Ťažké kovy sú veľmi nebezpečné toxické látky. V súčasnosti je sledovanie hladín rôznych takýchto látok obzvlášť dôležité v priemyselných a mestských oblastiach.

Hoci každý vie, čo sú ťažké kovy, nie každý vie, ktoré chemické prvky ešte patria do tejto kategórie. Existuje mnoho kritérií, podľa ktorých rôzni vedci definujú ťažké kovy: toxicita, hustota, atómová hmotnosť, biochemické a geochemické cykly, distribúcia v prírode. Podľa jedného kritéria medzi ťažké kovy patrí arzén (metaloid) a bizmut (krehký kov).

Všeobecné fakty o ťažkých kovoch

Je známych viac ako 40 prvkov, ktoré sú klasifikované ako ťažké kovy. Oni majú atómová hmotnosť viac ako 50 a.u. Aj keď sa to môže zdať zvláštne, práve tieto prvky sú vysoko toxické aj pri nízkej kumulácii pre živé organizmy. V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo…Pb, Hg, U, Th… všetky patria do tejto kategórie. Aj napriek ich toxicite sú mnohé z nich dôležité stopové prvky iné ako kadmium, ortuť, olovo a bizmut, pre ktoré nebola nájdená žiadna biologická úloha.

Podľa inej klasifikácie (konkrétne N. Reimers) sú ťažké kovy prvky, ktoré majú hustotu väčšiu ako 8 g / cm3. Teda bude menej týchto prvkov: Pb, Zn, Bi, Sn, Cd, Cu, Ni, Co, Sb.

Teoreticky možno ťažké kovy nazvať celou periodickou sústavou prvkov počnúc vanádom, no výskumníci nám dokazujú, že to nie je celkom pravda. Takáto teória je spôsobená tým, že nie všetky sa v prírode vyskytujú v toxických medziach a zmätok v biologických procesoch je u mnohých minimálny. To je dôvod, prečo mnohé zahŕňajú do tejto kategórie iba olovo, ortuť, kadmium a arzén. Európska hospodárska komisia OSN s týmto názorom nesúhlasí a za ťažké kovy považuje zinok, arzén, selén a antimón. Ten istý N. Reimers sa domnieva, že odstránením vzácnych a ušľachtilých prvkov z periodickej tabuľky zostávajú ťažké kovy. Ale to tiež nie je pravidlo, iní do tejto triedy pridávajú zlato, platinu, striebro, volfrám, železo, mangán. Preto ti hovorím, že v tejto téme stále nie je jasno...

Diskusia o rovnováhe iónov rôzne látky v roztoku zistíme, že rozpustnosť takýchto častíc súvisí s mnohými faktormi. Hlavnými faktormi solubilizácie sú pH, prítomnosť ligandov v roztoku a redoxný potenciál. Podieľajú sa na procesoch oxidácie týchto prvkov z jedného oxidačného stavu do druhého, pri ktorých je rozpustnosť iónu v roztoku vyššia.

V závislosti od povahy iónov môžu v roztoku prebiehať rôzne procesy:

• hydrolýza,
• komplexácia s rôznymi ligandami;
• hydrolytická polymerizácia.

Vďaka týmto procesom sa ióny môžu vyzrážať alebo zostať stabilné v roztoku. Od toho závisia katalytické vlastnosti určitého prvku a jeho dostupnosť pre živé organizmy.

Mnohé ťažké kovy tvoria pomerne stabilné komplexy s organickými látkami. Tieto komplexy sú súčasťou mechanizmu migrácie týchto prvkov v rybníkoch. Takmer všetky cheláty ťažkých kovov sú v roztoku stabilné. Tiež komplexy pôdnych kyselín so soľami rôznych kovov (molybdén, meď, urán, hliník, železo, titán, vanád) majú dobrú rozpustnosť v neutrálnom, mierne alkalickom a mierne kyslom prostredí. Táto skutočnosť je veľmi dôležitá, pretože takéto komplexy sa môžu v rozpustenom stave pohybovať na veľké vzdialenosti. Najviac vystavené vodné zdroje- ide o nízko mineralizované a povrchové vodné útvary, kde nedochádza k tvorbe iných takýchto komplexov. Pre pochopenie faktorov, ktoré regulujú hladinu chemického prvku v riekach a jazerách, ich chemickú reaktivitu, biologickú dostupnosť a toxicitu, je potrebné poznať nielen celkový obsah, ale aj podiel voľných resp. súvisiace formy kov.

V dôsledku migrácie ťažkých kovov do kovových komplexov v roztoku môžu nastať tieto následky:

1. Po prvé, kumulácia iónov chemického prvku sa zvyšuje v dôsledku ich prechodu zo spodných sedimentov do prírodných roztokov;
2. Po druhé, existuje možnosť zmeny membránovej permeability výsledných komplexov, na rozdiel od bežných iónov;
3. Tiež toxicita prvku v komplexnej forme sa môže líšiť od obvyklej iónovej formy.

Napríklad kadmium, ortuť a meď v chelátových formách majú menšiu toxicitu ako voľné ióny. Preto nie je správne hovoriť o toxicite, biologickej dostupnosti, chemikálii reaktivita len celkovým obsahom určitého prvku, pričom sa nezohľadňuje podiel voľných a viazaných foriem chemického prvku.

Odkiaľ pochádzajú ťažké kovy v našom prostredí? Príčinou prítomnosti takýchto prvkov môžu byť odpadové vody z rôznych priemyselných zariadení zapojených do metalurgie železa a neželezných kovov, strojárstva a galvanizácie. Niektoré chemikálie sa nachádzajú v pesticídoch a hnojivách, a preto môžu byť zdrojom znečistenia miestnych rybníkov.

A ak vstúpite do tajov chémie, potom hlavným vinníkom zvyšovania hladiny rozpustných solí ťažkých kovov sú kyslé dažde (acidifikácia). Zníženie kyslosti prostredia (zníženie pH) má za následok prechod ťažkých kovov z ťažko rozpustných zlúčenín (hydroxidy, uhličitany, sírany) na ľahšie rozpustné (dusičnany, hydrosírany, dusitany, hydrogénuhličitany, chloridy) v pôde. Riešenie.

Vanád (V)

V prvom rade treba poznamenať, že kontaminácia týmto prvkom prírodnými prostriedkami je nepravdepodobná, pretože tento prvok je veľmi rozptýlený v zemská kôra. V prírode sa nachádza v asfaltoch, bitúmenoch, uhlí, železných rudách. Ropa je významným zdrojom znečistenia.

Obsah vanádu v prírodných nádržiach

Prírodné nádrže obsahujú zanedbateľné množstvo vanádu:

• v riekach - 0,2 - 4,5 µg / l,
• v moriach (v priemere) - 2 μg / l.

Aniónové komplexy (V 10 O 26) 6- a (V 4 O 12) 4- sú veľmi dôležité v procesoch prechodu vanádu v rozpustenom stave. Veľmi dôležité sú aj rozpustné komplexy vanádu s organickými látkami, ako sú humínové kyseliny.

Maximálna povolená koncentrácia vanádu pre vodné prostredie

Vanád vo vysokých dávkach je pre človeka veľmi škodlivý. Maximálna prípustná koncentrácia pre vodné prostredie (MAC) je 0,1 mg/l a v rybníkoch je MAK chovu rýb ešte nižšia - 0,001 mg/l.

bizmut (Bi)

Bizmut sa môže dostať do riek a jazier hlavne v dôsledku procesov vylúhovania minerálov obsahujúcich bizmut. Existujú aj človekom vytvorené zdroje znečistenia týmto prvkom. Môžu to byť továrne na sklo, parfumy a farmaceutické výrobky.

Obsah bizmutu v prírodných nádržiach

• Rieky a jazerá obsahujú menej ako mikrogram bizmutu na liter.
• Ale podzemná voda môže obsahovať aj 20 μg / l.
• V moriach bizmut spravidla nepresahuje 0,02 µg/l.

Maximálna povolená koncentrácia bizmutu pre vodné prostredie

Maximálna povolená koncentrácia bizmutu pre vodné prostredie je 0,1 mg/l.

Železo (Fe)

železo - chemický prvok nie je vzácny, je obsiahnutý v mnohých mineráloch a horninách, a preto v prírodných nádržiach je hladina tohto prvku vyššia ako u iných kovov. Môže sa vyskytnúť v dôsledku zvetrávacích procesov. skaly ničenie týchto hornín a rozpúšťanie. Vytváraním rôznych komplexov s organickými látkami z roztoku môže byť železo v koloidnom, rozpustenom a suspendovanom stave. Nemožno nespomenúť antropogénne zdroje znečistenia železom. Odpadová voda z hutníckych, kovoobrábacích závodov, tovární na výrobu farieb a lakov a textilných závodov niekedy stráca vodný kameň kvôli prebytku železa.

Množstvo železa v riekach a jazerách závisí od chemické zloženie roztoku, pH a čiastočne na teplote. Vážené formy zlúčenín železa majú veľkosť viac ako 0,45 μg. Hlavnými látkami, ktoré sú súčasťou týchto častíc, sú suspenzie so sorbovanými zlúčeninami železa, hydrát oxidu železa a ďalšie minerály obsahujúce železo. Menšie častice, tj koloidné formy železa, sa zvažujú spolu s rozpustenými zlúčeninami železa. Železo v rozpustenom stave pozostáva z iónov, hydroxokomplexov a komplexov. V závislosti od valencie sa zistilo, že Fe(II) migruje v iónovej forme, zatiaľ čo Fe(III) zostáva v rozpustenom stave v neprítomnosti rôznych komplexov.

V rovnováhe zlúčenín železa v vodný roztok, veľmi dôležitá je aj úloha oxidačných procesov, chemických aj biochemických (železité baktérie). Tieto baktérie sú zodpovedné za prechod iónov železa Fe(II) do stavu Fe(III). Zlúčeniny železa majú tendenciu hydrolyzovať a zrážať Fe(OH)3. Fe(II) aj Fe(III) sú náchylné na tvorbu hydroxokomplexov typu – , + , 3+ , 4+ , ​​+ v závislosti od kyslosti roztoku. Za normálnych podmienok v riekach a jazerách je Fe(III) spojený s rôznymi rozpustenými anorganickými a organickými látkami. Pri pH vyššom ako 8 sa Fe(III) transformuje na Fe(OH)3. Najmenej prebádané sú koloidné formy zlúčenín železa.

Obsah železa v prírodných vodách

V riekach a jazerách hladina železa kolíše na úrovni n * 0,1 mg/l, ale v blízkosti močiarov môže stúpať až na niekoľko mg/l. V močiaroch sa železo koncentruje vo forme humátových solí (solí humínových kyselín).

Podzemné nádrže s nízkym pH obsahujú rekordné množstvo železa – až niekoľko stoviek miligramov na liter.

Železo je dôležitý stopový prvok a závisí od neho mnoho dôležitých biologických procesov. Ovplyvňuje intenzitu rozvoja fytoplanktónu a závisí od toho kvalita mikroflóry vo vodných útvaroch.

Hladina železa v riekach a jazerách je sezónna. Najvyššie koncentrácie vo vodných útvaroch sú pozorované v zime av lete v dôsledku stagnácie vody, ale na jar a na jeseň hladina tohto prvku výrazne klesá v dôsledku miešania vodných hmôt.

Veľké množstvo kyslíka teda vedie k oxidácii železa z dvojmocnej formy na trojmocnú za vzniku hydroxidu železa, ktorý sa vyzráža.

Maximálna prípustná koncentrácia železa pre vodné prostredie

Voda s veľkým množstvom železa (viac ako 1-2 mg / l) sa vyznačuje zlou chuťou. Má nepríjemnú sťahujúcu chuť a je nevhodný na priemyselné účely.

MPC železa pre vodné prostredie je 0,3 mg/l a v rybníkoch je MPC rybích fariem 0,1 mg/l.

kadmium (Cd)

Ku kontaminácii kadmiom môže dôjsť pri vyplavovaní pôdy, pri rozklade rôznych mikroorganizmov, ktoré ho akumulujú, a tiež v dôsledku migrácie z medených a polymetalických rúd.

Za kontamináciu týmto kovom je zodpovedný aj človek. Odpadové vody z rôznych podnikov zaoberajúcich sa úpravou rúd, galvanickou, chemickou, metalurgickou výrobou môžu obsahovať veľké množstvo zlúčenín kadmia.

Prirodzenými procesmi na zníženie hladiny zlúčenín kadmia sú sorpcia, jeho konzumácia mikroorganizmami a vyzrážanie ťažko rozpustného uhličitanu kademnatého.

V roztoku je kadmium spravidla vo forme organo-minerálnych a minerálnych komplexov. Najdôležitejšími suspendovanými formami tohto prvku sú sorbované látky na báze kadmia. Veľmi dôležitá je migrácia kadmia v živých organizmoch (hydrobionitoch).

Obsah kadmia v prírodných vodných útvaroch

Hladina kadmia v čistých riekach a jazerách kolíše na úrovni menej ako mikrogram na liter, v znečistených vodách dosahuje hladina tohto prvku niekoľko mikrogramov na liter.

Niektorí vedci sa domnievajú, že kadmium v ​​malých množstvách môže byť dôležité pre normálny vývoj zvierat a ľudí. Zvýšené koncentrácie kadmia sú pre živé organizmy veľmi nebezpečné.

Maximálna povolená koncentrácia kadmia pre vodné prostredie

MPC pre vodné prostredie nepresahuje 1 µg/l av rybníkoch je MPC pre rybie farmy menej ako 0,5 µg/l.

kobalt (Co)

Rieky a jazerá môžu byť kontaminované kobaltom v dôsledku vylúhovania medených a iných rúd, z pôdy pri rozklade vyhynutých organizmov (živočíchov a rastlín) a samozrejme v dôsledku činnosti chemických, hutníckych a kovospracujúcich podnikov. .

Hlavné formy zlúčenín kobaltu sú v rozpustenom a suspendovanom stave. Zmeny medzi týmito dvoma stavmi sa môžu vyskytnúť v dôsledku zmien pH, teploty a zloženia roztoku. V rozpustenom stave sa kobalt nachádza vo forme organických komplexov. Rieky a jazerá majú tú vlastnosť, že kobalt je zastúpený dvojmocným katiónom. V prítomnosti veľkého počtu oxidačných činidiel v roztoku môže byť kobalt oxidovaný na trojmocný katión.

Nachádza sa v rastlinách a zvieratách, pretože hrá dôležitú úlohu pri ich vývoji. Je to jeden z hlavných stopových prvkov. Ak je v pôde nedostatok kobaltu, jeho hladina v rastlinách bude nižšia ako zvyčajne a v dôsledku toho sa môžu u zvierat objaviť zdravotné problémy (hrozí anémia). Táto skutočnosť je pozorovaná najmä v tajge-lesnej mimočernozemnej zóne. Je súčasťou vitamínu B 12, reguluje vstrebávanie dusíkatých látok, zvyšuje hladinu chlorofylu a kyseliny askorbovej. Bez nej nemôžu rastliny rásť požadované množstvo veverička. Ako všetky ťažké kovy, môže byť vo veľkých množstvách toxický.

Obsah kobaltu v prírodných vodách

• Hladiny kobaltu v riekach sa pohybujú od niekoľkých mikrogramov do miligramov na liter.
• V moriach je priemerná hladina kadmia 0,5 µg/l.

Najvyššia prípustná koncentrácia kobaltu pre vodné prostredie

MPC pre kobalt pre vodné prostredie je 0,1 mg/l av rybníkoch je MPC pre rybie farmy 0,01 mg/l.

mangán (Mn)

Mangán sa do riek a jazier dostáva rovnakými mechanizmami ako železo. K uvoľňovaniu tohto prvku v roztoku dochádza najmä pri lúhovaní minerálov a rúd, ktoré obsahujú mangán (čierny oker, brownit, pyrolusit, psilomelán). Mangán môže pochádzať aj z rozkladu rôznych organizmov. Na znečistení mangánom má, myslím, najväčší podiel priemysel (splašky z baní, chemický priemysel, hutníctvo).

K poklesu množstva asimilovateľného kovu v roztoku dochádza, ako v prípade iných kovov za aeróbnych podmienok. Mn(II) sa oxiduje na Mn(IV), v dôsledku čoho sa vyzráža vo forme Mn02. Dôležitými faktormi pri takýchto procesoch sú teplota, množstvo rozpusteného kyslíka v roztoku a pH. Zníženie rozpusteného mangánu v roztoku môže nastať, keď ho konzumujú riasy.

Mangán migruje hlavne vo forme suspenzií, ktoré spravidla naznačujú zloženie okolitých hornín. Obsahujú ho ako zmes s inými kovmi vo forme hydroxidov. Prevaha mangánu v koloidnej a rozpustenej forme naznačuje, že je spojený s organickými zlúčeninami tvoriacimi komplexy. Stabilné komplexy sú viditeľné so síranmi a hydrogénuhličitanmi. S chlórom tvorí mangán komplexy menej často. Na rozdiel od iných kovov je slabšie zadržaný v komplexoch. Trojmocný mangán tvorí takéto zlúčeniny iba v prítomnosti agresívnych ligandov. Ostatné iónové formy (Mn 4+, Mn 7+) sú menej zriedkavé alebo sa za normálnych podmienok v riekach a jazerách vôbec nevyskytujú.

Obsah mangánu v prírodných vodných útvaroch

Moria sú považované za najchudobnejšie na mangán - 2 μg / l, v riekach je jeho obsah vyšší - až 160 μg / l, ale podzemné nádrže sú tentoraz šampiónmi - od 100 μg do niekoľkých mg / l.

Mangán je charakterizovaný sezónnymi výkyvmi koncentrácie, podobne ako železo.

Bolo identifikovaných veľa faktorov, ktoré ovplyvňujú hladinu voľného mangánu v roztoku: prepojenie riek a jazier s podzemnými nádržami, prítomnosť fotosyntetických organizmov, aeróbne podmienky, rozklad biomasy (odumreté organizmy a rastliny).

Dôležitá biochemická úloha tohto prvku, pretože je zaradený do skupiny mikroelementov. Pri nedostatku mangánu sú inhibované mnohé procesy. Zvyšuje intenzitu fotosyntézy, podieľa sa na metabolizme dusíka, chráni bunky pred negatívnymi účinkami Fe (II) a zároveň ho oxiduje na trojmocnú formu.

Najvyššia prípustná koncentrácia mangánu pre vodné prostredie

MPC pre mangán pre zásobníky je 0,1 mg/l.

meď (Cu)

Ani jeden mikroelement nemá pre živé organizmy takú dôležitú úlohu! Meď je jedným z najvyhľadávanejších stopových prvkov. Je súčasťou mnohých enzýmov. Bez nej v živom organizme nefunguje takmer nič: je narušená syntéza bielkovín, vitamínov a tukov. Bez nej sa rastliny nemôžu rozmnožovať. Napriek tomu nadmerné množstvo medi spôsobuje veľkú intoxikáciu všetkých druhov živých organizmov.

Hladiny medi v prírodných vodách

Hoci má meď dve iónové formy, Cu(II) sa najčastejšie vyskytuje v roztoku. Zvyčajne sú zlúčeniny Cu(I) ťažko rozpustné v roztoku (Cu 2 S, CuCl, Cu 2 O). V prítomnosti akýchkoľvek ligandov môžu vznikať rôzne vodné iónové medi.

Pri dnešnom vysokom využívaní medi v priemysle a poľnohospodárstvo, tento kov môže spôsobiť znečistenie životné prostredie. Chemické, hutnícke závody, bane môžu byť zdrojom odpadových vôd s vysokým obsahom medi. Procesy erózie potrubia tiež prispievajú ku kontaminácii medi. Najvýznamnejšie minerály s vysokým obsahom medi sú malachit, bornit, chalkopyrit, chalkocit, azurit, brontantín.

Maximálna povolená koncentrácia medi pre vodné prostredie

MPC medi pre vodné prostredie sa považuje za 0,1 mg/l, v rybníkoch je MPC medi z chovu rýb znížená na 0,001 mg/l.

molybdén (Mo)

Pri lúhovaní minerálov s vysokým obsahom molybdénu sa uvoľňujú rôzne zlúčeniny molybdénu. Vysoké hladiny molybdénu možno pozorovať v riekach a jazerách, ktoré sa nachádzajú v blízkosti závodov na spracovanie a priemyslu neželezných kovov. V dôsledku rôznych procesov zrážania ťažko rozpustných zlúčenín, adsorpcie na povrchu rôznych hornín, ako aj spotreby vodnými riasami a rastlinami sa jeho množstvo môže výrazne znížiť.

Molybdén môže byť väčšinou v roztoku vo forme aniónu MoO 4 2-. Existuje možnosť prítomnosti molybdén-organických komplexov. Vzhľadom na to, že pri oxidácii molybdenitu vznikajú sypké jemne dispergované zlúčeniny, zvyšuje sa hladina koloidného molybdénu.

Obsah molybdénu v prírodných nádržiach

Hladiny molybdénu v riekach sa pohybujú medzi 2,1 a 10,6 µg/l. V moriach a oceánoch je jeho obsah 10 µg/l.

Molybdén v nízkych koncentráciách napomáha normálnemu vývoju organizmu (rastlinného aj živočíšneho), pretože je zaradený do kategórie mikroprvkov. Aj on je neoddeliteľnou súčasťou rôzne enzýmy, ako je xantínoxyláza. Pri nedostatku molybdénu dochádza k nedostatku tohto enzýmu a tým môžu nastať negatívne účinky. Nadbytok tohto prvku tiež nie je vítaný, pretože je narušený normálny metabolizmus.

Najvyššia prípustná koncentrácia molybdénu pre vodné prostredie

MPC pre molybdén v útvaroch povrchových vôd by nemala presiahnuť 0,25 mg/l.

Arzén (As)

Kontaminované arzénom sú najmä oblasti, ktoré sú v blízkosti minerálnych baní s vysokým obsahom tohto prvku (volfrám, meď-kobalt, polymetalické rudy). Veľmi malé množstvo arzénu sa môže vyskytnúť pri rozklade živých organizmov. Vďaka vodným organizmom ho môžu tieto absorbovať. V období rýchleho rozvoja planktónu sa pozoruje intenzívna asimilácia arzénu z roztoku.

Za najvýznamnejšie znečisťujúce látky arzénu sa považuje obohacovací priemysel, továrne na pesticídy a farbivá a poľnohospodárstvo.

Jazerá a rieky obsahujú arzén v dvoch stavoch: suspendovaný a rozpustený. Pomery medzi týmito formami sa môžu meniť v závislosti od pH roztoku a chemického zloženia roztoku. V rozpustenom stave môže byť arzén trojmocný alebo päťmocný a prechádza do aniónových foriem.

Hladiny arzénu v prírodných vodách

V riekach je obsah arzénu spravidla veľmi nízky (na úrovni µg/l) a v moriach - v priemere 3 µg/l. Niektoré minerálne vody môžu obsahovať veľké množstvo arzénu (až niekoľko miligramov na liter).

Väčšina arzénu môže obsahovať podzemné zásobníky – až niekoľko desiatok miligramov na liter.

Jeho zlúčeniny sú vysoko toxické pre všetky zvieratá a pre ľudí. Vo veľkých množstvách sú narušené procesy oxidácie a transportu kyslíka do buniek.

Maximálna povolená koncentrácia arzénu pre vodné prostredie

MPC pre arzén pre vodné prostredie je 50 μg/l a v rybníkoch je MPC pre rybie farmy tiež 50 μg/l.

nikel (Ni)

Obsah niklu v jazerách a riekach je ovplyvnený miestnymi horninami. Ak sa v blízkosti zásobníka nachádzajú ložiská niklových a železoniklových rúd, koncentrácia môže byť ešte vyššia ako normálne. Nikel sa môže dostať do jazier a riek, keď sa rastliny a zvieratá rozkladajú. Modrozelené riasy obsahujú rekordné množstvo niklu v porovnaní s inými rastlinnými organizmami. Dôležité odpadové vody s vysokým obsahom niklu sa uvoľňujú pri výrobe syntetického kaučuku, pri procesoch pokovovania niklom. Nikel sa vo veľkom množstve uvoľňuje aj pri spaľovaní uhlia a ropy.

Vysoké pH môže spôsobiť vyzrážanie niklu vo forme síranov, kyanidov, uhličitanov alebo hydroxidov. Živé organizmy môžu znížiť hladinu mobilného niklu jeho konzumáciou. Dôležité sú aj procesy adsorpcie na povrchu hornín.

Voda môže obsahovať nikel v rozpustenej, koloidnej a suspendovanej forme (rovnováha medzi týmito stavmi závisí od pH média, teploty a zloženia vody). Hydroxid železa, uhličitan vápenatý, hlinka dobre adsorbujú zlúčeniny obsahujúce nikel. Rozpustený nikel je vo forme komplexov s fulvovými a humínovými kyselinami, ako aj s aminokyselinami a kyanidmi. Ni 2+ sa považuje za najstabilnejšiu iónovú formu. Ni 3+ sa zvyčajne tvorí pri vysokom pH.

V polovici 50. rokov 20. storočia bol nikel zaradený do zoznamu stopových prvkov, pretože hrá dôležitú úlohu v rôznych procesoch ako katalyzátor. V nízkych dávkach priaznivo ovplyvňuje hematopoetické procesy. Veľké dávky sú stále veľmi nebezpečné pre zdravie, pretože nikel je karcinogénny chemický prvok a môže vyvolať rôzne ochorenia dýchacieho systému. Voľný Ni 2+ je toxickejší ako vo forme komplexov (približne 2-krát).

Úroveň niklu v prírodných vodách

Maximálna povolená koncentrácia niklu pre vodné prostredie

MPC pre nikel pre vodné prostredie je 0,1 mg/l, ale v rybníkoch je MPC pre rybie farmy 0,01 mg/l.

Cín (Sn)

Prírodným zdrojom cínu sú minerály, ktoré tento prvok obsahujú (stanín, kasiterit). Antropogénnymi zdrojmi sú závody a továrne na výrobu rôznych organických farieb a hutnícky priemysel pracujúci s prídavkom cínu.

Cín je málo toxický kov, a preto jedením z kovových plechoviek neriskujeme svoje zdravie.

Jazerá a rieky obsahujú menej ako mikrogram cínu na liter vody. Podzemné zásobníky môžu obsahovať niekoľko mikrogramov cínu na liter.

Maximálna prípustná koncentrácia cínu pre vodné prostredie

Maximálna povolená koncentrácia cínu pre vodné prostredie je 2 mg/l.

Ortuť (Hg)

hlavne, zvýšená hladina ortuť vo vode je vidieť v oblastiach, kde sú ložiská ortuti. Najbežnejšie minerály sú živý kameň, rumelka, metacinnabarit. Odpadová voda z výrobných závodov rôzne lieky, pesticídy, farbivá môžu obsahovať dôležité množstvá ortuti. Tepelné elektrárne (ktoré využívajú uhlie ako palivo) sa považujú za ďalší významný zdroj znečistenia ortuťou.

Jeho hladina v roztoku klesá najmä vďaka morským živočíchom a rastlinám, ktoré ortuť akumulujú a dokonca koncentrujú! Niekedy obsah ortuti v morskom živote stúpne niekoľkonásobne vyššie ako v morskom prostredí.

Prírodná voda obsahuje ortuť v dvoch formách: suspendovaná (vo forme sorbovaných zlúčenín) a rozpustená (komplexné, minerálne zlúčeniny ortuti). V určitých oblastiach oceánov sa ortuť môže objaviť ako komplexy metylortuti.

Ortuť a jej zlúčeniny sú vysoko toxické. Vo vysokých koncentráciách pôsobí negatívne na nervový systém, vyvoláva zmeny v krvi, ovplyvňuje sekréciu tráviaceho traktu a motorické funkcie. Produkty spracovania ortuti baktériami sú veľmi nebezpečné. Môžu sa syntetizovať organickej hmoty na báze ortuti, ktoré sú mnohonásobne toxickejšie ako anorganické zlúčeniny. Pri konzumácii rýb sa do nášho tela môžu dostať zlúčeniny ortuti.

Najvyššia prípustná koncentrácia ortuti pre vodné prostredie

MPC ortuti v obyčajná voda- 0,5 µg/l av rybníkoch je maximálny limit koncentrácie pre rybie farmy nižší ako 0,1 µg/l.

Olovo (Pb)

Rieky a jazerá môžu byť znečistené olovom prirodzeným spôsobom pri vymývaní olovených minerálov (galenit, anglesit, cerusit) a antropogénnym spôsobom (spaľovanie uhlia, používanie tetraetylolova v palive, vypúšťanie z úpravní rúd, odpadové vody z bane a hutnícke závody). Zrážanie zlúčenín olova a adsorpcia týchto látok na povrchu rôznych hornín sú najdôležitejšie prírodné metódy na zníženie jeho hladiny v roztoku. Od biologické faktory, hydrobionty vedú k zníženiu hladiny olova v roztoku.

Olovo v riekach a jazerách je v suspendovanej a rozpustenej forme (minerálne a organo-minerálne komplexy). Olovo je tiež vo forme nerozpustných látok: sírany, uhličitany, sulfidy.

Obsah olova v prírodných vodách

O toxicite tohto ťažkého kovu sme už veľa počuli. Je veľmi nebezpečný už v malých množstvách a môže spôsobiť intoxikáciu. Olovo sa do tela dostáva cez dýchací a tráviaci systém. Jeho vylučovanie z tela je veľmi pomalé a môže sa hromadiť v obličkách, kostiach a pečeni.

Maximálna povolená koncentrácia olova pre vodné prostredie

MPC pre olovo pre vodné prostredie je 0,03 mg/l av rybníkoch je MPC pre rybie farmy 0,1 mg/l.

Tetraetyl olovo

Slúži ako antidetonačný prostriedok v motorových palivách. Hlavným zdrojom znečistenia touto látkou sú teda vozidlá.

Táto zlúčenina je vysoko toxická a môže sa hromadiť v tele.

Maximálna povolená koncentrácia tetraetylolova pre vodné prostredie

Maximálna prípustná hladina tejto látky sa blíži k nule.

Tetraetylolovo nie je vo všeobecnosti povolené v zložení vôd.

Striebro (AG)

Striebro sa do riek a jazier dostáva hlavne z podzemných nádrží a v dôsledku vypúšťania odpadových vôd z podnikov (fotografické podniky, obohacovacie závody) a baní. Ďalším zdrojom striebra môžu byť algicídne a baktericídne činidlá.

V roztoku sú najdôležitejšími zlúčeninami halogenidové soli striebra.

Obsah striebra v prírodných vodách

V čistých riekach a jazerách je obsah striebra menší ako mikrogram na liter, v moriach - 0,3 µg / l. Podzemné zásobníky obsahujú až niekoľko desiatok mikrogramov na liter.

Striebro v iónovej forme (pri určitých koncentráciách) má bakteriostatický a baktericídny účinok. Aby bolo možné vodu sterilizovať striebrom, jeho koncentrácia musí byť väčšia ako 2 * 10 -11 mol / l. Biologická úloha striebro v tele stále nie je dobre známe.

Maximálna povolená koncentrácia striebra pre vodné prostredie

Maximálne prípustné striebro pre vodné prostredie je 0,05 mg/l.

Prevalencia mangánu je pomerne vysoká, medzi najrozšírenejšími minerálmi sa radí na 14. miesto. Je prítomný v mnohých produktoch a prirodzene vo vode, keďže sa výborne rozpúšťa. A ako každý prvok v potravinách môže byť prospešný alebo škodlivý. Preto je veľmi dôležité čistenie vody od mangánu a jej udržiavanie v uspokojivej norme.

GOST: mangán v pitnej vode

• v centralizovaných systémoch - ≤ 0,1 mg/l;
• mangán vo vode zo studní a iných otvorených zdrojov - ≤ 0,5 mg/l.

V prírode môže mangán tvoriť až 8 druhov oxidov, od MnO po Mn5O8 a je súčasťou medených a železných rúd. Tvorba oxidov závisí od zloženia média a vonkajších fyzikálnych parametrov. Najstabilnejší oxid - MnO2, ktorý je tiež najbežnejší v útrobách zeme, sa nazýval pyrolusit.

Vzhľadom na široké využitie minerálu v metalurgii a chemická výroba, osobitná pozornosť sa venuje jeho obsahu v priemyselných odpadových vodách. Množstvo mangánu v odpadovej vode by nemalo presiahnuť 0,01 mg/dm3.

Mangán vo vode: účinky na organizmus a vizuálne určenie jeho prítomnosti

Ako je známe z lekárskej praxe, dokonca aj toxická látka v malom množstve môže mať priaznivý vplyv na telo, ale prekročenie jej normy povedie k nenapraviteľným následkom.

Užitočné funkcie mangánu v tele

V závislosti od veku sa prípustné denné dávky líšia a sú:

Mangán je možné získať z vody aj potravy. Územie Ruska nemá oblasti so slabým obsahom Mn, vo vode je dokonca nadbytok mangánu. Účasť minerálu na fyziologických procesoch živých organizmov je nenahraditeľná. Jeho hlavné funkcie:

• korekcia hladín glukózy, stimulácia syntézy kyseliny askorbovej;
• obmedzenie rozvoja cukrovky;
• podporné aktivity nervový systém a mozog;
• produkcia cholesterolu a pomoc pri fungovaní pankreasu;
• tvorba spojivového, chrupavkového a kostného tkaniva;
• regulácia metabolizmu lipidov a prevencia stukovatenia pečene;
• účasť na delení a obnove buniek;
• obmedzenie aktivity cholesterolu a zabránenie rastu "plakov";
• aktivácia enzýmov pre telo na asimiláciu vitamínov B1, C a biotínu.

Môže byť použitý ako antioxidant pri interakcii s Fe a Cu. Zadržiavať mangán v tele P a Ca. Konzumácia jedla s vysokým obsahom sacharidov vedie k rýchlemu vyčerpaniu zásob Mn v tele. Množstvo mangánu vo vode môže mať pozitívne aj negatívne účinky. Za určitých podmienok sa tvorí nedostatok mangánu, norma vo vode nepokrýva jeho dennú potrebu pre dojčiace matky a športovcov.

Škody z prebytočného mangánu vo vode

Aké je nebezpečenstvo mangánu vo vode pre fyziologické funkcie, znižuje vstrebávanie železa a konkuruje medi, a to je anémia a ospalosť. Značné poškodenie je spôsobené aj centrálnemu nervovému systému, čo sa prejavuje znížením účinnosti a rozvojom skorej amnézie. Ťažký kov Mn vo veľkých dávkach môže poškodiť pľúca, pečeň a srdce a zastaviť laktáciu u dojčiacich žien.

Zdravie je jednou z hlavných túžob človeka, ale každodenné problémy spôsobené zlúčeninami mangánu dokážu veľa nahnevať. Vizuálne stanovenie mangánu v pitná voda, sa vykonáva kontrolou vodovodných armatúr a náradia, ktoré boli dlhší čas v kontakte s kvapalinou z vodovodu.

Najčastejšie minerál sprevádza železité železo a tvorí s ním nerozpustné zlúčeniny. Na vodovodnom potrubí, kuchynskom riade sa tvoria čierne povlaky, v elektrospotrebičoch sa rýchlo usadzuje vodný kameň, znižuje sa priechodnosť potrubí. Príliš vysoká úroveň znečistenia, ktorá je viditeľná už pri nasávaní vody z kohútika a dokonca je cítiť aj chuťou a vôňou. V týchto prípadoch je potrebné okamžite urobiť rozbor vody, mangán a železo by mali byť hlavné parametre, ktoré sa v nej študujú.

Čistenie vody od železa a mangánu

Vo vode z vodovodu alebo artézskej vody je minerál vo forme dvojmocného kladného iónu (Mn2 +), ktorý sa dobre rozpúšťa v kvapalinách. Na odstránenie mangánu z vody sa mení na nerozpustné formy - trojmocné alebo štvormocné. Hustá zrazenina sa odstráni granulovaným katalytickým médiom alebo iónomeničovými živicami.

Mangánové vodné filtre a spôsoby filtrácie

Metódy používané pri demanganizácii:

Prevzdušňovanie. Používa sa v prítomnosti železnatého železa vo vode. Pôsobením prevzdušňovania sa železo oxiduje a mení sa na hydroxid. Výsledná zlúčenina viaže dvojmocný mangán a vyzráža ho. Pevné nečistoty sa filtrujú cez kremenný piesok.

katalytická oxidácia. Vykonáva sa hydroxidom 4-mocného mangánu.

Činidlá-oxidátory. Používa ozón, chlórnan sodný, samotný chlór a jeho oxid.

iónová výmena. Vykonávajú ho dva typy živíc: aniónová výmena (OH–) a výmena katiónov (H+).

Destilácia. Na základe rozdielu medzi bodmi varu vody a jej nečistôt. Po zákroku je potrebná mineralizácia vody.

V závislosti od výsledkov analýzy objemu mangánu vo vode sa vyberie filter so špecifickou metódou filtrácie. Alebo dodatočnú úpravu vody vykonáva komplex filtračných komponentov, ktoré dôsledne znižujú kontamináciu tekutín.

Znečistenie vody mangánom - vážny problém pri príprave vody na použitie.

Zdrojom znečistenia mangánom je stúpanie hlbokej vody pri tektonických pohyboch zeme. Ale to nie je také bežné ako znečistenie odpadových vôd z krajín, kde sa používajú hnojivá s obsahom mangánu. Mangán je ťažký kov a zvýšenie jeho koncentrácie ohrozuje organizmus vážnymi následkami. Zároveň sa zvýšenie množstva mangánu vo vode dá zistiť navonok vzhľadom a chuťou len pri veľmi vysoký stupeň jeho sústredenie. Potom sa voda zakalí so žltkastým nádychom a kyslou.

V tele mangán podporuje krvotvorné funkcie, reguluje činnosť pohlavných žliaz a hypofýzy. Množstvo mangánu potrebné pre tieto funkcie je však veľmi malé. Akýkoľvek prebytok vedie k vážnym následkom. Dávka, ktorá má toxické vlastnosti pre ľudí, sa rovná 40 mg denne. Smrteľná dávka zatiaľ nebola stanovená. V zásade sa tento prvok považuje zo všetkých ťažkých kovov za najmenej toxický a jeho obsah v prírodných podmienkach sa len zriedka preceňuje. Zvyčajne sa všetky otravy vyskytujú v dôsledku pravidelných technologických výrobných emisií. Symptómy sa neprejavia okamžite. Až po niekoľkých rokoch si môžete všimnúť jasné klinické zvýšenie kratiny v akumulácii mangánu v tele.

Maximálna povolená koncentrácia mangán v pitnej vode a vode pre domáce použitie v Rusku, na Ukrajine av ďalších krajinách SNŠ je 0,1 miligram na liter vody. V niektorých európskych krajinách boli požiadavky sprísnené.

Poškodenie ľudského zdravia

Po prvé zvýšený obsah mangánu vedie k narušeniu nervového systému. Symptómy sú únava, ospalosť, strata pamäti. Telo nemôže absorbovať prebytočný mangán.

Po druhé, zvýšený obsah mangánu vo vode môže spôsobiť elementárnu alergiu ako na mangán, tak aj na iné látky v komplexe.

Po tretie, mangán môže spôsobiť urolitiázu, upchatie ciev, narušenie vegetatívno-cievneho systému, problémy s pečeňou a žľazami s vnútornou sekréciou. Všetky tieto príznaky sú spôsobené nánosmi solí ťažkých kovov.

Po štvrté Nepriamo v dôsledku narušenia krvných ciev v spojení s alergiami mangán vyvoláva pľúcne a bronchiálne ochorenia.

Nadbytok mangánu je jednou z príčin zvýšenej lámavosti a lámavosti kostí.

V ojedinelých prípadoch spôsobuje nadmerná koncentrácia mangánu „mangánové šialenstvo“. Osoba sa správa neadekvátne, agresívne, nedôsledne.

Poškodenie domácich spotrebičov a komunikačných sietí

Na rozdiel od prebytku železa vo vode, mangán nemá také vážne následky pre technológiu a komunikáciu.

Jeho prebytok je vyjadrený škvrnami a hnedastým sedimentom na povrchu potrubia. Z dlhodobého hľadiska môžu usadeniny mangánu upchať potrubia. Jediný rozdiel je v tom, že blokádu z mangánu je oveľa ťažšie odstrániť. Niekedy sa mangán môže stať farbivom pri umývaní a ničiť veci.

Odstránenie mangánu z vody

Stanovenie množstva mangánu vo vode sa vykonáva v chemické laboratórium. Vo vzhľade, ako je uvedené vyššie, tento faktor nemožno určiť.

Oxidácia sa používa na čistenie vody od mangánu. S jeho pomocou sa mangán premieňa z neaktívnej dvojmocnej formy na troj- a štvormocnú formu. Tento mangán sa potom vyzráža ako zrazenina, ktorá je zase bezpečne odstránená filtrom.

Metódy používané na extrakciu solí a mangánových iónov z vody:

1. Prevzdušňovanie, po ktorom nasleduje mechanická filtrácia;

2. Ošetrenie činidlom manganistanom draselným s následnou koaguláciou slabé kyseliny ako je kyselina kremičitá. Používa sa pri vysokých koncentráciách znečisťujúcich látok.

3. Reverzná osmóza sa aplikuje pri veľmi vysokých koncentráciách mangánu v zdrojovej vode.

4. Filtrácia cez lôžko, ktoré bolo potiahnuté vrstvou 4-mocného hydroxidu mangánu.

Pri použití vody zo studne je niekedy zaznamenaný vzhľad tmavých zŕn. Prirodzene vyvstáva otázka, či to môže byť zdraviu škodlivé a čo robiť v tejto situácii.

Čo robiť, ak sa vo vode objavia čierne alebo sivé zrnká?

Výskyt viditeľných zŕn vo vode, nezvyčajný zápach a zmena farby sú signálom prítomnosti škodlivých nečistôt. Preto je v prvom rade potrebné znížiť množstvo použitej vody na minimum a vykonať analýzu. Môžete to urobiť v súkromnom laboratóriu alebo sanitárnej stanici. V závislosti od typu analýzy bude musieť výsledok počkať 3 až 7 dní.

Čiernosivé zrná vo vode najčastejšie signalizujú prekročenie prípustnej hladiny mangánu v nej. V pitnej vode by tento ukazovateľ nemal prekročiť 0,1 mg / l. V podzemných zdrojoch tento kov sprevádza železo a má podobné vlastnosti.

Ako mangán ovplyvňuje ľudské telo

Pre ľudské zdravie je nadmerná koncentrácia mangánu škodlivá. Indikátorom zvýšeného obsahu mangánu je okrem čierno-sivých zŕn aj slabý žltý odtieň vody a nepríjemná pachuť. Ten je navyše viditeľný aj v čaji alebo káve, a nielen v neupravenej vode. Hlavný negatívny vplyv vody s vysokým obsahom vápnika je na nervový systém. Podľa vedecký výskum, u detí, ktoré neustále používali mangán vo vysokých dávkach, dochádza k poklesu intelektuálnych schopností.

Mangán má škodlivý vplyv aj na iné orgány. Napríklad tento prvok spracováva a hromadí pečeň, čo ovplyvňuje jeho prácu. Mangán preniká do kostí, čriev, obličiek, mozgu. Ak sa nebránite príjmu mangánu vo vysokých dávkach, nakoniec to povedie k otrave. Hlavné príznaky tohto sú:

• Strata sily a apatia;
• Závraty a bolesti hlavy;
• Znížená chuť do jedla;
• Neustála zmena nálady;
• Bolesť a kŕče v chrbte.

Negatívne je ovplyvnený aj vykurovací systém a vodovodné potrubia. Na ich povrchu sa tvorí plak, ktorý sťažuje prúdenie vody. Postupom času sa plak začne odlupovať. Práve oni sa objavujú vo vode vo forme zŕn.

Čo robiť, ak je koncentrácia mangánu vo vode zvýšená

Vzhľadom na škodlivé účinky mangánu na ľudské zdravie je dôležité pristupovať k úprave vody zodpovedne. Vhodné vybavenie sa vyberie s prihliadnutím na výsledky analýzy. Princíp ich pôsobenia je založený na oxidácii mangánu. Vďaka tomu sa vyzráža, ktorá sa následne mechanicky odstráni.

Čistíme vodu od mangánu, filtre a ceny Perm

názov	Výkon m3/h	Záruka	Výber	cena	Cena akcie – 30 %
Aviváž WS 0844	0,6	5 rokov	Je zadarmo	28 670	22 054
Aviváž WS 1044	1,1	5 rokov	Je zadarmo	35 411	27 239
Aviváž WS 1054	1,5	5 rokov	Je zadarmo	39 536	30 412
Aviváž WS 12	1,8	5 rokov	Je zadarmo	46 128	35 483
Aviváž WS 13	2,1	5 rokov	Je zadarmo	51 222	39 401
Aviváž WS 14	2,8	5 rokov	Je zadarmo	67 822	52 171

Držať v súkromný dom vodoinštalatérstvo teraz nie je náročné - ak by boli časové a finančné možnosti. Mnoho ľudí využíva studne ako zdroj vody. No, ak máte šťastie a voda v studni spĺňa hygienické a iné normy. A ak nie, a obsahuje škodlivé chemických látok? Rovnaký mangán sa nachádza vo vode nie je tak vzácny. A ak je jeho koncentrácia príliš vysoká, voda sa musí vyčistiť. Dnes si povieme, ako to urobiť lepšie.

Z tohto článku sa dozviete:

Ako pôsobí zvýšený mangán vo vode na ľudský organizmus

Prečo je mangán vo vode nebezpečný a aké sú normy pre jeho obsah

Ako možno určiť mangán vo vode

Aké metódy sa používajú na čistenie vody od mangánu

Aké filtre sa používajú na čistenie vody od mangánu

Aký vplyv má mangán vo vode na ľudský organizmus

Ľudia sa naučili používať mangán na vlastné účely už veľmi dávno. Ďalší prírodovedec z staroveký Rím Plínius Starší napísal o druhu magnetickej železnej rudy, ktorá by sa dala použiť na odľahčenie skla. Možno by Plínius zašiel vo svojom výskume ďalej, ale zomrel počas erupcie Vezuvu. V 16. storočí slávny alchymista Albert Veľký nazval tento minerál magnéziou. A až na konci osemnásteho storočia švédsky vedec Karl Schelle zistil, že magnézia nemá nič spoločné s magnetickou železnou rudou, ale je to zlúčenina neznámeho kovu. Prvý kovový mangán dostal v roku 1774 Schellein priateľ, chemik Johan Gottlieb Gann.

Mangán je veľmi rozšírený prvok, ktorý je na planéte na štrnástom mieste v hojnosti. Je doslova všade: na zemi, vo vode, v rastlinách a zvieratách. Vlastnosti mangánu sú také, že sa dá využiť v najrôznejších oblastiach života – od priemyslu až po medicínu. Ani v bežnom živote nie je používanie mangánu nezvyčajné.

Mangánu je v ľudskom tele veľmi málo, mikroskopické množstvo, ale jeho význam je ťažké preceňovať. Napríklad bez mangánu by sme nedokázali vstrebať vitamín B1, ktorý je zodpovedný za fungovanie nervovej a tráviacej sústavy tela. Aj normálne fungovanie srdca závisí od B1, a teda od mangánu. Pri jeho nedostatočnom množstve sa zvyšuje riziko vzniku cukrovky. Tento mikroelement tiež pomáha normálnemu vývoju kostrového systému.

Bez určitej dávky mangánu sa v tele nezaobídeme. A toto číslo už dlho vypočítali lekári:

Norma za deň pre dospelého je až 5 mg;

Pre dieťa mladšie ako 15 rokov - 2 mg;

Pre dieťa do jedného roka - 1 mg.

Ako však povedal Hippokrates: "Všetko je liek a všetko je jed - všetko je o dávke." To isté s mangánom. Veľké množstvo tohto stopového prvku v tele neprinesie človeku nič dobré. Pri osemnásobnom prekročení obsahu mangánu dochádza k narušeniu mozgových funkcií. Najnebezpečnejšia je systematická otrava mangánom.

Ako sa mangán objavuje v prírodných vodách

V súčasnosti nie je toľko bezpečných zdrojov vody na pitie. Každá prírodná voda sa musí spravidla čistiť, čo robia čistiarne vody. V niektorých oblastiach našej krajiny je pôda obzvlášť bohatá na mangánové soli a pri využívaní vody z podzemných zdrojov v týchto oblastiach vzniká zodpovedajúci problém. Prebytočný mangán z vody sa musí odstrániť, aby sa zachovalo ľudské zdravie.

Mangán sa často nenachádza v čistej forme, ale je súčasťou Vysoké číslo minerály. Niektoré kyslé a železité rudy obsahujú aj mangán. Zdalo by sa, čo to má spoločné s vodnými zdrojmi, ako sa do nich mangán dostáva? Existujú dva hlavné spôsoby:

Prirodzené. Mangán sa vodou vyplavuje z minerálov, ktoré ho obsahujú. Vo veľmi významných množstvách sa tiež môže dostať do vody z rozložených vodných živočíchov a rastlinných organizmov (najmä modrozelených).

Vytvorené človekom. Ide o odpady chemických podnikov a hutníckych závodov vypúšťané do vodných útvarov. Niektoré poľnohospodárske hnojivá obsahujú aj mangán, ktorý sa potom dostáva do vody.

Je v dôsledku toho vo vode veľa mangánu? Veľa závisí od oblasti a od toho, o aký druh vody ide. Najmenej zo všetkých v morské vody- asi dva mikrogramy na decimeter kubický. V rieke - od 1 do 160 mcg. Ale absolútnym šampiónom je tu podzemná voda. Môžu obsahovať stovky alebo dokonca tisíce mikrogramov na decimeter kubický. Pomerne často sa mangán nachádza vo vode spolu so železom, hoci jeho koncentrácia je nižšia.

Množstvo mangánu vo vode nie je konštantné, mení sa v závislosti od ročného obdobia. V zime a v lete je obsah ťažkých kovov vo vodných útvaroch vyšší v dôsledku stojatej vody. No na jar a na jeseň je situácia presne opačná. Existujú aj ďalšie faktory, ktoré ovplyvňujú hladinu mangánu v pitnej vode. Napríklad:

teplota;

množstvo kyslíka;

pH ( hodnota pH);

Ako aktívne vodné organizmy absorbujú alebo naopak vylučujú mangán;

Sú nádrže spojené s miestnymi jazerami alebo riekami;

Množstvo mangánu, ktoré sa dostalo do kanalizácie atď.

Podľa Svetovej zdravotníckej organizácie by množstvo mangánu vo vode nemalo presiahnuť 0,05 miligramu na liter. Žiaľ, nie všade sa nimi riadi. Napríklad v USA obsah mangánu na niektorých miestach desaťnásobne prekračuje povolenú úroveň. V Rusku je stanovená norma pre pitnú vodu nie viac ako 0,1 miligramu na liter. Rovnaký údaj však platí aj pre vodu pre domácnosť.

Čo ohrozuje nadbytok mangánu vo vode

Keď je vo vode priveľa mangánu, škodí to nielen zdraviu človeka. Trpia aj oveľa chemicky odolnejšie domáce spotrebiče a dokonca aj vodovodný systém.

Vplyv mangánu na vodovodný systém a domáce spotrebiče:

Kvôli usadeninám mangánu sa zhoršuje priepustnosť vodovodných potrubí, znižuje sa ich životnosť.

To isté platí pre vykurovací systém: usadeniny mangánu v potrubí znižujú prenos tepla.

Potrubie sa môže úplne upchať – „vďaka“ baktériám mangánu. Všetko prebieha rovnako ako v prípade pôsobenia železitých baktérií.

Veľké množstvo mangánu vo vode je zlé pre elektrické spotrebiče. Vodný kameň v kanvici resp práčkačasto vznikajú práve kvôli tejto látke.

Ak sa na vodovodnom potrubí alebo domácich spotrebičoch objavia čierne škvrny, môže to znamenať, že obsah mangánu vo vode je príliš vysoký.

Ľudské zdravie je oveľa krehkejšie ako domáce spotrebiče. Preto je potrebné starostlivo sledovať vodu, ktorú používate. Ak sa zrazu pri vode objaví mierne žltkastý odtieň a chuť sa stane nepríjemnou, a to nielen sama o sebe, ale dokonca aj v čaji alebo káve, je to neklamné znamenie, že koncentrácia mangánu v nej je neprijateľne vysoká.

Čo je vlastne nebezpečný nadbytok mangánu v ľudskom tele? Po prvé, negatívny vplyv na nervový systém. Pre deti je to obzvlášť nebezpečné. Štúdie ukázali, že vysoká koncentrácia mangánu v tele dieťaťa môže ovplyvniť jeho intelektuálne schopnosti.

Ak je koncentrácia kovu v tele príliš vysoká, môže dôjsť k celkovej otrave. Hlavné príznaky je nasledovné:

Chuť človeka klesá;

Bolesť hlavy a závraty;

Existujú kŕče, bolesti chrbta;

Existujú zmeny nálady;

Pacient má celkové zrútenie a apatiu.

Ak neustále pijete vodu s vysokou koncentráciou mangánu, potom:

Stav kostry sa môže zhoršiť;

Je možné znížiť svalový tonus, dokonca vyvinúť svalovú atrofiu;

Nie je vylúčené výskyt alergií;

Môžu byť ovplyvnené obličky, pečeň, tenké črevo a dokonca aj mozog;

Existuje vysoké riziko vzniku rakoviny a Parkinsonovej choroby.

Prečo je vysoký obsah mangánu vo vode nebezpečný pre nervový systém človeka

Mangán je Heavy metal, ktorý má tendenciu sa postupne hromadiť v tele. Pri neustálom používaní vody s nadmernou koncentráciou mangánu skôr či neskôr utrpí nervový systém človeka. Tu môžete zvýrazniť tri štádiá choroby:

V prvej fáze sú poruchy nervového systému funkčného charakteru. Človek sa unaví rýchlejšie, pravidelne alebo dokonca neustále chce spať. Paže a nohy oslabujú, objavujú sa príznaky vegetatívnej dystónie. Existuje zvýšené potenie a slinenie. Naopak, svaly tváre môžu byť oslabené, čo nevyhnutne ovplyvní mimiku. Svalový tonus sa tiež znižuje, cíti sa necitlivosť v rukách alebo nohách.

Mentálna aktivita takéhoto pacienta sa tiež mení, hoci to nie je vždy viditeľné pre vonkajšieho pozorovateľa. Vyjadruje sa to nasledujúcimi výrazmi:

Oblasť záujmu takéhoto pacienta sa stáva obmedzenejšou;

Aktivita tiež klesá;

Schopnosť asociatívneho myslenia je otupená;

Pamäť slabne.

Je príznačné, že pacient nedokáže adekvátne posúdiť svoj stav. Preto sú fokálne neurologické príznaky intoxikácie dosť ťažké diagnostikovať aj pre špecialistu. V tomto prípade, ak príčina ochorenia nie je identifikovaná včas (konkrétne vysoká koncentrácia mangánu v tele), môže sa začať choroba. Potom sa poškodenie môže stať nezvratným.

V druhom štádiu ochorenia sa príznaky toxickej encefalopatie zvyšujú. menovite:

Človek sa stáva čoraz apatickejším;

Je čoraz ospalejší;

Všeobecná slabosť postupuje, účinnosť klesá;

Mnesticko-intelektový defekt sa prehlbuje;

Existujú príznaky extrapyramídovej nedostatočnosti: pomalosť pohybov, oslabenie mimiky, mimovoľná svalová kontrakcia atď.

Okrem toho je narušená činnosť žliaz s vnútornou sekréciou, prejavy necitlivosti končatín sa stávajú výraznejšími. Druhý stupeň ochorenia je veľmi nebezpečný. Faktom je, že aj keď sa zistí príčina ochorenia a už nedochádza ku kontaktu s mangánom, proces sa tam nezastaví. Navyše, ešte pár rokov sa bude len rozvíjať. Nakoniec bude možné ochorenie pozastaviť, ale s najväčšou pravdepodobnosťou nebude možné dosiahnuť konečné zotavenie.

Posledný stupeň otravy - mangánový parkinsonizmus - je charakterizovaný ťažkými poruchami motorických funkcií. U pacienta:

Výslovnosť je zlomená;

Reč sa stáva monotónnou, rukopis je nezreteľný;

Tvár je ako maska;

Veľmi nízka fyzická aktivita;

Spasticko-paretická chôdza (človek pri chôdzi príliš roztiahne nohy, kýva sa zo strany na stranu);

Paréza chodidiel – keď sa pri chôdzi môže noha „vláčiť“ po zemi.

Okrem toho dochádza k nedobrovoľným nadmerným svalovým pohybom - hlavne na nohách. Niekedy je naopak svalový tonus výrazne znížený. Mení sa aj mentalita pacienta. Ľudia, ktorí sa otrávili mangánom, pociťujú apatiu, alebo naopak, sú prehnane spokojní až euforickí. Je možný bezdôvodný smiech alebo plač. Človek často nechápe, že je chorý, alebo verí, že jeho choroba nie je vážna. Mnesticko-intelektový defekt progreduje. Pacient si zle určuje čas, zhoršuje sa mu pamäť, vznikajú problémy v profesijnej aj spoločenskej činnosti.

Následky, ako vidíte, sú veľmi vážne. Preto je také dôležité včas určiť príčinu ochorenia. A ak ide o vysokú koncentráciu mangánu vo vode, treba okamžite zakročiť. Malo by sa pamätať na to: ľudské telo prijíma mangán nielen konzumáciou jedla vareného v "zlej" vode. V tomto prípade je veľmi nebezpečné čo i len čistenie zubov alebo umývanie tváre kontaminovanou vodou.

Na čistenie vody od mangánu použite

Ako určiť mangán vo vode

Mangán sa nazýva nie náhodou večný spoločníkžľaza. Ak je vo vode, ktorú používate, železo, je tam aj mangán. Ale nie naopak. Aj keď vo vode nie je železo, mangán môže byť prítomný. O dôsledkoch nadbytku tohto prvku v ľudskom tele sme už hovorili. Preto sa voda z mangánu musí čistiť.

Ako si všimnúť, že je vo vode vysoká koncentrácia mangánu bez vykonania špeciálneho chemického rozboru? Existuje niekoľko znakov, na ktoré treba dávať pozor:

Voda sa zakalí a stmavne, ak sú v nej prítomné zlúčeniny mangánu;

Všimnite si vôňu. Ak sa vám to zdá nezvyčajné, je to už alarmujúce znamenie;

Ak sa voda nechá odstáť, na dno misky spadne čierna zrazenina;

Keď je vo vode veľa mangánu, tak vám po dlhom kontakte s ním určite sčernejú ruky a nechty.

A to nie sú všetky znaky. Ak sa takáto voda uvarí, na riade zostane čierny povlak. Voda s vysokým obsahom mangánu má nielen zvláštny zápach, ale aj nepríjemnú sťahujúcu chuť. Tmavé škvrny na vodovodnom potrubí, usadeniny vo vodovodnom potrubí alebo dokonca ich úplné upchatie sú tiež „chybou“ tohto prvku. Máte pocit, že sa v byte ochladilo? Je možné, že vo vnútri vykurovacieho systému sa objavili usadeniny mangánu, čo komplikuje proces prenosu tepla.

Prítomnosť aspoň jedného z týchto znakov je už dôvodom na dobré zamyslenie. V tomto prípade je potrebné okamžite obmedziť spotrebu vody s možnou prítomnosťou mangánu v nej. A určite urobte analýzu kontaktovaním sanitárnej stanice alebo súkromného laboratória. Výsledky vám budú poskytnuté približne za 3-7 dní.

Ako sa voda čistí od mangánu

Na začiatok odborníci vykonajú analýzu vody na koncentráciu mangánu a až potom vyberú najviac vhodným spôsobom jeho čistenie.

Mangán v suchozemských horninách je najčastejšie vo forme soli, ktorá je vysoko rozpustná vo vode. Preto, aby sa voda vyčistila od mangánu, je potrebné zabezpečiť, aby tento prvok prestal byť rozpustný. Tu prichádza na rad chémia. Dvojmocný mangán sa oxidáciou premieňa na tri- alebo štvormocný mangán. Hydroxidy mangánu s valenciami 2 a 3 sú vo vode takmer nerozpustné.

Existuje niekoľko spôsobov oxidácie mangánu:

S pomocou silných oxidačných činidiel, ktoré zvyšujú redoxný potenciál média. Pri tejto hodnote nie je pH vody regulované.

Používajú sa slabé oxidačné činidlá pri súčasnom zvýšení hodnoty pH vody.

Zvýšte hodnotu pH vody a súčasne použite silné oxidačné činidlá.

Dvojmocný mangán sa premieňa na hydroxid mangánu štvormocný a ukladá sa na filtroch. Navyše sa sám mení na katalyzátor, ktorý pomocou rozpusteného kyslíka urýchľuje proces oxidácie dvojmocného mangánu zostávajúceho vo vode.

Spôsoby odstraňovania mangánu z vody

Prevzdušňovanie mangánom

Táto metóda je veľmi cenovo dostupná, a preto najbežnejšia. Vykoná sa vážne prevzdušnenie mangánu, potom filtrácia. Najprv sa z vody vo vákuu izoluje voľný oxid uhličitý, čím sa pH zvýši na 8,0–8,5 jednotiek. Potom príde na rad filter. Používa sa ako zrnité plnivo, napríklad kremenný piesok.

Táto metóda však nie je vhodná pre všetky prípady. Nepoužíva sa, ak je oxidovateľnosť vody manganistanom vyššia ako 9,5 mgO2 / l. Na použitie tejto metódy je potrebná prítomnosť železnatého železa vo vode, ktoré sa po oxidácii mení na hydroxid železitý. Tá zasa absorbuje dvojmocný mangán a oxiduje ho. Ďalšia podmienka: dodržiavanie prísneho pomeru medzi mangánom a železným železom - sedem ku jednej. Posledný bod však možno umelo korigovať pridaním síranu železnatého do vody.

katalytická oxidácia

Hydroxid mangánu štvormocný (vytvorený na povrchu filtra dávkovacím čerpadlom) oxiduje oxid mangánu dvojmocný. Takto získaný trojmocný oxid sa oxiduje pomocou rozpusteného kyslíka do stavu nerozpustného vo vode.

Demanganácia manganistanom draselným

Môže sa použiť na čistenie podzemných aj vonkajších vôd. Manganistan draselný oxiduje mangán rozpustený vo vode a mení ho na oxid, ktorý sa vo vode rozpúšťa oveľa horšie. Oxid mangánu je zase dobrým katalyzátorom na rozpúšťanie dvojmocného mangánu. Aby ste sa zbavili 1 mg druhého, potrebujete 1,92 mg manganistanu draselného. Pri tomto pomere sa zoxiduje 97 percent dvojmocného mangánu.

Potom musí byť voda filtrovaná pomocou špeciálneho koagulantu, potom sa dodatočne použije piesková výplň. Niekedy sa používa aj ultrafiltračné zariadenie.

Zavedenie oxidačných činidiel

Na oxidáciu mangánu vo vode sa používajú rôzne činidlá. Väčšinou je to však chlór, jeho oxid, chlórnan sodný a ozón. Je veľmi dôležité brať do úvahy úroveň pH vody. Ak sa chlór pridá do vody s pH najmenej 8,0–8,5, dobrý účinok bude musieť počkať asi hodinu a pol. Chlórnan sodný pôsobí rovnako. Často upravovanú vodu je potrebné alkalizovať. Robí sa to v prípadoch, keď kyslík pôsobí ako oxidačné činidlo a pH vody nedosahuje 7 jednotiek.

Výpočty ukazujú, že na premenu dvojmocného mangánu na štvormocný by sa malo prijať 1,3 mg reagujúcej látky na mg mangánu. Ale to je holá teória; v praxi je zvyčajne potrebné oveľa viac oxidačného činidla.

Oxid chloričitý alebo ozón po úprave vodou pôsobia oveľa rýchlejšie – len asi štvrťhodinu. Pravda, iba ak je pH vody 6,5–7,0 jednotiek. Na 1 mg dvojmocného mangánu pripadne podľa stechiometrických výpočtov 1,35 mg oxidu chloričitého alebo 1,45 mg ozónu. Opäť však bude potrebné viac ozónu ako v teoretických výpočtoch. Deje sa tak preto, že v procese ozonizácie oxidy mangánu rozkladajú ozón.

Vo všeobecnosti existuje niekoľko dôvodov, prečo je potrebných viac činidiel, ako je uvedené vo výpočtoch. Proces oxidácie mangánu vo vode ovplyvňuje mnoho faktorov. Napríklad je to úroveň pH vody, prítomnosť organických látok v nej, trvanie použitých činidiel. Veľa závisí od vybavenia, ktoré sa na tento proces používa. Prax ukazuje, že manganistanu draselného je zvyčajne potrebné užívať 1-6 krát viac, ozónu - 1,5-5 krát a oxid chlóru môže byť dokonca potrebný v 1,5-10-násobnom množstve.

Výmena iónov

Iónová výmena zahŕňa vodíkovú alebo sodíkovú kationizáciu vody. Na účinné odstránenie mangánových solí rozpustených vo vode sa musí spracovať v dvoch vrstvách iónomeničového materiálu. Používajú sa na to dve živice: katexová živica s vodíkovými iónmi H+ a aniónová výmenná živica s hydroxylovými iónmi OH-. Používajú sa súčasne a postupne. Táto zmes živíc nahrádza vo vode rozpustné soli hydroxidovými OH- a vodíkovými iónmi H+. Keď sa tieto ióny spoja, získajú sa najbežnejšie molekuly vody bez prítomnosti soli.

V súčasnosti je tento spôsob zbavenia vody nečistôt mangánu a železa najsľubnejší. Hlavná vec v ňom je vybrať správnu kombináciu iónomeničových živíc.

Destilácia

Táto metóda je založená na premene vody na paru s jej následným zahustením. Všetci vieme, že bod varu vody je 100°C. To ale neznamená, že to tak bude aj pri iných látkach. Tento spôsob čistenia vody z mangánu je založený na rozdiele bodov varu. Čistá voda najskôr vrie a mení sa na paru. Ostatné prvky sa odparia až po vyvarení väčšiny vody. Takto získame čistú vodu bez nečistôt. Technológia je jednoduchá a zrozumiteľná pre každého, no veľmi náročná na energiu.

Filtre na čistenie vody od mangánu

Filtre v tomto prípade nie je také ľahké vybrať. Tu je potrebné konať podľa systému. Najprv určite zloženie vody, ktorá sa má čistiť od mangánu. Po druhé, určiť minimálne požiadavky na kvalitu vody po jej prefiltrovaní. Po tretie, pri výbere čistiaceho systému musíte venovať pozornosť nasledujúcim bodom:

na úrovni pH vody;

Množstvo kyslíka vo vode resp oxid uhličitý;

Je vo vode amoniak alebo sírovodík;

Dôležité sú aj charakteristiky prívodu vody: jeho výkon a tlak vody.

Potom môžete pristúpiť k výberu filtračného materiálu na čistenie vody od mangánu. Existuje niekoľko z nich, ktoré sú najobľúbenejšie.

SUPERFEROX

Filtračný materiál SUPERFEROKS je určený na odstránenie iónov železa a mangánu rozpustených vo vode, ako aj na zníženie zákalu a farby vody. Základom filtračného média je odolný prírodný materiál „ružový piesok“ s katalytickým filmom naneseným na jeho povrchu, pozostávajúci z vyššie oxidy mangán. Pôsobenie SUPERFEROKS je založené na 2 princípoch: sorpcia (vďaka poréznej štruktúre materiálu) a katalytická oxidácia. Pri filtrácii vody oxidy mangánu v katalytickom filme urýchľujú proces oxidácie dvojmocného železa na trojmocné železo za vzniku zodpovedajúceho hydroxidu. Vďaka pórovitosti štruktúry materiálu dochádza k tvorbe hydroxidu železitého ako na povrchu zŕn SUPERFEROXU, tak aj vo vnútri jeho pórov, čo vedie k zvýšeniu kapacity nečistôt a urýchleniu procesu odstraňovania vodného železa. Vzniknutý hydroxid železa je schopný katalyticky oxidovať dvojmocný mangán za vzniku prakticky nerozpustných hydroxidov Mn(OH)3 a Mn(OH)4. Po vyčerpaní filtračného zdroja je pre obnovenie vlastností filtračného média potrebné zariadenie regenerovať spätným tokom surovej alebo vyčistenej vody (efektívnejšie zmesou voda-vzduch).

Ferosoft B

Viaczložková iónomeničová náplň FeroSoft je určená pre komplexné riešenie problémov v systémoch úpravy vody. Táto náplň pozostáva z niekoľkých ionomeničových živíc rôzneho granulometrického zloženia, ktoré umožňujú efektívne odstraňovať soli tvrdosti (Ca2+ a Mg2+), železné nečistoty (Fe3+ a Fe2+), mangán (Mn2+), Organické zlúčeniny. Sťahovanie je navrhnuté tak, aby vyriešilo najbežnejšie problémy s pitná voda, je najvhodnejší na použitie v systémoch úpravy vody vidieckych domov a chát.

Kde kúpiť filtre na čistenie vody z mangánu

Pre nepripravenú osobu je ťažké nezávisle vybrať vhodný filter na čistenie vody. Našťastie sú na to špecialisti.

Biokit zamestnáva profesionálov, ktorí vám pomôžu vybrať najlepšiu možnosť. Navyše v tom nie je žiadny zásadný rozdiel, to už je existujúci systémúprava vody, alebo je ešte v štádiu projektovania. Optimálne rozhodnutie bude založené na poskytnutých údajoch.

Biokit tiež ponúka širokú škálu systémov reverznej osmózy, vodných filtrov a iných zariadení, ktoré dokážu vrátiť vode z vodovodu jej prirodzené vlastnosti.

Naši špecialisti sú pripravení vám pomôcť:

Pripojte filtračný systém sami;

Pochopte proces výberu vodných filtrov;

Zoberte náhradné materiály;

Riešenie problémov alebo riešenie problémov so zapojením špecializovaných inštalatérov;

Nájdite odpovede na svoje otázky po telefóne.

Zverte systémy na čistenie vody od Biokit – nech je vaša rodina zdravá!