Нитраты в воде: источники возникновения, вред для организма и способы очищения воды

Норма нитратов и нитритов в колодезной воде

Пагубное влияние нитратов в воде на организм.

Допустимый уровень нитратов в воде составляет 45 мг/дм³. Вследствие загрязнения водоносного слоя количество солей азотной кислоты может увеличиваться. Повышенный уровень токсических соединений может пагубно отразиться на организме, поэтому важно регулярно проводить оценку химического состава воды и вовремя принимать меры по ее очистке.

Водоносный слой загрязняется по ряду причин, одной из которых является сброс промышленных отходов.

Привести к повышению нитратов могут и другие факторы:

Поблизости сливается бытовая химия.
Рядом находится яма для отходов, общественный туалет, септик или баня.
На садовом участке проводится обработка растений с применением концентрированных азотсодержащих удобрений. Садоводы часто используют селитру для роста культур, это вещество содержит вредные соединения.
Возле гидротехнического сооружения находится место массового захоронения.

Почва насыщается нитратами, после чего химические соединения попадают в водоносные слои, а затем — в колодец.

Как влияет на здоровье присутствие в организме нитратов

Токсичные соли поступают в кровь при употреблении воды и принятии ванн (через поры). Нитраты относятся к 3 классу опасных веществ.

Влияние нитратов на окружающую среду и организм человека

Влияние нитратов на здоровье организма.

Негативное воздействие на организм выражается в следующем:

Химические соединения вступают в контакт с гемоглобином и способствуют его замещению метгемоглобином. Это опасное вещество, не обладающее способностью насыщать клетки кислородом. Его активность приводит к гипоксии тканей. При низких концентрациях (менее 15%) наблюдается быстрая утомляемость, хроническое чувство усталости, при уровне более 60% наступает летальный исход.
Цепочка химических реакций в организме приводит к снижению уровня гемоглобина и развитию анемии. Ухудшается работа сердца и сосудов, нарушается кровоснабжение головного мозга.
Вследствие нарушенной транспортировки кислорода возникают головокружения, головные боли, эпизоды потери сознания. Может наблюдаться тошнота.
При высоких концентрациях соли азотной кислоты вызывают симптомы кишечного отравления, нарушают функции органов пищеварения. Отмечаются эндокринные расстройства, нарушается функция органов мочеполовой системы. Негативное действие затрагивает нервную систему.

Особенностью нитратных соединений является способность накапливаться в тканях организма. Это провоцирует развитие онкологических заболеваний, аутоиммунных реакций, разрушение зубной эмали. Большую опасность представляют высокие концентрации солей для детского организма. Нормы содержания химических соединений для детей в 4 раза ниже, чем для взрослых.

Способы очистки

При обнаружении в питьевой воде нитратных соединений нет необходимости полностью отказываться от эксплуатации колодца. Существуют способы, позволяющие избавиться от вредных примесей, изменить качественные характеристики воды и сделать ее пригодной для питья.

Обратный осмос

Правильное устройство обратноосмотической мембраны

Принцип действия обратного осмоса.

Это инновационный метод очистки, позволяющий снизить уровень токсичных солей до нормального показателя. Специальные очистные элементы задерживают вредные соединения на мембранных перегородках.

Данный метод имеет следующие преимущества:

надежность;
легкость эксплуатации;
доступность.

При установке отсутствует необходимость в крупных финансовых затратах и использовании энергетических ресурсов.

Этот метод имеет ряд недостатков:

Высокая стоимость оборудования. Установка целесообразна при добывании питьевой воды из скважины.
Перед поступлением на мембрану жидкость требует механической очистки.
Удаляются не только вредные примеси, но и полезные соли и минералы. Из-за такой очистки вода теряет свою ценность.

Вода перегоняется через полупроницаемую мембрану, принцип фильтрации основан на односторонней диффузии и делении среды на две составляющие:

Перекрестное течение: жидкость перемещается через мембрану по водопроводу, с другой стороны движется в противоположном направлении и очищает перегородку. Данная схема движения обеспечивается помпой.
Ограничитель выполняет функцию контроля двустороннего перемещения. Устройство отслеживает количество жидкости после очистки и объем, поступивший в систему канализации.

Беспрерывно поддерживается давление, от которого зависит скорость прохождения через мембранные установки. Фильтрация повторяется циклами до полного очищения воды, которая выводится в специальный бак. Осадок скапливается в сточном резервуаре.

Установки небольших размеров используются в квартирах, стандартные системы монтируются в специальных помещениях.

Использование очистки воды способом обратного осмоса.

Ионный обмен для удаления нитратов

Очищение происходит за счет ионного замещения нитратов на хлорид. Обеспечивается нитрат-селективной смолой, которая поглощает нитратные соединения, при этом не затрагиваются полезные соли и минералы, они остаются в составе воды.

Фильтрующий механизм задерживает токсичные соединения благодаря 2 этапам очистки:

Через водород-катионитный фильтр, где водород-катионы заменяют катионы.
В анионитной установке, где анионы заменяются ионами.

Система требует регулярной регенерации смолы, для этого используются реагенты.

Другие особенности:

Благодаря автоматизированной системе полностью исключается просачивание нитратных частиц.
Циклы запускаются, не требуя вмешательства со стороны. Предусмотрен коэффициент запаса.
При различном уровне солей азотной кислоты используются системы с разным количеством ступеней (от 1 до 3). На каждой ступени предусмотрены катионитный и анионитный фильтры. В механизмах с 1 или 2 ступенями используются разделенные среды, а в трехступенчатой системе возможна изолированная установка оборудования.

Данный метод очистки имеет ряд недостатков: низкий показатель гидрофильности смолы, высокие затраты на ее восстановление и необходимость утилизации при выработке ресурса. Необходимо устанавливать автоматизированную систему, в противном случае важно точно просчитывать время для регенерации, чтобы смола не потеряла фильтрующую способность. В случае ошибки возможен выброс токсичных солей.

Схема водоподготовка система очистки воды от железа

Принцип работы ионного обмена для удаления нитратов.

Цеолит

Для очистки воды от нитратов используются природные адсорбенты. Цеолит имеет пористое строение, в промежутках кристаллической структуры находятся положительные гидратированные ионы металлов, которые компенсируют заряд молекул воды.

Адсорбент обладает следующими особенностями:

Поглощает и пропускает через свою структуру химические соединения, выполняя функцию сита.
Обладает свойствами ионообменника катионного типа, очищает жидкость от тяжелых соединений металлов.

Для удаления токсичных солей материал используется в виде порошков и в составе фильтрующих систем. После отработки подвергается многократной регенерации. Очищающие слои могут состоять из цеолита, угля и шунгита. Умягчающие системы содержат над прослойкой цеолита слои ионообменной смолы и угля.

Данный метод очистки экологичен, сорбент смягчает воду и щадяще действует на полезные для организма минералы.