Metalele grele sunt substanțe toxice foarte periculoase. În zilele noastre, monitorizarea nivelurilor diferitelor astfel de substanțe este deosebit de importantă în zonele industriale și urbane.

Deși toată lumea știe ce sunt metalele grele, nu toată lumea știe ce elemente chimice inca se încadrează în această categorie. Există o mulțime de criterii prin care diferiți oameni de știință definesc metalele grele: toxicitatea, densitatea, masa atomică, ciclurile biochimice și geochimice, distribuția în natură. Conform unui criteriu, metalele grele includ arsenul (un metaloid) și bismutul (un metal fragil).

Date generale despre metalele grele

Sunt cunoscute peste 40 de elemente care sunt clasificate drept metale grele. Ei au masă atomică mai mult de 50 u.a. Oricât de ciudat ar părea, aceste elemente sunt extrem de toxice chiar și la un cumul scăzut pentru organismele vii. V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo…Pb, Hg, U, Th… toate se încadrează în această categorie. Chiar și cu toxicitatea lor, multe dintre ele sunt oligoelemente importante, altele decât cadmiul, mercurul, plumbul și bismutul pentru care nu s-a găsit niciun rol biologic.

Conform unei alte clasificări (și anume, N. Reimers), metalele grele sunt elemente care au o densitate mai mare de 8 g/cm3. Astfel, vor fi mai puține dintre aceste elemente: Pb, Zn, Bi, Sn, Cd, Cu, Ni, Co, Sb.

Teoretic, metalele grele pot fi numite întregul tabel periodic al elementelor începând cu vanadiu, dar cercetătorii ne demonstrează că acest lucru nu este în întregime adevărat. O astfel de teorie se datorează faptului că nu toate sunt prezente în natură în limite toxice, iar confuzia în procesele biologice este minimă pentru mulți. Acesta este motivul pentru care mulți includ doar plumbul, mercurul, cadmiul și arsenul în această categorie. Comisia Economică pentru Europa a Națiunilor Unite nu este de acord cu această opinie și consideră că metalele grele sunt zincul, arsenul, seleniul și antimoniul. Același N. Reimers consideră că prin eliminarea elementelor rare și nobile din tabelul periodic, metalele grele rămân. Dar nici aceasta nu este o regulă, alții adaugă în această clasă aur, platină, argint, wolfram, fier, mangan. De aceea va spun ca inca nu este clar acest subiect...

Discutarea echilibrului ionilor diverse substanteîn soluție, vom descoperi că solubilitatea unor astfel de particule este legată de mulți factori. Principalii factori de solubilizare sunt pH-ul, prezența liganzilor în soluție și potențialul redox. Sunt implicați în procesele de oxidare a acestor elemente de la o stare de oxidare la alta, în care solubilitatea ionului în soluție este mai mare.

În funcție de natura ionilor, în soluție pot apărea diferite procese:

• hidroliză,
• complexare cu diferiți liganzi;
• polimerizare hidrolitică.

Datorită acestor procese, ionii pot precipita sau pot rămâne stabili în soluție. Proprietățile catalitice ale unui anumit element și disponibilitatea lui pentru organismele vii depind de aceasta.

Multe metale grele formează complexe destul de stabile cu substanțele organice. Aceste complexe fac parte din mecanismul de migrare a acestor elemente în iazuri. Aproape toți chelații de metale grele sunt stabili în soluție. De asemenea, complexele de acizi din sol cu ​​săruri ale diferitelor metale (molibden, cupru, uraniu, aluminiu, fier, titan, vanadiu) au o solubilitate bună într-un mediu neutru, ușor alcalin și ușor acid. Acest fapt este foarte important, deoarece astfel de complexe se pot deplasa în stare dizolvată pe distanțe lungi. Cele mai expuse resurse de apă- acestea sunt corpuri de apă slab mineralizate și de suprafață, unde nu are loc formarea altor astfel de complexe. Pentru a înțelege factorii care reglează nivelul unui element chimic în râuri și lacuri, reactivitatea chimică a acestora, biodisponibilitatea și toxicitatea, este necesar să se cunoască nu numai conținutul total, ci și proporția de liber și forme aferente metal.

Ca urmare a migrării metalelor grele în complexe metalice în soluție, pot apărea următoarele consecințe:

1. În primul rând, cumularea ionilor unui element chimic crește datorită trecerii acestora de la sedimentele de fund la soluțiile naturale;
2. În al doilea rând, există posibilitatea de a modifica permeabilitatea membranei complexelor rezultate, spre deosebire de ionii convenționali;
3. De asemenea, toxicitatea unui element în formă complexă poate diferi de forma ionică obișnuită.

De exemplu, cadmiul, mercurul și cuprul în forme chelate au o toxicitate mai mică decât ionii liberi. De aceea nu este corect să vorbim despre toxicitate, biodisponibilitate, chimică reactivitate numai prin conținutul total al unui anumit element, fără a ține cont de proporția formelor libere și legate ale unui element chimic.

De unde provin metalele grele din mediul nostru? Motivele prezenței unor astfel de elemente pot fi apele uzate de la diferite instalații industriale implicate în metalurgia feroasă și neferoasă, inginerie mecanică și galvanizare. Unele substanțe chimice se găsesc în pesticide și îngrășăminte și astfel pot fi o sursă de poluare pentru iazurile locale.

Și dacă intri în secretele chimiei, atunci principalul vinovat în creșterea nivelului de săruri solubile ale metalelor grele este ploaia acidă (acidificarea). O scădere a acidității mediului (o scădere a pH-ului) presupune trecerea metalelor grele de la compușii slab solubili (hidroxizi, carbonați, sulfați) la cei mai ușor solubili (nitrați, hidrosulfați, nitriți, bicarbonați, cloruri) în sol. soluţie.

Vanadiu (V)

Trebuie remarcat în primul rând că contaminarea cu acest element prin mijloace naturale este puțin probabilă, deoarece acest element este foarte dispersat în Scoarta terestra. În natură, se găsește în asfalturi, bitumuri, cărbuni, minereuri de fier. Petrolul este o sursă importantă de poluare.

Conținutul de vanadiu din rezervoarele naturale

Rezervoarele naturale conțin o cantitate nesemnificativă de vanadiu:

• în râuri - 0,2 - 4,5 µg / l,
• în mări (în medie) - 2 μg / l.

Complecșii anionici (V 10 O 26) 6- și (V 4 O 12) 4- sunt foarte importanți în procesele de tranziție a vanadiului în stare dizolvată. Complexele de vanadiu solubile cu substanțe organice, cum ar fi acizii humici, sunt, de asemenea, foarte importante.

Concentrația maximă admisă de vanadiu pentru mediul acvatic

Vanadiul în doze mari este foarte dăunător pentru oameni. Concentrația maximă admisă pentru mediul acvatic (MAC) este de 0,1 mg/l, iar în iazurile piscicole, MAC-ul fermei piscicole este și mai mic - 0,001 mg/l.

Bismut (Bi)

În principal, bismutul poate pătrunde în râuri și lacuri ca urmare a proceselor de leșiere a mineralelor care conțin bismut. Există și surse artificiale de poluare cu acest element. Acestea pot fi fabrici de sticlă, parfumuri și produse farmaceutice.

Conținutul de bismut în rezervoare naturale

• Râurile și lacurile conțin mai puțin de un microgram de bismut pe litru.
• Dar apele subterane pot conține chiar și 20 μg / l.
• În mări, bismutul, de regulă, nu depășește 0,02 µg/l.

Concentrația maximă admisă de bismut pentru mediul acvatic

Concentrația maximă admisă de bismut pentru mediul acvatic este de 0,1 mg/l.

Fier (Fe)

Fier - element chimic nu este rar, este conținut în multe minerale și roci și, astfel, în rezervoarele naturale nivelul acestui element este mai mare decât al altor metale. Poate apărea ca urmare a proceselor de intemperii. stânci, distrugerea acestor roci și dizolvarea. Formând diverse complexe cu substanțe organice dintr-o soluție, fierul poate fi în stări coloidale, dizolvate și suspendate. Este imposibil să nu menționăm sursele antropice de poluare cu fier. Apele uzate din fabricile de metalurgie, prelucrarea metalelor, vopsele și lacuri și textile, uneori, depășesc din cauza excesului de fier.

Cantitatea de fier din râuri și lacuri depinde de compoziție chimică soluție, pH și parțial pe temperatură. Formele ponderate ale compușilor de fier au o dimensiune mai mare de 0,45 μg. Principalele substanțe care fac parte din aceste particule sunt suspensiile cu compuși de fier absorbit, oxid de fier hidrat și alte minerale care conțin fier. Particulele mai mici, adică formele coloidale de fier, sunt considerate împreună cu compușii de fier dizolvați. Fierul în stare dizolvată este format din ioni, hidroxocomplexuri și complexe. În funcție de valență, se observă că Fe(II) migrează sub formă ionică, în timp ce Fe(III) rămâne în stare dizolvată în absența diferitelor complexe.

În echilibrul compușilor de fier în soluție apoasă, este foarte important și rolul proceselor de oxidare, atât chimice, cât și biochimice (bacteriile de fier). Aceste bacterii sunt responsabile de tranziția ionilor de fier Fe(II) la starea Fe(III). Compușii ferici tind să se hidrolizeze și să precipite Fe(OH)3. Atât Fe(II) cât și Fe(III) sunt predispuse la formarea de complexe hidroxo de tip - , + , 3+ , 4+ , ​​​​+ , în funcție de aciditatea soluției. În condiții normale în râuri și lacuri, Fe(III) este asociat cu diverse substanțe anorganice și organice dizolvate. La pH mai mare de 8, Fe(III) se transformă în Fe(OH)3. Formele coloidale ale compușilor de fier sunt cele mai puțin studiate.

Conținutul de fier în apele naturale

În râuri și lacuri, nivelul de fier fluctuează la nivelul de n * 0,1 mg/l, dar poate crește în apropierea mlaștinilor la câțiva mg/l. În mlaștini, fierul este concentrat sub formă de săruri humate (săruri ale acizilor humici).

Rezervoarele subterane cu pH scăzut conțin cantități record de fier - până la câteva sute de miligrame pe litru.

Fierul este un oligoelement important și de el depind multe procese biologice importante. Afectează intensitatea dezvoltării fitoplanctonului și de aceasta depinde calitatea microflorei din corpurile de apă.

Nivelul fierului din râuri și lacuri este sezonier. Cele mai mari concentrații în corpurile de apă se observă iarna și vara din cauza stagnării apei, dar primăvara și toamna nivelul acestui element scade vizibil din cauza amestecării maselor de apă.

Astfel, o cantitate mare de oxigen duce la oxidarea fierului din forma divalentă în forma trivalentă, formând hidroxid de fier, care precipită.

Concentrația maximă admisă de fier pentru mediul acvatic

Apa cu o cantitate mare de fier (mai mult de 1-2 mg/l) se caracterizează printr-un gust slab. Are un gust astringent neplăcut și nu este potrivit pentru scopuri industriale.

MPC-ul fierului pentru mediul acvatic este de 0,3 mg/l, iar în iazurile piscicole, MPC-ul fermelor piscicole este de 0,1 mg/l.

Cadmiu (Cd)

Contaminarea cu cadmiu poate apărea în timpul levigarii solului, în timpul descompunerii diferitelor microorganisme care îl acumulează, precum și din cauza migrării din minereurile de cupru și polimetalice.

Omul este, de asemenea, vinovat pentru contaminarea cu acest metal. Apele reziduale de la diferite întreprinderi angajate în prelucrarea minereurilor, producția galvanică, chimică, metalurgică pot conține cantități mari de compuși de cadmiu.

Procesele naturale de reducere a nivelului de compuși ai cadmiului sunt sorbția, consumul acestuia de către microorganisme și precipitarea carbonatului de cadmiu slab solubil.

În soluție, cadmiul este, de regulă, sub formă de complexe organo-minerale și minerale. Substanțele sorbite pe bază de cadmiu sunt cele mai importante forme în suspensie ale acestui element. Migrația cadmiului în organismele vii (hidrobionite) este foarte importantă.

Conținutul de cadmiu în corpurile naturale de apă

Nivelul de cadmiu din râurile și lacurile curate fluctuează la un nivel mai mic de un microgram pe litru, în apele poluate nivelul acestui element atinge câteva micrograme pe litru.

Unii cercetători cred că cadmiul, în cantități mici, poate fi important pentru dezvoltarea normală a animalelor și a oamenilor. Concentrațiile crescute de cadmiu sunt foarte periculoase pentru organismele vii.

Concentrația maximă admisă de cadmiu pentru mediul acvatic

MPC pentru mediul acvatic nu depășește 1 μg/l, iar în iazurile piscicole MPC-ul pentru fermele piscicole este mai mic de 0,5 μg/l.

Cobalt (Co)

Râurile și lacurile pot fi contaminate cu cobalt ca urmare a leșierii cuprului și a altor minereuri, din sol în timpul descompunerii organismelor dispărute (animale și plante) și, bineînțeles, ca urmare a activității întreprinderilor chimice, metalurgice și de prelucrare a metalelor. .

Principalele forme de compuși de cobalt sunt în stare dizolvată și suspendată. Pot apărea variații între aceste două stări din cauza modificărilor pH-ului, temperaturii și compoziției soluției. În stare dizolvată, cobaltul se găsește sub formă de complexe organice. Râurile și lacurile au caracteristica că cobaltul este reprezentat de un cation divalent. În prezența unui număr mare de agenți de oxidare în soluție, cobaltul poate fi oxidat la un cation trivalent.

Se găsește la plante și animale deoarece joacă un rol important în dezvoltarea lor. Este unul dintre principalele oligoelemente. Dacă există o deficiență de cobalt în sol, atunci nivelul acestuia în plante va fi mai mic decât de obicei și, ca urmare, pot apărea probleme de sănătate la animale (există riscul de anemie). Acest fapt se observă mai ales în zona non-cernoziom de taiga-pădure. Face parte din vitamina B 12, reglează absorbția substanțelor azotate, crește nivelul de clorofilă și acid ascorbic. Fără el, plantele nu pot crește suma necesară veveriţă. Ca toate metalele grele, poate fi toxic în cantități mari.

Conținutul de cobalt din apele naturale

• Nivelurile de cobalt din râuri variază de la câteva micrograme la miligrame pe litru.
• În mări, nivelul mediu de cadmiu este de 0,5 µg/l.

Concentrația maximă admisă de cobalt pentru mediul acvatic

MPC pentru cobalt pentru mediul acvatic este de 0,1 mg/l, iar în iazurile piscicole, MPC pentru fermele piscicole este de 0,01 mg/l.

Mangan (Mn)

Manganul intră în râuri și lacuri prin aceleași mecanisme ca și fierul. În principal, eliberarea acestui element în soluție are loc în timpul leșierii mineralelor și minereurilor care conțin mangan (ocru negru, brownit, piroluzit, psilomelan). Manganul poate proveni și din descompunerea diferitelor organisme. Industria are, cred, cel mai mare rol în poluarea cu mangan (canalizare din mine, industria chimică, metalurgie).

Scăderea cantității de metal asimilabil în soluție are loc, ca și în cazul altor metale în condiții aerobe. Mn(II) este oxidat la Mn(IV), drept urmare precipită sub formă de MnO2. Factorii importanți în astfel de procese sunt temperatura, cantitatea de oxigen dizolvat în soluție și pH-ul. O scădere a manganului dizolvat în soluție poate apărea atunci când este consumat de alge.

Manganul migrează în principal sub formă de suspensii, care, de regulă, indică compoziția rocilor din jur. Îl conțin în amestec cu alte metale sub formă de hidroxizi. Predominanța manganului sub formă coloidală și dizolvată indică faptul că acesta este asociat cu compuși organici care formează complexe. Se observă complexe stabile cu sulfați și bicarbonați. Cu clor, manganul formează complexe mai rar. Spre deosebire de alte metale, este mai slab reținut în complexe. Manganul trivalent formează astfel de compuși numai în prezența liganzilor agresivi. Alte forme ionice (Mn 4+ , ​​​​Mn 7+) sunt mai puțin rare sau nu se găsesc deloc în condiții normale în râuri și lacuri.

Conținut de mangan în corpurile naturale de apă

Mările sunt considerate cele mai sărace în mangan - 2 μg / l, în râuri conținutul său este mai mare - până la 160 μg / l, dar rezervoarele subterane sunt campioni de această dată - de la 100 μg la câțiva mg / l.

Manganul se caracterizează prin fluctuații sezoniere ale concentrației, precum fierul.

Au fost identificați mulți factori care afectează nivelul de mangan liber în soluție: legătura râurilor și lacurilor cu rezervoarele subterane, prezența organismelor fotosintetice, condițiile aerobe, descompunerea biomasei (organisme și plante moarte).

Un rol biochimic important al acestui element, deoarece este inclus în grupul de microelemente. Multe procese sunt inhibate în deficiența de mangan. Crește intensitatea fotosintezei, participă la metabolismul azotului, protejează celulele de efectele negative ale Fe (II) în timp ce îl oxidează într-o formă trivalentă.

Concentrația maximă admisă de mangan pentru mediul acvatic

MPC pentru mangan pentru rezervoare este de 0,1 mg/l.

Cupru (Cu)

Nici un singur microelement nu are un rol atât de important pentru organismele vii! Cuprul este unul dintre cele mai căutate oligoelemente. Face parte din multe enzime. Fără el, aproape nimic nu funcționează într-un organism viu: sinteza proteinelor, vitaminelor și grăsimilor este perturbată. Fără el, plantele nu se pot reproduce. Cu toate acestea, o cantitate în exces de cupru provoacă o mare intoxicație în toate tipurile de organisme vii.

Nivelurile de cupru în apele naturale

Deși cuprul are două forme ionice, Cu(II) apare cel mai frecvent în soluție. De obicei, compușii Cu(I) sunt greu solubili în soluție (Cu2S, CuCl, Cu2O). Cupru acvaionic diferiți pot apărea în prezența oricăror liganzi.

Cu utilizarea mare de astăzi a cuprului în industrie și Agricultură, acest metal poate provoca poluare mediu inconjurator. Uzinele chimice, metalurgice, minele pot fi surse de ape uzate cu un continut ridicat de cupru. Procesele de eroziune ale conductelor contribuie, de asemenea, la contaminarea cu cupru. Cele mai importante minerale cu un continut ridicat de cupru sunt malachitul, bornitul, calcopiritul, calcocitul, azurita, brontantina.

Concentrația maximă admisă de cupru pentru mediul acvatic

MPC-ul cuprului pentru mediul acvatic este considerat a fi de 0,1 mg/l; în iazurile piscicole, MPC-ul fermei piscicole a cuprului este redus la 0,001 mg/l.

Molibden (Mo)

În timpul leșierii mineralelor cu un conținut ridicat de molibden sunt eliberați diverși compuși ai molibdenului. Niveluri ridicate de molibden pot fi observate în râurile și lacurile care sunt aproape de instalațiile de ameliorare și de industriile metalelor neferoase. Datorită diferitelor procese de precipitare a compușilor puțin solubili, adsorbției pe suprafața diferitelor roci, precum și consumului de către algele și plantele acvatice, cantitatea acestuia poate scădea semnificativ.

În cea mai mare parte în soluție, molibdenul poate fi sub formă de anion MoO 4 2-. Există posibilitatea prezenței complexelor molibden-organice. Datorită faptului că în timpul oxidării molibdenitei se formează compuși liberi fin dispersați, nivelul de molibden coloidal crește.

Conținutul de molibden în rezervoare naturale

Nivelurile de molibden din râuri variază între 2,1 și 10,6 µg/l. În mări și oceane, conținutul său este de 10 µg/l.

La concentrații mici, molibdenul ajută la dezvoltarea normală a organismului (atât vegetal, cât și animal), deoarece este inclus în categoria microelementelor. De asemenea, el este parte integrantă diverse enzime cum ar fi xantin-oxilaza. Cu o lipsă de molibden, apare o deficiență a acestei enzime și astfel pot apărea efecte negative. Nici un exces din acest element nu este binevenit, deoarece metabolismul normal este perturbat.

Concentrația maximă admisă de molibden pentru mediul acvatic

MPC pentru molibden în corpurile de apă de suprafață nu trebuie să depășească 0,25 mg/l.

Arsenic (As)

Contaminate cu arsen sunt în principal zonele care se află în apropierea minelor de minerale cu un conținut ridicat de acest element (wolfram, cupru-cobalt, minereuri polimetalice). O cantitate foarte mică de arsen poate apărea în timpul descompunerii organismelor vii. Datorită organismelor acvatice, acesta poate fi absorbit de acestea. Asimilarea intensivă a arsenului din soluție se observă în perioada de dezvoltare rapidă a planctonului.

Cei mai importanți poluanți cu arsenic sunt considerați a fi industria de îmbogățire, fabricile de pesticide și coloranți și agricultura.

Lacurile și râurile conțin arsen în două stări: suspendat și dizolvat. Proporțiile dintre aceste forme pot varia în funcție de pH-ul soluției și de compoziția chimică a soluției. În stare dizolvată, arsenul poate fi trivalent sau pentavalent, intrând în forme anionice.

Nivelurile de arsen din apele naturale

În râuri, de regulă, conținutul de arsenic este foarte scăzut (la nivelul de µg/l), iar în mări - o medie de 3 µg/l. Unele ape minerale pot conține cantități mari de arsenic (până la câteva miligrame pe litru).

Majoritatea arsenului poate conține rezervoare subterane - până la câteva zeci de miligrame pe litru.

Compușii săi sunt foarte toxici pentru toate animalele și pentru oameni. În cantități mari, procesele de oxidare și transportul oxigenului către celule sunt perturbate.

Concentrația maximă admisă de arsenic pentru mediul acvatic

MPC pentru arsen pentru mediul acvatic este de 50 μg/l, iar în iazurile piscicole, MPC pentru fermele piscicole este de asemenea de 50 μg/l.

Nichel (Ni)

Conținutul de nichel din lacuri și râuri este influențat de rocile locale. Dacă în apropierea rezervorului există depozite de minereuri de nichel și fier-nichel, concentrația poate fi chiar mai mare decât în ​​mod normal. Nichelul poate pătrunde în lacuri și râuri atunci când plantele și animalele se descompun. Algele albastre-verzi conțin cantități record de nichel în comparație cu alte organisme vegetale. Apele uzate importante cu un conținut ridicat de nichel sunt degajate în timpul producției de cauciuc sintetic, în timpul proceselor de nichelare. De asemenea, nichelul este eliberat în cantități mari în timpul arderii cărbunelui și petrolului.

pH-ul ridicat poate determina precipitarea nichelului sub formă de sulfați, cianuri, carbonați sau hidroxizi. Organismele vii pot reduce nivelul de nichel mobil prin consumul acestuia. Procesele de adsorbție pe suprafața rocii sunt de asemenea importante.

Apa poate conține nichel în forme dizolvate, coloidale și în suspensie (echilibrul dintre aceste stări depinde de pH-ul mediului, temperatură și compoziția apei). Hidroxidul de fier, carbonatul de calciu, argila absorb bine compușii care conțin nichel. Nichelul dizolvat este sub formă de complexe cu acizi fulvici și humici, precum și cu aminoacizi și cianuri. Ni 2+ este considerată cea mai stabilă formă ionică. Ni 3+ se formează de obicei la pH ridicat.

La mijlocul anilor 1950, nichelul a fost adăugat pe lista oligoelementelor deoarece joacă un rol important în diferite procese ca catalizator. În doze mici, are un efect pozitiv asupra proceselor hematopoietice. Dozele mari sunt încă foarte periculoase pentru sănătate, deoarece nichelul este un element chimic cancerigen și poate provoca diferite boli ale sistemului respirator. Ni 2+ liber este mai toxic decât sub formă de complexe (de aproximativ 2 ori).

Nivelul de nichel în apele naturale

Concentrația maximă admisă de nichel pentru mediul acvatic

MPC pentru nichel pentru mediul acvatic este de 0,1 mg/l, dar în iazurile piscicole, MPC pentru fermele piscicole este de 0,01 mg/l.

staniu (Sn)

Sursele naturale de staniu sunt mineralele care conțin acest element (stanin, casiterit). Sursele antropice sunt fabricile și fabricile pentru producerea diverselor vopsele organice și industria metalurgică care lucrează cu adaos de cositor.

Staniul este un metal cu toxicitate scăzută, motiv pentru care mâncând din cutii de metal nu ne riscăm sănătatea.

Lacurile și râurile conțin mai puțin de un microgram de staniu pe litru de apă. Rezervoarele subterane pot conține câteva micrograme de staniu pe litru.

Concentrația maximă admisă de staniu pentru mediul acvatic

Concentrația maximă admisă de staniu pentru mediul acvatic este de 2 mg/l.

Mercur (Hg)

în principal, nivel ridicat mercurul în apă este văzut în zonele în care există depozite de mercur. Cele mai comune minerale sunt livingstone, cinabru, metacinabarit. Ape uzate din fabricile de producție diferite medicamente, pesticidele, coloranții pot conține cantități importante de mercur. Centralele termice (care folosesc cărbunele drept combustibil) sunt considerate o altă sursă importantă de poluare cu mercur.

Nivelul său în soluție scade în principal din cauza animalelor și plantelor marine, care acumulează și chiar concentrează mercur! Uneori, conținutul de mercur din viața marină crește de câteva ori mai mult decât în ​​mediul marin.

Apa naturală conține mercur în două forme: în suspensie (sub formă de compuși absorbiți) și dizolvat (compuși complexi, minerali ai mercurului). În anumite zone ale oceanelor, mercurul poate apărea ca complexe de metilmercur.

Mercurul și compușii săi sunt foarte toxici. La concentrații mari, are un efect negativ asupra sistemului nervos, provoacă modificări în sânge, afectează secreția tractului digestiv și funcția motorie. Produsele prelucrării mercurului de către bacterii sunt foarte periculoase. Ele pot sintetiza materie organică pe bază de mercur, care sunt de multe ori mai toxici decât compușii anorganici. Când consumăm pește, compușii de mercur pot pătrunde în corpul nostru.

Concentrația maximă admisă de mercur pentru mediul acvatic

MPC de mercur în apă obișnuită- 0,5 µg/l, iar în iazurile piscicole limita maximă de concentrație pentru fermele piscicole este mai mică de 0,1 µg/l.

Plumb (Pb)

Râurile și lacurile pot fi poluate cu plumb în mod natural atunci când mineralele de plumb sunt spălate (galena, anglesite, cerusită) și într-un mod antropic (arderea cărbunelui, utilizarea plumbului tetraetil în combustibil, deversările din fabricile de prelucrare a minereurilor, ape uzate din mine şi uzine metalurgice). Precipitarea compușilor de plumb și adsorbția acestor substanțe pe suprafața diferitelor roci sunt cele mai importante metode naturale de scădere a nivelului acestuia în soluție. Din factori biologici, hidrobiontii duc la scaderea nivelului de plumb in solutie.

Plumbul din râuri și lacuri este în formă suspendată și dizolvată (complexe minerale și organo-minerale). De asemenea, plumbul este sub formă de substanțe insolubile: sulfați, carbonați, sulfuri.

Conținut de plumb în apele naturale

Am auzit multe despre toxicitatea acestui metal greu. Este foarte periculos chiar și în cantități mici și poate provoca intoxicație. Plumbul intră în organism prin sistemele respirator și digestiv. Excreția sa din organism este foarte lentă și se poate acumula în rinichi, oase și ficat.

Concentrația maximă admisă de plumb pentru mediul acvatic

MPC pentru plumb pentru mediul acvatic este de 0,03 mg/l, iar în iazurile piscicole, MPC pentru fermele piscicole este de 0,1 mg/l.

Tetraetil plumb

Acesta servește ca agent antidetonant în carburanții pentru motoare. Astfel, vehiculele sunt principalele surse de poluare cu această substanță.

Acest compus este foarte toxic și se poate acumula în organism.

Concentrația maximă admisă de tetraetil plumb pentru mediul acvatic

Nivelul maxim admis al acestei substanțe se apropie de zero.

Plumbul tetraetil nu este în general permis în compoziția apelor.

Argint (AG)

Argintul pătrunde în principal în râuri și lacuri din rezervoarele subterane și ca urmare a deversării apelor uzate din întreprinderi (întreprinderi fotografice, fabrici de îmbogățire) și mine. O altă sursă de argint poate fi agenții algicizi și bactericizi.

În soluție, cei mai importanți compuși sunt sărurile cu halogenură de argint.

Conținut de argint în apele naturale

În râurile și lacurile curate, conținutul de argint este mai mic de un microgram pe litru, în mări - 0,3 µg/l. Rezervoarele subterane conțin până la câteva zeci de micrograme pe litru.

Argintul sub formă ionică (la anumite concentrații) are efect bacteriostatic și bactericid. Pentru a putea steriliza apa cu argint, concentrația acesteia trebuie să fie mai mare de 2 * 10 -11 mol / l. Rolul biologic argintul din corp nu este încă bine cunoscut.

Concentrația maximă admisă de argint pentru mediul acvatic

Argintul maxim admisibil pentru mediul acvatic este de 0,05 mg/l.

Prevalența manganului este destul de mare, ocupând locul 14 printre cele mai comune minerale. Există prezența sa în multe produse și în mod natural în apă, deoarece se dizolvă perfect. Și, ca orice element din alimente, poate fi benefic sau dăunător. Deci, purificarea apei din mangan și menținerea acesteia într-o normă satisfăcătoare este de mare importanță.

GOST: mangan în apa de băut

• în sisteme centralizate - ≤ 0,1 mg/l;
• mangan în apa din puțuri și alte surse deschise - ≤ 0,5 mg/l.

În natură, manganul poate forma până la 8 tipuri de oxizi, de la MnO la Mn5O8, și este un constituent al minereurilor de cupru și fier. Formarea oxizilor depinde de compoziția mediului și de parametrii fizici externi. Cel mai stabil oxid - MnO2, care este și cel mai frecvent în intestinele pământului, a fost numit piroluzit.

Datorită utilizării pe scară largă a mineralului în metalurgie şi producție chimică, se acordă o atenție deosebită conținutului său în efluenții industriali. Cantitatea de mangan din apa uzată nu trebuie să depășească 0,01 mg/dm3.

Manganul în apă: efecte asupra organismului și determinarea vizuală a prezenței acestuia

După cum se știe din practica medicală, chiar și o substanță toxică, în cantitate mică, poate avea un efect benefic asupra organismului, dar depășirea normei acesteia va duce la consecințe ireparabile.

Funcții utile ale manganului în organism

În funcție de vârstă, dozele zilnice admise variază și sunt:

Manganul poate fi obținut atât din apă, cât și din alimente. Teritoriul Rusiei nu are zone cu un conținut slab de Mn, există chiar și un exces de mangan în apă. Participarea mineralului la procesele fiziologice ale organismelor vii este de neînlocuit. Principalele sale funcții:

• corectarea nivelului de glucoză, stimularea sintezei acidului ascorbic;
• stoparea dezvoltării diabetului;
• activități de sprijin sistem nervosși creierul;
• producerea de colesterol și asistență în funcționarea pancreasului;
• formarea țesutului conjunctiv, cartilaginos și osos;
• reglarea metabolismului lipidelor și prevenirea ficatului gras;
• implicarea în diviziunea și reînnoirea celulelor;
• reducerea activității colesterolului și prevenirea creșterii „placilor”;
• activarea enzimelor pentru ca organismul să asimileze vitaminele B1, C și biotina.

Poate fi folosit ca antioxidant atunci când interacționează cu Fe și Cu. Reține manganul în organism P și Ca. Mâncarea unei mese bogate în carbohidrați duce la o epuizare rapidă a rezervelor de Mn din organism. Cantitatea de mangan din apă poate avea atât efecte pozitive, cât și negative. În unele condiții, se formează o lipsă de mangan, norma în apă nu acoperă necesarul zilnic pentru mamele care alăptează și sportivi.

Daune din excesul de mangan în apă

Care este pericolul manganului în apă pentru funcțiile fiziologice, reduce absorbția fierului și concurează cu cuprul, iar aceasta este anemie și somnolență. De asemenea, se face un rău considerabil sistemului nervos central, care se exprimă printr-o scădere a eficienței și dezvoltarea amneziei precoce. Metalul greu Mn, în doze mari, poate afecta plămânii, ficatul și inima și poate opri lactația la femeile care alăptează.

Sănătatea este una dintre principalele aspirații ale unei persoane, dar problemele de zi cu zi create de compușii de mangan pot enerva foarte mult. Determinarea vizuală a manganului în bând apă, se realizeaza prin inspectarea corpurilor sanitare si a ustensilelor care au intrat de mult timp in contact cu lichidul de la robinet.

Cel mai adesea, mineralul însoțește fierul feros și formează compuși insolubili cu acesta. Acoperirile negre se formează pe instalații sanitare, ustensile alimentare, calcarul se acumulează rapid în aparatele electrice, iar permeabilitatea conductelor scade. Un nivel prea mare de poluare, vizibil deja atunci când apa este extrasă de la robinet și chiar resimțit la gust și miros. În aceste cazuri, este necesar să se facă imediat o analiză a apei, manganul și fierul ar trebui să fie principalii parametri care trebuie studiati în ea.

Purificarea apei din fier și mangan

În apa de la robinet sau arteziană, mineralul se prezintă sub formă de ion pozitiv divalent (Mn2 +), care se dizolvă bine în lichide. Pentru a elimina manganul din apă, acesta este transformat în forme insolubile - trivalente sau tetravalente. Precipitatul dens este îndepărtat cu mediu catalitic granular sau rășini schimbătoare de ioni.

Filtre de apă cu mangan și metode de filtrare

Metode utilizate în demanganizare:

Aerare. Se folosește în prezența fierului feros în apă. Sub acțiunea aerării, fierul este oxidat și transformat în hidroxid. Compusul rezultat leagă manganul divalent și îl precipită. Impuritățile solide sunt filtrate prin nisip de cuarț.

oxidare catalitică. Se efectuează cu hidroxid de mangan 4-valent.

Reactivi-oxidanti. Folosește ozon, hipoclorit de sodiu, clorul însuși și dioxidul acestuia.

schimb de ioni. Se realizează prin două tipuri de rășini: schimbătoare de anioni (OH–) și schimbătoare de cationi (H+).

Distilare. Pe baza diferenței dintre punctele de fierbere ale apei și impuritățile acesteia. Mineralizarea apei este necesară după procedură.

În funcție de rezultatele analizei pentru volumul de mangan din apă, se selectează un filtru cu o metodă de filtrare specifică. Sau posttratarea apei este efectuată de un complex de componente de filtrare care reduc în mod constant contaminarea fluidelor.

Poluarea apei cu mangan - problema serioasa la prepararea apei pentru utilizare.

Sursa poluării cu mangan este creșterea apei adânci în timpul mișcărilor tectonice ale pământului. Dar acest lucru nu este la fel de comun ca poluarea canalizare din terenuri în care se folosesc îngrășăminte cu conținut de mangan. Manganul este un metal greu și o creștere a concentrației sale amenință cu consecințe grave asupra organismului. În același timp, creșterea cantității de mangan din apă poate fi determinată extern ca aspect și gust doar la foarte nivel inalt concentrarea lui. Apoi apa devine tulbure cu o nuanță gălbuie și tartă.

În organism, manganul promovează funcțiile de formare a sângelui, reglează activitatea glandelor sexuale și a glandei pituitare. Cu toate acestea, cantitatea de mangan necesară pentru aceste funcții este foarte mică. Orice exces duce la consecințe grave. Doza care are proprietăți toxice pentru oameni este egală cu 40 mg pe zi. Doza letală nu a fost încă determinată. În principiu, acest element este considerat cel mai puțin toxic dintre toate metalele grele, iar conținutul său în condiții naturale este rareori supraestimat. De obicei, toate intoxicațiile apar din cauza emisiilor regulate de producție tehnologică. Simptomele nu apar imediat. Abia după câțiva ani puteți observa o creștere clară a cratinei clinice a acumulării de mangan în organism.

Concentrația maximă admisă manganul în apa potabilă și apa pentru uz casnic în Rusia, Ucraina și alte țări CSI este 0,1 miligram pe litru de apă. În unele țări europene, cerințele au fost înăsprite.

Daune pentru sănătatea umană

in primul rand conținutul crescut de mangan duce la perturbarea sistemului nervos. Simptomele sunt oboseala, somnolenta, pierderea memoriei. Corpul nu poate absorbi excesul de mangan.

În al doilea rând, un continut crescut de mangan in apa poate provoca o alergie elementara atat la mangan cat si la alte substante din complex.

În al treilea rând, manganul poate provoca urolitiază, blocarea vaselor de sânge, perturbarea sistemului vegetativ-vascular, probleme cu ficatul și glandele endocrine. Toate aceste simptome sunt cauzate de depozitele de săruri ale metalelor grele.

Al patrulea, indirect din cauza perturbării vaselor de sânge, cuplate cu alergii, manganul provoacă boli pulmonare și bronșice.

Excesul de mangan este una dintre cauzele creșterii fragilității și fragilității oaselor.

În cazuri rare, o concentrație excesivă de mangan provoacă „nebunie de mangan”. Persoana se comportă inadecvat, agresiv, inconsecvent.

Daune la aparatele de uz casnic și la rețelele de comunicații

Spre deosebire de un exces de fier în apă, manganul nu implică consecințe atât de grave pentru tehnologie și comunicații.

Excesul său se exprimă în pete și un sediment maroniu pe suprafața instalațiilor sanitare. Pe termen lung, depozitele de mangan pot înfunda conductele. Singura diferență este că blocajul de la mangan este mult mai greu de îndepărtat. Uneori, manganul poate deveni un colorant la spălare și poate distruge lucrurile.

Îndepărtarea manganului din apă

Determinarea cantității de mangan din apă se efectuează în laborator chimic. În aparență, așa cum am menționat mai sus, acest factor nu poate fi determinat.

Oxidarea este folosită pentru a purifica apa din mangan. Cu ajutorul său, manganul este transformat dintr-o formă divalentă inactivă într-o formă tri- și tetravalentă. Acest mangan precipită apoi ca un precipitat, care, la rândul său, este îndepărtat în siguranță de filtru.

Metode utilizate pentru extragerea sărurilor și ionilor de mangan din apă:

1. Aerarea urmată de filtrare mecanică;

2. Tratament cu reactiv cu permanganat de potasiu urmat de coagulare acizi slabi precum acidul silicic. Se folosește la concentrații mari de poluanți.

3. Osmoza inversa se aplica la concentratii foarte mari de mangan in apa sursa.

4. Filtrarea printr-un pat care a fost acoperit cu un strat de hidroxid de mangan 4-valent.

Când se folosește apă dintr-o fântână, se observă uneori aspectul boabelor închise la culoare. Desigur, se pune întrebarea dacă acest lucru poate fi dăunător sănătății și ce trebuie făcut în această situație.

Ce să faci dacă în apă apar boabe negre sau gri?

Apariția de boabe vizibile în apă, un miros neobișnuit și o schimbare a culorii este un semnal al prezenței impurităților dăunătoare. Prin urmare, în primul rând, este necesar să se reducă la minimum cantitatea de apă utilizată și să se efectueze o analiză. Il poti face intr-un laborator privat sau statie sanitara. În funcție de tipul analizei, rezultatul va trebui să aștepte 3-7 zile.

Boabele de culoare gri-negru din apă semnalează cel mai adesea că nivelul admisibil de mangan din ea a fost depășit. În apa de băut, acest indicator nu trebuie să depășească 0,1 mg / l. În sursele subterane, acest metal însoțește fierul și are proprietăți similare cu acesta.

Cum afectează manganul corpul uman

Pentru sănătatea umană, concentrația în exces de mangan este dăunătoare. Pe lângă boabele negru-gri, un indicator al conținutului crescut de mangan este o nuanță galbenă slabă de apă și un gust neplăcut. Mai mult, acesta din urmă se observă și în ceai sau cafea, și nu doar în apa netratată. Principalul impact negativ al apei cu conținut ridicat de calciu este asupra sistemului nervos. Conform cercetare științifică, la copiii care au folosit constant mangan în doze mari, se constată o scădere a abilităților intelectuale.

Manganul are, de asemenea, un efect dăunător asupra altor organe. De exemplu, acest element este procesat și acumulat de ficat, ceea ce îi afectează activitatea. Manganul pătrunde în oase, intestine, rinichi, creier. Dacă nu preveniți aportul de mangan în doze mari, acest lucru va duce în cele din urmă la otrăvire. Principalele simptome ale acestui lucru sunt:

• Pierderea forței și apatie;
• Amețeli și dureri de cap;
• Scăderea apetitului;
• schimbare constantă a dispoziției;
• Dureri și crampe în spate.

Sistemul de încălzire și conductele de apă sunt, de asemenea, afectate negativ. Pe suprafața lor se formează o placă, ceea ce face dificilă curgerea apei. În timp, placa începe să se desprindă. Ei sunt cei care apar în apă sub formă de boabe.

Ce trebuie făcut dacă crește concentrația de mangan din apă

Datorită efectelor nocive ale manganului asupra sănătății umane, este important să abordați tratarea apei în mod responsabil. Echipamentul adecvat este selectat luând în considerare rezultatele analizei. Principiul acțiunii lor se bazează pe oxidarea manganului. Din acest motiv, precipită, care este apoi îndepărtat mecanic.

Purificăm apa din mangan, filtre și prețuri Perm

Nume	Putere m3/h	Garanție	Selecţie	Preț	Pret promotie -30%
Balsam WS 0844	0,6	5 ani	Este gratuit	28 670	22 054
Balsam WS 1044	1,1	5 ani	Este gratuit	35 411	27 239
Balsam WS 1054	1,5	5 ani	Este gratuit	39 536	30 412
Balsam WS 12	1,8	5 ani	Este gratuit	46 128	35 483
Balsam WS 13	2,1	5 ani	Este gratuit	51 222	39 401
Balsam WS 14	2,8	5 ani	Este gratuit	67 822	52 171

Tinel o casă privată instalațiile sanitare nu sunt dificile acum - dacă ar fi fost timp și posibilități financiare. Mulți oameni folosesc fântânile ca sursă de apă. Ei bine, dacă ai noroc, iar apa din fântână respectă standardele sanitare și de altă natură. Și dacă nu, și conține nocive substanțe chimice? Același mangan se găsește în apă nu este atât de rar. Iar dacă concentrația sa este prea mare, apa trebuie purificată. Astăzi vom vorbi despre cum să o facem mai bine.

Din acest articol veți învăța:

Cum afectează nivelul crescut de mangan din apă corpul uman

De ce manganul este periculos în apă și care sunt standardele pentru conținutul său

Cum se poate determina manganul în apă

Ce metode sunt folosite pentru a purifica apa din mangan

Ce filtre sunt folosite pentru a purifica apa din mangan

Ce efect are manganul din apă asupra corpului uman

Oamenii au învățat să folosească manganul în scopuri proprii cu foarte mult timp în urmă. Un alt naturalist din Roma antică Pliniu cel Bătrân a scris despre un tip de minereu de fier magnetic care ar putea fi folosit pentru a ușura sticla. Poate că Pliniu ar fi mers mai departe în cercetările sale, dar a murit în timpul erupției Vezuviului. În secolul al XVI-lea, celebrul alchimist Albert cel Mare a numit acest mineral magnezie. Și abia la sfârșitul secolului al XVIII-lea, omul de știință suedez Karl Schelle a stabilit că magnezia nu are nicio legătură cu minereul de fier magnetic, ci era un compus dintr-un metal necunoscut. Primul mangan metalic din 1774 a fost primit de prietenul lui Schelle, chimistul Johan Gottlieb Gann.

Manganul este un element foarte comun, ocupându-se pe locul al patrulea ca abundență pe planetă. Este literalmente peste tot: în pământ, în apă, în plante și animale. Proprietățile manganului sunt de așa natură încât poate fi utilizat într-o mare varietate de domenii ale vieții - de la industrie la medicină. Chiar și în viața de zi cu zi, utilizarea manganului nu este neobișnuită.

În corpul uman există foarte puțin mangan, o cantitate microscopică, dar importanța acestuia este greu de supraestimat. De exemplu, fără mangan, nu am putea absorbi vitamina B1, care este responsabilă de funcționarea sistemului nervos și digestiv al organismului. Chiar și funcționarea normală a inimii depinde de B1 și, prin urmare, de mangan. Cu cantități insuficiente, riscul de a dezvolta diabet crește. De asemenea, acest microelement ajută la dezvoltarea normală a sistemului osos.

Nu ne putem lipsi de o anumită doză de mangan în organism. Și acest număr a fost calculat de mult timp de oamenii de știință medicali:

Norma pe zi pentru un adult este de până la 5 mg;

Pentru un copil sub 15 ani - 2 mg;

Pentru un copil de până la un an - 1 mg.

Totuși, așa cum a spus Hipocrate: „Totul este un medicament și totul este o otravă - totul ține de doză”. La fel și cu manganul. O cantitate mare din acest oligoelement în organism nu va aduce unei persoane nimic bun. Dacă conținutul de mangan este depășit de opt ori, funcțiile creierului sunt afectate. Cea mai periculoasă este intoxicația sistematică cu mangan.

Cum apare manganul în apele naturale

Nu există atât de multe surse sigure de apă pentru băut astăzi. De regulă, orice apă naturală trebuie purificată, ceea ce fac stațiile de tratare a apei. În unele zone ale țării noastre, solul este deosebit de bogat în săruri de mangan, iar la utilizarea apei din surse subterane în aceste zone apare o problemă corespunzătoare. Excesul de mangan din apă trebuie îndepărtat pentru a menține sănătatea umană.

Manganul nu se găsește adesea în forma sa pură, dar face parte din un numar mare minerale. Unele minereuri acide și feruginoase conțin și mangan. S-ar părea, ce legătură are asta cu sursele de apă, cum intră manganul în ele? Există două moduri principale:

Natural. Manganul este spălat de apă din mineralele care îl conțin. De asemenea, în cantități foarte semnificative, poate pătrunde în apă de la animale acvatice descompuse și organisme vegetale (în special cele albastru-verde).

Făcută de om. Acestea sunt deșeuri ale întreprinderilor chimice și ale uzinelor metalurgice deversate în corpurile de apă. Unele îngrășăminte agricole conțin și mangan, care apoi intră în apă.

Ca urmare, există mult mangan în apă? Depinde mult de zonă și de ce fel de apă se înțelege. Cel mai puțin în ape marii- aproximativ două micrograme pe decimetru cub. În râu - de la 1 la 160 mcg. Dar campionul absolut aici este apele subterane. Ele pot conține sute sau chiar mii de micrograme pe decimetru cub. Destul de des, manganul se găsește în apă împreună cu fierul, deși concentrația sa este mai mică.

Cantitatea de mangan din apă nu este constantă, se modifică în funcție de anotimp. Iarna și vara, conținutul de metale grele din corpurile de apă este mai mare din cauza apei stagnante. Dar primăvara și toamna, situația este exact inversă. Există și alți factori care afectează nivelul de mangan din apa de băut. De exemplu:

Temperatura;

Cantitatea de oxigen;

pH ( valoare PH);

Cât de activ absorb organismele acvatice sau, dimpotrivă, excretă manganul;

Sunt rezervoare conectate la lacuri sau râuri locale;

Cantitatea de mangan care a intrat în canalizare etc.

Potrivit Organizației Mondiale a Sănătății, cantitatea de mangan din apă nu trebuie să depășească 0,05 miligrame pe litru. Din păcate, ele nu sunt urmărite peste tot. În SUA, de exemplu, conținutul de mangan în unele locuri depășește nivelul permis de zece ori. În Rusia, norma stabilită pentru apa potabilă nu este mai mare de 0,1 miligrame pe litru. Cu toate acestea, aceeași cifră este relevantă și pentru apa menajeră.

Ce amenință excesul de mangan din apă

Când există prea mult mangan în apă, este dăunător nu numai sănătății umane. Au de suferit și electrocasnicele mult mai rezistente chimic și chiar sistemul sanitar.

Influența manganului asupra sistemului sanitar și a aparatelor de uz casnic:

Din cauza depozitelor de mangan, permeabilitatea conductelor de apă se deteriorează, iar durata lor de viață este redusă.

Același lucru este valabil și pentru sistemul de încălzire: depunerile de mangan din conducte reduc transferul de căldură.

Conductele se pot înfunda complet - „mulțumită” bacteriilor mangan. Totul se întâmplă la fel ca și în cazul acțiunii bacteriilor fierului.

O cantitate mare de mangan în apă este dăunătoare pentru aparatele electrice. Cântare în ibric sau mașină de spălat formate adesea doar din cauza acestei substanțe.

Dacă apar pete negre pe instalațiile sanitare sau pe aparatele de uz casnic, acesta poate fi un indiciu că conținutul de mangan din apă este prea mare.

Sănătatea umană este mult mai fragilă decât aparatele de uz casnic. De aceea apa pe care o folosesti trebuie atent monitorizata. Dacă deodată apare o nuanță ușor gălbuie lângă apă și devine neplăcută la gust, nu numai de la sine, ci chiar și în ceai sau cafea, acesta este un semn sigur că concentrația de mangan în ea este inacceptabil de mare.

Ce este exact excesul periculos de mangan în corpul uman? În primul rând, un efect negativ asupra sistemului nervos. Pentru copii, acest lucru este deosebit de periculos. Studiile au arătat că o concentrație mare de mangan în corpul unui copil îi poate afecta abilitățile intelectuale.

Dacă concentrația de metal în organism este prea mare, poate apărea otrăvire generală. Principalele simptome este urmatorul:

Apetitul unei persoane scade;

Dureri de cap și amețeli;

Există crampe, dureri de spate;

Există schimbări de dispoziție;

Pacientul are o cădere generală și apatie.

Dacă bei în mod constant apă cu o concentrație mare de mangan, atunci:

Starea scheletului se poate agrava;

Este posibil să se reducă tonusul muscular, chiar să se dezvolte atrofie musculară;

Nu este exclusă apariția alergiilor;

Rinichii, ficatul, intestinul subțire și chiar creierul pot fi afectați;

Există un risc mare de a dezvolta cancer și boala Parkinson.

De ce conținutul mare de mangan din apă este periculos pentru sistemul nervos uman

Manganul este metal greu, care tinde să se acumuleze treptat în organism. Odată cu utilizarea constantă a apei cu o concentrație excesivă de mangan, mai devreme sau mai târziu sistemul nervos uman va avea de suferit. Aici puteți selecta trei etape ale bolii:

În prima etapă, tulburările sistemului nervos sunt de natură funcțională. O persoană obosește mai repede, își dorește periodic sau chiar constant să doarmă. Brațele și picioarele slăbesc, apar simptome de distonie vegetativă. Există transpirație și salivație crescute. Mușchii feței, dimpotrivă, pot fi slăbiți, ceea ce va afecta inevitabil expresiile faciale. De asemenea, tonusul muscular scade, se simte amorțeală la nivelul brațelor sau picioarelor.

Activitatea mentală a unui astfel de pacient se schimbă și ea, deși acest lucru nu este întotdeauna vizibil pentru un observator din exterior. Aceasta este exprimată în următorii termeni:

Zona de interes a unui astfel de pacient devine mai limitată;

De asemenea, activitatea scade;

Capacitatea de gândire asociativă este tocită;

Memoria slăbește.

Este semnificativ faptul că pacientul nu poate evalua în mod adecvat starea sa. Prin urmare, simptomele neurologice focale ale intoxicației sunt destul de greu de diagnosticat chiar și pentru un specialist. În acest caz, dacă cauza bolii nu este identificată la timp (și anume, o concentrație mare de mangan în organism), atunci boala poate fi începută. Atunci daunele pot deveni ireversibile.

În a doua etapă a bolii, simptomele encefalopatiei toxice cresc. Și anume:

Persoana devine din ce în ce mai apatică;

Îi este din ce în ce mai somnoros;

Slăbiciunea generală progresează, eficiența scade;

Defectul mnestic-intelectual se adâncește;

Există semne de insuficiență extrapiramidală: încetineala mișcărilor, slăbirea expresiilor faciale, contracția musculară involuntară etc.

În plus, activitatea glandelor endocrine este perturbată, semnele de amorțeală ale extremităților devin mai pronunțate. A doua etapă a bolii este foarte periculoasă. Cert este că, chiar dacă se găsește cauza bolii și nu mai există contact cu manganul, procesul nu se oprește aici. Mai mult, pentru încă câțiva ani se va dezvolta doar. În cele din urmă se va putea suspenda boala, dar cel mai probabil nu se va putea realiza o recuperare finală.

Ultima etapă a intoxicației - parkinsonismul cu mangan - se caracterizează prin tulburări severe ale funcțiilor motorii. La pacient:

Pronunția este ruptă;

Vorbirea devine monotonă, scrisul de mână devine neclar;

Fața este ca o mască;

Activitate fizică foarte scăzută;

Mers spastic-paretic (o persoană își desfășoară picioarele prea larg când merge, se leagănă dintr-o parte în alta);

Pareza picioarelor - când în timpul mersului piciorul se poate „trage” de-a lungul solului.

În plus, apar mișcări musculare excesive involuntare - în principal la nivelul picioarelor. Uneori, dimpotrivă, tonusul muscular este redus semnificativ. Se schimbă și mentalitatea pacientului. Oamenii care au fost otrăviți cu mangan experimentează apatie sau, dimpotrivă, sunt exagerat de complezenți și chiar euforici. Râsul sau plânsul nerezonabil este posibil. Adesea o persoană nu înțelege că este bolnavă sau crede că boala lui nu este gravă. Defectul mnestico-intelectual progresează. Pacientul nu determină bine timpul, memoria sa se deteriorează, apar probleme atât în ​​activitățile profesionale, cât și în cele sociale.

Consecințele, după cum puteți vedea, sunt foarte grave. De aceea este atât de important să se determine cauza bolii la timp. Și dacă este o concentrație mare de mangan în apă, trebuie să luați măsuri imediate. De reținut: corpul uman primește mangan nu numai prin consumul de alimente gătite în apă „rea”. În acest caz, chiar și doar să te speli pe dinți sau să te speli pe față cu apă contaminată este foarte periculos.

Pentru a purifica apa de mangan, folosiți

Cum se determină manganul în apă

Nu întâmplător se numește mangan etern tovarăș glandă. Dacă în apa pe care o folosiți există fier, este și manganul. Dar nu invers. Chiar și atunci când nu există fier în apă, manganul poate fi prezent. Am vorbit deja despre consecințele unei supraabundențe a acestui element în corpul uman. Prin urmare, apa din mangan trebuie purificată.

Cum să observi că există o concentrație mare de mangan în apă fără a face o analiză chimică specială? Există mai multe semne la care trebuie să fiți atenți:

Apa devine tulbure și întunecată dacă sunt prezenți în ea compuși de mangan;

Observați mirosul. Dacă vi se pare neobișnuit, acesta este deja un semn alarmant;

Dacă apa este lăsată să stea, un precipitat negru va cădea pe fundul vasului;

Când există mult mangan în apă, după un contact lung cu acesta, mâinile și unghiile tale se vor înnegri cu siguranță.

Și acestea nu sunt toate semnele. Dacă o astfel de apă este fiartă, atunci va rămâne o acoperire neagră pe vase. Apa cu un conținut ridicat de mangan nu are doar un miros ciudat, ci și un gust astringent neplăcut. Petele întunecate de pe instalații sanitare, depunerile în conductele de apă sau chiar blocarea lor completă sunt, de asemenea, „vina” acestui element. Simți că apartamentul a devenit mai rece? Este posibil ca în interiorul sistemului de încălzire să fi apărut depozite de mangan, ceea ce complică procesul de transfer de căldură.

Prezența a cel puțin unuia dintre aceste semne este deja un motiv de a gândi bine. În acest caz, este necesar să se limiteze imediat consumul de apă cu posibila prezență a manganului în ea. Și asigurați-vă că faceți o analiză contactând o stație sanitară sau un laborator privat. Rezultatele vă vor fi furnizate în aproximativ 3-7 zile.

Cum se purifică apa din mangan

Pentru început, experții efectuează o analiză a apei pentru concentrația de mangan și abia după aceea aleg cel mai mult mod potrivit curatarea acestuia.

Manganul din rocile terestre este cel mai adesea sub formă de sare, care este foarte solubilă în apă. Prin urmare, pentru a purifica apa din mangan, este necesar să vă asigurați că acest element încetează să mai fie solubil. Aici intervine chimia. Manganul divalent este transformat în mangan tri- sau tetravalent prin oxidare. Hidroxizii de mangan cu valențele 2 și 3 sunt aproape insolubili în apă.

Există mai multe metode de oxidare a manganului:

Cu ajutorul agenților oxidanți puternici care măresc potențialul redox al mediului. La această valoare, pH-ul apei nu este reglat.

Se folosesc agenți oxidanți slabi cu o creștere simultană a valorii pH-ului apei.

Ridicați valoarea pH-ului apei, folosind în același timp agenți oxidanți puternici.

Manganul bivalent este transformat în hidroxid de mangan tetravalent și depus pe filtre. În plus, el însuși se transformă într-un catalizator, care accelerează procesul de oxidare a manganului divalent rămas în apă cu ajutorul oxigenului dizolvat.

Metode de îndepărtare a manganului din apă

Aerarea manganului

Această metodă este foarte accesibilă și, prin urmare, cea mai comună. Se efectuează aerarea serioasă a manganului, apoi filtrarea. În primul rând, dioxidul de carbon liber este izolat din apă sub vid, ceea ce crește pH-ul la 8,0-8,5 unități. După aceea, este rândul filtrului. Este folosit ca umplutură granulară, de exemplu, nisip de cuarț.

Cu toate acestea, această metodă nu este potrivită pentru toate cazurile. Nu se utilizează dacă oxidabilitatea permanganatului apei este mai mare de 9,5 mgO2/l. Pentru a utiliza această metodă, este necesară prezența fierului feros în apă, care, atunci când este oxidat, se transformă în hidroxid de fier. Acesta, la rândul său, absoarbe manganul divalent și îl oxidează. O altă condiție: respectarea unui raport strict între mangan și fier feros - șapte la unu. Cu toate acestea, ultimul punct poate fi corectat artificial prin adăugarea de sulfat de fier în apă.

oxidare catalitică

Hidroxidul de mangan tetravalent (format pe suprafața filtrului de către pompa dozatoare) oxidează oxidul de mangan divalent. Oxidul trivalent obtinut dupa acesta este oxidat cu ajutorul oxigenului dizolvat pana la o stare insolubila in apa.

Demanganarea cu permanganat de potasiu

Poate fi folosit pentru purificarea apelor subterane și exterioare. Permanganatul de potasiu oxidează manganul dizolvat în apă, transformându-l în oxid, care se dizolvă în apă mult mai rău. Oxidul de mangan, la rândul său, este un bun catalizator pentru dizolvarea manganului divalent. Pentru a scăpa de 1 mg din acesta din urmă, aveți nevoie de 1,92 mg de permanganat de potasiu. Cu acest raport, 97% din manganul divalent va fi oxidat.

După aceea, apa trebuie filtrată folosind un coagulant special, apoi se folosește suplimentar o umplutură de nisip. Uneori se folosesc și echipamente de ultrafiltrare.

Introducerea de reactivi oxidanți

Diferiți reactivi sunt utilizați pentru a oxida manganul în apă. Dar în mare parte este clorul, dioxidul său, hipoclorit de sodiu și ozon. Este foarte important să țineți cont de nivelul pH-ului apei. Dacă se adaugă clor în apă cu un pH de cel puțin 8,0–8,5, atunci un efect bun va trebui să aștepte aproximativ o oră și jumătate. Hipocloritul de sodiu funcționează în același timp. Adesea apa tratată trebuie alcalinizată. Acest lucru se face în cazurile în care oxigenul acționează ca un agent oxidant și pH-ul apei nu ajunge la 7 unități.

Calculele arată că, pentru conversia manganului divalent în tetravalent, trebuie luate 1,3 mg de substanță reactivă per mg de mangan. Dar acest lucru este în teorie simplă; în practică, este de obicei necesar mult mai mult oxidant.

Dioxidul de clor sau ozonul, atunci când sunt tratate cu apă, acționează mult mai repede - doar aproximativ un sfert de oră. Adevărat, numai dacă pH-ul apei este de 6,5–7,0 unități. Conform calculelor stoichiometrice, 1,35 mg de dioxid de clor sau 1,45 mg de ozon vor merge la 1 mg de mangan divalent. Dar din nou, va fi necesar mai mult ozon decât în ​​calculele teoretice. Acest lucru se întâmplă deoarece în procesul de ozonare, oxizii de mangan descompun ozonul.

În general, există mai multe motive pentru care sunt necesari mai mulți reactivi decât este indicat în calcule. Mulți factori influențează procesul de oxidare a manganului în apă. De exemplu, acesta este nivelul pH-ului apei, prezența materiei organice în ea, durata reactivilor utilizați. Multe depind de echipamentul utilizat pentru proces. Practica arată că, de obicei, permanganatul de potasiu trebuie luat de 1-6 ori mai mult, ozonul - de 1,5-5 ori, iar oxidul de clor poate fi chiar necesar în cantitate de 1,5-10 ori mai mare.

Schimb de ioni

Schimbul de ioni implică cationizarea apei cu hidrogen sau sodiu. Pentru a elimina eficient sărurile de mangan dizolvate în apă, acesta trebuie tratat în două straturi de material schimbător de ioni. Pentru aceasta se folosesc două rășini: rășină schimbătoare de cationi cu ioni de hidrogen H+ și rășină schimbătoare de anioni cu ioni de hidroxil OH-. Sunt utilizate simultan și secvenţial. Acest amestec de rășini înlocuiește sărurile solubile în apă cu ioni de hidroxid OH- și hidrogen H+. Atunci când acești ioni sunt combinați, cele mai obișnuite molecule de apă sunt obținute fără prezența sării în ele.

În acest moment, această metodă de a scăpa de apă din impuritățile de mangan și fier este cea mai promițătoare. Principalul lucru este să alegeți combinația potrivită de rășini schimbătoare de ioni.

Distilare

Această metodă se bazează pe conversia apei în abur cu concentrația sa ulterioară. Știm cu toții că punctul de fierbere al apei este de 100°C. Dar asta nu înseamnă că va fi la fel și pentru alte substanțe. Această metodă de purificare a apei din mangan se bazează pe diferența de puncte de fierbere. Apa pura fierbe mai întâi și se transformă în abur. Alte elemente se evaporă numai după ce cea mai mare parte a apei a fiert. Astfel, obținem apă pură, fără impurități. Tehnologia este simplă și de înțeles pentru toată lumea, dar consumatoare de energie.

Filtre pentru purificarea apei din mangan

Filtrele în acest caz nu sunt atât de ușor de ales. Aici este necesar să se acționeze conform sistemului. Mai întâi, determinați compoziția apei care trebuie purificată din mangan. În al doilea rând, desemnează Cerințe minime la calitatea apei după ce a fost filtrată. În al treilea rând, atunci când alegeți un sistem de curățare, trebuie să acordați atenție următoarelor puncte:

asupra nivelului pH-ului apei;

Cantitatea de oxigen din apă sau dioxid de carbon;

Există amoniac sau hidrogen sulfurat în apă;

Importante sunt și caracteristicile alimentării cu apă: performanța și presiunea apei.

După aceea, puteți trece la alegerea materialului de filtrare pentru purificarea apei din mangan. Există câteva dintre ele care sunt cele mai populare.

SUPERFEROX

Materialul de filtrare SUPERFEROKS este conceput pentru a elimina ionii de fier și mangan dizolvați în apă, precum și pentru a reduce turbiditatea și culoarea apei. Baza mediului de filtrare este un material natural durabil „nisip roz” cu o peliculă catalitică depusă pe suprafața sa, constând din oxizi mai mari mangan. Acțiunea SUPERFEROKS se bazează pe 2 principii: sorbția (datorită structurii poroase a materialului) și oxidarea catalitică. Când apa este filtrată, oxizii de mangan din filmul catalitic accelerează procesul de oxidare a fierului feros în fier feric cu formarea hidroxidului corespunzător. Datorită porozității structurii materialului, formarea hidroxidului feric are loc atât la suprafața boabelor SUPERFEROX, cât și în interiorul porilor acestuia, ceea ce duce la creșterea capacității de murdărie și la o accelerare a procesului de îndepărtare a fierului în apă. Hidroxidul de fier rezultat este capabil să oxideze catalitic manganul divalent cu formarea de hidroxizi practic insolubili Mn(OH)3 și Mn(OH)4. Când resursa de filtrare este epuizată, pentru a restabili proprietățile mediului de filtrare, este necesară regenerarea instalației cu un flux invers de apă brută sau purificată (mai eficient cu un amestec apă-aer).

Ferosoft B

Încărcarea cu schimb de ioni cu mai multe componente FeroSoft este proiectată pentru o soluție cuprinzătoare a problemelor din sistemele de tratare a apei. Această încărcătură constă din mai multe rășini schimbătoare de ioni cu compoziție granulometrică diferită care vă permit să eliminați eficient sărurile de duritate (Ca2+ și Mg2+), impuritățile de fier (Fe3+ și Fe2+), manganul (Mn2+), compusi organici. Descărcarea este concepută pentru a rezolva cele mai frecvente probleme cu bând apă, este cel mai potrivit pentru utilizarea în sistemele de tratare a apei din casele de țară și cabane.

De unde să cumpărați filtre pentru purificarea apei din mangan

Este dificil pentru o persoană nepregătită să aleagă independent un filtru potrivit pentru purificarea apei. Din fericire, există specialiști pentru asta.

Biokit angajează profesioniști pentru a vă ajuta să alegeți cea mai bună opțiune. În plus, nu există nicio diferență fundamentală, aceasta este deja sistem existent tratarea apei, sau este încă în faza de proiectare. Decizia optimă se va baza pe datele furnizate.

Biokit oferă, de asemenea, o gamă largă de sisteme de osmoză inversă, filtre de apă și alte echipamente care pot readuce apa de la robinet la caracteristicile sale naturale.

Specialistii nostri sunt pregatiti sa va ajute:

Conectați singur sistemul de filtrare;

Înțelegeți procesul de alegere a filtrelor de apă;

Ridicați materiale de schimb;

Depanați sau rezolvați problemele cu implicarea instalatorilor specialiști;

Găsiți răspunsuri la întrebările dvs. la telefon.

Încredeți sistemele de purificare a apei de la Biokit - lăsați-vă familia să fie sănătoasă!