Пдк нитратов питьевой воде

Нитриты и нитраты в сточной и питьевой воде: нормы, определение, классы опасности

Нитраты и нитриты – это производные азотных соединений, содержащиеся в воде, овощах, продуктах питания. При небольшом количестве не представляют опасности, однако, при превышении нормы могут стать причиной неприятностей со здоровьем.

Азот, его ионы и соединения

Азот составляет около 78% окружающего нас воздуха. Азот – самый распространенный химический элемент на Земле. Соединения азота – это различные оксиды азота (бурый газ, веселящий газ и др.), нитриды (например, аммиак), азотная, азотноватистая и азотистая кислоты, производные азотной кислоты – нитраты. Азот в соединениях образует вещества как органической, так и неорганической химии.

Поскольку свободный азот (N₂) в естественных условиях почти не вступает в реакции, почти все получаемые соединения азота производят в лабораторных и промышленных условиях.

А вот ионы азота активно вступают в химические реакции. Многие соединения азота образовываются естественным путем, например, в результате разложения белковых веществ – бытового мусора, фекалий животных.

Нитраты и нитриты – что за показатель?

Нитраты – это соли азотной, а нитриты – азотистой кислоты. Нитраты известны больше под названием «селитра». Это довольно распространенное удобрение в сельском хозяйстве. Нитриты используются во многих областях промышленности – как дешевое и доступное средство, замедляющее коррозию.

Нитраты и нитриты попадают в воду, употребляемую человеком. Нитраты – путем слива сточных вод в водоемы через почву и подземные источники, нитриты – благодаря промышленным предприятиям.

Присутствия этих соединений в воде выше нормы свидетельствует о загрязненности.

Нормы содержания, классы опасности и ПДК

Норма содержания нитратов в воде – 45 мг на 1 литр питьевой воды. Для нитритов этот показатель ниже – при наличии нитритов свыше 3 мг в литре вода считается непригодной для питья.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) – это показатель, рассчитанный санитарными службами применительно к самым различным веществам и средам. Так, существуют ПДК, рассчитанные для рабочей среды – для воздуха, для воды. В разных странах эти показатели могут различаться. Указанные нормы содержания нитратов и нитритов актуальны в РФ.

ПДК связан с понятием «класс опасности вещества».

Всего существует 4 класса опасности.

• I класс – очень опасные вещества;
• II – опасные вещества;
• III – умеренно опасные вещества;
• IV – малоопасные вещества.

Нитраты относят к III-й группе, а нитриты ко II-й.

Питьевая вода из колодца, скважины

Вода из колодцев считается менее чистой, чем вода из артезианских скважин. Например, пробы воды из подмосковных колодцев, выбранных случайным образом, показали содержание нитратов в два раза выше нормы. В некоторых местах этот показатель был ещё выше. Этот факт объясним хозяйственной деятельностью дачников и сельхозпредприятий.

В скважинах тоже может наблюдаться повышенное содержание нитратов/нитритов. Этому могут способствовать ряд возможных причин: близость к скважине различных захоронений (скотомогильников, мусорных свалок), злоупотребление сельскохозяйственными удобрениями, близкое соседство с частными домами и хозяйствами.

Сточные воды

В типологии вод стоки соотносят с деятельностью человека. Сточные воды подразделяют на:

1. Поверхностные.
2. Хозяйственно-бытовые.
3. Промышленные.

Поверхностные сточные воды образуются из осадков. Хозяйственные сточные воды образуются в результате бытовой деятельности человека. В них преобладают отходы жизнедеятельности. Промышленные сточные воды – самые токсичные и опасные. Как правило, они всегда содержат вещества 1 и 2 класса опасности.

Меньше всего нитратов и нитритов в поверхностных сточных водах. Все сточные воды очищаются предприятиями водоочистки.

К чему приводит превышение уровня нитритов

Нитриты предполагают большую, чем у нитратов, угрозу для человека и природы. Чем опасно превышение ПДК нитритов в воде?

Повышенное содержание – опасность для природы

Повышенное содержание нитритов оказывает вредное влияние на окружающую среду. Превышение нормы отравляет растения, которыми питаются животные.

Человек, получая растительную и животную пищу с большим количеством нитратов, рискует отравиться.

Влияние на организм человека

Взаимодействуя с гемоглобином в крови человека, нитраты изменяют валентность железа. Образованный метгемоглобин снижает потребление кислорода организмом человека. Его содержание в крови до 15% не критичны. При превышении этого порога человек начинает чувствовать дискомфорт – чем выше, тем хуже. Смертельная доза – 50-60%, после чего возможен летальный исход. Нитриты покидают организм с мочой, однако, часть из них выводится сложнее, накапливается в тканях.

Основная опасность загрязненной нитритами воды угрожает детям. Дело в том, что вещество, нейтрализующее метгемоглобин (метгемоглобинредуктаза), начинает продуцироваться организмом с трехмесячного возраста. Поэтому для изготовления детских смесей и питания разработаны специальные нормативы, препятствующие использованию продуктов питания, в которых обнаружены нитраты в опасной для ребенка концентрации.

Беременным женщинам также нужно быть уверенными в качестве потребляемой воды, фруктов, мясных и рыбных продуктов, для исключения возможного пагубного влияния на плод.

Как понять, что наступает отравление нитритами? В период активной репликации метгемоглобина и превышения 15%-ного уровня, могут проявляться такие симптомы:

• отеки;
• слабость;
• рвота;
• понос, часто с кровью;
• синюшность кожных покровов;
• выраженная анемия;
• чувство усталости;
• снижение работоспособности.

При своевременном обращении к врачу, больного можно спасти.

Методы определения в реках и водоёмах

Чтобы измерить уровень нитратов и нитритов в реках и водоемах, санитарные службы используют несколько методов, совмещая их друг с другом для большей информативности. К ним относятся: колориметрия, фотометрия и прочее.

Колориметрия

Колориметрический метод связан с изменением цвета того или иного реагента в процессе взаимодействия с водой. Используют такие реагенты – салициловокислый натрий, фенолдисульфокислоту. Во время опыта лаборант создает калибровочный график с обозначением значений, полученных в ходе реакции окрашивания. Затем полученные значения подставляют в формулу, из расчета которой получают количество искомого вещества.

Фотометрия

Для этого метода необходим реактив Несслера, фотоколориметр и определенное количество дополнительных реагентов. При наличии нитратов или нитритов, взаимодействие с реактивом Несслера придаст раствору желтоватый, ржаво-коричневый цвет. Дальнейшее исследование проводится при помощи фотоколориметра. Смотрят на преломление света при регулируемой длине волны, определяют количество нитратов.

Автоматические анализаторы

Анализаторы проб воды – современные технологические устройства, применяемые в промышленности и лабораторных исследованиях. Приборы недешевые, хотя свою стоимость окупают полной автоматизацией процесса исследования, сокращают затрачиваемые силы лаборантов, а также помогают сэкономить на реагентах.

На сегодняшнем рынке автоматических анализаторов почти любое предприятие, занимающееся исследованиями воды, может подобрать анализатор, отвечающий всем требованиям по: производительности, цене, стоимости обслуживания, габаритам.

Как правило, большая часть лабораторий при водоканалах оборудованы современными автоматическими анализаторами. Многие из них ориентированы не только на нитрат и нитрит-ионы, но также могут показывать дополнительные параметры качества воды.

Водоподготовка и очистка сточных вод

После проведения исследований проб воды на предмет наличия нитратов или нитритов, следующая стадия – водоподготовка и очистка сточных вод для дальнейшей переработки воды.

Методы очистки вод сейчас самые разнообразные. Постоянно ведутся исследования химиками-технологами и экологами на предмет разработки новых способов очистки стоков. На сегодняшний момент существуют: биологические, биохимические, физико-химические методы очистки сточных вод.

Биохимические и биологические методы

Это методы с применением специальных микроорганизмов, например, водорослей. Нитраты и нитриты – пища для этих организмов. Вода, проходя биофильтр, очищается от вредных веществ. Таким образом, снижается концентрация азотистых соединений в воде.

Физико-химические

Физико-химические методы настолько разнообразны, что про них можно написать отдельную статью, сопоставимую с этой. Принцип действия также различен, в зависимости от способа. Вот лишь некоторые из них:

• адсорбция;
• электрокоагуляция;
• флотация;
• гиперфильтрация;
• экстракция;
• ионный обмен;
• дистилляция;
• кристаллизация.

Что делать с нитратами и нитритами в быту?

Вряд ли каждый человек имеет дома анализатор нитратов и нитритов и может самостоятельно установить уровень содержания этих веществ. Эти вещества могут попасть в организм человека через воду и пищу. Поэтому, чтобы максимально обезопасить себя от получения загрязненной воды, следует придерживаться простых правил:

• Использовать фильтры для воды.
• Покупать воду только в сертифицированных магазинах, спрашивать сертификат.
• Кипятить воду.
• Покупать овощи и фрукты в сезон.
• Обращать внимание на вкус, запах и цвет питьевой воды.

При наличии симптомов отравления необходимо обратиться за медицинской помощью. Не стоит заниматься самолечением, особенно, при неясном источнике отравления.

Источник

Что такое нитраты в воде

Во многих частях России проблема обеспечения безопасной для употребления питьевой водой стоит весьма остро. В регионов ситуация имеет кризисный характер. Качественные изменения состава воды, связанные с деятельностью человека, часто носят необратимый характер. Чтобы не столкнуться с последствиями употребления воды, не соответствующей санитарно-гигиеническим требованиям, нужно знать, что течет из вашего крана, и реагировать на это. Если ваша вода содержит нитраты, пора задуматься о системах очистки воды.

Содержание в воде нитратов

Давайте разбираться, от чего могут быть нитраты в воде. Нитраты, или соли азотной кислоты, встречаются в поверхностных и подземных водах. Эти соединения отличаются хорошей растворимостью и диссоциируют с образованием аниона NO 3- . В 100 мл воды при 20 °C растворяется 87,6 г азотнокислого натрия (NaNO₃), 31,6 г азотнокислого калия (KNO₃) или около 200 г нитрата аммония (аммиачной селитры). С повышением температуры растворимость этих веществ повышается и при 100 °C достигает 176, 245 и 1024 г соответственно.

Все нитраты в чистом виде — хорошие окислители. При определенных температурных условиях (380 °C для NaNO₃) отдают один атом кислорода и превращаются в нитриты (MeNO₂). В растворе (при полной диссоциации) они теряют свои окислительные способности. Растворение азотнокислых соединений сопровождается интенсивным поглощением тепла, поэтому проходит медленно. Для ускорения процесса растворы подогревают, а чистые нитраты дозируют небольшими порциями.

Главной причиной, что вода из скважины с нитратами является сельское хозяйство. Нитраты принимают участие в круговороте азота, реагируют с органическими соединениями. В качестве удобрения для растений азотистые соединения способствуют росту их вегетативной части.

Еще одной причиной, почему в воде из скважины могут быть нитраты — горные породы. В природе встречаются естественные залежи нитратов. В Чили есть огромные залежи нитратина, а в Индии — нитрокалита. Эти минералы состоят преимущественно из азотнокислого натрия и азотнокислого калия. В настоящее время ведется промышленная разработка этих природных месторождений. Нитраты металлов также получают путем абсорбции окиси азота на карбонатах.

Вода с содержанием нитратов обусловлена попаданием аммиачной селитрой. Аммиачную селитру получают в результате реакции концентрированной азотной кислоты и безводного аммиака. Эта соль используется в сельском хозяйстве (в качестве удобрения) и в пиротехнике. Разложение нитрата аммония происходит по-разному в зависимости от условий:

• при температуре ниже 200 °C он превращается в газообразный диоксид азота с выделением тепла;
• при температуре выше 300 °C или при детонации в результате реакции образуются кислород, азот и вода.

Из-за чего в воде нитраты. Источники нитратов в питьевой воде

Концентрация нитратов в воде может быть превышена в несколько раз. И этому есть объяснение. Существует несколько причин, из-за которых большое количество нитратов в воде из скважины.

Одна из основных причин попадания нитратов в воду — бесконтрольное применение селитры в качестве удобрений для сельскохозяйственных культур. Из-за дешевизны и доступности многие агропромышленные предприятия вносят их с избытком. Часть селитры с талыми и дождевыми водами попадает в открытые водоемы, проникает в верхние водоносные пласты.
Животноводческие комплексы и птицефермы — еще один источник ионов нитратов в воде. Они образуются в результате разложения навоза, которое проходит с участием нитробактерий. Если на территории хозяйства есть захоронения, это еще больше усугубляет ситуацию с накоплением нитратов в почве и переходом в источники водоснабжения.

Бесконтрольный сброс стоков промышленными предприятиями приводит к увеличению концентрации нитратов в природной воде. Производство и потребление азотнокислых соединений имеет широкие масштабы.

Разложение в водоемах животных тканей сопровождается выделением нитратов. Азот входит в состав многих аминокислот.
Существует еще ряд источников нитратов, но их значение незначительно. Например, удар молнии в водоем сопровождается образованием азотнокислых соединений. Присутствие нитратов в воде после грозы не значительно.

На территории Москвы и Московской области потенциальную опасность представляют промышленные предприятия на Юге и Юго-Востоке, а также Тимоховская свалка — крупнейшее в Европе захоронение ТБО и отходов предприятий. Определить, сколько нитратов в воде именно от этих источников, сложно. Уровень содержания нитратов в открытых и подповерхностных водоемах может меняться в зависимости от сезона. Летом в теплой воде нитробактерии имеют высокую активность, и процессы разложения в ней протекают быстрее.

Норма нитратов в воде

Предельно допустимая концентрация нитратов в питьевой воде, прописанная в СанПиН, составляет 45 мг/дм 3 . Рекомендации ВОЗ практически не отличаются: в них указана ПДК нитратов для воды 50 мг/дм 3 . В классификаторе отходов (ФККО) неиспользованным минеральным удобрениям, навозным стокам и другим источникам нитратов присвоен III класс опасности.
Качество воды по количеству нитратов в воде отличается в десятки раз в разных регионах и даже в одном населенном пункте. Несколько примеров по Москве и Подмосковью:

1. Централизованное водоснабжение, АО «Мосводоканал». Содержание нитратов не превышает 5,2 мг/дм 3 . Благодаря качественной водоподготовке, новым магистралям, внутриквартальным и внутридомовым сетям абоненты компании получают воду высокого качества. В других городах ситуация с количеством нитратов в воде может быть значительно сложнее.
2. Частный и производственный сектор, песчаные скважины. Водоносные пласты, залегающие в песчаниках на глубине до 30 метров, содержат до 150 мг/дм 3 нитратов. Такую воду нельзя использовать в качестве питьевой без обработки, если вода с нитратами. Содержание нитратов в питьевой воде должно строго контролироваться со стороны государства.
3. Частный и производственный сектор, артезианские скважины. Из водоносных разломов известняка, находящихся на глубине от 70 метров, добывают воду с наименьшим содержанием нитратов. При прохождении от области питания до области напора вода фильтруется через осадочные горные породы. Все нитраты, поступающие сверху, остаются в толще мощного природного фильтра. Норма нитратов в воде достигается с помощью специальных фильтров.

Стоит отметить, что не все артезианские скважины содержат чистую воду. Основные причины попадания в них нитратов — неправильное обустройство или эксплуатация источника. Нарушение герметичности обсадной колонны нередко приводит к попаданию верховодки, а с ней и нитратов, в глубинные слои. Даже если владелец следит за своим источником водоснабжения, есть вероятность того, что на соседнем участке стоит «бесхозная» скважина, пробуренная в тот же разлом известняка. Нитраты и другие загрязнения могут проникать через нее и испортить весь водоносный горизонт.

Как определить нитраты в воде

Существует несколько методов определения количества нитратов в воде. Выбор зависит от предполагаемой концентрации азотнокислых соединений и цели исследования. Для исследования питьевой воды широко применяются фотометрические методы определения нитратов в воде с применением реактива Грисса или салицилата натрия. Оба способа требуют применения концентрированной серной кислоты и специализированного оптического оборудования. Измерения нитратов в воде проводятся в лабораторных условиях и дают высокоточные результаты.

Как проверить воду в домашних условиях на нитраты

Существует относительно безопасный способ определения содержания нитратов в питьевой воде в домашних условиях — риванольная реакция. Для ее проведения необходима таблетка риванола, 200 мл аптечной соляной кислоты, порошок цинка и физиологический раствор. Метод позволяет определить превышение ПДК нитратов, но не дает рассчитать их содержание.

Проверить воду на нитраты индикаторными полосками не лучший вариант, не дают достоверных результатов. Существенные погрешности возникают из-за наличия в воде других солей. Бытовые нитрат-тестеры для проверки овощей также не подходят для воды. У некоторых моделей есть функция оценки жесткости или общего солесодержания. Мы знаем, как проверить воду на нитраты и сделаем это за вас!

Влияние нитратов в воде на организм человека. Чем опасны нитраты в воде

Любой живой организм содержит нитраты. Они являются естественным звеном обмена азота. Однако при превышении ПДК нитраты под действием фермента нитратредуктазы отдают один атом кислорода и превращаются в нитриты — высокотоксичные соли азотистой кислоты. Их действие на организм сходно с действием угарного газа. Нитриты вступают в необратимую реакцию с гемоглобином крови и блокируют его способность к переносу кислорода. При регулярном превышении ПДК нитратов в питьевой воде организм оказывается не в состоянии восстановить количество гемоглобина в крови. Это приводит к кислородному голоданию, заболеваниям нервной и сердечно-сосудистой систем. Существует гипотеза о мутагенном и канцерогенном действии нитратов. Она не подтверждена, но и не опровергнута системными исследованиями.

Но что делать, если вы обнаружили нитраты в воде из скважины. Превышение ПДК нитратов не означает, что вода непригодна к использованию. Существуют способы снижения концентрации азотнокислых соединений до безопасных значений. Он их мы подробно расскажем в статье «Как очистить воду от нитратов».

Источник