направлен на оборотную сторону мембраны, благодаря чему она очищается. Запускается насос с помощью помпы.
В системе постоянно поддерживается определенное давление, чтобы скорость прохождения влаги оставалась одинаковой. Фильтрация обычно происходит несколькими циклами, а остаток сливается в специальный резервуар-отстойник. Небольшие фильтры можно установить в доме/квартире, но в случае перекачки больших объемов, понадобится стационарная установка в отдельном помещении.
Как избавиться от нитратов в воде ионным обменом
Во время этой процедуры на химическом молекулярном уровне происходит замещение ионов типа NO3− на хлориды. Процесс осуществляется с применением нитрат-селективной смолой, поскольку она вступает в реакцию с этой категорией солей, но остальные минералы остаются в составе жидкости.
Двухэтапная очистка производится следующим образом:
- В первом блоке водород замещается катионами.
- Во второй части анионы меняются на ионы.
Чтобы поддерживать смолу в нужном, активном состоянии, в емкость регулярно добавляются реагенты.
Стоит также отметить особенности ионного обмена:
- Нитратные частицы полностью удаляются из водного раствора.
- Автоматизация процесса предусматривает повторный запуск циклов.
- В системе может быть разное число этапов – от 1 до 3 ступеней фильтрации. Выбор совершается исходя из количества солей азотной кислоты, что определяется обыкновенным химическим анализом.
Специалисты отмечают ряд недостатков:
- У смолы очень низкий уровень гидрофильности, из-за чего приходится затрачивать большие средства на реагенты.
- Когда составляющие израсходуют свой ресурс, их нужно правильно утилизировать.
- Дополнительно нужно устанавливать автоматику для запусков циклов и смены химикатов, в обратном случае придется регулировать систему вручную.
- Если будет допущена ошибка в обращении, то будет произведен выброс солей, которые опасны для здоровья.
Стоит отметить, что технология хорошо подходит для подготовки жидкости с высокой концентрацией разных примесей, поскольку ионный обмен позволяет не только устранить нитраты, но и очистить воду от цинка, меди, хрома, мышьяка, фосфора, никеля, свинца и т.д.
Цеолит
Это натуральный минерал вулканического происхождения, который применяется как адсорбент, а поэтому можно говорить об экологичности метода. Вещество имеет поры, через которые проходит жидкость. Его кристаллическая структура оснащена металлическими ионами, которые взаимодействуют с молекулами Н2О. Благодаря этому, цеолит обладает сразу двумя фильтрующими функциями:
- Устраняет примеси и взвешенные частицы, действуя как мембрана.
- Вступает в химическую реакцию, производя ионный обмен, из-за чего из водного раствора уходят все тяжелые металлы.
Отметим ряд преимуществ технологии, которые делают ее одной из наиболее востребованных:
- Удобная форма. Цеолит перемалывается в порошок, который находится в кассетах. Дополнительно к нему могут быть добавлены уголь и шунгит.
- Когда материал уже отработал положенное количество циклов, его можно много раз подвергать регенерации, что делает всю систему очень экономичной и спасает от чрезмерного потребления.
- Если выбран специальный умягчающий картридж, чтобы убрать соли жесткости, то над основным порошком будет прослойка из ионообменной смолы.
- Максимальная экологичность. Нет никаких реагентов, которые могли бы быть токсичными для человека или окружающей среды.
- Отличный результат. Сорбент делает воду мягкой и полезной, поскольку он не выводит те минералы, которые необходимы организму.
Фильтры с нитратселективной смолой
Эти вещества также называют SBA. Очень эффективный метод имеет существенный недостаток – если своевременно не производить регенерацию материала, то произойдет выброс сперва сульфатов, а затем нитратов.
Установка фильтров производится точечная, чтобы поток жидкости был направлен сверху вниз. Сама система автоматизирована, но требует закладки специальных регенерирующих таблеток. Полученная влага обладает хорошими качествами, является пригодной для питья.
Исчезают ли нитраты в воде при кипячении
Несмотря на то что высокая температура опасна для микробов и некоторых соединений, она совершенно не помогает при устранении тяжелых металлов, пестицидов, солей азотной кислоты, гербицидов, фенолов и нефтепродуктов. Напротив, многие ученые считают, что кипяток даже более опасен, чем сырой ресурс, поскольку полезные магний и кальций остаются на стенках сосуда. Кроме того, на дне резервуара скапливается более плотная «тяжелая» вода – D2O, ее потребление может быть угрожать здоровью из-за изотопов водорода.
Таким образом, кипячение никак не избавит вас от нитратов, необходимо фильтрование. Но есть важный нюанс, который может помочь в быту, – если варить плоды и овощи, а затем слить полученный овощной бульон, то эти продукты «отдадут» около 70% вредных солей.
Чем опасны соединения NO3−
Вещества имеют третий класс опасности, как, например, у бензина и марганца. Основные риски заключены в следующем:
- Соединение имеет накопительный эффект, поэтому результат может быть растянут во времени.
- Оно не заметно обычному глазу. Без химического анализа не получится узнать, что жидкость не пригодна для питья – она не будет иметь осадка, мутного цвета или неприятного запаха.
- Оно оказывает разрушительное воздействие на организм.
- Обыкновенные бытовые фильтры не помогают решить проблему, понадобятся специальные кассеты.
Откуда поступают нитратные соединения
Основной источник нитратов – почва. Сперва загрязняется водоносный слой грунта, а затем жидкость попадает в колодец или скважину. Поэтому необходим анализ почвы. Вот несколько причин загрязнений:
- Поблизости есть поля, на которых фермеры обрабатывают сельскохозяйственные культуры с помощью удобрений.
- Вблизи от источника протекают сточные воды, стоит уличный туалет, выгребная яма.
- Слив промышленных отходов – наиболее часто зафиксированная проблема предприятий.
- Наличие рядом кладбища или участок с массовым захоронением животных.
Обычно нитраты в большой концентрации появляются там, где есть люди, но в природе это соединение встречается тоже. Самый обыкновенный пример – это изменения в почве после грозы. Электрические заряды в сочетании с азотом (он находится в воздухе) высвобождают NO. Затем этот оксид окисляется при соединении с кислородом. Это вещество попадает в водоносный слой почвы, где соприкасается с водой и минералами – появляются соли азотной кислоты.
Влияние на здоровье
Врачи предупреждают, что регулярное употребление нитратов даже в небольших количествах может привести к следующим последствиям:
- Аллергическая реакция. Проблема в том, что пациент обычно не знает, на что у него появляются высыпания, раздражение.
- Угнетающее воздействие на щитовидку.
- Нарушения со стороны нервной системы.
- В ЖКТ образуется среда, благоприятная для размножения микробов. Это приводит вплоть до симптоматики кишечного отравления.
- Сбои в процессах метаболизма.
- Анемия, приходящая вследствие низкого уровня гемоглобина в крови.
- Ухудшается кровоснабжение сосудов, в том числе в мозгу.
Но наиболее ярко выраженное последствие – это гипоксия тканей. Из-за недостаточного количества поступающего кислорода люди быстрее утомляются, появляется хроническое чувство усталости. Также тяжелое состояние выражается потерей сознания, головокружением, тошнотой.
Показания для очистки
К сожалению, «на глаз» определить содержание вредных веществ не получится. Единственное прямое назначение для фильтрации со 100% точным результатом – это показания химического анализа. Поэтому очень важно сдать образец в лабораторию. Но если такой возможности нет, можно провести достаточно эффективный способ в домашних условиях. Есть специальные тестеры, а также использование риванольной реакции.
Возьмите 1 мл питьевой жидкости, прибавьте к нему 1 мл физраствора и смешайте с 1 мл раствора из риванола. Для этого одну таблетку растворите в 200 мл 8%-й соляной кислоты, нагревая ее. Если полученный образец приобретает розовый цвет, то концентрация вредных веществ слишком высокая для употребления.
Заключение
Мы рассказали, что делать, если вы обнаружили нитраты в воде из скважины, а также почему ее нельзя использовать в пищу. Внимательно относитесь к качеству водопроводного и скважинного ресурса и применяйте качественные установки для фильтрации.