Содержание тяжелых металлов в сточных водах, их вред, нормы ПДК

 

Тяжёлые металлы в воде

Тяжёлые металлы в питьевой воде имеют свойство накапливаться в организме. Эта особенность с течением времени вызывает разрушение здоровья. Потому контролировать качественный состав воды, которую вы пьёте – это необходимость.

Откуда в воде берутся тяжёлые металлы?

Тяжёлые металлы в питьевой воде появляются благодаря двум факторам: антропогенным и природным, если точнее, то через:

  • Металлургию.
  • Машиностроение.
  • Выхлопные газы.
  • Переработку аккумуляторов и батареек
  • Кислотные дожди.
  • Извержения вулканов.

Какие тяжёлые металлы проникают через воду в организм?

Тяжёлые металлы имеют высокую биологическую активность, потому без труда внедряются в любой процесс организма, вытесняют полезные вещества и нарушают естественный процесс его работы. Основные металлы в воде:

  • Медь. Развивает анемию и разрушает костную систему.
  • Цинк. Развивает онкологию.
  • Кобальт. Вызывает дефицит витамина В.
  • Ртуть. Провоцирует головные боли, нарушает речь и память.
  • Кадмий. Разрушает почки и деформирует кости.

Как определить тяжёлые металлы в воде?

Понять, есть ли в вашей питьевой воде тяжёлые металлы можно двумя способами: электрохимическим и спектрометрическим.

Смертельное воздействие тяжёлых металлов на человека

Вариантов воздействия тяжёлых металлов на здоровье человека может быть великое множество. Различают несколько типов влияния:

  • Канцерогенное. Вызывает онкологию.
  • Тератогенное. Нарушает развитие.
  • Мутагенное. Повреждение ДНК.
  • Нейротоксичное.
  • Эндокринное. Нарушает работу гормонов.

Главный вред тяжёлых металлов состоит в способности накапливаться, но не выводиться из организма. Их скопление приводит как к вышеперечисленным проблемам, так и к мутации.

Как очистить воду от тяжёлых металлов и сделать её безопасной?

Прежде, чем задаться целью удаления металлов из питьевой воды, сдайте пробу жидкости на лабораторный анализ. Исходя из результатов исследования, выбирайте наиболее подходящий способ:

  • Сорбентный. Это весьма глубокое очищение на уровне молекул.
  • Ионный обмен. Уместен при небольшой концентрации тяжёлых металлов в воде.
  • Мембранный фильтр. Обладает высокой эффективностью и характеризуется глубокой очисткой воды по всем показателям, включая тяжёлые металлы.
  • Гальваническая очистка. Исключает попадание в водопровод загрязнённой воды, которая использовалась на производстве.
  • Магнитная очистка. Магнитное поле притягивает к себе тяжёлые металлы и очищает воду.
  • Дистилляция. Комбинация испарения и охлаждения воды также избавит воду от тяжёлых металлов.

Таким образом, тяжёлые металлы в питьевой воде – это большая проблема, которая влечёт за собой не только проблемы со здоровьем, но и летальный исход. Узнать о наличии таких примесей в водопроводной воде – дело первостепенное при оценке её качества. Ведь их накопление в организме может быть долговременным, и, когда об этом станет известно, действовать уже будет поздно. Потому не поленитесь сдать воду на лабораторный анализ, далее определитесь с методом очистки. Эти два простых действия обезопасят вас и ваших близких от риска спектра заболеваний, которые провоцируются тяжёлыми металлами.

Читать статью  Какой металл самый тяжелый. Физика на каждом шагу

Очистка сточных вод от
тяжелых металлов

Тяжелыми металлами принято считать химические элементы с молекулярной массой более 50, обладающих металлическими свойствами. Таких элементов насчитывается более 40, но наиболее токсичными из них являются ртуть, кадмий, свинец, медь, мышьяк, хром, цинк, железо.

В сточных водах тяжелые металлы содержатся в виде ионов или солей, что увеличивает их токсическое действие на природную среду и организм человека. При попадании загрязненных стоков в почву, подземные или поверхностные воды, ионы тяжелых металлов включаются в пищевые цепочки, где происходит их дальнейшее преобразование. В водоемах они имеют способность накапливаться в донных отложениях и, тем самым, являются источниками вторичного загрязнения. Способность аккумулироваться в тканях живых организмов делает их опасными для окружающей среды и здоровья человека.

Ионы тяжелых металлов способны встраиваться в обмен веществ и вызывать расстройства ЦНС, нарушение работы желудочно-кишечного тракта, приводить к тяжелым последствиям в результате поражения жизненно важных органов. Многие из них обладают канцерогенным действием. Необходимо строго контролировать поступление стоков, загрязненных солями тяжелых металлов, в окружающую среду, соблюдать нормативы, которые не должны превышать ПДК.

Металлы Предельный показа­тель вреднос­ти ПДК, мл/л
Fe органолептический, цвет 0,3
Cd 0,001
Co³⁺ санитарно-токсикологический 0,1
Si санитарно-токсикологический 10,0
Cu органолептический, привкус 1,0
Hg санитарно-токсикологический 0,0005
Pb санитарно-токсикологический 0,03
Ag санитарно-токсикологический 0,05
Zn²⁺ общий 1,0
Cr³⁺ санитарно-токсикологический 0,5
Cr⁶⁺ санитарно-токсикологический 0,05

Для уменьшения содержания ионов тяжелых металлов в загрязненных стоках применяются методы и технологические схемы, которые разрабатываются в соответствии с особенностями производства.

Тяжелые металлы в воде: проблемы в водопользовании и очистка

Что может находиться в питьевой воде

Жидкость занимает больший объем в организме человека. Выполнение физиологических функций в человеческом теле, зависит от степени загрязнения воды тяжелыми металлами. Для поддержания обменных процессов в организме, требуется не менее 2 литров жидкости в день. И, на первое место в потреблении питьевых ресурсов, выходит очистка воды от тяжелых металлов.

Что может находиться в питьевой воде

Компания «СИГНАЛ-ПАК» предлагает качесвенные дозаторы для пищевой промышленности https://www.signal-pack.com/oborudovanie/dozatory-dlya-pishevoy-promishlennosti/, у которых отсутствуют какие-либо вредные вещества в составе.

Читать статью  ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В ОРГАНИЗМЕ: НЕВИДИМАЯ УГРОЗА И ПУТИ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ

Определение содержания тяжелых металлов в воде

Естественный уровень металлов в природных водоемах

Понятие «тяжелый металл» относится к сфере охраны природы и здравоохранения. В эту группу относят полуметаллы и металлы, имеющие токсичные свойства и поражающую биологическую активность. Немало металлов входит в перечень необходимого микроэлементного уровня для нормального протекания биологических процессов и функционирования систем живого организма.

Токсичные химические элементы, попадая в организм человека с водой, имеют свойство аккумулироваться. Но, большую опасность представляет их способность к биомагнификации. Когда по пищевой цепочке: загрязненная вода – растения или почва – рыба или животное – человек, тяжелые металлы увеличивают свое вредоносное действие в сотни раз. Понимание, к чему приводит загрязнение воды тяжелыми металлами, подвигло человечество на внимательное отношение к природным ресурсам.

ГОСТ по питьевой воде на содержание тяжелых металлов

Таблица 1. ПДК тяжелых металлов в воде

Показатели СанПиН 2.1.4.1074-01 ВОЗ ЕС
Ед. изм. ПДК Показ. вред. Класс опасн.
Алюминий (Al3+) мг/л 0,5 с.-т 2 0,2 0,2
Барий (Ва2+) мг/л 0,1 с.-т 2 0,7 0,1
Ванадий (V) мг/л 0,1 с.-т 3 0,1
Железо (Fe, суммарно) мг/л 0,3(1,0) орг. 3 0,3 0,2
Кадмий (Cd, суммарно) мг/л 0,001 с.-т 2 0,003 0,005
Кобальт (Со) мг/л 0,1 с.-т 2
Медь (Сu, суммарно) мг/л 1 орг. 3 2,0(1,0) 2,0
Мышьяк (As, суммарно) мг/л 0,05 с.-т 2 0,01 0,01
Ртуть (Hg, суммарно) мг/л 0,0005 с.-т 1 0,001 0,001
Свинец (Pb, суммарно) мг/л 0,03 с.-т 2 0,01 0,01
Селен (Se, суммарно) мг/л 0,01 с.-т 2 0,01 0,01
Серебро (Ag+) мг/л 0,05 2 0,1
Хром (Cr3+) мг/л 0,5 с.-т 3
Хром (Cr6+) мг/л 0,05 с.-т 3 0,05 0,05
Цианиды (CN-) мг/л 0,035 с.-т 2 0,07 0,05
Цинк (Zn2+) мг/л 5 орг. 3 3,0 5,0

Примечания:

с.-т – санитарно-токсикологический показатель;

орг. – органолептический показатель;

значения в скобках, могут приниматься в отдельных районах по указанию санитарного врача.

Как видно из таблицы, многие химические элементы находятся в виде различных лиганд, гидролизных или полимеризованных комплексов. Кроме прямого удаления загрязнений, немалое значение придается очистке воды от ионов тяжелых металлов и их соединений. Если присутствует значительное количество ионов тяжелых металлов в воде, увеличивается токсичность элемента из-за проявления кумулятивного эффекта.

Прямое загрязнение почв и водоемов лигандами металлов

Насыщенность токсичными химическими элементами питьевых ресурсов оценивается не только по их общему содержанию, но и по связанным и свободным формам, учитываются и соли тяжелых металлов в воде.

Читать статью  Тяжелые металлы как фактор загрязнения окружающей среды.

Распознавание нежелательных примесей сложной формы, проводят спектрометрическим или электрохимическим способом. Важное место в точном определении концентрации тяжелых металлов в воде занимает атомно-абсорбционная спектрометрия. Она подразделяется:

  • на FAAS – плазменная атомизация;
  • на GF AAS – электротермическая атомизация в графитовой ванночке.

Для выделения спектров нескольких металлов одновременно применяют эмиссионную или масс-спектрометрию, с плазмой связанной индукцией. Электрохимический способ распознавания основан на анализе вольт-амперных характеристик. Это сложные лабораторные методы определения уровня загрязнения воды тяжелыми металлами, на фото показаны:

Методы очистки воды от тяжелых металлов

В зависимости от результатов проведенного анализа воды на тяжелые металлы, выбирается метод очистки, иногда их приходится комбинировать. Это может быть:

  • использование сорбентов для поглощения
  • перевод в нерастворимые соединения через ионный обмен;
  • мембранный фильтр воды для тяжелых металлов;
  • гальваническая очистка;
  • применение магнитного поля;
  • дистилляция с последующим конденсированием.

Абсорбенты и мембранные фильтры, самые простые и недорогие способы очистки, и нашли широкое применение в бытовых очистных устройствах. Выпаривание, слишком энергозатратный метод и редко применяется, несмотря на высокий уровень очищения жидкости.

Ионно-обменный метод очистки дает высокие результаты по удалению примесей. Технология реализуется с помощью ионообменных смол, собирающих на своей поверхности ионы тяжелых металлов. Регенерацию смолы проводят кислотой. Металлы в ионной форме могут осаждаться с помощью изменения pH до значения 9,0÷10,5. И затем, отделяют осадок от жидкости.

При высоком насыщении жидкости ионами меди, хорошие результаты дает гальванический процесс. В загрязненную воду опускают электроды с пористой структурой и большой активной поверхностью. При подаче электричества, ионы меди восстанавливают атомарное состояние и осаждаются на электроде.

На водоочистных станциях, куда попадают и городские и производственные стоки, применяют цикличные процессы обработки воды, куда последовательно включают несколько операций.

Источник https://laboratoria.by/stati/tyazholyye-metally-v-vode

Источник https://www.vo-da.ru/articles/ochistka-ot-tyazholyh-metallov/soderjanie-i-normy-pdk

Источник https://oskada.ru/obrabotka-i-ochistka-vody/tyazhelye-metally-v-vode-problemy-v-vodopolzovanii-i-ochistka.html

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *