Какие соли и минералы содержатся в питьевой воде. Что такое минерализация воды

Минерализация не совпадает с “жесткостью” воды и показывает, сколько всего растворено разных веществ в воде на литр (растворенные в воде вещества находятся именно в виде солей). Этот параметр также называют содержанием растворимых твердых веществ или общим солесодержанием. По данным ВОЗ надежные данные о возможном воздействии на здоровье повышенного солесодержания отсутствуют.

Обычно хорошим считается вкус воды при общем солесодержании до 600 мг/л. Поэтому к примеру, артезианская вода, добываемая в районе Агалатово Ленинградской области, имеет минерализацию 1 г/л и её приходится подвергать деминерализации. В обычной же питьевой воде в Санкт-Петербурге солей – около 150-350 мг/л.

В лечебных минеральных водах содержание солей намного выше. Вот примеры питьевой и минеральной воды с разным содержанием солей:

К примеру, минерализация “Ессентуки №4” – 7-10 г на 1 литр, то есть содержание солей – в 10-30 раз выше, чем в обычной питьевой воде. Именно поэтому вода имеет довольно резкий вкус и, пожалуй, это предельное содержание соли в воде, которую более-менее комфортно пить.

Для сравнения: средняя минерализация мирового океана – около 35 г / л, то есть она еще в 4-5 раз более соленая, чем “Ессентуки”. Соленость же Мертвого моря – еще в 10 раз выше, чем “среднеокеанская”: в каждом литре там растворено 300-310 г соли. Из-за этого плотность воды возрастает настолько, что она с легкостью выталкивает человеческое тело.

И наоборот – слишком пресная вода безвкусная, хотя и тут на вкус и цвет товарищи не все – многие тысячи людей, употребляющие “обратноосмотическую” воду, отличающуюся очень низким солесодержанием, наоборот находят ее более приемлемой. Но тут кроется другая опасность: слишком сильно очищенная о солей, приближенная к дистиллированной вода не менее опасна для здоровья, чем вода с крайне избыточным содержанием солей.

Во всем нужна умеренность (и разнообразие).

Состав воды из-под крана. Что еще может быть в составе сырой воды

Большинство примесей в жидкости из-под крана опасно для человека. При длительном использовании без дополнительной очистки вредные соединения накапливаются в организме и влияют на здоровье. Приведем основные причины, почему нельзя пить воду из-под крана.

Опасность веществ и элементов при наличии в жидкости в больших количествах:

жесткие соли кальция и магния способны вызывать мочекаменную болезнь, а также проблемы с суставами;
селен в случае превышения нормы содержания приводит к ломкости ногтей, выпадению волос, дерматитам, кариесу;
нитраты вызывают заболевания сердца, сосудов, крови и часто становятся причиной токсичных отравлений;
марганец может привести к отравлению, в результате которого поражается печень и оказывается негативное воздействие на мозг;
молибден влияет на работу почек, ЖКТ и увеличение печени;
сульфат алюминия в случае накопления большой дозы приводит к поражению нервной системы, параличу мышц, остановке дыхания;
пестициды вызывают отравления, аллергии, а при сильном воздействии могут стать смертельно опасными;
ртуть способна повредить все ткани организма человека, нарушить работу психики, вызвать судороги и сердечно-сосудистый коллапс;
свинец при накоплении в организме приводит к отравлению организма со смертельным исходом. При концентрации в крови свыше 40 г на 100 мл блокируется работа ферментов, синтезирующих гемоглобин, и начинается поражение всех органов. Избыток элемента также приводит к недостатку витамина Д и анемии;
кадмий вызывает сбои нервной системы и нарушение функций фосфорно-кальциевого обмена. В результате грозит разрушение костной ткани, возникновение анемии;
железо становится причиной заболеваний печени, сердца, сосудов, диабета, артрита;
медь в количестве 3 мг на литр воды способна привести к тошноте, рвоте, диарее.

Что содержится в воде. Нормы качества питьевой воды по химическому составу по СанПиН и ГОСТ

Проводя ежегодный анализ химического состава питьевой воды на соответствие норме, а также иным экологическим показателям, Министерство экологии России составляет рейтинг городов нашей страны, которые могут похвастаться лучшей жидкостью. К примеру, в 2017 году лидирующие позиции принадлежали Москве, Омску, Горно-Алтайску, Воронежу, Краснодару, Перми. Водой плохого качества отличились Нефтеюганск, Ставрополь, Керчь, Петрозаводск. Йошкар-Ола и Саранск были признаны городами России, в которых лучшее качество жидкости в 2018 году.

Тем не менее в плане чистоты и качества водного ресурса на международном уровне Россия не вошла в десятку лучших стран, верхние позиции рейтинга принадлежат Швейцарии, Швеции, Норвегии, Финляндии, Коста-Рике, Австралии, Новой Зеландии, Латвии, Франции и пр. В роли критериев оценки выступали органолептические, химические, микробиологические качества воды, имеющие существенное значение для установления параметров нормы.

На международном уровне нормативные стандарты качества воды регулируются:

принятым в Женеве Руководством «Guidelines for Drinking Water Quality»;
едиными санитарно-эпидемиологическими и гигиеническими требованиями к подконтрольным товарам, принятыми Комиссией Таможенного союза.

В нашей стране питьевая вода также оценивается в зависимости от ее органолептических свойств (запаха, мутности, вкуса и т. п.), химического состава (жесткости, окисляемости, щелочности и т. п.), вирусо-бактериологических и радиологических характеристик.

Например, нормальное значение воды по такому параметру, как запах, оцениваемому при температуре + 20 °С и + 60 °С, не должно быть выше 2 баллов. При измерении используется шестибальная шкала, в которой значениям 1 и 2 соответствуют слабые проявления того или иного свойства жидкости, а показателям 5 и 6 – сильное (резкое). Что касается прочих значений, то в соответствии с СанПиНом «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества», установлены предельные параметры:

цветность – до +20 °С (возможно повышение до +35 °С для определенных систем водоснабжения на основании постановления главного санитарного врача РФ);
мутность – до 1,5 мг на литр и до 2,6 ЕМФ (значения каолина и формазина соответственно);
привкус – не более 2 баллов.

Нормативные показатели радиационной безопасности (Бк/л) являются следующими:

общая альфа-радиоактивность – 0,1;
общая бета-радиоактивность – 1.

Что касается норм качества жидкости, установленных СанПиНом и ГОСТом, химический состав питьевой воды должен соответствовать требованиям, перечисленным в этих нормативных документах (таблицы 2 и 3 СанПиНа «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества»).

При этом следует иметь в виду, что к указанным таблицам имеются примечания, в соответствии с которыми:

Норматив «с.-т.» относится к санитарно-токсикологическому признаку, норматив «орг.» – к органолептическому.
Указанные в скобках значения нормативных показателей могут быть изменены на основании постановления главного санитарного врача на определенной территории для конкретной системы водоснабжения.
Нормативы, принятые на основании рекомендаций ВОЗ.

Таблица 3 (СанПиН):

Что касается примечаний к данной таблице, то:

При использовании для обеззараживания воды свободного хлора он должен контактировать с жидкостью более 30 минут, связанного хлора – более 60 минут;
При принятии норматива использовались рекомендации ВОЗ;
Определять концентрацию остаточного озона необходимо после камеры смешения, обеспечив контакт минимум в течение 12 минут.

Химические элементы, обладающие схожими свойствами, воздействуя на организм человека, взаимно усиливают отрицательные качества друг друга. Поэтому если анализ показывает присутствие в жидкости нескольких аналогичных веществ, влияние каждого из них рассчитывается отдельно. И уже в зависимости от полученного результата решается вопрос, необходима ли дополнительная очистка воды либо ее можно использовать.

Чем опасен магний в воде. Металлические вредные примеси в воде

Нередко в воде обнаруживаются вредные примеси металлического происхождения: железо, хром, свинец, магний, марганец, ртуть и кальций.

Железо в запредельном количестве можно обнаружить как в поверхностных, так и в артезианских подземных водах. Избыток этого элемента в жидкости приводит к заболеваниям печени, снижению репродуктивной функции организма, возникновению аллергии и возрастанию риска инфаркта. К тому же, данное вещество может накапливаться в мышечной ткани и внутренних органах.

Также железные вредные примеси в воде, добытой, например, из скважины, негативно сказываются на состоянии бытовой техники и водопроводной системы, т. к. они провоцируют размножение микроорганизмов и активизируют окислительные процессы.

Марганец тоже достаточно часто можно обнаружить среди вредных примесей в воде. Он отрицательно сказывается на нервной системе человека и провоцирует развитие анемии.

Хром очень опасен для человеческого организма . Ученые доказали, что высокая концентрация этого токсичного элемента в воде приводит к развитию онкологических заболеваний.

Ртуть оказывает негативное влияние на белковый обмен и нарушает работу ЦНС. При длительном употреблении воды, содержащей этот элемент, развивается почечная и печеночная недостаточность, возникают заболевания желудочно-кишечного тракта. Метилртуть – одна из самых опасных вредных примесей в воде, приводящая к болезни Минамата, проявляющейся параличом и расстройством слуха.

Свинец – это один из самых токсичных металлов, который можно отнести к вредным примесям в питьевой воде. Он накапливается в костной ткани, нарушает нормальное функционирование ЦНС и снижает иммунитет. Особую опасность металл представляет для маленьких детей дошкольного возраста.

Избыточное количество кальция и магния повышает жесткость воды и делает ее непригодной для употребления. Кипячение такой жидкости приводит к появлению накипи на внутренних стенках посуды и бытовых приборов, которая снижает срок их службы. Американские исследователи установили, что слой накипи в 1,5 мм снижает теплопередачу на 15 %, а в 3 мм – на целых 25 %. К тому же, такие вредные примеси в воде, как магний и кальций, требуют на 25 % больше электрической энергии для нагрева жидкости.

Состав воды питьевой. Из чего состоит водопроводная вода?

В зависимости от страны и города химический состав водопроводной воды будет разным. Это связано с состоянием трубопроводных коммуникаций, водозабора и применяемой системой очищения, а также с источником, откуда поступает вода. Например, вода из артезианской скважины может существенно отличаться по составу от речной, а кроме того даже вода из разных скважин или рек имеет разное качество и содержит различные примеси.

Прежде чем попасть в водопроводную систему, вода обязательно проходит очистку, после которой ее состав должен соответствовать определенным требованиям, предъявляемым к питьевой воде. Но та жидкость, которая течет из крана конечного потребителя, все равно не всегда одинакова по составу.

Вода из крана может содержать такие примеси, как:

Фтор — полезный для организма элемент, который укрепляет костную систему и зубы. Именно поэтому в магазинах можно часто найти минеральную воду с фтором. При дефиците этого минерала в рационе человека развиваются патологии со стороны внутренних органов и костной системы. Но превышение допустимого количества вредит здоровью: ВОЗ рекомендует, чтобы концентрация фтора в питьевой воде не превышала 1,2 мг. на 1 литр воды.
Магний и кальций. Соли этих элементов попадают в водопроводную воду в момент прохождения через грунт. Они придают воде жесткость. Именно поэтому мы видим остатки накипи на чайнике и кастрюлях. Чтобы смягчить воду, используют ионизаторы и смолы.
Селен. Польза этого химического элемента неоценима: он снижает риск образования бляшек на стенках сосудов, нормализует работу поджелудочной железы , помогает тканям в восстановлении. Но переизбыток элемента может привести к отравлению и нарушению работы органов ЖКТ.
Марганец. В воде из крана этот элемент присутствует как продукт жизнедеятельности бактерий. Его содержание в водопроводной воде может превышать 2 мг. на 1 литр при рекомендуемой норме для человека — не более 0,5 мг.
Молибден. Делает воду более терпкой. При регулярном употреблении жидкости с большим содержанием элемента может развиться суставная боль. Кроме того, со временем нарушается функционирование ЖКТ и почек.
Нитраты. Избыточное содержание нитратов в воде может спровоцировать сердечно-сосудистые заболевания и болезни крови.
Сероводород. При растворении в воде придает жидкости гнилостный привкус и неприятный запах. Употреблять внутрь такую воду не рекомендуется. Это может привести к интоксикации.

Идеальный состав питьевой воды. Миф о вреде жёсткой воды и пользе обратноосмотической

В стародавние времена, 4.1-3.8 млрд лет назад, на третьей от Солнца планете начался. Жизнь потихоньку зарождалась в первичном бульоне, щурясь на яркий солнечный свет своими маленькими зелёными глазками. Эволюционно развиваясь, жизнь приспосабливалась к окружающей среде, подстраивалась под неё. Шли годы, ипоявились первые Homo sapiens. Они продолжили лучшие эволюционные традиции предыдущих эпох, и надо заметить, что во всём вмещающем ландшафте ни тогда, ни сейчас нигде не было деминерализованной воды. Ну, кроме снега в Заполярье. Но там человек не жил. И лишь каких-то 50 лет назад появились первые технологии глубокой очистки питьевой воды. Такой срок по меркам эволюционного развития — лишь артефакт в рамках статистической погрешности. Может, их и не было, этих пятидесяти лет. А с первичным бульоном — насыщенным минеральным раствором — жизнь знакома всю свою жизнь.В общем, наш организм эволюционно адаптирован к обычной природной воде, в которой всегда растворены какие-то вещества. Вопрос в том, каким должно быть оптимальное солесодержание питьевой воды как по количеству, так и по составу. И надо отметить, что первые исследования на эту тему были проведены в Советском Союзе. Представленный ниже материал — вольный перевод статьи «Health risks from drinking demineralised water»с моими комментариями и привлечением дополнительных источников информации.Под деминерализованной водой в этом тексте подразумевается вода с электрической проводимостью менее 20 мкСм/см (менее 15 мг/л; для сравнения, в обычном городском водопроводе, в зависимости от населённого пункта, минерализация воды колеблется от 70 до 250 мг/л), почти или полностью лишённая растворённых минеральных веществ в результате дистилляции, деионизации, мембранной фильтрации или с применением других технологий глубокой очистки воды. Хотя технологии глубокой очистки воды появились в 1960-е годы, деминерализованная вода не сразу стала использоваться для питья. Чаще она находила применение в исследовательских лабораториях как замена дистилляту. Однако, в центральноазиатских городах Советского Союза уже тогда остро стояла проблема водоснабжения, которая могла быть решена опреснительными установками, поэтому советские врачи и учёные одними из первых начали исследовать влияние деминерализованной воды на здоровье человека. Помимо чисто технических проблем (деминерализованная вода чрезвычайно агрессивна и вызывает коррозию водопроводных труб, выщелачивая из них металлы) советские учёные в 1960-е годы указали также на потенциальные риски для здоровья, таящиеся в обессоленной воде. В частности, эпидемиологические исследования выявили более низкий уровень сердечно-сосудистых заболеваний и смертности от сердечно-сосудистых заболеваний в районах с жёсткой водой по сравнению с районами с мягкой водой. С другой стороны, опыт искусственного фторирования питьевой воды продемонстрировал уменьшение частоты возникновения кариеса у потребителей такой воды. Стало очевидно, что нормировать солесодержание питьевой воды нужно не только сверху, но и снизу, и начались поиски оптимальной концентрации и состава растворённых в воде солей, которые привели к концу 1970-х годов к рекомендациям, позднее принятым ВОЗ.

Соль + вода реакция. Гидролиз солей

Гидролиз — это взаимодействие солей с водой. Многие думают, что гидролиз — это когда в условии написано «прилили воду». И это тоже Но если нам дан раствор соли, то это значит, что эта самая соль уже вступила во взаимодействие с водой.

Вот стоит стакан с раствором какой-то соли. Если очень повезет, то раствор может быть даже цветным. Соль в растворе находится в виде ионов — т.е. она уже провзаимодействовала с водой — продиссоциировала на ионы.

Тема гидролиза довольно обширная и в данном курсе мы рассмотрим ее только в формате подготовки к ЕГЭ. Поступите в ВУЗы, будете изучать степени гидролиза, константы и т.д.

Любая соль состоит из двух составляющих — катиона (металла, например) и аниона — кислотного остатка . Классический пример образования соли — взаимодействие основания и кислоты .

основание + кислота = соль + H2O

Давайте рассмотрим эту схему на конкретных примерах

Слабые кислоты:

H2S — сероводородная кислота. Считается слабой, т.к. плохо растворима в воде — легко улетучивается из раствора, ее запах тухлых яиц ни с чем не перепутаешь! Она очень слабо диссоциирует на ионы.
H2CO3 — угольная кислота. Тоже слабая, неустойчивая кислота, очень быстро распадается на CO2 и H2O
H2SiO3 — кремниевая кислота. Ну это вообще твердое вещество .
Все органические кислоты считаются слабыми

Слабые основания :

мало- и нерастворимые гидроксиды ( см. таблицу растворимости )
NH4OH — cлабое основание, т.к. легко разлагается на NH3 (улетучивается из раствора) и H2O

pH — водородный показатель — показатель количества ионов водорода H(+) в растворе

1.1 Соль образована сильным основанием и сильной кислотой

NaCl — соль образована сильным основание NaOH и сильной кислотой HCl.

1.2 Соль образована сильным основанием и слабой кислотой

Na2S — соль образована сильным основанием NaOH и слабой кислотой H2S.

Высокое содержание минералов в воде действие. Лечебные свойства и польза от минеральной воды в медицине

Еще в XVII-XVIII веке русские дворяне традиционно ездили на различные курорты, которые базировались возле природных источников. Что уж говорить о современности: сегодня тот эффект, который может дать насыщенная микроэлементами H2O, используется для борьбы с многочисленными заболеваниями. Рассмотрим основные случаи.

При сахарном диабете

Это системная и хроническая проблема, которую в настоящий момент пока нельзя устранить, но можно по крайней мере не давать ей развиваться. Поддерживать стабильный обмен веществ вполне реально при помощи вдумчивого питания. И обязательной частью ежедневного рациона в таких условиях становится напиток без сахара или углекислоты, но зато богатый нужными солями – он позволит:

нормализовать уровень глюкозы;
повысить выработку инсулина;
снизить холестерин;
вывести лишние жидкости;
активизировать выделение желудочного сока;
улучшить пищеварение и работу ЖКТ.

При панкреатите

При сбоях поджелудочной многие врачи рекомендуют пить минеральные воды: польза для человека заключается в том, что жидкость прочищает протоки и таким образом способствует отторжению застоявшейся слизи. И болевые ощущения во время приступов она снимает, облегчая общее самочувствие пациента.

Но важно понимать, что H2O в данном случае является именно целебным средством, принимать ее нужно дозировано и в определенных ситуациях (при проявлении синдрома). Ну и назначать такое лекарство должен врач, вплоть до конкретного бренда, количества и объема порций.

При гастрите

В этой ситуации она помогает:

регулировать уровень кислотности;
контролировать выделение слизи в желудке;
снимать боли.

В результате при комплексном подходе исчезает изжога, стабилизируется пищеварение (конкретно – выработка ферментов), даже силы потихоньку возвращаются – наблюдается приток энергии. Но лечиться нужно только на основании комплексного обследования, по утвержденному гастроэнтерологом курсу терапии, а не пытаться поправлять здоровье самостоятельно. Иначе, при неправильном выборе, вполне реально усугубить проблему.

Например, обогащенная щелочью минеральная вода вредна для здоровья при пониженной кислотности – она только усилит ощущение тяжести, но никак не обезопасит стенки желудка от повреждений. Она может дать лишь ложное чувство защищенности: пьющие ее люди будут думать, что они на пути к победе над гастритом, а дождутся лишь ухудшения своего состояния.