water treatment water professionals

Никол-Н ООД

инженеринг, доставка, монтаж и сервиз на промишлени и битови инсталации за обработка на води

 

Неорганични примеси

В следващата таблица са приведени показателите, характеризиращи пределните концентрации на основните неорганични вещества, влияещи на качеството на питейната вода. За основа е взет списък, съставен от СанПин 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода и водоснабжение населенных мест» (като най-изчерпателен). Този списък е допълнен с няколко важни неорганични елемента, ненормирани в Русия (във всеки случай не пряко), но играещи важна роля при водоподготвителните мероприятия.

Тирето означава, че съответният параметър не се нормира.

ПОКАЗАТЕЛ WHO USEPA ЕС Норматив СанПиН,
Признак за вредност 8)
Клас опасност
Алуминий (Al) 0,2 * 0,2 2) 0,2 4) 0,5 с.-т. 2
Азот амониев (NH3 и NH4+) 1,5 * 0,5 4)
Арсеник (As) 0,01 0,05 1) 0,01 3) 0,05 с.-т. 2
Асбест (милион влакна на л.) 7,0 1)
Барий (Ba) 0,7 2,0 1) 0,1 6) 0,1 с.-т. 2
Берилий (Be) 0,004 1) 0,0002 с.-т. 1
Бисмут (Bi) 0,1 с.-т. 2
Бор (B) 0,3 1,0 3) 0,5 с.-т. 2
Ванадий (V) 0,1 с.-т. 3
Волфрам (W) 0,05 с.-т. 2
Европа (Eu) 0,3 орг. привкус 4
Желязо (Fe) 0,3 * 0,3 2) 0,2 4) 0,3 орг. 3
Живак (Hg) 0,001 0,002 1) 0,001 3) 0,0005 с.-т. 1
Кадмий (Cd) 0,003 0,005 1) 0,005 3) 0,001 с.-т. 2
Калий (K) 12,0 5)
Калций (Ca) 100,0 6)
Кобалт (Co) 0,1 с.-т. 2
Литий (Li) 0,03 с.-т. 2
Магнезий (Mg) 50,0 5)
Манган (Mn) 0,5 (0,1 *) 0,05 2) 0,05 4) 0,1 орг. 3
Мед (Cu) 2,0 (1,0 *) 1,0 2) - 1,3 1) 2,0 3) 1,0 орг. 3
Молибден (Mo) 0,07 0,25 с.-т. 2
Натрий (Na) 200,0 * 200,0 4) 200,0 с.-т. 2
Никел (Ni) 0,02 0,02 3) 0,1 с.-т. 3
Ниобий (Nb) 0,01 с.-т. 2
Нитрати (NO3) 50,0 44,0 1) ** 50,0 3) 45,0 орг. 3
Нитрити (NO2) 3,0 3,3 1) ** 0,5 3) 3,0 орг. 2
Олово (Pb) 0,01 0,015 1) 0,01 3) 0,03 с.-т. 2
Рубидий (Rb) 0,1 с.-т. 2
Самарий (Sm) 0,024 с.-т. 2
Селен (Se) 0,01 0,05 1) 0,01 3) 0,01 с.-т. 2
Сребро (Ag) 0,1 2) 0,01 5) 0,05 с.-т. 2
Сероводород (H2S) 0,05 * UO 7) 0,03 орг. мирис 4
Силиций (Si) 10,0 с.-т. 2
Стибий (Sb) 0,005 0,006 1) 0,005 3) 0,05 с.-т. 2
Стронций (Sr) 7,0 с.-т. 2
Сулфати (SO42– ) 250,0 * 250,0 2) 250,0 4) 500,0 орг. 4
Талий (Tl) 0,002 1) 0,0001 с.-т. 2
Телур (Te) 0,01 с.-т. 2
Фосфор (P) 0,0001 с.-т. 1
Фториди (F ) 1,5 2,0 2) - 4,0 1) 1,5 3) 1,5 с.-т. 2
Хлор, в това число:
  • остатъчен свободен
  • остатъчен свързан
0,5 - 5,0 *




0,3 - 0,5
0,8 - 1,2

орг.
орг.

3
3
Хлориди (Cl ) 250,0 250,0 2) 250,0 4) 350,0 орг. 4
Хром (Cr3+) 0,1 1) 0,5 с.-т. 3
Хром (Cr6+) 0,05 0,05 1) 0,05 3) 0,05 с.-т. 3
Цианиди (CN ) 0,07 0,2 1) 0,05 3) 0,035 с.-т. 2
Цинк (Zn) 3,0 * 5,0 2) 5,0 6) 5,0 орг. 3

* предел по органолептика и потребителски качества на водата.
** преобразувано в нитрати и нитрити съответно.
1. Задължителни за съблюдаване параметри, установени с основния стандарт на САЩ (National Primary Water Drinking Regulations).
2. Параметърът е определен в така нареления «вторичен станзарт» на САЩ (National Secondary Water Drinking Regulations), имащ препоръчителен характер.
3. Задължителен за съблюдаване параметър, съгласно «Директива за качеството на питейата вода..» 98/93/EC от 1998 г.
4. Индикативен параметър, съгласно «Директива за качеството на питейната вода..» 98/93/EC от 1998 г.
5. Задължителен за съблюдаване параметър, съгласно «Директива за качеството на питейната вода..» 80/778/EC от 1980 г.
6. Препоръчително ниво, съгласно EC Drinking Water Directive 80/778/EC от 1980 г. (отнася се само за елементите, за които не е установена пределна допустима концентрация – MAC (Maximum Admissible Concentration)).
7. UO (Undetectable Organoleptically) – не трябва да бъде откриван органолептично (по вкус и мирис), съгласно «Директива за качеството на питейната вода..» 80/778/EC от 1980 г.
8. Лимитиращ признак за вредност на веществото, по който е установлен норматив: «с.-т.» - санитарно-токсикологичен, «орг.» - органолептичен.

Вече официално е публикуван новият (2002 г.) СанПиН за качеството на водата в централизираните системи за питейно водоснабдяване (СанПиН 2.1.4.1074-01), а също (за първи път) за качеството на бутилираната вода (СанПиН 2.1.4.1116-02). Скоро на нашия сайт ще бъдат публикувани ключовите моменти от тези нормативни документи.

 

Алуминий

Описание

Алуминият (лат. Aluminium) е химичен елемент от III група на периодичната система на Д.И.Менделеева, притежава атомен номер 13, атомна маса 26,98154. Алуминият е сребристо-бял метал, лек (2,7 г/см3), пластичен, с висока електопроводимост, температура на топене 660 °С. Алуминият е химично активен (на въздух се покрива със защитен оксиден слой). По разпространеност в природата заема 4-то място сред елементите и 1-во сред металите (8,8 % от масата на земната кора). Известни са няколко стотин минерала на алуминия (алумосиликати, боксити, алунити и др.).

Под формата на метал алуминият за първи път е получен през 1825 г. от датския физик Х.К.Орстед (Orsted). Названието си е получил от латинската дума alumen – стипца.

Алуминият широко се използва в бита (за домашни съдове) и техниката: в авиацията, автомобилостроенето, строителството (като конструктивен материал, преимуществено под формата на сплави с други метали), електротехниката (като заместител на медта в производтсвото на кабели и др.), хранително-вкусовата промишленост (фолио), металургията (легираща добавка), а също и в множество други приложения.

Източници

Тъй като е един от най-разпространените елементи в земната кора, алуминият се съдържа практически във всички природни води. Алуминият попада в природните води по естествен път при частичното разтваряне на глината и алумосиликатите, а също в резултат на вредните изхвърляния от отделни производтсва (електротехническата, авиационната, химическата и нефтопреработвателната промишлевости, машиностроенето, строителството, оптиката, ракетната и атомната техники) с атмосферните дъждове и сточните води. Соли на алуминия също се използват в качеството на коагуланти в процеса на водоподготовката на питейната вода. Съдържанието на алуминий в повърхностните води се колебае в пределите от единици до стотни мкг/дм3 и силно зависи от степента на киселинност на почвите. В някои особено киселинни води неговата концентрация може да достигне до няколко грама на дм3.

Влияние върху качеството на водата

Присъствието на алуминий във водата в концентрации, превишаващи 0,2 мг/л, може да предизвика образуването на утайки от алумуниев хидрохлорид, а също и промяна в цветността на водата. Понакога такива проблеми могат да възникнат оше при концентрации ан алуминий от 0,1 мг/л.

Пътища на постъпване в организма

Основен източник за попадане на алуминий в човешкия организъм е храната. Например, чаят може да съдържа алуминий от 20 до 200 пъти повече, отколкото водата, от която е направен. Към числото на другите източници се отнасят водата, атмосферният въздух, лекарствените препарати, алуминиевите съдове (съществуват данни, потвърждаващи, че след термична обработка в такива съдове, алуминият в храната се увеличава), дезодорантите и пр. С водата постъпва не повече от 5-8 % от сумарното постъпващо в човешкия организъм количество алуминий. Съвмествият комитет от експерти на ФАО/СЗО по хранителните добавки е установил, че величината на поносим ежедневен прием (ПЕП) е на нивото от 1 мг/кг тегло. Тоест ежедневното потребление на алуминий от възрастен човек може да достига 60-90 мг, въпреки че на практика рядко надвишава 35-49 мг и силно зависи от индивидуалните особености на организма и от хранителния режим.

Потенциална опасност за здравето

Метаболизмът на алуминия при човека не е изучен достатъчно. Установено е, че неорганичният алуминий трудно се усвоява и по-голямата част от постъпващия в организма алуминий се изхвърля при уринирането. Алуминият е нискотоксичен за лабораторните животни. Въпреки това, отделни изследвания показват, че токсичността на алуминия се проявява в неговото влияние на обмена на веществата, особено на минералния метаболизъм, на функциите на нервната система, в способността му да въздейства непосредствено на клетките - на техния ръстиж и размножаване. Излишъкът от алуминиеви соли в организма намалява задържането на калция в организма, намалява адсорбцията ня фосфора, като в същото време 10-20 пъти се увеличава съдържанието на алуминий в костите, черния дроб, тестисите, мозъка и в щитовидната жлеза. Към най-важните клинични прояви на нервнотоксичното му въздействие се отнасят нарушения на двигателната активност, гърчове, 1намаляване и загуба на паметта, психо-патични реакции. В някои изследвания алуминият се свързва с пораженията на мозъка, характерни за болестта на Алцхаймер (в косите на болните се наблюдава повишено съдържание на алуминий). Но наличните в настоящия момент в Световната Здравна Организация епидемологични и физиологични данни не потвърждават хипотезата за причинно-следствената роля на алуминия в развитието на болестта на Алцхаймер. Ето защо СЗО не определя стойност на концентрация на алуминия от медицински съображения, но в същото време препоръчаното допустимо наличие в питейната вода до 0,2 мг/л алюминий обезпечава компромис между практиката за използване солите на алуминия в качеството на коагуланти и органолептичните параметри на питейната вода.

Физиологично значение

Алуминият способства за епителизацията на кожата и костните тъкани, активизира ред хранителни ферменти. Ежедневната потребност от алуминий на възрастния човек е 35-49 мг. Общото съдържание на алуминий в ежедневния смесен хранителен прием е 80 мг. Във всекидневния живот получаваме алуминий основно от хлебните изделия.

Технологии за отстраняване от водата

Обратна осмоза, йонен обмен, дестилация.

Желязо

Описание

Желязото (лат. Ferrum) е химичен елемент от VIII група на периодичната система на Д.И.Менделеев, притежава атомен номер 26 и атомна маса 55,847. Желязото е блестящ сребристо-бял пластичен метал, с плътност 7,874 г/см3, t топене = 1535 °С. Желязото е един от седемте метала, известни на хората от древни времена. По своето разпространение в литосферата желязото е на 4-то място сред всички елементи и на 2-ро място след алуминия сред металите. Неговият кларк (процентно съдържание по маса) в земната кора е 4,65 %. Желязото влиза в състава на повече от триста минерала, но промишлено значение имат само рудите със съдържание не по-малко от 16 % желязо: магнетит (магнитна желязна руда) - Fe3O4 (72,4 % Fe), хематит (железен блясък или червена желязна руда) - Fe2O3 (70 % Fe), железни руди (гьотит, лимонит и т.н.) със съдържание на желязо до 66,1 % Fe, но най-често 30-55 %.

Желязото отдавна и повсеместно се използва в техниката, и не само заради широкото си разпространение в природата, но и заради своите свойства: то е пластично, лесно се поддава на топло и студено коване, щамповане и валцоване. Но чистото желязо има ниска пластичност и химична устойчивост (във въздуха в присъствието на влага се окислява, покрива се с неразтворима пореста ръжда с червено-кафяв цвят). Ето защо в чист вид желязото практически не се използва. Това, което сме свикнали да наричаме в бита «желязо» или «железни» изделия всъщност е направено от чугун или стомана - сплави на желязото с въглерод, понякога с добавени други така наречени легираци елементи, привадащи на тези сплави специални свойства.

Видове желязо

Желязото съществува в природата в различни форми (в зависимост от валентността: Fe0, Fe+2, Fe+3), а също и под формата на различни сложни химични съединения.

I. Елементарно желязо (Fe0). Елементарното или металното желязо е безусловно неразтворимо във вода. В присъствието на влага и кислород се окислява до тривалентно, образувайки неразтворим оксид Fe2O3 (процес, известнен в бита като «появяване на ръжда»).

II. Двувалентно желязо (Fe+2). Почти винаги се намира във водата в разтворен вид, въпреки че са възможни случаи (при определени и рядко срещани в природната вода нива на pH), когато железният хидроксид Fe(OH)2 е способен да образува утайка.

III. Тривалентно желязо (Fe+3). Железният хидроксид Fe(OH)3 е неразтворим във водата (освен в случаите на много ниско рН). Хлоридът FeCl3 и сулфатът Fe2(SO4)3 на тривалентното желязо са разтворими във водата и могат да се образуват даже във вода със слаба алкалност.

IV. Органично желязо. Органичното желязо се среща във водата в различни форми и в състава на различни комплексни съединения. Органичните съединения на желязото, като правило, са разтворими или имат колоидна структура и много трудно се поддават на отстраняване. Различават се следните видове органично желязо:

  1. Бактериално желязо. Някои видове бактерии са способни да използват енергия от разтвареното желязо в процеса на своята жизнена дейност. При това двувалентното желязо се превръща в тривалентно, което се съхранява в желеподобна обвивка около бактерията.
  2. Колоидно желязо. Колоидите са неразтворими частици с много малки размери (по-малки от микрон), поради което трудно се поддават на филтриране с помощта на гранулираните филтриращи материали. Едрите органични молекули (такива като танини и лигнини) също попадат в тази категория. Колоидните частици, поради малкия си размер и висок повърхностен заряд (отблъскващ частиците една от друга и препятстващ тяхното укрупняване) образуват въ водата суспензии и не се отаяват, оставайки в равновесно състояние.
  3. Разтворимо органично желязо. По същия начин както, например, полифосфатите са способни да се свързват и удържат в разтвора калций и други метали, накои органични молекули са способни да се свързват със желязото в сложни разтворими комплексни съединения, наричани хелати. За пример на такова свързване може да служи свързващата железопорфиринова група на хемоглобина в кръвта или свързващия магнезий хлорофил на растенията. Също като прекрасен хелатообразуващ агент може да служи хуминовата киселина, играеща важна роля в почвения йонообмен.

Всички изброени по-горе типове на желязото се «държат» във водата по различен начин. Например, ако наливаната в съд вода е чиста и прозрачна, но след известно време се образува червено-кафява утайка, то това е признак за наличието във водата на двувалентно желязо. Ако водата още от крана тече с жълто-кафяв цвят и се образува утайка при отлежаване - «виновник» е тривалентното желязо. Колоидното желязо оцветява водата, но не образува утайка. Бактериалното желязо се проявява като опалесциращ слой с цветове на дъга по повърхността на водата и като желеподобна маса, натрупваща се по вътрешността на тръбите. Основните отличителни признаци са приведени в таблицата.

Форми на желязото Вода от крана Вода след отлежаване
Двувалентно Чиста Червено-кафява утайка
Тривалентно Оцветена Червено-кафява утайка
Колоидно Жълто-кафява Не образува утайка, не се филтрира
Разтворено органично Жълто-кафява Не образува утайка, не се филтрира
Бактериално Опалесциращ слой,
желеобразна маса по вътрешността на тръбите
 

Важно е да се отбележи, че «бедата не идва никога сама» и в практиката почти винаги се среща съчетание от няколко или даже всички видове желязо. Вземайки предвид, че не съществуват едини утвърдени методи за определяне на органичното, колоидното и бактериалното желязо, то в процеса на подбор на ефективен метод (или комплекс от методи) за пречистване на водата от желязото много зависи от практическия опит на фирмата, занимаваща се с пречистването на водата. За съжаление много често очевидните стандартни методи не дават резултат, даже в привидно проста ситуация.

Източници

Главен източник на съединения на желязото в природните води са процесите на химично обветряне и разтваряне на скалните масиви. Желязото встъпва в реакция с намиращите се в природната вода минерални и органични вещества, като образува сложен комплекс от съединения, намиращи се във водата в разтворено, колоидно или уравновесено състояние. Значителни количества желязо постъпват с подземните оттоци и с отходните води от предприятията на металургичната, металообработващата, текстилната промишлиности, производтствата на бои и лакове и селскостопанската дейност. В питейната вода желязо може да присъства също в следствие използването на желязосъдържащи коагуланти в градските и общински пречиствателни станции, или заради корозията на «черните» (произведени от чугун или стомана) водопроводни тръби.

Съдържанието на желязо в пресните повърхностни води съставлява десети части от милиграма. Основна негова форма в повърхностните води са комплексните съединения на тривалентните йони на желязото с разтворените неорганични и органични съединения, предимно със солите на хуминовите киселини - хуматите. Ето защо повишено съдържание на желязо се наблюдава в блатните води (единици милиграми), където концентрацията на хумусови вещества е достатъчно висока. При рН = 8,0 основна форма на желязото във водата е железният хидроокис Fe(OH)3, намиращ се в уравновесена колоидна форма. Най-големи концентрации на желязо (до няколко десетки мелеграма в 1 дм3) се наблюдават в подземните води с ниски значения на pH и с ниско съдържание на разтворен кислород, а в районите на местонаходищата на сулфатни руди и в зоните на млада вулканична дейност концентрациите на желязо могат да достигат даже стотици милиграми в 1 литър вода. В подземните води желязото присъства основно в разтворен двувалентен вид. Тривалентно желязо при определени условия също може да присъства във водата в разтворен вид, както като неорганични соли (например сулфати), така и в състава на разтворимите органични комплексни съединения.

Влияние върху качеството на водата

Съдържащата желязо вода (особено подземната) отначало е прозрачна и чиста на вид. Но даже при непродължителен контакт с кислорода от въздуха желязото се окислява, придавайки на водата жълтеникаво-кафяв отенък. При концентрации на желязо повече от 0,3 мг/л такава вода предизвиква появяването на ръждиви петна по санитарната техниката и петна на бельото при пране. При съдържание на желязо повече от 1 мг/л водата става мътна, оцветява се в жълтеникаво-кафав отенък, усеща се характерен метален привкус. Всичко това прави такава вода практически неприемлива както за техническо изполване, така и за битови нужди. По органолептични признаци пределната стойност на съдържание на желязо във водата почти повсеместно е на нивото 0,3 мг/л (а по нормите на ЕС е даже 0,2 мг/л). Необходимо е да се отбележи, че това ограничение е именно по олганолептични съображения. Параметър за вредността върху здравето не е установен.

Пътища на постъпване в организма

Основният път за постъпване на желязо в организма на човека е храната. По оценка на СЗО дялът на водата в общия обем на естествено постъпващото желязо в организма на средностатистическия човек не превишава 10 %. При хора с определени професии (миньори, работници, заети в преработката на железни руди, и в по-малка степен заварчици) е възможно попадане в организма на железни съединения с въздуха при дишането, което може да предизвика професионални заболявания.

Сред храните най-богати на желязо са животинските черен дроб, месо, бъбреци, яйчен жълтък, риба, а също сушени бели гъби, бобови храни (грах, фасул, соя), елда (гречка), спанак, коприва, дюля, сушени сини сливи, кайсии и други плодове и зеленчуци. При това трябва да отбележим, че желязото е трудно откриваем елемент и от гледна точка на неговото постъпване в организма усвояемостта на желязото се превръща в по-важен показател, отколкото неговото съдържание в една или друга храна. Така например, от храните с животински произход, в които желязото се съдържа в така наречената хемова (буквално - «имаща отношение към кръвта») форма, усвояването е от 10 % (риба) до 20-30 % (телешко) от желязото. От храните с растителен произход (където желязото е в нехемова двувалентна форма) този показател е по-нисък - от 1 % (ориз, спанак) до 6 % (соевите бобови храни). Желязото в тривалентна форма практически не се усвоява. По този начин средната усвояемост на желязото от храните е около 10 % (около 6 % при мъжете и 14 % при жените).

Усвояването на желязото се способства от витамин С - аскорбинова киселина (възстановяваща неразтворимото тривалентно желязо до розтворимото двувалентно); витамините от груп B; микроелементите мед и кобалт. Възпрепятства усвояването на желязо високото съдържание в храната (и също, разбира се, във водата) на калций и фосфати, с които желязото образува неразтворими съединения; фосфатинът и фитинът, съдържащи се в зърнените храни (например в хляба и тестото с закваска); чаят (желязото образува трудно разтворими комплексни съединения с дъбилните вещества); излишъкът от мазнини; млякото и т.н.

Потенциална опасност за здравето

Както вече бе споменато по-горе, при системно вдишване на въздух, съдържащ прах с желязно съдържание (например железен оксид), е възможно възникването на професионални заболявания. По такъв начин в белите дробове на миньорите, на заетите в преработването на желязна руда, може да се натрупа до 45 грама желязо. Това води до възникването на такова професионално заболяване от разреда на пневмокониозите (от гръцки pneumon - бял дроб и konia - прах), обусловено от продължителното вдишване на производствен прах, като сидероза (от гръцки sideros - желязо), което може да се развие в пневмосклероза.

По отношение на вредното въздействие на желязото при неговото постъпване в организма с храната и водата Световната Здравна Организяция (СЗО) не препоръчва определена стойност по здравословни съображения, тъй като няма достатъчни данни за негативното въздействие на желязото върху човешкия организъм. При нивото установено от СЗО на поносим ежедневен прием (ПЕП) на желязо, равняващо се на 0.8 мг/кг от масата на теглото на човека, безопасното за здравето сумарно съдържание на желязо във водата е 2 мг/л. Това означава, че употребата ежедневно в течение на целия човешки живот на такава вода, може да не се опасяваме за здравословни последствия (друг е въпросът, че вода с 2 мг/л желязо би имала твърде «неапетитен» вид).

В пресата регулярно се напомня за вредното въздействие на желязото върху организма, даже при концентрации вече по-високи от  0,3 мг/л. В качеството на последствия се споменават неприятности със здравето, започвайки с алергични реакции, което не е изключено - хронични професионални заболявания на белите дробове, обусловени от продължителното дишане на производствен прах, в това число алергии могат да са предизвикани от какво ли не, до «увеличаване на риска от инфаркти и негативно влияние на репродуктивните функции на организма... сухота и сърбеж». Безусловно, в големи количества желязото, както и всяко друго химично вещество, са способни да предизвикват в човешкия организъм нарушения и даже патологични състоания. Отчитайки обаче факта, че желязото е трудно усвояем елемент, особено в неорганичната си форма (в каквато то основно се съдържа във водата), изглежда, че е достатъчно трудно да се «прекали» с него. Така че позицията на СЗО е много по-близо до истината.

Физиологично значение

Желязото се отнася към числото на екзистенциалните (жизнено важните) за човека микроелементи, като участва в процеса на «производство» на кръвта, вътрешноклетъчния обмен и регулирането на окислително-възстановителните процеси.

Организмът на възрастен човек съдържа 4-5 г. желязо, което влиза в състава на най-важния дихателен пигмент хемоглобина (55-70 % от общото съдържание), произвеждан от костния мозък и отговарящ за преноса на кислорода от белите дробове към тъканите, в състава на белтъка миоглобин (10-25 %), необходим за натрупването на кислород в мускулните тъкани, а също в състава на различни дихателни ферменти (около 1 % от общото съдържание), например в цитохромите, катализиращи процеса на дишане в клетките и тъканите. Освен това 20-25 % от желязото се съхранява в организма като резерв, съсредоточен в черния дроб и далака във вид на феритин - желязно-белтъчен комплекс, служещ като «гориво» за получаване на всички изброени многообразни съединения на желязото. В плазмата на кръвта се съдържа не повече от 0,1 % от общото съдържание на желязо.

Желязото се отделя от организма основно чрез стените на дебелото черво и в незначителни количества от бъбреците. За денонощие се изхвърля примерно 6-10 мг желязо. Оттук и възниква ежедневната потребност на човека от желязо. При жените, например, потребността от желязо е по-голяма (15-18 мг), отколкото при мъжете. Ако обаче се вземе предвид ниската усвояемост на желязото, с хранителния режим човек трябва да получава 60-100 мг желязо ежедневно.

Като цяло обменът на желязо в организма зависи от функционирамето на черния држб. При нарушаване на неговата работа, а също при беден на желязо хранителен режим (например при изкуствено кърмене на деца, особено с бедно на желязо краве и козе мляко) е възможно развитие на желязодефицитна анемия. Това заболяване се характеризира с бледност на кожата и лигавиците, подпухналост на лицето и се съпровожда от обща слабост, бърза физическа и психическа умора, задъхване, виене на свят, шум в ушите.

При нарушаване на клетъчно-обменния метаболизъм може да се развие и обратното явление - пренасищане на организма с желязо. При такова състояние съдържанието на желязо в черния дроб може да достигне 20-30 г, а също да се наблюдава неговата повишена концентрация в поджлъчната жлеза (панкреаса), бъбреците, миокарда, понакога в щитовидната железа, мускулите и епителните клетки на езика.

Технологии за отстраняване от водата

Премахването на желязото от водата без преувеличение е една от най-трудните и сложни задачи във водопречистването. Даже един бегъл обзор на съществуващите способи за борба с желязото позволавя да се направи обоснован извод за това, че към настоящия момент не съществува универсален и економически оправдан метод, който да е применим във всичси възможни ситуации. Всеки от съществуващите методи е използваем само в определени граници и притежава както достойнства, така и съществени недостатъци. Изборът на конкретен метод (или комбинация от няколко метода) в голяма степен зависи от опита на компанията, осъществяваща пречистването на водата.

И така към съществуващите методи могат да се отнесат следните:

1. Окисляване

Окисляване с кислород от въздуха или аерация, с хлор, калиев перманганат, прекис (преокис) на водорода, озон с последващо утаяване (с коагулация или без нея) и филтрация.

Това е традиционен метод, прилаган вече много десетилетия. Тъй като окисляването на желязото изисква доста продължително време, то използването само на кислород от въздуха изисква големи резервуари, в които да се обезпечи нужното време за контакт. Това е най-стария способ и се използва само в големите градски системи. Добавянето на специални окислители ускорява процеса. Най-широко се използва хлорирането, тъй като позволява едновременно да се реши проблема с дезинфекцията. Най-модерен и силен окислител към днешния ден е озонът. Но оборудването за неговото производство е твърде сложно, скъпо и изисква голям разход на електоенергия, което ограничава използването му. Също е необходимо да се отбележи, че в концентриран вид (например в точката на въвеждане във водата) озонът е силна отрова (както и другите окислители) и изисква много внимателно отношение.

Частиците на окисленото желязо имат малък размер (1-3 мкм) и се утаяват достатъчно дълго, за това се използват специални химични вещества - коагуланти, способстващи за укрупняването на частиците и ускореното им утаяване. Използването на коагуланти е необходимо също, тъй като филтрирането, осъществявано в градските пречиствателни станции, се извършва основно с използването на устарели пясъчни или антрацитни филтри (неспособни да задържат частици с малки размери). Даже използването на по-съвременни филтърни засипки (например от алумосиликати) не позволява да се филтрират частици по-малки от 20 микрона. Проблемът се решава със специални керамични филтри, които обаче са скъпи.

При всички изброени способи за окисляване съществува ред недостатъци.

Първо, ако не се използват коагуланти, то процесът на утаяване на окисленото желязо отнема много време, в противен случай филтрацията на частиците е силно затруднена заради малкия им размер.

Второ, тези методи на окисляване (в по-малка степен това се отнася за озона) слабо помагат в борбата с органичното желязо.

Трето, наличието във водата на желязо често (на практика винаги) се съпровожда от наличие и на магнезий. Магнезият се окислява много по-трудно, отколкото желязото, при това, при значително по-високи нива на pH. Изброените недостатъци са направили невъзможно използването на този метод при по-малките битови и търговско-промишлени системи, които работят по-бързо.

2. Катализаторно окисляване с последващо филтриране

Това е най-разпространеният към днешния ден метод за отделяне на желязото, използван във високопроизводителните компактни системи. Същността на метода е в това, че реакцията на окисляване на желязото се случва на повърхността на гранулите в специална филтрираща среда, имаща свойствата на катализатор (ускорител на химичния окислителен процес). Най-разпространени в съвременната водоподготовка са филтриращите среди на основата на манганов диоксид (MnO2): Birm, Greensand, Pyrolox и др. Тези филтриращи засипки се отличават помежду си, както по своите физически характеристики, така и по съдържанието на манганов диоксид, и за това работят ефективно при различни параметри, характеризиращи водата. Но принципът им на действие е еднакъв. Желязото (и в по-малка степен манганът) в присъствието на манганов диоксид се окислява бързо и се натрупва на повърхността на гранулите от филтриращата среда. След това преобладаващата част от окисленото желязо се отмива в дренаж при обратно промиване. По такъв начин слоят на гранулирания катализатор е едновременно и филтрираща среда. За подобряване на окислителния процес във водата могат да се добавят допълнителни химични окислители. Най-разпространен е калиевият перманганат KMnO4, тъй като неговото използване не само активизира окислителната реакция, но и компенсира отмиването на мангана от повърността на гранулите от филтриращата среда, т.е. регенерира я. Използва се както периодична, така и непрекъсната регенерация.

Всички системи на основата на катализаторното окисляване с помощта на манганов диоксид, освен специфичните (не всички от тях работят с манган, почти всички имат голям относителен дял и изискват голям разход на вода за обратоното промиване), имат и ред общи недостатъци.

Първо, тези системи са неефективни по отношение на органичното желязо.  Освен това при наличие във водата на коя да е от формите на органичното желязо, по повърхността на гранулите на филтриращия материал с времето се образува органична ципа, изолираща катализатора - мангановия диоксид от водата. По такъв начин цялата каталитична способност на филтриращата засипка се свежда до нула. Практически се свежда до нула и способността на филтриращата среда да отделя желязото, тъй като във филтрите вече не достига време за естествено протичане на реякцията по окисляване.

Второ, системите от този тип не могат да се справят с често срещаните ситуации, при които съдържанието на желязо във водата превишава 10-15 мг/л.

3. Йонен обмен

Йонният обмен като метод е известен от отдавна и се използва основно за омекотяване на водата. В по-старите решения се използват природните йонити (сулфовъглени /сульфоугли/, цеолити).  Но с появяването на синтетичните йоннообменни смоли, ефективнастта при използването на йонния обмен в пречистването на водата силно нараства.

За премахването на желязото от водата е важно това, че катионите се способни да отстраняват от водата не само йони на калция и магнезия, но и другите двувалентни метали, което включва и разтвореното двувалентно желязо. При това теоретически концентрациите на желязо, с които мотгат да се справят йоннообменните смоли, са много големи. Достойнство на йонния обмен е също и това, че той не се «страхува» от верниня спътник на желязото - мангана, който силно усложнява работата на системите, работещи на принципа на окислителните методи. Главно предимство на йонния обмен е, че от водата могат да се отстранят желязото и мангана, разтворени в нея. Тоест напълно отпада необходимостта да се използва такъв капризен и «мръсен» (заради необходимостта да се отмива ръждата) процес, като окисляването.

Въпреки това на практика възможността да се използват йоннообменните смоли за отстраняване на желязото е силно затруднена, което се обяснява със следните причини:

Първо, използването на катионити е целесъобразно там, където съществува също проблем с твърдостта на водата, тъй като желязото се отстранява от водата заедно с твърдостта. В случаите, където не съществува проблем с твардостта, използването на катионообменните смоли не е рационално.

Второ, йонообменните смоли са капризни към наличието във водата на тривалентно желязо, което задръства смолата и много трудно се отмива от нея. За това е нежелателно наличието във водата не само вече окислено желязо, но и на разтворен кислород и други окислители, чието присъствие може да доведе до неговото образуване. Този фаст също налага ограничение и върху диапазона на pH, в който работата на смолите е ефективна.

Трето, при висока концентрация на желязо във водата, от една страна нараства вероятността от образуване на неразтворимо тривалентно желязо (с всички произтичащи последствия) и, от друга страна, много бързо се изтощава йоннообменния обем на смолата. Тези два фактора изискват по-честа ретенерация, което води до увеличаване на разходите.

Четвърто, наличието във водата на органични вещества (в това число и органично желязо) може да доведе до бързо «обрастване» на смолата с органичен слой, който едновременно се превръща и в хранителна среда за бактерите.

Въпреки всичко това, именно използването на йоннообменни смоли се счита за най-перспективното направление за отстраняване на желязото и мангана във водата. Задачата е да се подбере такава комбинация от йоннообменни смоли, (сложна и многокомпонентна), която би била ефективна в достатъчно широк диапазон на качествените параметри на водата.

4. Мембранни технологии

Мембранните технологии достатъчно широко се използват във водоподготовката, но отстраняването на желязото от водата съвсем не е главното им предназначение, по-скоро е страничен ефект. Това обяснява защо използването на мембрани засега не влиза в списъка на стандартните методи за борба с присъствието на желязо във водата. Основното предназначение на мембранните системи е отстраняването на бактериите, протозоите (едноклетъчни микроорганизми) и вирусите (т.н. «студена стерилизация»), частичното или дълбоко обезсоляване, подготовката на висококачествена питейна вода. Тоест, те са предназначени за дълбоко финално пречистване на водата. Въпреки това микрофилтърните мембрани са способни да отстраняват вече окисленото тривалентно желязо, ултрафилтърните и нанофилтърните мембрани също са способни да отстраняват колоидното и бактериалното желязо, а обратно осмотичните мембрани са в състояние да премахнат даже разтвореното органично и неорганично желязо.

Практическото използване на мембраните за отстраняване на желязото е ограничено по следните причини:

Първо, мембраните даже в още по-голяма степен, отколкото гранулираните филтърни среди и йоннообменните смоли, са «капризни» към обрастване с органика и задръстване на повърхностите им с неразтворени частици (в случая с ръжда). Това означава, че мембранните системи изискват достатъчно изчерпателна предварителна подготовка на водата, в частност - отстраняването на утайките и органиката. Тоест, мембранните системи са използваеми или там, където отсъства органично, колоидно, бактериално и тривалентон желязо, или проблемът с тези замърсявания е предварително решен с други методи.

Второ, стойността е относително висока. Мембранните системи засега не са евтини и използването им е рентабилно само в тези случаи, където е нужно много високо качество на водата (например в хранително-вкусовата промишленост).

5. Дестилация

Дестилацията е отдавна известен и проверен метод за дълбочинно пречистване на водата. Принципът на дестилацията фактически повтаря кръговрата на водата в природата.

Водата, при изпаряването си, се освобождава практически от всички разтоврени и неразтворени примеси. В дестилаторите за ускоряване на естествения процес на изпарение водата допълнително се загрява (в повечето случаи с електричество) до температура на кипене, което води до интензивно образуване на пара. Механичните частици, съдържащи се във водата (в това число бактериите, вирусите и другите живи организми, а също колоидите и утаените частици) се оказват твърде тежки, за да се издигнат с парата. Едновременно с това почти всички разтворени във водата химични вещества (в това число солите на желязото, на другите тежки метали, солите, определящи твърдостта и т.н.) достигат предела на своята разтворимост (за сметка на повишената температура и особено за сметка на увеличената концентрация - водата постоянно се изпарява) и образуват утайка. По този начин от водата могат да се изпарят само летливите органични съединения (сред които има и опасни, като трихалометан, който е потенциален канцероген и други). За това в дестилаторите често се инсталира пост-филтър за доизчистване на водата на основата на активен въглен от кора на кокосов орех.

На следващия етап водата се охлажда (в природата - в горните слоеве на атмосферата, а в дестилаторите - в специални кондензатори) и отново се превръща във вода. Този кондензат е високо пречистената вода, която се нарича дестилат. Понякога дестилираната вода се пропускаа още веднъж през дестилатора и се получана т.н. би-дестилат. Дестилираната вода достатъчно широко се използва в промишлеността, медицината, в химичните лаборатории. На всеки е известно използването на дестилирана вода в акумулаторите на автомобилите. В бита дестилаторите не са намерили широко приложение.

И проблемът не е в това, че дестилираната вода не е пригодна за пиене. Вредността на такава вода, поради отсъствието в нея на полезни минерални вещества, е по-скоро мит. Дестилираната вода наистина има лоши вкусови качества, и често характеризират нейния вкус «като на мухъл». Това е свързано с факта, че тази вода действително е течност без вкус и мирис. Ние сме свикнали водата да има някакъв вкус (макар и едва доловим), който се определя от минералния й състав и от наличието на розтворени газове. Но от гледна точка на вредите за здравето, не съществуват доказателства за това, че дистилираната вода е непригодна за пиене.

Ограниченото използване на дестилаторите се обяснява със следните причини:

Първо, битовите дестилатори имат ниска производителност - около 1 литър нв час.

Второ, в бойлера на дестилатора постоянно се образува утайка и накип, които трябва да се чистят.

Трето, дестилаторите излъчват топлина в значителни количества.

Четвърто, дестилаторите се нуждаят от значително количество електроенергия, което в много случаи прави използването им по-малко рентабилно, отколкото обратната осмоза или деминерализацията на основата на йоннообменни смоли.

Сребро

Описание

Среброто (лат. Argrentum) е химичен елемент от I група на периодичната система на Д.И.Менделеев, с атомен номер 471 и атомна маса 107,8682. Среброто е метал с бял цвят, ковък, пластичен и поддаващ се на добро полиране. Неговата плътност е 10,5 г/см3 (отнася се към тежките метали), има температура на топене  t=960,5 °С и температура на кипене tкип=2212 °С. В природата среброто се среща като два стабилни изотопа 107Ag (51,35 %) и 109Ag (48,65 %), известни са също 14 радиоактивни изотопа на среброто и няколко изомера.

Среброто е известно от древни времена и винаги е било считано за благороден метал. Химически среброто е малко активно, с кислорода от въздуха практически не взаимодейства. Образува сплави с много метали. Под въздействието на сероводорода почернява. Добре реагира с халогените, като под въздействието на слънцето тези съединения се разпадат и потъмняват, което е намерило приложение във фотографията. Повечето соли на среброто са слабо разтворими във вода, а всички разтворими съединения са токсични.

Сребрито (под формата на различни сплави) се използва широко в електротехниката (за посребряване на контактите, тъй като притежава едновременно отлична електропроводимост, най-добра сред металите, и висока корозионна устойчивост), за изработването на специални и битови съдове, като катализатор в процесите на органичния и неорганичния синтез, при производството на свръхчуствителни фото- и киноленти и др. Накрая от среброто от векове се секат монети и изработват ювелирни изделия. Някои съдържащи сребро препарати (например, сребърния нитрат) често се използват в медицината, в частност в качеството на местно антисептично, свързващо и обгарящо средство.

Бактерицидните свойства на сребърните йони са известни отдавна, но около този факт са се натрупали множество противаречия и безотговорно поднасяна «информация».

Източници

Среброто е рядък елемент (неговият кларк - процентно съдържание по маса - в земната кора е 7×10–6). В природата се среща както в самороден вид (крайно рядко), така и във вид на самостоятелни минерали, от които са известни над 50. Основните от тях са: аргентит (или «сребърен блясък»), пирархидрит, полибазит, прустит, стефанит и т.н. Добивът на сребро от сребърни руди е около 10-20 % от общия обем на добив. Основната маса сребро (80-90 %) се извлича попътно от оловноцинковите, медните и златно-сребърните руди. Основен източник за попадане на сребро в подземните води са отходните води от рудници, рудо-обогатителни предприятия, претприятия за производство и обработка на фотоматериали, а също и чрез попадане във водата на бактерицидни и алгицидни (предназначени за унищожаване на едноклетъчни водорасли - алги) препарати. В сточните води среброто може да присъства както в разтворен вид, така и в суспензно (колоидно) състояние, най-често във вид на халоидни соли.

Влияние върху качеството на водата

Заради неразтворимостта на своите оксиди и повечето соли, среброто се среща в незамърсените повърхностни води в съвсем незначителни субмикронни количества (0,2-0,3 мкг/л) и крайно радко неговото съдържание в повърхностните и питейните воде може да достига 5 мкг/л. В морската вода концентрацията на сребро е 0,3-1,0 мкг/л. В замърсените подземни води среброто може да се намира вече от единици до десетки мг/л.

Отчитайки факта, че съдържанието на сребро в незамърсените природни източници (до 5 мкг/л) не представлява опасност за здравето на човека, Световната Здравна Организация (СЗО) не е въвела специална величина за ПЕП на среброто. Тъй като обаче среброто понякога се използва за обеззаразяване на питейната вода и неговото ниво в такава вода е, като правило, повече от 50 мкг/л, в Ръководството по контрол на качеството на водата СЗО уточнява, че за безвредна за здравето концентрация на среброто във водата се счита до 0,1 мг/л. Към същата стойност - 100 мкг/л, очевидно, се ориентират и авторите на американския стандарт по качеството на водата (въпреки че в американската преса са публикувани съобщения за неотдавнъшно снижаване на този показател в САЩ до 50 мкг/л, без за това да има официално потвърждение). В руския СанПиН този параметър е два пъти по-малък - 50мкг/л, а в Европа е цели 10 пъти по-малък (10 мкг/л).

Пътища на постъпване в организма

Основен път за естествено постъпване на среброто в организма е храната. По данни на СЗО много храни съдържат от 10 до 100 микрограма (1 мкг=10–6 г) сребро на 1 кг тегло. Изследвания, проведени в САЩ, показват, че средният ежедневен прием на сребро от възръстен човек е 7,1 мкг (в това число и от водата), въпреки че съществуват по-стари данни за среднодневен прием от 20-80 мкг. Приносът на водата в това количество може да се счита за незначителен, с исключение на случаите, когато за приготвяне на храна и за пиене се използва вода, обработена със сребърни йони. В този случай приносът на водата става определящ.

Среброто е трудно усвояем елемент. Организмът (главно през жлъчно-чревния тракт) изхвърля 90 % и повече от приеманото сребро. Въпреки това част от среброто се абсорбира в жлъчно-чревния тракт, лесно се свързва с белтъчините (с глобулина и хемоглобина в кръвта и т.н.), и се разнася из организма. Главно хранилище на среброто в организма е черният дроб. Среброто също се съсредоточава в повишени концентрации в кожното покритие, лигавиците, и в по-малка степен в другите органи (бъбреци, далак, костен мозък, капилярните стени, ендокрините жлези). Черният дроб е също и основния орган, отговорен за извеждането на среброто от организма. Както и другите тежки метали, среброто се извежда от организма бавно, но не така продължително, както много други - периодът на неговото «полуосвобождаване» от черния дроб може да достига 50 дни. Заедно със жлъчния сок среброто попада в жлъчно-чревния тракт и се извежда навън с фекалиите. Извеждането на среброто през бъбреците и с потта е незначително. При постоянно постъпване на сребро в организма, все пак се наблюдава тенденция за неговото постепенно натрупване.

Потенциална опасност за здравето

Среброто не се нарежда сред най-токсичните от тежките метали, вероятно благодарение на това, че в обичайни условиа ние го приемаме в нищожни количества. В същото време съгласно руските норми среброто е отнесено в клас за опасност 2 - «високо-опасно вещество», редом с другите общопризнати токсични тежки метали, като олово, кобалт, кадмий и др. И този факт ни заставя да се отнасяме към среброто с нужното «уважение». Действително, натрупването в организма на сребро в големи количества може да предизвика специфичното заболямане, наричано «аргироза» или «аргирия». Проявява се в изменение на цвета на безцветната обвивка на окото и на очното дъно, а също и в пигментация на лигавиците и кожата, която може да придобие от сиво-светлосин до синкаво-сив (аспидно сив) отенък. Проявяването на признаците на заболяването се ускорява при недостатък в организма на витамин Е и селен, а също и под възвействието на слънчевите лъчи. В последния случай кожата, наситена с йони на среброто се «осветява» като фотография. Пигметнацията на кожата и лигавиците се развива, като правило, много бавно и се проявява значително след 10 или повече години от началото на постоянното въздействие на среброто. Възможно е и по-бързо развитие на болестта вследствие, например, на интензивното лечение с препарати, които съдържат сребро, или при вътрешен прием в значителни количества. Еднократна доза от 10 грамм AgNO3 (6,35 г преизчислено в сребро) се оценява от СЗО като смъртоносна.

Да се определи нивото, от което започва да се развива заболяването, е доста сложно, но различни изследвания позволяват да се направи извод, че аргирозата се предизвиква при натрупване в организма средно на около 1 грам сребро. Като правило, освен пигментацията на кожата и лигавиците, на очите и понякога и на косата, аргирозата няма по-сериозни последствия. Понякога е възможно намаляване остротата на зрението (особено в тъмните часове на денонощието), могат да се наблюдават точечни образувания в кристаловидното тяло на окото. При продължително въздействие на среброто могат да възникнат възпалителни заболявания на жлъчно-чревния тракт, също така може да се наблюдава увеличаване на черния дроб.

СЗО е определила максимална доза за среброто, която не предизвиква забележимо вредно въздействие върху здравето на човека (така нареченото ниво NOAEL – No Observable Adverse Effect Level) – 10 грама. Тоест, по тази методика, ако човек е «изял и изпил» през целия си живот (70 години) сумарно 10 грама сребро, гарантирано не трябва в следствие на това да има проблеми със здравето. Въз основа на тази величина е направена препоръката относно поносимото съдържание на сребро в питейнат водата - 100 мкг/л. Такава концентрация за 70 години живот ще доведе до половината от стойността на нивото NOAEL, което определено е безопастно за здравето. Експериментално е установено, че йоните на среброто могат да взаимодействат с азотните основи, тимина и хуанина, с молекулите на ДНК (например при бактериите), което предизвиква нарушаване на функциите на ДНК, забавя развитието и размножаването на микроорганизмите. Така се обяснява бактериостатичното въздействие на среброто. Но мутагенна активност на среброто не е установена. Също не е установено канцерогенно въздействие на среброто.

Физиологично значение

Среброто присъства в организмите на всички висши живи същества - от растенията до животните и човека. Но физиологичната роля на среброто в организма на човека и животните е слабо проучена. Явление от радо на сребърен дефицит в организма не е описано никъде. Възможно е среброто да изпълнява в организма само ролята на инхибитор (забавящ процесита) на ферментите. Известно е, че среброто е способно да блокира сулфхидридните групи (HS), участващи в образуването на активния център на много ферменти, «забавяйки», по този начин, тяхната активност. Например, среброто блокира аденозинтрифосфатната дейност на миозина. А миозинът - това е ни повече, ни по-малко основния белтък в мускулната тъкан на човека, способен да разлага на части АТФ (аденозинтрифосфат - нуклеотид, изпълняващ във всички организми ролята на универсален акумулатор и преносител на енергията). Именно благодарение на това свойство на миозина, химичната енергия в макроенергетичните връзки на АТФ се превръща в механична енергия на мускулните съкращения. Т.е. среброто е способно да «подтиска» енергийното снабдяване на организма. Учените смятат, че механизмът на бактериоцидното (обеззаразяващото) действие на йоните на среброто е аналогичен. Те проникват във вътрешността на бактерийните клетки, блокират ферментите от SH-групата (различни бактерии, в частност камшичести и ресничести, също и протозои, имат ферменти аналогични на миозина), в резултат на което, бактериите умират.

Технологии за отстраняване от водата

Обратна осмоза, йонен обмен, дестилация.

Сребърна вода
Факти

1. Среброто е тежък метал. При това, въпреки общоприетото мнение, съвсем не безобиден. Не напразно в руските санитарни норми - СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода и водоснабжение населенных мест» - на среброто е даден клас на опасност 2, т.е. «високоопасно вещество». Така Госсанепидемнадзор (руския надзорен и контролен орган, следящ за здравословните практики и норми) е поставил среброто в един ред с оловото, кобалта, арсена, цианидите и другите общопризнати отровни вещества, имащи същия клас на опасност и близки нива на ПДК (предел на допустима концентрация).

2. Както и другите тежки метали, среброто твърде бавно се извежда от организма и при неговото постоянно постъпване може да се натрупва. При придължително (до 10 и повече години) натрупване среброто може да причини аргироза - отравяне със сребро (следва да се отбележе, че това отравьне е без непосредствена заплаха за живота).

3. Физиологичната роля на среброто в организма на човека за сега не е изучена достатъчно. Известно е, че среброто постъпва в организма в нищожно молки количества (средния ежедневен прием с водата и храната е, по последни данни от СЗО, около 7 микрограма в денонощие) и при това явление като сребърен дефицит никъде не е описано. Нито един от сериозните източници не отнася среброто към жизненоважните биоелементи.

4. Среброто (наред с другите тежки метали, като мед, олово, живак) е способно в малки концентрации (започвайки от 2×10-11 мол/л) да оказва бактерицидно действие (така наречения олигодинамичен ефект). Но по данни на СЗО, изразен бактериоциден ефект (т.е. способност гарантирано да убива определени бактерии) се наблюдава при концентрация на йоните на среброто над 150 мкг/л. При концентрации 50-100 мкг/л йоните на среброто притежават бактериостатично действие (т.е. способност да подтискат растежа и размножаването на бактериите). Ще отбележим, че бактериостазиса е обратим процес и след прекратяването на действието на фактора, растежът и размножаването на бактериите се възобновяват. Изключение прави само случаят на продължително бактериостатично въздействие.

5. Йоните на среброто не убиват всички бактерии. Цял ред микроорганизми, например спорообразуващите бактерии, са по-устойчиви към тяхното въздействие. Също не до край е изяснен въпросът с въздействието на сребърните йони върху протозоите и вирусите. Този факт е и причината за определено разочарование от импрегнирания със сребро активен въглен. Ще приведем цитат от СЗО: «Добре е известно явлението, при което се развиват бактерии във вътрешността на филтрите с активен въглен, инсталирани в точката на ползване (POU – point of use). Някои производители на такива филтри се опитват да преодолеят този проблем, добавяйки в активния въглен сребро в качеството на бактериостатичен агент. Но всички налични публикации по тази тема убедително показват, че такава практика има ограничен ефект. Счита се, че присъствието в тези филтри на сребро селективно допуска растеж на устойчивите към него бактерии. По тази причина използването на такива устройства се допуска само за питейна вода, за която е известно, че е безопасна в микробактериологично отношение».

6. Сребрените води отдавна се използват в качеството на бактериостатичен агент при дългосрочно съхраняване на питейна вода, например на морските плавателни съдове, по време на космически полети, в някои авиокомпании. При съхраняването на такава вода е нужно да се съблюдават някои условия. Първо, водата изначално трябва да бъде с добро микробиологично качество. Второ, трябва да е изключено попадането във водата на нови бактерии. Трето, водата трябва да се съхранява на тъмно, тъй като под въздействие на светлината е възможно образуване на утайка и изменение на оцветеността й (съединенията на среброто са чувствителни към светлината - това явление се използва във фотографията).

7. Среброто успешно се използва в качеството на обеззаразяващо средство в комбинация с други дезинфектанти. Например, йонизиране на водата с йони на медта и среброто в съотношение 10:1 (ПДК на медта по СанПиНу е 20 пъти, а в САЩ - 10 пъти по-висока от тази на среброто, а бактерицидното й действие върху някои организми е даже по-добро) дава добри резултати при обеззаразяването на водата в басейни и спа центрове, и едновременно позволява да се намали степента на хлориране до 80 % (без напълно да се изключи).

Извод

Главният извод се състои в това, че в тези концентрации, които се допускат по действащите нормативи (тяхното съблюдаване е закон) – 50 мкг/л по руския СанПиН – среброто във водата в най-добрия случай ще има бактериостатичен ефект, т.е. ще бъде способно да задържа растежа на бактериите. От такава гледна точка посребряването може да се използва за удължаване срока на съхранение на водата (разбира се, при несаблюдаване на правилата за съхранение, е възможно образуване на утайка и промяна на цвета на водата).

Посребряването на водата със сребърни йони в пределите на действащите нормативи може да се счита за безопасно. Въпросът за вътрешния прием на тежък метал, какъвто в обичайните условия ние получаваме в нищожни дози, е личен избор на всеки индивид, при условие, че той е информиран за всички плюсове и минуси. Позоваването на физиологическата целесъобразност от посребряването на водата е несъстоятелно (във всеки случай въз основа на познанията, с които разполагаме днес), тъй като среброто не води до никакви подобрения на химичните или физиологичните свойства на водата

Среброто в невисоки концентрации, но в комбиначия с други химични вещества, може да се използва за обеззаразяване на водата, предназначена за спа, басейни и т.н. От гледна точка на използването на среброто за дезинфекция на питейната вода и в системите за водоподготовка, този метод с нищо не се различава от използваните за тази цел хлориране, йодиране, бромиране и други химични (реагентни) методи за обеззаразяване. Както и в случаите от изброените методи, желателно е след обеззаразяването да се осъществи пречистване на остатъците от продуктите на обеззаразяването и образувалите се странични продукти по схемата: хлориране-дехлориране, йодиране-дейодиране и т.н. Това позволява да се получи частична застарховка от главния недостатък на всички методи на реагентно обеззаразяване - предозирането (в резултат, например, на отказ на оборудването). От практична гледна точка посребряването като метод за обезаразязане на питейната вода в точката на използване губи в полза на безреагентните методи, например, в полза на ултравиолетовото облъчване и така неговата целесъобразност остава съмнителна.