Зворотноосмотична вода. Безпека і повноцінність
clock Пн-Нд: 10:00-20:00 Без вихідних

viber097 7 900 500
viber098 0 900 700Замовити дзвінок

Зворотноосмотична вода. Безпека і повноцінність

Для збереження здоров'я і підтримки гарної фізичної форми людині необхідно випивати мінімум 2л води на добу. Ця вода повинна бути безпечною, відповідати санітарним вимогам за хімічними та мікробіологічними показниками, і фізіологічно повноцінною,  утримувати набір мінеральних аніонів та катіонів, зазвичай присутніх в природній воді і необхідних для нормального функціонування людського організму.

Якщо вода не відповідає мікробіологічним нормам, гострі наслідки для здоров'я настають миттєво в формі шлункових і кишкових інфекцій. Невідповідність хімічним вимогам може ініціювати і стимулювати розвиток хронічних захворювань, які зазвичай проявляються з віком. Вплив недостатньої мінералізації води на здоров'я людини не настільки очевидно і однозначно, зазвичай компенсується надходженням мінеральних сполук з інших джерел - їжі, напоїв, лікарських препаратів.

Шлях до безпечної води

В ідеалі безпечна і фізіологічно повноцінна вода повинна надходити з водопровідних кранів. Однак це далеко не завжди відповідає дійсності. Так, при оцінці якості питної води за даними моніторингового проекту WaterNet можна виділити типові проблеми водопровідної, артезіанської і колодязної вод України за мінеральним складом:

• загальна жорсткість досягає 14мг-екв/л при нормативі 7мг-екв/л;
• загальне залізо - 1,5мг/л при нормативі 0,2мг/л;
• марганець - 0,2мг/л при нормативі 0,05мг/л;
• вміст нітратів у колодязях - 400мг/л при нормативі 50мг/л;
• каламутність знаходиться в межах 0,25-3 мг/л при нормативі 1мг/л;
• кольоровість 10-40 град. при нормативі 20 град. і перманганатная окислюваність 2-6,5 мг О2/л при нормативі 5мгО2/л.

Крім того, в періоди весняних паводків, літнього цвітіння води, випадання великої кількості опадів і в інших екстремальних ситуаціях, що призводять до зниження якості води в джерелах водопостачання, різко погіршується і якість водопровідної води, в першу чергу за рахунок появи надлишку хлору і небезпечних хлорорганічних похідних - тригалогенметанів і трихлоретилена.

Відповідно до інформації, яку можна почерпнути з Національної доповіді про якість питної води, санітарно-епідеміологічна служба України щороку відбирає і аналізує близько 160 тис. Проб з систем централізованого водопостачання. За офіційними даними, в 2013 році більше 6 000 проаналізованих проб не відповідали нормативу за бактеріологічними показниками. У разі артезіанських вод проблема мікробіологічного забруднення стоїть ще гостріше: загальне мікробне число при посіві проби може перевищувати встановлений норматив (100 КУО/мл) в кілька разів.

Міжнародний проект GEMStat пропонує методику інтегральної оцінки якості питної води в регіоні за Індексом якості питної води (DWQI), який відображає відповідність мікробіологічних і санітарнохімічних показників використання води нормам безпеки і органолептичного благополуччя Всесвітньої Організації Охорони здоров'я. За цією методикою джерела питного водопостачання України отримують оцінку від «гранично допустиме» до «відмінно» з безпеки і «погано» - «задовільно» за органолептичними властивостями.

156_1QOVHlc.png

Виходом зі сформованої ситуації є локальна водопідготовка: побутові фільтри доочистки водопровідної води і системи підготовки артезіанської води. До першої групи належать глечики, одно-, дво- і триступінчаті проточні фільтри, а також побутові системи зворотного осмосу. До другої - багатостадійні системи, що включають механічну очистку, пом'якшення або комплексну очистку, знезаражування ультрафіолетом, а також доочищення води питного призначення за допомогою побутової системи зворотного осмосу.

Пошуки універсального рішення, що гарантує безпеку питної води протягом всього періоду експлуатації, призводять до системи зворотного осмосу, яка повністю затримує мікроорганізми і забезпечує глибоке ліквідувати всю розчинених домішок. Звичайно, говорити про абсолютне видалення всіх мінералів можна навіть в цьому випадку. Сучасні мембрани володіють загальною селективність до 99,9%, проте побутові елементи, розраховані на роботу при невисоких тисках, забезпечують зниження вмісту солі до рівня 30 мг/л. Чи достатня це кількість? Ми спробували з'ясувати, які ж мінерали повинна містити повноцінна питна вода, і до яких наслідків призводять їх відсутність або надлишок.

Вода - джерело мінералів

Основна функція питної води - забезпечувати організм вологою (гідратація), але завдяки присутності в ній мінералів вода також може служити джерелом необхідних хімічних елементів: Ca, Mg, HCO3, SO4, Si, I, F, Na, Cr, Li, Mo, Se та ін. Деякі з елементів присутні в воді в відчутних кількостях, що вимірюються в мг/л - це макроелементи. Концентрація інших визначається в мкг/л - це мікроелементи. Однак, кожен з елементів впливає на певні функції людського організму.

Наприклад, вживання води з підвищеною жорсткістю, а саме з підвищеним вмістом кальцію і магнію призводить до накопичення солей кальцію в організмі з подальшим розвитком артритів і сечокам'яної хвороби. При підвищеному вмісті магнію споживач може відчувати гіркуватий присмак води, а також відчувати проблеми з боку травної системи.

Відсутність же солей жорсткості у питній воді може уповільнювати розвиток кісткової тканини і стимулювати серцево-судинні захворювання.

Однак простим множенням і складанням добовий мінеральний баланс харчування людини звести не можна, оскільки деякі мінерали впливають на засвоюваність інших. Так, кальцій - найпоширеніший елемент в організмі, що визначає здоров'я кісток і зубів, але в той же час - елемент-антагоніст магнію, який відіграє важливу роль у функціонуванні серцево-судинної системи. Це означає, що високе споживання кальцію скорочує засвоюваність магнію і збільшує ймовірність розвитку захворювань серця. Оскільки обидва елементи є складовими загальної жорсткості води, важливо не тільки знати її величину, а й звертати увагу на співвідношення кальцію і магнію, яке в ідеалі має бути в межах 2-3: 1.

Ще один мінеральний компонент, пов'язаний із загальною жорсткістю - бікарбонат-аніон HCO3 -, одночасно визначає лужність і тимчасову жорсткість води. Бікарбонати виконують буферну функцію в організм і компенсують зрушення рН біосередовищ в кислу область, а також запобігають розвитку остеопорозу. Разом з Натрієм, Калієм і сульфатами ці компоненти складають групу макроелементів, критично важливих для здоров'я людини.

До групи необхідних мікроелементів входять залізо, селен, літій, цинк, фтор, хром, марганець, кремній, мідь, бор і ін. Роль цих елементів в організмі людини вивчена гірше. Їх вплив на здоров'я часто оцінюють симптоматично. Так, відомо, що дефіцит селену спостерігається у онкологічних хворих, проте біохімічний механізм цього явища поки не з'ясований. Цинк потрібен для здорового росту організму і функціонування імунної системи, а літій запобігає розвитку психічних захворювань. Бор і за рахунок цього виконувати добову норму за елементами. Однак це буде помилкою, оскільки ВООЗ довела, що постійне вживання високомінералізованої води може призводити до зневоднення організму, порушення кислотно-лужного балансу, підвищення концентрації залишкового азоту в крові, ослаблення серцевої діяльності та інших негативних наслідків. Як бачимо, вода є не тільки одним з важливих ресурсів мінералів, а й потенційним джерелом надходження різних токсинів в організм людини. Вода, очищена зворотним осмосом, абсолютно вільна від шкідливих домішок, в т. ч. бактерій і вірусів, і в той же час - це демінералізована вода. При повноцінному харчуванні основний дефіцит мінеральних макро- і мікрокомпонентів, необхідних людині, покривається за рахунок продуктів харчування. Сьогодні достеменно відомо, що з питною водою людина отримує від 8% до 25% добової норми мінеральних речовин. Велика частина всіх елементів надходить з їжею, а зовсім не з водою, хоча засвоюються ці елементи краще з води, в якій знаходяться в розчиненій іонній формі. Існує всього п'ять елементів, для яких частка споживання з водою перевищує 30% - це Кальцій, Магній, Алюміній, Хром і Хлор. Решта надходять з водою в кількості всього 1-15% від необхідного (таблиця 3). В умовах же збідненого раціону харчування - при голодуванні або дієтах - регулярне використання демінералізованої води може чинити негативний вплив на здоров'я людини. Однак цей вплив незрівнянно з більш серйозними загрозами - гострими інфекційними отруєннями вслідпопереджає артрити, а фтор, як відомо, важливий для здоров'я зубів.

Поряд з корисними мінералами, вода часто містить елементи, що несуть загрозу для здоров'я. Так, алюміній збільшує ймовірність розвитку хвороби Альцгеймера, миш'як призводить до шкірних захворювань та онкології, свинець уповільнює інтелектуальний розвиток, викликає депресії та хвороби кровоносної системи, надлишок заліза і міді призводить до кишкових розладів, а урану і кадмію - до порушення функцій нирок. Складність полягає в тому, що ці елементи найчастіше присутні у воді разом з корисними мінеральними речовинами.

Крім спостереження загальних симптомів, існує ряд конкретних захворювань, пов'язаних з вживанням води певного мінерального складу (таблиці 1, 2.). Найбільш відомі з них: флюороз, що розвивається при вживанні води з вмістом фтору більше 2 мг/л; карієс, обумовлений недоліком фтору у воді; зоб, який виникає при дефіциті йоду; подагра внаслідок високого вмісту молібдену в воді.

Таблиця 1. Хвороби, що виникають при дефіциті хімічних елементів у питній воді

157_oqU0wW5.png

В цілому люди, що постійно вживають воду з збідненим мінеральним складом, сильніше схильні до ризику впливу токсичних речовин і отруєнь, оскільки мінеральний фон з макроелементів створює конкуренцію при всмоктуванні домішок в шлунку і кишечнику. Можна вирішити, що для запобігання подібної ситуації краще пити високомінералізовану воду і за рахунок цього виконувати добову норму за елементами. Однак це буде помилкою, оскільки ВООЗ довела, що постійне вживання високомінералізованої води може призводити до зневоднення організму, порушення кислотно-лужного балансу, підвищення концентрації залишкового азоту в крові, ослаблення серцевої діяльності та інших негативних наслідків.

Таблиця 2. Хвороби, виникаючі при токсичному впливі домішок питної води

158_gg1gtL2.png

Як бачимо, вода є не тільки одним з важливих ресурсів мінералів, а й потенційним джерелом надходження різних токсинів в організм людини. Вода, очищена зворотним осмосом, абсолютно вільна від шкідливих домішок, в т. ч. бактерій і вірусів, і в той же час - це демінералізована вода. При повноцінному харчуванні основний дефіцит мінеральних макро- і мікрокомпонентів, необхідних людині, покривається за рахунок продуктів харчування. Сьогодні достеменно відомо, що з питною водою людина отримує від 8% до 25% добової норми мінеральних речовин. Велика частина всіх елементів надходить з їжею, а зовсім не з водою, хоча засвоюються ці елементи краще з води, в якій знаходяться в розчиненій іонній формі.

Існує всього п'ять елементів, для яких частка споживання з водою перевищує 30% - це Кальцій, Магній, Алюміній, Хром і Хлор. Решта надходять з водою в кількості всього 1-15% від необхідного (таблиця 3). В умовах же збідненого раціону харчування - при голодуванні або дієтах - регулярне використання демінералізованої води може чинити негативний вплив на здоров'я людини. Однак цей вплив незрівнянно з більш серйозними загрозами - гострими інфекційними отруєннями внаслідок вживання мікробіологічно забрудненої води та хронічними отруєннями при вживанні води з підвищеним вмістом небажаних хімічних домішок.

Таблиця 3. Шляхи надходження хімічних елементів і їх біологічна засвоюваність організмом людини

159_SNzP6UL.png

Зі сказаного вище можна зробити один висновок - оптимальним є застосування води, очищеної методом зворотного осмосу, а потім донасищенної корисними мінералами до досягнення фізіологічної повноцінності.

Як досягти фізіологічної повноцінності

На думку видатного біолога, засновника школи експериментальної біології Н. К. Кольцова, поняття фізіологічної повноцінності води має на увазі набір аніонів та катіонів, необхідних організму людини і що містяться в природній воді. Для фахівців питання оптимального мінерального складу води завжди був і залишається понині дискусійним. Однак це не завадило санітарним органам деяких країн, в число яких входить і Україна, встановити нормативи так званого фізіологічно повноцінного складу води.

Існує два методи ремінерализации зворотноосмотичної води, що відрізняються способом введення мінеральних сполук. Перший полягає в дозуванні в воду розчину необхідних солей, другий - шляхом пропускання води через гранули мінералів з обмеженою розчинністю. Другий спосіб простий і застосовується в побутових фільтрах. Дозування розчинів вимагає спеціального устаткування і точного приготування розчинів вихідних компонентів, тому без обслуговуючих фахівців не обійтися.

Побутові картриджі-мінералізатори містять гранули мінералів - найчастіше кальциту і доломіту. Відповідальні виробники фільтрів використовують у виробництві таких картриджів мінерали харчового класу - перекристалізованої і очищені від домішок. Вода, проходячи через мінерали, збагачується корисними компонентами, в першу чергу, макроелементами. Рівень насичення залежить від швидкості пропускання води - чим повільніше, тим більше встигає розчинитися мінерал. Однак в будь-якому випадку рівень мінералізації води, пропущеної через картридж з гранулами мінералів, залишається нижче необхідного (таблиця 4).

Таблиця 4. Орієнтовний склад води після побутового картриджа-мінералізатора

160_tkG3BKR.png

Розчини солей для ремінералізації готуються за спеціальними рецептурами і дозволяють добитися необхідного складу води за показниками рН, загальної жорсткості та лужності, співвідношенню кальцію і магнію, натрію і калію, а також мікроелементів - як правило, фтору і йоду. Такі суміші можуть дозувати в потік пермеата або в накопичувальну ємність за допомогою автоматичного обладнання - імпульсних насосів-дозаторів, які задають об'ємну концентрацію того чи іншого компонента суміші. Це рішення застосовується в поєднанні з комерційними системами зворотного осмосу, на виробництвах бутильованих вод, а також в вендінгових автоматах очищеної води.

Мінеральний склад води, яка пройшла стадію ремінерализації шляхом дозування розчинів сумішей мінералів, може коливатися в досить широких межах, обумовлених вимогами, в залежності від уподобань виробника і/або замовника системи кондиціонування питної води (таблиця 5).

Таблиця 5. Склад пермеата зворотного осмосу і води після ремінерализації шляхом дозування розчинів комерційних сумішей мінералів

161_20kkHfd.png

 

Літературні джерела

Андрусишина І. М. Вплив мінерального складу питної води на стан здоров'я населення. Вода і водоочисні технології. Науково-технічні вісті, №2 (17), 2015.

Rosborg I. Drinking Water Minerals and Mineral Balance. Importance, Health Significance, Safety Precautions. Springer, 2015.

Kozisek F. Health risks from drinking demineralized water. National Institute of Public Health Czech Republic. Bennett S. The Hidden Dangers of Drinking Water. Huffington Post, 21 July 2015.

Національна Доповідь про якість питної води та стан питного водопостачання в Україні у 2013 году. Петрова В. Моніторинг якості води в Україні. НТУУ «КПІ», ХТФ, 2015.

Головна