Mangan se obično pripisuje grupi teških metala, ova tvar nije toliko rasprostranjena kao željezo, ali je prilično česta, a po svojim svojstvima podsjeća na samo željezo. Kao rezultat povećanog sadržaja mangana u vodi, naslage ovog metala počinju da se akumuliraju na unutrašnjim površinama vodovodnih cijevi i opreme za grijanje vode, što zauzvrat može uzrokovati blokadu i pogoršanje procesa prijenosa topline, pa razmislite o kvalitetu. Osim toga, takva voda ostavlja neizbrisive tragove na vodovodnim uređajima. Također je vrijedno napomenuti da to nije sva šteta koju može donijeti tekućina s visokom koncentracijom mangana, jer mangan u pije vodu jedan je od glavnih razloga njegovog neugodnog okusa, osim toga, upotreba takve tekućine za gašenje žeđi i kuhanje negativno utječe na stanje ljudskog tijela. Nedavna istraživanja su pokazala da pijenje vode koja je pretjerano obogaćena manganom dovodi do smanjenja intelektualnih sposobnosti kod djece. Stalna upotreba vode za piće, u kojoj koncentracija mangana prelazi 0,1 mg / l, može izazvati pojavu teških bolesti koštanog sistema.

BWT rješenja za uklanjanje gvožđa u vodi:

Treba napomenuti da je danas problem visokog sadržaja mangana u vodi za piće i vodi iz slavine gotovo jednako akutan kao i problem vode s visokom koncentracijom željeza. Iz tog razloga, u mnogim modernim državama, uključujući Ruska Federacija, jedan je od glavnih zadataka tretmana vode. Uprkos tome, mnogi ljudi ugrađuju dodatne sisteme filtera u svoje domove i stanove kako bi dobili optimalan sastav tečnosti, koji je toliko potreban svim živim organizmima za normalan život.

Ako je dozvoljena koncentracija mangana prekoračena u vodi iz slavine ili vodi za piće, tekućina poprima žućkastu nijansu i ima neugodan opor okus. Pijenje takve vode nije samo neprijatno zbog lošeg ukusa, već je i opasno po zdravlje. Da, viši sadržaj mangana u vodi za piće prijeti oboljenjima jetre, u kojoj je ovaj metal uglavnom koncentriran. Osim toga, mangan, konzumiran s vodom, ima sposobnost da prodre u tanko crijevo, kosti, bubrege, endokrine žlijezde, pa čak i utiče na mozak. Važno je znati da kao rezultat stalne upotrebe vode za piće, u kojoj je sadržaj ovog hemijskog elementa prekoračen, može doći do hroničnog trovanja ovim metalom opasnim po zdravlje. Trovanje je neurološko ili plućno. U slučaju neurološkog oblika trovanja, pacijent može osjetiti sljedeće simptome:

• Potpuna ravnodušnost prema događajima koji se dešavaju okolo;
• Pospanost;
• Gubitak apetita;
• vrtoglavica;
• Jake glavobolje.

Ako je trovanje bilo izrazito jako, nisu isključeni gubitak koordinacije pokreta, konvulzije, bol u leđima i oštra promjena raspoloženja. Ljudi koji su bili otrovani manganom mogu iznenada briznuti u plač ili, naprotiv, prasnuti od smijeha. Svemu navedenom dodaje se i povećan tonus mišića lica, što uzrokuje promjenu izraza lica pacijenta. Tako da mangana u vodi za piće izuzetno opasan po zdravlje ljudskog organizma.

Sve navedeno omogućava, bez ikakve sumnje, deklariranje potrebe za pročišćavanjem pitke i obične vode iz slavine u slučaju da koncentracija mangana prelazi dozvoljene granice, tačnije 0,1 mg/l. Štoviše, u nekim zemljama maksimalna koncentracija mangana ne prelazi 0,05 mg / l - ova tvar se smatra tako opasnom. Općenito, sve trenutno postojeće metode i prečišćavanje vode od mangana svode se na sljedeći princip. U početku se dvovalentni mangan oksidira (u tom obliku ulazi u vodovodne komunikacione sisteme iz prirodnih izvora) u tri- i tetravalentni mangan. Oksidirani tetravalentni mangan, kao rezultat reakcije sa određenom supstancom, stvara nerastvorljivi talog koji se uklanja mehaničkim filterima. Oksidi, hidroksidi ili soli kiselina mogu djelovati kao nerastvorljivi talog; vrsta precipitata prvenstveno zavisi od vrste upotrebljenog reagensa i odabrane metode.

U bunarskoj vodi. U pravilu se nalazi u vodi koja sadrži željezo, čiji su izvor akumulacije, rijeka, more, podzemne vode.

Kako mangan ulazi u vodu?

Prirodni mangan ulazi u površinske vode u procesu ispiranja minerala, uključujući mangan (manganiti, piroluziti i drugi), kao i kao rezultat razgradnje biljaka i vodenih organizama. Jedinjenja mangana ulaze u vodna tijela s otpadnim vodama iz preduzeća hemijske industrije i metalurških postrojenja. Sadržaj mangana u riječnim vodama kreće se od 1-160 mcg/dm3, u morskim vodama - do 2 mcg/dm3, u podzemnim vodama - od stotina do hiljada mcg/dm3.

U prirodnim vodama migracija mangana se javlja u različitim oblicima: kompleksna jedinjenja sa sulfatima i bikarbonatima, koloidna, jonska - u površinske vode dolazi do prijelaza na visokovalentne okside, istaložena, složena jedinjenja s organskim tvarima ( organske kiseline, amini, huminske supstance i aminokiseline), sorbovana jedinjenja - suspenzije minerala koje sadrže mangan isprane vodom.

Ravnoteža i oblici sadržaja mangana u vodi određuju se temperaturom, sadržajem kisika, pH, apsorpcijom, oslobađanjem iz vodenih organizama i podzemnim otjecanjem.

Za mangan su karakteristične sezonske fluktuacije koncentracije. Mnogo je faktora koji utiču na nivo slobodnog mangana u rastvoru – prisustvo fotosintetskih organizama, povezanost jezera i reka sa akumulacijama, razgradnja biomase (umrlih biljaka i organizama), aerobni uslovi.

Zašto je mangan opasan?

Na povišene koncentracije mangana u vodi ukazuju crne mrlje i mrlje na kućanskim aparatima i vodovodu. Mangan je izuzetno toksičan element koji štetno djeluje na nervni i cirkulatorni sistem. Višak metala može prodrijeti u bubrege, endokrine žlijezde, tanko crijevo, kosti, mozak i izazvati poremećaj endokrinog sistema, pankreasa, te povećati rizik od razvoja raka i Parkinsonove bolesti. Klinička manifestacija kroničnog trovanja manganom može imati plućne i neurološke oblike.

Kada je izložen nervni sistem Postoje tri stadijuma bolesti:

1. Prvi stadij karakterizira prevladavanje funkcionalnih poremećaja nervnog sistema, izraženog u povećanom umoru, pospanosti, prisustvu parestezije i postepenog smanjenja snage u udovima, simptomima autonomne distonije, povećanom lučenju sline i znojenju. Prilikom objektivnog pregleda može se otkriti hipotenzija mišića, blaga hipomimija (slabljenje ekspresivnih pokreta mišića lica), revitalizacija tetivnih refleksa, periferni autonomni poremećaji i distalna hipestezija. Promjene u mentalnoj aktivnosti smatraju se tipičnim za ovu fazu intoksikacije: sužavanje kruga interesa, smanjenje aktivnosti, nedostatak pritužbi, slabljenje asocijativnih procesa, smanjenje pamćenja i kritika bolesti. Nakon promjena u psihi, u pravilu se uočavaju žarišne neurološke simptome intoksikacije, ali s obzirom na smanjenje kritike pacijenata prema vlastitom stanju, takve promjene se često ne dijagnosticiraju na vrijeme. Uz kontinuirani kontakt s povišenim koncentracijama mangana, znaci intoksikacije se mogu povećati, a proces postoji rizik da postane ireverzibilan organski karakter.
2. Drugi stadij karakterizira povećanje simptoma toksične encefalopatije, kao što su mnestičko-intelektualni defekt, teški astenični sindrom, pospanost, apatija, neurološki znaci ekstrapiramidalne insuficijencije: bradikinezija, hipomija, mišićna distonija s povećanjem tonusa. pojedinačne mišićne grupe, pro- i retropulzija. Pojačavaju se znaci polineuritisa, slabosti, parestezije ekstremiteta. Postoji i inhibicija funkcije nadbubrežnih žlijezda, spolnih žlijezda i drugih endokrinih žlijezda. Čak ni prestanak kontakta sa manganom ne zaustavlja razvoj ovog procesa koji napreduje još nekoliko godina. U ovoj fazi, potpuni oporavak zdravlja u većini slučajeva se ne opaža.
3. Za treću fazu intoksikacije, tzv. manganski parkinsonizam, indikativni su grubi poremećaji motoričke sfere: dizartrija, maskiranje lica, monoton govor, otežano pisanje, značajna hipokinezija, spastično-paretički hod, grube pro- i retropulzije, pareza stopala. Dolazi do povećanja mišićnog tonusa prema ekstrapiramidalnom tipu, u velikoj većini slučajeva na nogama. Ponekad postoji hipotenzija ili mišićna distonija, polineuritski tip hipestezije. Također, karakteristični su različiti mentalni poremećaji: pacijenti su samozadovoljni, euforični ili apatični. Može doći do smanjenog ili izostanka kritike vlastite bolesti, nasilnih emocija (smeh ili plač). Mnemoničko-intelektualni nedostatak je izražen u velikoj mjeri (poteškoće u određivanju vremena, zaboravnost, pogoršanje društvene, uključujući i profesionalne aktivnosti).

S obzirom na mogućnost ovako teških posljedica, važno je pravovremeno otkriti prisustvo viška mangana u vodi koju osoba jede i koristi za vodene procedure, pranje zuba itd.

Maksimalno dozvoljene koncentracije mangana

Prema podacima Svjetske zdravstvene organizacije, od 1998. godine utvrđuju se norme za maksimalno dozvoljeni sadržaj mangana u vodi iz slavine. Ova brojka je 0,05 mg/l. Dok u SAD-u brojke dosežu 0,5 mg/l. U skladu sa ruskim sanitarnim standardima, nivo maksimalno dozvoljenog sadržaja mangana u vodi za piće ne bi trebao prelaziti 0,1 mg/l.

Prekomjeran sadržaj mangana smanjuje organoleptička svojstva vode. Nivoi iznad 0,1 mg/l izazivaju nepoželjan ukus vode i mrlje na sanitarijama. Akumulirajući se u vodovodnim cijevima, mangan izaziva pojavu crnog taloga i, kao rezultat, zamućene vode.

Metode eliminacije mangana

Ako prisustvo gvožđa u vodi, po pravilu, implicira prisustvo mangana, onda sam mangan može biti sadržan u vodi čak iu odsustvu viška gvožđa u njoj. Istovremeno, ne menja ukus, boju i miris vode. U nekim slučajevima, kada mangan dođe u dodir s nečim, ostaju crni ili smeđi tragovi čak i ako ostanu njegove minimalne koncentracije u vodi (u količini od 0,05 mg/l).

Maksimalna dozvoljena koncentracija mangana određena je u smislu njegovih svojstava bojenja. Ovisno o jonskom obliku, mangan se uklanja jonskom izmjenom, metodama aeracije nakon čega slijedi filtracija, katalitička oksidacija, reverzna osmoza ili destilacija. Mangan otopljen u vodi sporije oksidira od željeza, pa ga je teško ukloniti iz vode. Plitke vode i površinski bunari sadrže koloidne i organske spojeve mangana. U takvim vodama se nalazi nerastvorljivi mangan hidroksid, takozvana "crna voda".
Na unutrašnjim zidovima toplotno napregnutih elemenata i cijevi mangan se taloži kao crni film, što uvelike otežava neophodan prijenos topline u tehnološkim procesima.

U vodi dobijenoj iz podzemni bunari i prirodni rezervoari, mangan je u dvovalentnom obliku. Ovo je djelomično rastvorljiv oblik koji precipitira samo kada se rastvor jako zagreje. Za pročišćavanje vode od mangana potrebno je prevesti ione mangana u tro- ili četverovalentni oblik. U njemu mangan formira kisele soli, hidrokside, nerastvorljive okside (u zavisnosti od reagensa kojim se mangan taloži nakon oksidacije).

Ukupno, procesi prečišćavanja vode se sastoje od oksidacije dvovalentnog mangana u tri-, četverovalentni. Nakon toga, četverovalentni mangan reagira s kisikom ili drugom tvari, s kojom nastaje nerastvorljivi talog. A talog je već mehanički filtriran.

Aeracija praćena filtracijom

Prozračivanje u procesu prečišćavanja vode od mangana provodi se slično odglađivanju vode bez reagensa: koristi se aparat za vakuumsko izbacivanje, uz pomoć kojeg se voda zasićena kisikom, sposobna oksidirati mangan do potrebne valencije, a zatim filtrira korištenjem mehaničkih filtera (pijesak i drugi).

Ova metoda pročišćavanja vode smatra se najekonomičnijom. Međutim, nemoguće ga je koristiti u svim slučajevima, jer za oksidaciju mangana atmosferskim kisikom moraju biti ispunjeni određeni uvjeti.

Ova metoda prečišćavanja je relevantna kada je permanganatna oksidabilnost izvorne vode do 9,5 mg/l. Obavezno je prisustvo obojenog gvožđa u vodi. U procesu njegove oksidacije nastaje željezni hidroksid, koji adsorbira dvovalentni mangan i katalitički ga oksidira. Omjer koncentracije / mora biti najmanje 7/1.

katalitička oksidacija

Katalitički procesi se aktivno koriste u procesu prečišćavanja vode od mangana. Pomoću dozirne pumpe na površini filterskog materijala formira se sloj tetravalentnog mangan hidroksida, koji je sposoban oksidirati dvovalentni mangan oksid u trovalentni oblik. Trovalentni oblik oksida oksidira se otopljenim atmosferskim kisikom u nerastvorljiv oblik, također podložan visokim koncentracijama.

Reverzna osmoza

Za uklanjanje mangana iz vode koriste se metode kao što su prečišćavanje vode reverznom osmozom i uvođenje oksidirajućih sredstava. Ova metoda se koristi kada je koncentracija mangana u izvorišnoj vodi izuzetno visoka. Kao reagens koriste se jaki oksidanti: hlor, njegov dioksid, natrijum hipohlorit i ozon.

Demanganacija sa kalijum permanganatom

Ova metoda je primjenjiva i na podzemne i na površinske vode. Uvođenje kalijevog permanganata u vodu izaziva oksidaciju otopljenog mangana sa stvaranjem slabo rastvorljivog mangan oksida u skladu sa sljedećom jednadžbom:

3 Mn2+ + 2 KMnO4 + 2 H2O = 5 MnO2↓ + 4 H+ (1)

Taloženi manganov oksid (u obliku pahuljica) ima visoko razvijenu specifičnu površinu, oko 300 kvadratnih metara na 1 g sedimenta. To ukazuje na njegova visoka sorpcijska svojstva. Ovaj talog je odličan katalizator jer se može demanganizirati pri pH 8,5. Da biste se riješili 1 mg dvovalentnog mangana, potrebno je 1,92 m kalijum permanganata. Ovaj udio pretpostavlja oksidaciju 97% dvovalentnog mangana.

Sljedeća faza pročišćavanja vode je uvođenje koagulanta za uklanjanje oksidacijskih produkata i elemenata prisutnih u vodi u obliku suspenzije. Voda nakon koagulacije se filtrira pomoću pješčanog punila. Osim toga, može se koristiti oprema za ultrafiltraciju.

Uvođenje oksidirajućih reagensa

Brzina oksidacije mangana ozonom, natrijum hipohloritom, hlorom, hlor dioksidom zavisi od pH vrednosti. Kada se doda hlor ili natrijum hipohlorit, završite oksidativna reakcija opaženo pri pH od 8,0-8,5, ovisno o trajanju interakcije između oksidacijskog sredstva i vode 60-90 minuta. Često je potrebno alkalizirati izvorsku vodu. Ova potreba nastaje kada se kisik koristi kao oksidacijsko sredstvo, a pH ne prelazi 7.

Teoretski, za oksidaciju dvovalentnog mangana u četverovalentni, potrebno je koristiti 1,3 mg reagensa na 1 mg mangana. U praksi su doze obično veće.

Efikasnije je koristiti hlor dioksid ili ozon. U ovom slučaju, oksidacija mangana će trajati 10-15 minuta (pod pretpostavkom da je pH 6,5-7,0). Prema stehiometriji, udio ozona bi trebao biti 1,45 mg (ili hlor dioksida 1,35 mg) na 1 mg dvovalentnog mangana. Važno je uzeti u obzir da će se tokom ozonizacije ozon razgraditi oksidima mangana, pa bi njegov udio trebao biti veći nego u teoretskom proračunu.

Jonska izmjena

Za prečišćavanje vode na ovaj način vrši se kationizacija vodonikom ili natrijem. Tokom procesa prečišćavanja voda se tretira u dva sloja jonoizmenjivačkog materijala kako bi se što efikasnije uklonile sve otopljene soli. Istovremeno i uzastopno koriste se katjonska izmjenjivačka smola sa jonima vodonika H+, kao i smola za izmjenu anjona sa hidroksilnim ionima OH-. S obzirom na činjenicu da se sve soli rastvorljive u vodi sastoje od aniona i kationa, mješavina smola u pročišćenoj vodi ih zamjenjuje hidroksilnim ionima OH- i vodikom H+. Konačno, kao rezultat hemijska reakcija pozitivni i negativni joni se spajaju i formiraju molekule vode, odnosno odvija se proces desalinizacije vode.

Prilikom odabira višekomponentne kompleksne kombinacije jonoizmenjivačkih smola, efikasne i prihvatljive za kvalitet vode sa velikim ograničenjem parametara, ova metoda je najperspektivnija u borbi protiv mangana i gvožđa.

Destilacija

Ova metoda uključuje isparavanje vode, nakon čega slijedi koncentracija pare. Tačka ključanja molekula vode je 100 stepeni Celzijusa. Druge supstance imaju različite tačke ključanja. Zbog ove razlike dolazi do ekstrakcije vode. Ono što ključa na nižoj temperaturi prvo ispari, ono što ispari na višoj nakon što veći dio vode proključa. Rezultat je voda bez nečistoća. Međutim, ova tehnologija je prilično energetski intenzivna.

Za period od 25.04.2014. do 08.05.2014. godine u 2 uzorka vode za piće (bunar) utvrđen je višak mangana i gvožđa.
Mangan ulazi u prirodne vode kao rezultat ispiranja feromanganskih ruda i drugih minerala tla. Značajna količina dolazi u procesu razgradnje ostataka vodenih životinja i biljnih organizama.
Sadržaj mangana u izvorskoj vodi podložan je sezonskim kolebanjima.
MPC za mangan u vodi za piće je 0,1 mg/dm3.
Mangan se smatra jednim od najčešće pronađenih toksičnih elemenata u izvorskoj vodi i, kada je prekoračen, može uzrokovati mnoge neželjene posljedice po zdravlje.
Ako se u vodi za piće prekorači dozvoljena koncentracija mangana, tekućina poprima žućkastu nijansu i ima neugodan opor okus. Pijenje takve vode nije samo neprijatno zbog lošeg ukusa, već je i opasno po zdravlje.
Povećan sadržaj mangana u vodi za piće prijeti oboljenjima jetre, u kojoj je ovaj metal uglavnom koncentrisan. Osim toga, mangan, konzumiran s vodom, ima sposobnost da prodre u tanko crijevo, kosti, bubrege, unutrašnje žlijezde i utiče na mozak. Kao rezultat stalne upotrebe vode za piće, u kojoj je sadržaj ovog hemijskog elementa prekoračen, može doći do hroničnog trovanja ovim metalom. Trovanje je neurološko ili plućno. U slučaju neurološkog oblika trovanja (kada mangan prodire u tubule nervnih ćelija, inhibira se prolaz nervnih impulsa), pacijent ima potpunu ravnodušnost prema događajima koji se dešavaju oko njega, pospanost, gubitak apetita, vrtoglavicu, i jake glavobolje.
Trovanje manganom je vrlo teško dijagnosticirati. Simptomi trovanja manganom svojstveni su mnogim bolestima. Posebno je opasno korištenje vode s visokom koncentracijom mangana od strane trudnica. Mentalno ometena djeca se vrlo često rađaju od žena koje tokom trudnoće konzumiraju vodu s visokom koncentracijom mangana.
Koncentracija željeza u vodi podložna je primjetnim sezonskim fluktuacijama.
MPC gvožđa u vodi za piće je 0,3 mg/dm3.
Prekoračenje MPC željeza u vodi povećava rizik od srčanog udara, alergijskih reakcija, bolesti jetre i krvi.
Treba napomenuti da je u svim podzemnim i površinskim izvorima voda različit kvalitet vode. Osim toga, u svakom izvorištu vode, posebno u površinskim vodama, priroda vode se mijenja tokom vremena. Da, maksimalno organska materija obično se viđa tokom poplava.
Uz sve veću urbanizaciju i industrijska proizvodnja, hemizacija poljoprivrede, antropogeni faktor ima sve veći uticaj na ukupnu vodenu ekologiju, tj. faktor u ljudskoj upotrebi vode.
Stoga, trenutno postoji velika potreba za kontrolom sigurnosti i kvaliteta vode koja se troši.
Hemijsko-toksikološke studije moraju da provode akreditovane laboratorije.

U saveznoj državnoj ustanovi „Centralni istraživačko-proizvodni veterinarski radiološki laboratorij“ na Hemijsko-toksikološkom odjeljenju vrši se određivanje sadržaja gvožđa i mangana u vodi (kao i niza drugih elemenata, kao što su aluminijum, srebro, nikl, kalcijum, magnezij, hrom, natrij, silicijum, kadmij, arsen, olovo, kobalt, nikl, itd.) izvedena je atomskom emisionom spektrometrijom sa induktivno spregnutom argon plazmom na savremenom uređaju Optima 7300DV.

Teški metali su vrlo opasne otrovne tvari. Praćenje nivoa različitih takvih supstanci danas je posebno važno u industrijskim i urbanim sredinama.

Iako svi znaju šta su teški metali, ne znaju svi koji hemijski elementi još spadaju u ovu kategoriju. Postoji mnogo kriterijuma po kojima različiti naučnici definišu teške metale: toksičnost, gustina, atomska masa, biohemijski i geohemijski ciklusi, rasprostranjenost u prirodi. Prema jednom kriterijumu, u teške metale spadaju arsen (metaloid) i bizmut (krti metal).

Opće činjenice o teškim metalima

Poznato je više od 40 elemenata koji su klasifikovani kao teški metali. Oni imaju atomska masa više od 50 a.u. Koliko god čudno izgledalo, ovi elementi su vrlo toksični čak i pri maloj akumulaciji za žive organizme. V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo…Pb, Hg, U, Th… svi oni spadaju u ovu kategoriju. Čak i sa svojom toksičnošću, mnogi od njih su važni elementi u tragovima osim kadmija, žive, olova i bizmuta za koje nije pronađena biološka uloga.

Prema drugoj klasifikaciji (naime, N. Reimers), teški metali su elementi koji imaju gustinu veću od 8 g / cm 3. Tako će biti manje ovih elemenata: Pb, Zn, Bi, Sn, Cd, Cu, Ni, Co, Sb.

Teoretski, teškim metalima se može nazvati čitav periodni sistem elemenata počevši od vanadijuma, ali istraživači nam dokazuju da to nije sasvim tačno. Takva teorija je zbog činjenice da nisu svi prisutni u prirodi u granicama toksičnosti, a konfuzija u biološkim procesima je za mnoge minimalna. Zbog toga mnogi u ovu kategoriju uključuju samo olovo, živu, kadmijum i arsen. Ekonomska komisija Ujedinjenih nacija za Evropu ne slaže se sa ovim mišljenjem i smatra da su teški metali cink, arsen, selen i antimon. Isti N. Reimers smatra da uklanjanjem retkih i plemenitih elemenata iz periodnog sistema ostaju teški metali. Ali to također nije pravilo, drugi ovoj klasi dodaju zlato, platinu, srebro, volfram, željezo, mangan. Zato ti kazem da na ovoj temi jos nije jasno...

Kada se raspravlja o ravnoteži jona različitih supstanci u rastvoru, otkrićemo da je rastvorljivost takvih čestica povezana sa mnogim faktorima. Glavni faktori solubilizacije su pH, prisustvo liganada u rastvoru i redoks potencijal. Oni su uključeni u procese oksidacije ovih elemenata iz jednog oksidacionog stanja u drugo, pri čemu je rastvorljivost jona u rastvoru veća.

Ovisno o prirodi jona, u otopini se mogu pojaviti različiti procesi:

• hidroliza,
• formiranje kompleksa sa različitim ligandima;
• hidrolitička polimerizacija.

Zbog ovih procesa, joni mogu taložiti ili ostati stabilni u otopini. O tome ovise katalitička svojstva određenog elementa i njegova dostupnost za žive organizme.

Mnogi teški metali formiraju prilično stabilne komplekse s organskim tvarima. Ovi kompleksi su dio mehanizma migracije ovih elemenata u barama. Gotovo svi helati teških metala su stabilni u rastvoru. Takođe, kompleksi kiselina u tlu sa solima različitih metala (molibden, bakar, uranijum, aluminijum, gvožđe, titan, vanadijum) imaju dobru rastvorljivost u neutralnoj, slabo alkalnoj i slabo kiseloj sredini. Ova činjenica je veoma važna, jer se takvi kompleksi mogu kretati u rastvorenom stanju na velike udaljenosti. Najizloženiji vodni resursi- to su niskomineralizirana i površinska vodna tijela, gdje ne dolazi do stvaranja drugih takvih kompleksa. Za razumevanje faktora koji regulišu nivo hemijskog elementa u rekama i jezerima, njihovu hemijsku reaktivnost, bioraspoloživost i toksičnost, potrebno je poznavati ne samo ukupan sadržaj, već i udeo slobodnih i srodni oblici metal.

Kao rezultat migracije teških metala u metalne komplekse u rastvoru, mogu nastati sljedeće posljedice:

1. Prvo, povećava se akumulacija jona nekog hemijskog elementa zbog prelaska ovih iz sedimenata dna u prirodne rastvore;
2. Drugo, postoji mogućnost promjene permeabilnosti membrane nastalih kompleksa, za razliku od konvencionalnih jona;
3. Također, toksičnost elementa u složenom obliku može se razlikovati od uobičajenog jonskog oblika.

Na primjer, kadmij, živa i bakar u helatnim oblicima imaju manju toksičnost od slobodnih jona. Zato nije korektno govoriti o toksičnosti, bioraspoloživosti, hemikalijama reaktivnost samo ukupnim sadržajem određenog elementa, ne uzimajući u obzir omjer slobodnih i vezanih oblika kemijskog elementa.

Odakle dolaze teški metali u našem okruženju? Razlozi za prisustvo takvih elemenata mogu biti otpadne vode iz raznih industrijskih objekata koji se bave crnom i obojenom metalurgijom, mašinstvom i galvanizacijom. Neke kemikalije se nalaze u pesticidima i gnojivima i stoga mogu biti izvor zagađenja za lokalne ribnjake.

A ako uđete u tajne hemije, onda je glavni krivac za povećanje nivoa rastvorljivih soli teških metala kisele kiše (zakiseljavanje). Smanjenje kiselosti okoliša (smanjenje pH vrijednosti) povlači za sobom prijelaz teških metala iz slabo topljivih spojeva (hidroksidi, karbonati, sulfati) u one lakše topljive (nitrati, hidrosulfati, nitriti, bikarbonati, kloridi) u tlu. rješenje.

vanadijum (V)

Prije svega treba napomenuti da je kontaminacija ovim elementom prirodnim putem malo vjerovatna, jer je ovaj element vrlo rasprostranjen u Zemljinoj kori. U prirodi se nalazi u asfaltima, bitumenima, uglju, željeznoj rudi. Nafta je važan izvor zagađenja.

Sadržaj vanadijuma u prirodnim rezervoarima

Prirodni rezervoari sadrže neznatnu količinu vanadijuma:

• u rijekama - 0,2 - 4,5 µg / l,
• u morima (u prosjeku) - 2 μg / l.

Anjonski kompleksi (V 10 O 26) 6- i (V 4 O 12) 4- su veoma važni u procesima prelaska vanadijuma u rastvoreno stanje. Rastvorljivi kompleksi vanadijuma sa organskim materijama, kao što su huminske kiseline, takođe su veoma važni.

Maksimalna dozvoljena koncentracija vanadijuma za vodenu sredinu

Vanadijum je u velikim dozama veoma štetan za ljude. Maksimalna dozvoljena koncentracija za vodena sredina(MPC) iznosi 0,1 mg/l, au ribnjacima MPC ribnjaci su još niži - 0,001 mg/l.

bizmut (Bi)

Uglavnom, bizmut može ući u rijeke i jezera kao rezultat procesa ispiranja minerala koji sadrže bizmut. Postoje i umjetni izvori zagađenja ovim elementom. To mogu biti staklene, parfemske i farmaceutske fabrike.

Sadržaj bizmuta u prirodnim rezervoarima

• Rijeke i jezera sadrže manje od mikrograma bizmuta po litri.
• Ali podzemna voda može sadržavati čak 20 μg / l.
• U morima bizmut u pravilu ne prelazi 0,02 µg/l.

Maksimalna dozvoljena koncentracija bizmuta za vodenu sredinu

Maksimalna dozvoljena koncentracija bizmuta za vodenu sredinu je 0,1 mg/l.

željezo (Fe)

željezo - hemijski element nije rijedak, sadržan je u mnogim mineralima i stijenama, pa je u prirodnim rezervoarima nivo ovog elementa veći od ostalih metala. Može nastati kao rezultat procesa trošenja stijena, uništavanja ovih stijena i rastvaranja. Formirajući iz rastvora različite komplekse sa organskim materijama, gvožđe može biti u koloidnom, rastvorenom i suspendovanom stanju. Nemoguće je ne spomenuti antropogene izvore zagađenja gvožđem. Otpadne vode iz metalurških, metaloprerađivačkih, fabrika boja i lakova i tekstila ponekad prestaju zbog viška željeza.

Količina gvožđa u rekama i jezerima zavisi od toga hemijski sastav rastvora, pH i delimično na temperaturi. Ponderisani oblici jedinjenja željeza imaju veličinu veću od 0,45 μg. Glavne tvari koje su dio ovih čestica su suspenzije sa sorbiranim spojevima željeza, hidratom željeznog oksida i drugim mineralima koji sadrže željezo. Manje čestice, odnosno koloidni oblici gvožđa, razmatraju se zajedno sa rastvorenim jedinjenjima gvožđa. Gvožđe u rastvorenom stanju sastoji se od jona, hidroksokopleksa i kompleksa. U zavisnosti od valencije, primećuje se da Fe(II) migrira u jonskom obliku, dok Fe(III) ostaje u otopljenom stanju u odsustvu različitih kompleksa.

U ravnoteži jedinjenja gvožđa u vodenom rastvoru veoma je važna i uloga oksidacionih procesa, kako hemijskih tako i biohemijskih (gvozdene bakterije). Ove bakterije su odgovorne za prijelaz Fe(II) iona željeza u Fe(III) stanje. Jedinjenja željeza imaju tendenciju da hidroliziraju i talože Fe(OH) 3 . I Fe(II) i Fe(III) su skloni formiranju hidrokso kompleksa tipa – , + , 3+ , 4+ , ​​+, u zavisnosti od kiselosti rastvora. U normalnim uslovima u rekama i jezerima, Fe(III) je povezan sa različitim rastvorenim neorganskim i organskim materijama. Pri pH većem od 8, Fe(III) se pretvara u Fe(OH) 3 . Koloidni oblici jedinjenja gvožđa su najmanje proučavani.

Sadržaj gvožđa u prirodnim vodama

U rijekama i jezerima nivo željeza fluktuira na nivou od n * 0,1 mg/l, ali može porasti u blizini močvara do nekoliko mg/l. U močvarama je željezo koncentrirano u obliku humatnih soli (soli huminskih kiselina).

Podzemni rezervoari sa niskim pH sadrže rekordne količine gvožđa - do nekoliko stotina miligrama po litri.

Gvožđe je važan element u tragovima i mnogi važni biološki procesi zavise od njega. Utječe na intenzitet razvoja fitoplanktona i o tome ovisi kvalitet mikroflore u vodnim tijelima.

Nivo gvožđa u rijekama i jezerima je sezonski. Najveće koncentracije u vodnim tijelima bilježe se zimi i ljeti zbog stagnacije vode, ali u proljeće i jesen nivo ovog elementa značajno opada zbog miješanja vodenih masa.

Dakle, velika količina kisika dovodi do oksidacije željeza iz dvovalentnog oblika u trovalentni oblik, formirajući željezni hidroksid koji se taloži.

Maksimalna dozvoljena koncentracija gvožđa za vodenu sredinu

Voda sa velikom količinom gvožđa (više od 1-2 mg/l) karakteriše loš ukus. Neprijatnog je trpkog ukusa i neprikladan je za industrijsku upotrebu.

MPC gvožđa za vodenu sredinu je 0,3 mg/l, au ribnjacima 0,1 mg/l u ribnjacima.

kadmijum (Cd)

Kontaminacija kadmijumom može nastati tokom ispiranja tla, tokom razgradnje različitih mikroorganizama koji ga akumuliraju, kao i zbog migracije iz bakarnih i polimetalnih ruda.

Za kontaminaciju ovim metalom kriv je i čovjek. Otpadne vode iz različitih preduzeća koja se bave preradom rude, galvanskom, hemijskom, metalurškom proizvodnjom mogu sadržati velike količine jedinjenja kadmijuma.

Prirodni procesi za smanjenje nivoa jedinjenja kadmija su sorpcija, njena potrošnja od strane mikroorganizama i taloženje slabo rastvorljivog kadmijum karbonata.

U rastvoru, kadmijum je, po pravilu, u obliku organo-mineralnih i mineralnih kompleksa. Sobirane supstance na bazi kadmijuma su najvažniji suspendovani oblici ovog elementa. Migracija kadmijuma u živim organizmima (hidrobionitima) je veoma važna.

Sadržaj kadmijuma u prirodnim vodnim tijelima

Nivo kadmijuma u čistim rijekama i jezerima varira na nivou manjim od mikrograma po litru, u zagađenim vodama nivo ovog elementa dostiže nekoliko mikrograma po litru.

Neki istraživači vjeruju da kadmijum, u malim količinama, može biti važan za normalan razvoj životinja i ljudi. Povišene koncentracije kadmijuma su veoma opasne za žive organizme.

Maksimalna dozvoljena koncentracija kadmijuma za vodenu sredinu

MPC za vodenu sredinu ne prelazi 1 µg/l, au ribnjacima je MPC za ribnjake manje od 0,5 µg/l.

kobalt (Co)

Rijeke i jezera mogu se kontaminirati kobaltom kao rezultat ispiranja bakra i drugih ruda, iz tla tokom razgradnje izumrlih organizama (životinja i biljaka), i naravno, kao rezultat djelatnosti hemijskih, metalurških i metaloprerađivačkih preduzeća. .

Glavni oblici jedinjenja kobalta su u otopljenom i suspendovanom stanju. Varijacije između ova dva stanja mogu nastati zbog promjena u pH, temperaturi i sastavu otopine. U otopljenom stanju kobalt se nalazi u obliku organskih kompleksa. Rijeke i jezera imaju karakteristiku da je kobalt predstavljen dvovalentnim katjonom. U prisustvu velikog broja oksidacionih sredstava u rastvoru, kobalt se može oksidovati u trovalentni kation.

Nalazi se u biljkama i životinjama jer igra važnu ulogu u njihovom razvoju. To je jedan od glavnih elemenata u tragovima. Ako postoji nedostatak kobalta u tlu, tada će njegova razina u biljkama biti manja nego inače i kao rezultat toga mogu se pojaviti zdravstveni problemi kod životinja (postoji rizik od anemije). Ova činjenica je posebno uočena u zoni tajga-šuma ne-černozema. Deo je vitamina B 12, reguliše apsorpciju azotnih materija, povećava nivo hlorofila i askorbinske kiseline. Bez toga biljke ne mogu rasti potreban iznos vjeverica. Kao i svi teški metali, može biti otrovan u velikim količinama.

Sadržaj kobalta u prirodnim vodama

• Nivo kobalta u rijekama kreće se od nekoliko mikrograma do miligrama po litri.
• U morima je prosječan nivo kadmijuma 0,5 µg/l.

Maksimalna dozvoljena koncentracija kobalta za vodenu sredinu

MPC za kobalt za vodenu sredinu je 0,1 mg/l, au ribnjacima MPC za ribnjake je 0,01 mg/l.

mangan (Mn)

Mangan ulazi u rijeke i jezera putem istih mehanizama kao i željezo. Uglavnom se oslobađanje ovog elementa u rastvoru dešava tokom ispiranja minerala i ruda koje sadrže mangan (crni oker, braunit, piroluzit, psilomelan). Mangan također može nastati razgradnjom raznih organizama. Industrija ima, mislim, najveću ulogu u zagađenju manganom (kanalizacija iz rudnika, hemijska industrija, metalurgija).

Dolazi do smanjenja količine asimilabilnog metala u rastvoru, kao iu slučaju drugih metala u aerobnim uslovima. Mn(II) se oksidira u Mn(IV), zbog čega se taloži u obliku MnO 2 . Važni faktori u takvim procesima su temperatura, količina rastvorenog kiseonika u rastvoru i pH. Smanjenje otopljenog mangana u otopini može se dogoditi kada ga alge konzumiraju.

Mangan migrira uglavnom u obliku suspenzija, što po pravilu ukazuje na sastav okolnih stijena. Sadrže ga kao mješavinu s drugim metalima u obliku hidroksida. Prevladavanje mangana u koloidnom i otopljenom obliku ukazuje na to da je povezan sa organska jedinjenja formiranje kompleksa. Stabilni kompleksi se vide sa sulfatima i bikarbonatima. Sa hlorom, mangan rjeđe stvara komplekse. Za razliku od drugih metala, slabije se zadržava u kompleksima. Trovalentni mangan formira takve spojeve samo u prisustvu agresivnih liganada. Ostali jonski oblici (Mn 4+, Mn 7+) su manje rijetki ili se uopće ne nalaze u normalnim uvjetima u rijekama i jezerima.

Sadržaj mangana u prirodnim vodnim tijelima

Mora se smatraju najsiromašnijim manganom - 2 μg / l, u rijekama je njegov sadržaj veći - do 160 μg / l, ali podzemni rezervoari su ovoga puta šampioni - od 100 μg do nekoliko mg / l.

Mangan karakteriziraju sezonske fluktuacije koncentracije, poput željeza.

Identifikovani su mnogi faktori koji utiču na nivo slobodnog mangana u rastvoru: povezanost reka i jezera sa podzemnim rezervoarima, prisustvo fotosintetskih organizama, aerobni uslovi, razgradnja biomase (mrtvi organizmi i biljke).

Važna biohemijska uloga ovog elementa, jer je uvršten u grupu mikroelemenata. Mnogi procesi su inhibirani u nedostatku mangana. Povećava intenzitet fotosinteze, učestvuje u metabolizmu azota, štiti ćelije od negativnog dejstva Fe (II) dok ga oksiduje u trovalentni oblik.

Maksimalna dozvoljena koncentracija mangana za vodenu sredinu

MPC za mangan za rezervoare je 0,1 mg/l.

bakar (Cu)

Ni jedan mikroelement nema tako važnu ulogu za žive organizme! Bakar je jedan od najtraženijih elemenata u tragovima. Dio je mnogih enzima. Bez toga u živom organizmu gotovo ništa ne funkcionira: poremećena je sinteza proteina, vitamina i masti. Bez toga, biljke se ne mogu razmnožavati. Ipak, višak bakra izaziva veliku intoksikaciju kod svih vrsta živih organizama.

Nivo bakra u prirodnim vodama

Iako bakar ima dva jonska oblika, Cu(II) se najčešće pojavljuje u rastvoru. Obično su jedinjenja Cu(I) teško rastvorljiva u rastvoru (Cu 2 S, CuCl, Cu 2 O). Različiti akvajonski bakri mogu nastati u prisustvu bilo kojeg liganda.

Uz današnju veliku upotrebu bakra u industriji i Poljoprivreda, ovaj metal može uzrokovati zagađenje okruženje. Hemijska, metalurška postrojenja, rudnici mogu biti izvori Otpadne vode sa visokim sadržajem bakra. Procesi erozije cjevovoda također doprinose kontaminaciji bakrom. Najvažniji minerali sa visokim sadržajem bakra su malahit, bornit, halkopirit, halkocit, azurit, brontantin.

Maksimalna dozvoljena koncentracija bakra za vodenu sredinu

Smatra se da je MPC bakra za vodenu sredinu 0,1 mg/l, au ribnjacima je MPC bakra u ribnjaku smanjen na 0,001 mg/l.

molibden (Mo)

Tokom ispiranja minerala iz visokog sadržaja molibdena, oslobađaju se različiti spojevi molibdena. Visoki nivo molibden se može vidjeti u rijekama i jezerima u blizini fabrika za obogaćivanje i preduzeća obojene metalurgije. Zbog različitih procesa sedimentacije teško rastvorljivih spojeva, adsorpcije na površini različitih stijena, kao i potrošnje vodenih algi i biljaka, njegova količina može osjetno smanjiti.

Uglavnom u rastvoru, molibden može biti u obliku MoO 4 2- anjona. Postoji mogućnost prisustva molibden-organskih kompleksa. Zbog činjenice da se tokom oksidacije molibdenita formiraju labavi fino dispergovani spojevi, povećava se nivo koloidnog molibdena.

Sadržaj molibdena u prirodnim rezervoarima

Nivoi molibdena u rijekama kreću se između 2,1 i 10,6 µg/l. U morima i okeanima njegov sadržaj je 10 µg/l.

U malim koncentracijama molibden pomaže normalnom razvoju organizma (i biljnog i životinjskog), jer je uvršten u kategoriju mikroelemenata. I on je sastavni dio razne enzime kao što je ksantin oksilaza. Sa nedostatkom molibdena dolazi do manjka ovog enzima pa se mogu javiti negativni efekti. Višak ovog elementa također nije dobrodošao, jer je poremećen normalan metabolizam.

Maksimalna dozvoljena koncentracija molibdena za vodenu sredinu

MPC za molibden u površinskim vodnim tijelima ne smije prelaziti 0,25 mg/l.

arsen (as)

Kontaminirana arsenom su uglavnom područja koja su u blizini rudnika minerala sa visokim sadržajem ovog elementa (volfram, bakar-kobalt, polimetalne rude). Vrlo mala količina arsena može nastati tokom razgradnje živih organizama. Zahvaljujući vodenim organizmima, oni se mogu apsorbirati. Intenzivna asimilacija arsena iz rastvora primećuje se tokom perioda brzog razvoja planktona.

Najvažniji zagađivači arsenom smatraju se industrija obogaćivanja, pesticidi, boje i poljoprivreda.

Jezera i rijeke sadrže arsen u dva stanja: suspendovanom i rastvorenom. Proporcije između ovih oblika mogu varirati u zavisnosti od pH rastvora i hemijskog sastava rastvora. U otopljenom stanju, arsen može biti trovalentan ili petovalentan, prelazeći u anjonske oblike.

Nivo arsena u prirodnim vodama

U rijekama je, po pravilu, sadržaj arsena vrlo nizak (na nivou od µg/l), au morima - u prosjeku 3 µg/l. Neke mineralne vode mogu sadržavati velike količine arsena (do nekoliko miligrama po litri).

Većina arsena može sadržavati podzemne rezervoare - do nekoliko desetina miligrama po litri.

Njegovi spojevi su vrlo toksični za sve životinje i za ljude. U velikim količinama poremećeni su procesi oksidacije i transporta kiseonika do ćelija.

Maksimalna dozvoljena koncentracija arsena za vodenu sredinu

MPC za arsen za vodenu sredinu je 50 μg/l, au ribnjacima MPC za ribnjake je također 50 μg/l.

nikl (Ni)

Na sadržaj nikla u jezerima i rijekama utiču lokalne stijene. Ako u blizini ležišta postoje nalazišta ruda nikla i željezo-nikla, koncentracija može biti i veća od normalne. Nikl može ući u jezera i rijeke kada se biljke i životinje raspadaju. Plavo-zelene alge sadrže rekordne količine nikla u poređenju sa drugim biljnim organizmima. Važne otpadne vode sa visokim sadržajem nikla oslobađaju se tokom proizvodnje sintetičke gume, tokom procesa niklanja. Nikl se takođe oslobađa u velikim količinama tokom sagorevanja uglja i nafte.

Visok pH može uzrokovati taloženje nikla u obliku sulfata, cijanida, karbonata ili hidroksida. Živi organizmi mogu smanjiti nivo mobilnog nikla konzumirajući ga. Važni su i procesi adsorpcije na površini stijene.

Voda može sadržavati nikal u otopljenom, koloidnom i suspendiranom obliku (ravnoteža između ovih stanja ovisi o pH medija, temperaturi i sastavu vode). Gvožđe hidroksid, kalcijum karbonat, glina dobro adsorbuju jedinjenja koja sadrže nikl. Otopljeni nikl je u obliku kompleksa sa fulvičnim i huminskim kiselinama, kao i sa aminokiselinama i cijanidima. Ni 2+ se smatra najstabilnijim jonskim oblikom. Ni 3+ se obično formira pri visokom pH.

Sredinom 1950-ih godina nikl je dodat na listu elemenata u tragovima jer igra važnu ulogu u raznim procesima kao katalizator. U malim dozama ima pozitivan učinak na hematopoetske procese. Velike doze su i dalje veoma opasne po zdravlje, jer je nikl kancerogen hemijski element i može izazvati razne bolesti respiratornog sistema. Slobodni Ni 2+ je toksičniji nego u obliku kompleksa (otprilike 2 puta).

Nivo nikla u prirodnim vodama

Maksimalna dozvoljena koncentracija nikla za vodenu sredinu

MPC za nikl za vodenu sredinu je 0,1 mg/l, ali u ribnjacima je MPC za ribnjake 0,01 mg/l.

kalaj (Sn)

Prirodni izvori kalaja su minerali koji sadrže ovaj element (stanin, kasiterit). Antropogeni izvori su postrojenja i fabrike za proizvodnju raznih organskih boja i metalurška industrija koja radi sa dodatkom kalaja.

Kalaj je nisko toksičan metal, zbog čega jedenjem iz metalnih konzervi ne rizikujemo svoje zdravlje.

Jezera i rijeke sadrže manje od mikrograma kalaja po litri vode. Podzemni rezervoari mogu sadržavati nekoliko mikrograma kalaja po litri.

Maksimalna dozvoljena koncentracija kalaja za vodenu sredinu

Maksimalna dozvoljena koncentracija kalaja za vodenu sredinu je 2 mg/l.

živa (Hg)

uglavnom, povišen nivoživa u vodi se vidi u područjima gdje postoje nalazišta žive. Najčešći minerali su živi kamen, cinober, metacinabarit. Otpadne vode iz proizvodnih pogona različite lekove, pesticidi, boje mogu sadržavati značajne količine žive. Termoelektrane (koje koriste ugalj kao gorivo) smatraju se još jednim važnim izvorom zagađenja živom.

Njegova razina u otopini se smanjuje uglavnom zbog morskih životinja i biljaka, koje akumuliraju, pa čak i koncentrišu živu! Ponekad je sadržaj žive u morskom životu nekoliko puta veći nego u morskom okruženju.

Prirodna voda sadrži živu u dva oblika: suspendovanoj (u obliku sorpiranih jedinjenja) i rastvorenoj (kompleksna, mineralna jedinjenja žive). U određenim područjima okeana, živa se može pojaviti kao kompleksi metil žive.

Živa i njeni spojevi su vrlo toksični. U visokim koncentracijama negativno utiče na nervni sistem, izaziva promene u krvi, utiče na sekreciju probavnog trakta i motoričku funkciju. Proizvodi prerade žive bakterijama su vrlo opasni. Oni mogu sintetizirati organske tvari na bazi žive, koje su višestruko toksičnije od neorganskih spojeva. Kada jedemo ribu, jedinjenja žive mogu ući u naš organizam.

Maksimalna dozvoljena koncentracija žive za vodenu sredinu

MPC žive u obicne vode- 0,5 µg/l, au ribnjacima maksimalna granica koncentracije za ribnjake je manja od 0,1 µg/l.

olovo (Pb)

Rijeke i jezera mogu biti zagađene olovom na prirodan način kada se olovni minerali ispiru (galena, anglizit, cerusit) i na antropogeni način (sagorijevanje uglja, korištenje tetraetil olova u gorivu, ispusti iz fabrika za preradu ruda, otpadne vode iz rudnici i metalurška postrojenja). Precipitacija olovnih jedinjenja i adsorpcija ovih supstanci na površini različitih stena su najvažnije prirodne metode za snižavanje njegovog nivoa u rastvoru. Od biološki faktori, hidrobionti dovode do smanjenja nivoa olova u rastvoru.

Olovo u rijekama i jezerima je u suspendiranom i otopljenom obliku (mineralni i organo-mineralni kompleksi). Takođe, olovo je u obliku nerastvorljivih materija: sulfata, karbonata, sulfida.

Sadržaj olova u prirodnim vodama

O toksičnosti teški metalčuli smo. Vrlo je opasan čak i u malim količinama i može izazvati intoksikaciju. Olovo ulazi u organizam kroz respiratorni i probavni sistem. Njegovo izlučivanje iz organizma je veoma sporo, a može se akumulirati u bubrezima, kostima i jetri.

Maksimalna dozvoljena koncentracija olova za vodenu sredinu

MPC za olovo za vodenu sredinu je 0,03 mg/l, au ribnjacima 0,1 mg/l za ribnjake.

Tetraetil olovo

Služi kao sredstvo protiv detonacije u motornim gorivima. Dakle, vozila su glavni izvori zagađenja ovom supstancom.

Ovo jedinjenje je vrlo otrovno i može se akumulirati u tijelu.

Maksimalna dozvoljena koncentracija tetraetil olova za vodenu sredinu

Maksimalni dozvoljeni nivo ove supstance približava se nuli.

Tetraetil olovo generalno nije dozvoljeno u sastavu voda.

srebro (AG)

Srebro uglavnom ulazi u rijeke i jezera iz podzemnih rezervoara i kao posljedica ispuštanja otpadnih voda iz preduzeća (fotografska preduzeća, fabrike za obogaćivanje) i rudnika. Drugi izvor srebra mogu biti algicidni i baktericidni agensi.

U rastvoru, najvažniji spojevi su srebro-halogenidne soli.

Sadržaj srebra u prirodnim vodama

U čistim rijekama i jezerima sadržaj srebra je manji od mikrograma po litri, u morima - 0,3 µg / l. Podzemni rezervoari sadrže do nekoliko desetina mikrograma po litri.

Srebro u jonskom obliku (u određenim koncentracijama) ima bakteriostatski i baktericidni učinak. Da bi se voda mogla sterilizirati srebrom, njena koncentracija mora biti veća od 2*10 -11 mol/l. Biološka uloga srebro u tijelu još uvijek nije dobro poznato.

Maksimalna dozvoljena koncentracija srebra za vodenu sredinu

Maksimalno dozvoljeno srebro za vodenu sredinu je 0,05 mg/l.

Povećana zamućenost je tipična za artešku, bunarsku i vodu iz slavine. Zamućenost je uzrokovana suspendiranim i koloidnim česticama koje raspršuju svjetlost. Može biti organski ili neorganske supstance ili oboje u isto vrijeme. Same po sebi, čestice u većini slučajeva ne predstavljaju ozbiljnu prijetnju zdravlju, ali za modernu opremu mogu uzrokovati prijevremeni kvar. Povećana zamućenost vode iz slavine često je povezana sa mehaničkim odvajanjem produkata korozije cevovoda i biofilma koji nastaju u centralnom vodovodnom sistemu. Uzrok povećane zamućenosti arteških voda najčešće su suspenzije gline ili kreča, kao i nerastvorljivi oksidi željeza i drugih metala koji nastaju u kontaktu sa zrakom.

Kvalitet vode iz bunara je najmanje stabilan, jer su podzemne vode podložne vanjskim utjecajima. Visoka zamućenost iz bunara može biti povezana sa prodiranjem teško rastvorljivih prirodnih organskih materija u podzemne vode iz zemljišta sa tehnogenim zagađenjem. Visoka zamućenost negativno utječe na učinkovitost dezinfekcije, zbog čega mikroorganizmi pričvršćeni za površinu čestica opstaju i nastavljaju se razvijati na putu do potrošača. Stoga smanjenje zamućenosti često poboljšava mikrobiološki kvalitet vode.

gvožđe u vodi

Visok sadržaj gvožđa u vodosnabdevanju povezan je sa različitim razlozima. Ove nečistoće ulaze u vodoopskrbni sustav kao rezultat korozije cjevovoda ili upotrebe koagulanata koji sadrže željezo u postrojenjima za pročišćavanje vode, au arteškim vodama - kao rezultat kontakta s mineralima koji sadrže željezo. Sadržaj gvožđa u arteškim vodama u prosjeku premašuje standardnu ​​vrijednost 2-10 puta. U nekim slučajevima, višak može biti i do 30-40 puta. Arteška voda obično odmah nakon prijema nema vidljive znakove prisustva jedinjenja gvožđa, međutim u kontaktu sa atmosferskim kiseonikom može se pojaviti žuta boja nakon 2-3 sata, a pri dužem taloženju može se pojaviti svetlosmeđi talog. posmatrano. Sve je to rezultat oksidativnog procesa tokom kojeg se oslobađa toplina. Stimuliranje razvoja žljezdanih bakterija u arteškoj vodi.

mangana u vodi

Nečistoće mangana iz arteških bunara detektuju se istovremeno sa nečistoćama gvožđa. Izvor njihovog prihoda je isti - otapanje minerala koji sadrže mangan. Višak mangana u vodi za piće pogoršava njen ukus, a kada se koristi za potrebe domaćinstva, u cjevovodima i na površinama grijaćih elemenata uočavaju se tamne naslage. Pranje ruku s visokim sadržajem mangana dovodi do neočekivanog efekta - koža prvo posijedi, a zatim potpuno pocrni. Uz produženu asimilaciju vode s visokim sadržajem mangana, povećava se rizik od razvoja bolesti nervnog sistema.

Oksidacija i boja

Povećana oksidabilnost i boja površinskih i arteških izvora vode ukazuje na prisustvo nečistoća prirodnih organskih supstanci - huminskih i fulvo kiselina, koje su produkti raspadanja živih i neživih objekata. Visok sadržaj organske materije u površinskim vodama bilježi se u periodu propadanja algi (jul - avgust). Jedna od karakteristika koncentracije organskih kontaminanata je oksidabilnost permanganata. U području pojave treseta, posebno u regijama krajnjeg sjevera i istočnog Sibira, ovaj parametar može biti deset puta veći od dozvoljene vrijednosti. Sama po sebi prirodna organska tvar ne predstavlja prijetnju zdravlju. Međutim, uz istovremeno prisustvo željeza i mangana, nastaju njihovi organski kompleksi, što otežava njihovo filtriranje aeracijom, odnosno oksidacijom atmosferskim kisikom. Prisustvo organskih supstanci prirodnog porijekla otežava dezinfekciju vode oksidativnim metodama, jer se stvaraju nusproizvodi dezinfekcije. To uključuje trihalometane, halooctenu kiselinu, haloketone i haloacetonitril. Većina studija pokazuje da supstance ove grupe imaju kancerogeno dejstvo, a takođe negativno utiču na organe probavnog i endokrinog sistema. Međutim, glavni način sprječavanja stvaranja nusproizvoda dezinfekcije je njegovo dubinsko pročišćavanje od prirodnih organskih tvari prije faze hloriranja. tradicionalne metode centralizovani tretman vode to ne omogućava.

Miris vode. Voda sa mirisom vodonik sulfida

Miris česme, arteške i bunarske vode čine je neupotrebljivom. Prilikom procjene kvaliteta vode potrošači se rukovode individualnim osjećajima mirisa, boje i okusa.

Voda za piće ne bi trebala imati nikakav miris koji bi potrošač mogao primijetiti.

Razlog za miris vode iz slavine je najčešće otopljeni hlor koji ulazi u vodu u fazi dezinfekcije tokom centralizovanog tretmana vode.

Miris artezijana može se povezati s prisustvom otopljenih plinova - sumporovodika, sumpornog oksida, metana, amonijaka i drugih.

Neki plinovi mogu biti produkti vitalne aktivnosti mikroorganizama ili rezultat industrijskog zagađenja izvora vode.

Voda iz bunara je najosjetljivija na strano zagađenje, pa se često neugodan miris može povezati s prisustvom naftnih derivata i tragova kućne hemije.

Nitrati

Nitrati u bunarskoj i arteškoj vodi mogu predstavljati ozbiljnu prijetnju zdravlju potrošača, jer njihov sadržaj može biti nekoliko puta veći od trenutnog standarda za vodu za piće.

Glavni razlog ulaska nitrata u površinske i podzemne vode je migracija komponenata đubriva u zemljištu.

Konzumacija sa visokim sadržajem nitrata dovodi do razvoja methemoglobinemije – stanja koje karakteriše pojava u krvi povećane vrednosti methemoglobina (> 1%), što remeti prenos kiseonika iz pluća u tkiva. Kao posljedica trovanja nitratima, respiratorna funkcija krvi je oštro poremećena i može početi razvoj cijanoze, plavkaste boje kože i sluznica.

Osim toga, brojna istraživanja su pokazala negativan učinak nitrata na apsorpciju joda u tijelu i kancerogeno djelovanje produkata njihove interakcije sa razne supstance ljudsko tijelo.

Tvrdoća vode. Tvrda i meka voda

Uglavnom je određen koncentracijom jona kalcija i magnezija u njemu.

Postoji mišljenje da tvrda voda ne predstavlja opasnost po zdravlje potrošača, ali to je u suprotnosti sa zaključcima višegodišnjeg istraživanja jednog od najvećih nutricionista, američkog istraživača Paula Bregueta. Vjeruje da je uspio ustanoviti uzrok preranog starenja ljudskog tijela. Razlog tome je tvrda voda. Prema Paulu Bregi, soli tvrdoće “zašljavaju” krvne sudove na isti način kao i cijevi kroz koje protiče voda s visokim sadržajem soli tvrdoće. To dovodi do smanjenja elastičnosti krvnih žila, što ih čini krhkim. To posebno dolazi do izražaja u tankim krvnim sudovima moždane kore, što, prema Bregi, dovodi do senilnog ludila kod starijih osoba.

Tvrda voda stvara niz kućnih problema, uzrokujući stvaranje naslaga i racije na površini cjevovoda i radnih elemenata kućanskih aparata. Ovaj problem je posebno relevantan za uređaje sa grijaćim elementima - bojlere za toplu vodu (bojlere), mašine za pranje veša i mašine za pranje sudova.

Pri korištenju tvrde vode u svakodnevnom životu, sloj naslaga soli kalcija i magnezija na površinama prijenosa topline stalno raste, zbog čega se smanjuje efikasnost prijenosa topline i povećava potrošnja toplinske energije za grijanje. U nekim slučajevima moguće je pregrijavanje radnih elemenata i njihovo uništenje.

Prečišćavanje vode od fluora

Postojanje fluora prvi je predložio veliki hemičar Lavoisier još u 18. veku, ali tada ga nije mogao izolovati iz jedinjenja. Nakon njega, mnogi poznati naučnici su pokušali da dobiju besplatni fluor, ali su skoro svi ili postali invalidi zbog ovih eksperimenata, ili su tokom njih umrli. Nakon toga, fluor je nazvan "destruktivnim" ili "donošenjem smrti". I samo unutra kasno XIX veka, bilo je moguće izolovati fluor iz njegovih jedinjenja elektrolizom.

Kao što vidite, fluor je vrlo opasan, a ipak je element s takvim svojstvima neophodan za mnoge žive organizme, uključujući i ljude. Arteška voda sadrži fluor u obliku jedinjenja.

Fluor je težak element, a granicu između njegovog nedostatka i viška u organizmu teško je uočiti. Vrlo je lako prekoračiti dozu fluora i tada on za naše tijelo postaje ono što je u prirodi – otrov.

Fluor se nalazi u raznim namirnicama: crnom i zelenom čaju, morskim plodovima, morskoj ribi, orasima, žitaricama - ovsene pahuljice, pirinač, heljda, jaja, jetra itd. Dobijanje fluora iz hrane je prilično teško. Da bi odrasla osoba primila dnevnu normu fluora, potrebno je pojesti 3,5 kg žitnog kruha, ili 700 g lososa, 300 g oraha.

Fluor se najlakše izdvaja iz vode. Fluor obavlja mnoge bitne funkcije u našem tijelu. Od toga zavisi stanje koštanog sistema, njegova snaga i tvrdoća, stanje i rast kose, noktiju i zuba.

Ipak, upozoravamo da je potrebno paziti na višak fluora u organizmu. U tom smislu, sa naše tačke gledišta, nije poželjno da koncentracija fluora prelazi 0,5 - 0,8 mg/l, s obzirom da se preporučuje piti do 2 litre dnevno. čista voda. Sa viškom fluora u organizmu usporava se metabolizam i rast, deformiraju se kosti skeleta, zahvaćena je caklina zuba, osoba slabi i može doći do povraćanja, ubrzava se disanje, pada pritisak, pojavljuje se grč, i bubrezi su zahvaćeni.