Вода с содержанием мышьяка

Практические советы по обработке воды, содержащей мышьяк

На главную Информация Статьи Практические советы по обработке воды, содержащей мышьяк

Процесс распада мышьяка и о чем нужно помнить.

Сегодня большинство потребителей знают о риске для здоровья, связанным с питьевой водой, содержащей мышьяк (As) даже в малых дозах. Компании, поставляющие промышленное оборудование для очистки и обработки воды, часто сталкиваются с этой проблемой.

Информация о мышьяке

Ранее в США допустимая концентрация мышьяка в воде составляла 0.05 мг/л. В 2001 году этот стандарт был понижен до 0.01 мг/л. Мышьяк – это 33-й элемент в периодической таблице с атомным весом 75. Природный мышьяк является устойчивым изотопом, который содержит 33 протона и 42 нейтрона. Валентность мышьяка составляет -3 (арсениды), 0 (элементарный мышьяк), +3 (арсенит и хлорид мышьяка) и +5 (арсенат), таким образом, он может содержаться во многих неорганических и органических соединениях (например, в метилмышьяковой кислоте и ее солях).

Мышьяк в больших количествах содержится в земной коре. В грунтовых водах он присутствует в виде арсената (AsO3-3) или арсенатовых солей (AsO4-3). Концентрация мышьяка в мировом запасе воды колеблется от менее 0,001 мг/л до более 1 мг/л. Залежи воды с высокой концентрацией мышьяка в основном находятся в северо-восточных и западных частях США.

Мышьяк – это высокотоксичный человеческий канцероген, имеющий свойство хронической токсичности. Неорганический мышьяк (арсенат и арсенит) считается более опасным, чем его органические формы. Мышьяк, попадая в организм человека, может вызвать рак кожи, легких и мочеполовой системы.

Рекомендованные способы обработки

Обычно для анализа концентрации мышьяка в воде используют масс-спектрометрию с индуктивно связанной плазмой (предел обнаружения

0.0001 мг/л) и более старые атомно-абсорбционную спектрометрию с генерацией гидридов и пламенную атомную абсорбцию (пределы обнаружения

0,001-0,002 мг/л). Также доступны простые в использовании тестовые наборы, которые позволяют произвести быстрые локальные цветовые измерения, которые могут обнаружить концентрацию мышьяка до 0,005 мг/л.

С точки зрения вариантов обработки рекомендуется следующее:

• Обычная коагуляция с использованием квасцов или соли трехвалентного железа на установках общественного водопровода может сократить концентрацию мышьяка до менее 0,01 мг/л.
• Также эффективно совместное осаждение во время обезжелезивания.
• Обратный осмос (арсенат > arsenite), и процессы анионного обмена с использованием продуктов на основе железа и активированного оксида алюминия являются очень эффективным.
• Умягчение воды является эффективным методом, если вместе с кальцитом используется магний или железо.
• Технологии очистки непосредственно на месте использования экономически выгодны для домов с собственной скважиной.
• Бытовые системы очистки воды на месте использования и в точке входа воды в дом с использованием технологий анионного обмена, обратного осмоса и дистилляции. Устройства для очистки в месте использования самые экономически выгодные, потому что они обрабатывают только необходимое для питья и приготовления пищи количество воды.
• Бутилированная вода также является одним из вариантов.

Разновидности As

Как уже было сказано, загрязнитель может присутствовать в воде в двух формах: трехвалентный (AsIII или арсенит) или пятивалентный мышьяк (AsV или арсенат). Обычно As(III) можно найти в скважинах, в которых нет достаточного количества кислорода. По сравнению с As(V), As(III) сложнее отфильтровать из-за его заряда – незаряженные частицы As(III) не могут быть эффективно удалены с помощью адсорбции.

Полевые и лабораторные тестирования помогут идентифицировать наличие мышьяка в воде. Дальнейшее тестирование определит его разновидность. Как и с большинством загрязнителей в воде, чем больше Вы знаете о качестве воды, тем эффективнее Вы сможете подобрать систему очистки.

Знание разновидностей присутствующего в воде мышьяка также поможет понять потребителям причину возможных дополнительных затрат. Так, As(III), убрать который намного труднее, требует окисления или другой специфической обработки. Кроме того, владельцы скважин должны понимать, что химический состав их воды может меняться в течение года по различным причинам.

Для многих домовладельцев информация о том, что в их воде присутствует мышьяк в какой-либо форме, может стать шокирующим и неприятным открытием. Хотя проблемы с водой и поиск их решений являются частью повседневной жизни компаний, предоставляющих оборудование для обработки воды, у клиентов может быть более драматическая реакция на положительные тесты мышьяка. Поэтому водные профессионалы должны помочь клиентам трезво и спокойно взглянуть на этот вопрос.

Мышьяк содержится в рыбе и моллюсках, которые, безусловно, являются одной из основных составляющих ежедневного рациона человека. Приблизительно 99 процентов содержащих мышьяк морепродуктов содержат его органические формы, которые менее токсичны, чем неорганические. Также в очень малых количествах он находиться в хлебных злаках, домашней птице, зерне, овощах и молоке. В одной чашке риса может содержаться до 0,0067 мг неорганического мышьяка в зависимости от того, где он был выращен. Рис выращивается в воде, поэтому у него большая вероятность накопить мышьяк из окружающей среды.

Обязанность компаний по продаже очистительного оборудования сообщить своим клиентам о риске для здоровья, связанном с потреблением мышьяка в воде. Известные воздействия на здоровье, связанные с питьевой водой, содержащей мышьяк, включают: повреждения кожи, проблемы с кровеносными системами и повышенный риск заболеваний раком.

Источник

Мышьяк в воде

Мышьяк – естественный элемент земной коры. В разной степени он содержится практически везде и естественным путём попадает в природные источники из почвы, в процессе разложения растений и животных и при вымывании различных пород. Известно более 200 минералов, содержащих мышьяк – арсенопирит, реальгар, аурипигмент и прочие. Однако самое большое загрязнение природных вод происходит из-за неочищенных стоков промышленных предприятий и использования мышьякосодержащих пестицидов в сельском хозяйстве.

Мышьяк и все его соединения крайне токсичны. По требованиям СанПин концентрация вещества в питьевой воде не должна превышать показатель 0,05 мг/л, однако даже самое малое количество примесей способно привести к очень серьёзным заболеваниям и осложнениям. Воду со следами мышьяка опасно не только пить, но и готовить на ней пищу, использовать её для мытья и водных процедур.

Чем опасен мышьяк?

При острой интоксикации соединениями мышьяка в первое время наблюдается тошнота, рвота, резкие боли в животе, диарея, обезвоживание. Постепенно яд распространяется по всему организму и поражает сердечно-сосудистую систему, приводя к снижению артериального давления и нарушению проводимости в сердечной мышце. Сильно страдает дыхательная система, появляются спазм гортани, отёк лёгких и дыхательная недостаточность. Попадая в желудочно-кишечный тракт мышьяк вызывает эрозии, язвы слизистых оболочек. В крови от этих примесей начинают разрушаться эритроциты, что приводит к внутренним кровоизлияниям и почечной недостаточности. Так же мышьяковые соединения наносят сильный удар по нервной системе, как следствие могут появиться психические расстройства, судороги и кома.

Мышьяк имеет свойство накапливаться в организме человека, что приводит к хроническим отравлениям. Самыми заметными признаками являются изменение кожных покровов – пигментация, гиперкератоз (огрубение), отслаивание эпителия. Из-за сильного негативного воздействия примесей на внутренние органы могут появится такие заболевания как гепатит, энцефалопатия (повреждение коры головного мозга), миокардит, перикардит, ларингит, бронхит, трахеит, анемия. Мышьяк так же нейротоксичен и может приводить к параличу и частичной слепоте. А, накапливаясь в щитовидной железе, провоцирует появление эндемического зоба (значительному увеличению щитовидки, появлению узлов). Мышьяк, так же активно способствует появлению и развитию злокачественных опухолей и меланомы. Эти ядовитые соединения представляют собой значительную угрозу течению беременности и развития плода. Хроническим интоксикациям так же часто сопутствует выпадение волос.

Концентрацию аммиака в питьевой воде можно определить путём химического анализа воды. Особенно важно периодически это делать тем, кто пользуется водой из колодцев и скважин. Для устранения мышьяка и его соединений из воды используют фильтры комплексной очистки и фильтры на основе обратного осмоса.

Как получить бесплатное технико-коммерческое предложение

• Привезите воду для анализа в офис нашей компании
  или отправьте результаты анализа воды нам на почту info@kr-company.ru с кратким пояснением, в каких объемах требуется очищенная вода
• Позвоните нам по многоканальному телефону 8(800) 222-80-97
  и получите консультацию специалиста

Оставьте свой номер телефона
и мы бесплатно перезвоним Вам

Источник

Мышьяк

Основные факты

• Мышьяк в высоких концентрациях присутствует естественным образом в грунтовых водах целого ряда стран.
• Неорганическая форма мышьяка высокотоксична.
• Наибольшую угрозу для здоровья людей представляет загрязненная мышьяком вода, используемая для питья, приготовления пищи и орошения продовольственных сельскохозяйственных культур.
• Длительное воздействие мышьяка, содержащегося в питьевой воде и пищевых продуктах, может приводить к развитию рака и к поражениям кожи. Также установлена его связь с сердечно-сосудистыми заболеваниями и диабетом. Воздействие мышьяка в утробе матери и в раннем детстве негативно сказывается на умственном развитии детей и коррелирует с более высокой смертностью среди молодежи.
• Первоочередным действием в пораженных регионах является предотвращение дальнейшего воздействия мышьяка путем обеспечения безопасного водоснабжения.

Источники воздействия

Мышьяк является естественным элементом земной коры и широко распространен в окружающей среде — в воздухе, воде и почве. Его неорганическая форма высокотоксична.

Люди подвергаются воздействию повышенных концентраций неорганического мышьяка через загрязненную питьевую воду, при использовании загрязненной воды для приготовления пищи и орошения продовольственных сельскохозяйственных культур, во время промышленных процессов, а также при употреблении в пищу загрязненных продуктов и курении табака.

Длительное воздействие мышьяка, содержащегося в питьевой воде и пищевых продуктах, может приводить к хроническому отравлению мышьяком. Наиболее характерными последствиями являются поражения кожи и рак кожи.

Питьевая вода и пищевые продукты

Наибольшую угрозу для здоровья людей представляет мышьяк, содержащийся в грунтовых водах. Неорганический мышьяк в высоких концентрациях присутствуют естественным образом в грунтовых водах целого ряда стран, включая Аргентину, Бангладеш, Индию, Китай, Мексику, Соединенные Штаты Америки и Чили. Источниками воздействия являются питьевая вода, продовольственные сельскохозяйственные культуры, орошаемые загрязненной водой, и пища, приготовленная с использованием загрязненной воды.

Рыба, моллюски, мясо, домашняя птица, молочные и зерновые продукты также могут быть пищевыми источниками мышьяка, хотя уровень воздействия мышьяка, содержащегося в таких продуктах, как правило, гораздо ниже, чем уровень воздействия загрязненных грунтовых вод. В морских продуктах мышьяк, в основном, обнаруживается в своей менее токсичной органической форме.

Промышленные процессы

Мышьяк используется в промышленности в качестве легирующей добавки, а также в технологических процессах по производству стекла, красителей, тканей, бумаги, клея для металлов, консервантов для древесины, а также в производстве боеприпасов. Мышьяк также используется в дубильных процессах и, в ограниченных пределах, в производстве пестицидов, кормовых добавок и фармацевтических препаратов.

Табак

Люди, курящие табак, также могут подвергаться воздействию натурального неорганического мышьяка, содержащегося в табаке, так как табачные растения в значительной мере поглощают мышьяк, естественным образом присутствующий в почве. В прошлом уровни потенциального воздействия мышьяка были гораздо выше, так как табачные растения обычно обрабатывались инсектицидом, содержащим арсенат свинца.

Последствия для здоровья

Доказано, что неорганический мышьяк является канцерогеном и в глобальном масштабе является основным загрязнителем питьевой воды. Мышьяк также встречается в органической форме. Соединения неорганического мышьяка (подобные тем, что обнаруживаются в воде) высокотоксичны, в то время как соединения органического мышьяка (подобные тем, что обнаруживаются в морепродуктах) причиняют меньший вред здоровью.

Острые последствия

Непосредственные симптомы острого отравления мышьяком включают рвоту, боли в области живота и диарею. За ними следуют онемение и покалывание в конечностях, мышечные судороги и, в самых тяжелых случаях, смерть.

Долгосрочное воздействие

Первые симптомы длительного воздействия неорганического мышьяка в высоких концентрациях (например, через питьевую воду или пищевые продукты) обычно проявляются на коже и включают изменения пигментации, повреждения кожи и огрубение кожи на ладонях и ступнях (гиперкератоз). Эти симптомы появляются после воздействия на протяжении, как минимум, пяти лет и могут быть предвестниками рака кожи.

Помимо рака кожи длительное воздействие мышьяка может также вызывать раковые заболевания мочевого пузыря и легких. Международное агентство по изучению рака (МАИР) классифицирует мышьяк и соединения мышьяка в качестве человеческих канцерогенов и также указывает, что мышьяк, содержащийся в питьевой воде, является человеческим канцерогеном.

Другие виды отрицательного воздействия на здоровье, которые могут быть связаны с длительным употреблением неорганического мышьяка, включают влияние на развитие, диабет, заболевание легких и сердечно-сосудистую болезнь. Вызываемый мышьяком инфаркт миокарда, в частности, может быть серьезной причиной чрезмерной смертности. В Китае (провинция Тайвань) воздействие мышьяка связывают с «болезнью черной ноги», которая является тяжелым заболеванием кровеносных сосудов, приводящим к гангрене. Однако в других частях мира эта болезнь не наблюдается, поэтому, возможно, что развитию этой болезни способствует недостаточность питания.

Мышьяк также связан с неблагоприятными исходами беременности и младенческой смертностью, а также с воздействием на здоровье детей (1), а воздействиев во время внутриутробного развития и в раннем возрасте приводит к росту смертности среди молодежи, вызванной различными видами рака, легочными заболеваниями, инфарктом и почечной недостаточностью (2). Множество исследований доказали наличие негативных последствий воздействия мышьяка на умственное развитие, уровень интеллекта и память (3).

Масштабы проблемы

Загрязнение мышьяком грунтовых вод широко распространено, и в целом ряде районов отмечаются значительные уровни загрязнения мышьяком питьевой воды. Сегодня известно, что по меньшей мере 140 миллионов человек в 50 странах пьют воду с концентрацией мышьяка выше рекомендованного ВОЗ уровня 10 мкг/литр (4).

После того, как в 1990-х гг. в Бангладеш была обнаружена широкая распространенность мышьяка в колодезной воде, проблема воздействия мышьяка в этой стране привлекает к себе много внимания. С тех пор достигнут значительный прогресс, и число людей, подвергающихся воздействию мышьяка в концентрациях, превышающих уровень в соответствии со стандартом качества на питьевую воду в Бангладеш, уменьшилось примерно на 40%. Несмотря на эти усилия, по оценкам, в 2012 г. примерно 19 миллионов и 39 миллионов жителей Бангладеш подвергались воздействию мышьяка в концентрациях, превышающих национальный стандарт, равный 50 мкг/литр, и рекомендуемую величину ВОЗ, равную 10 мкг/литр, соответственно (5). В районах Бангладеш, где эта проблема стоит особенно остро, 21,4% всех случаев смерти были вызваны концентрацией мышьяка в питьевой воде выше 10 мкг/литр (6). Аналогичная зависимость последствий от дозы прослеживается и в других районах Бангладеш: эти результаты были объединены с результатами общенационального исследования, и в результате комплексного анализа была получена годовая смертность от мышьяка на уровне 43 000 случаев (7). Национальный исследовательский совет США отметил, что потребление в течение всей жизни питьевой воды, содержащей мышьяк в концентрации 50 мкг/литр (8), может обусловливать дополнительно до 1 на 100 случаев смерти от рака.

Симптомы и признаки, вызываемые длительным воздействием повышенных концентраций неорганического мышьяка, варьируются между отдельными людьми, группами населения и географическими областями. Поэтому, общего определения болезни, вызываемой мышьяком, нет. Это осложняет оценку бремени болезней, связанных с мышьяком.

Метода для разграничения случаев рака, вызванных мышьяком, и раковых заболеваний, обусловленных другими факторами, также нет. В результате, нет надежной оценки масштабов проблемы во всем мире.

В 2010 году Совместный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам (JECFA) сделал переоценку последствий воздействия мышьяка для здоровья людей, приняв во внимание новые данные. JECFA пришел к заключению, что в отношении отдельных районов мира, где уровни содержания неорганического мышьяка в питьевой воде превышают 50-100 мкг/литр, имеются некоторые фактические данные о неблагоприятных последствиях. В отношении других районов, где отмечаются повышенные уровни содержания мышьяка в воде (10-50 мкг/литр), этот комитет отметил, что, несмотря на возможность неблагоприятных последствий, их распространенность незначительна, и это будет сложно выявить в ходе проведения эпидемиологических исследований.

Профилактика и контроль

Первоочередным действием для пораженных регионов является предотвращение дальнейшего воздействия мышьяка путем обеспечения безопасного водоснабжения для питья, приготовления пищи и орошения продовольственных сельскохозяйственных культур. Существует ряд способов для снижения уровней содержания мышьяка в питьевой воде.

• Замена источников с высокой концентрацией мышьяка, таких как грунтовые воды, на безопасные с микробиологической точки зрения источники с низкой концентрацией мышьяка, такие как дождевая вода и прошедшая обработку вода из наземных водоемов. Воду с низкой концентрацией мышьяка можно использовать для питья, приготовления пищи и для орошения, в то время как вода с высокой концентрацией мышьяка может быть использована в других целях, например для мытья и стирки белья.
• Разграничение источников с высокой и низкой концентрацией мышьяка. Например, можно протестировать воду на уровень содержания мышьяка и окрасить разными цветами колодцы или ручные колонки. В сочетании с эффективным санитарным просвещением это может быть действенной и недорогой мерой для быстрого уменьшения воздействия мышьяка.
• Смешивание воды с низкой и высокой концентрацией мышьяка для достижения допустимого уровня содержания мышьяка.
• Установка систем для удаления мышьяка — централизованных или индивидуальных — и обеспечение надлежащей утилизации удаленного мышьяка. Технологии для удаления мышьяка включают: окисление, коагуляцию-осаждение, абсорбцию, ионный обмен и мембранные технологии. Возрастает число эффективных и недорогостоящих вариантов устранения мышьяка из небольших и бытовых источников водоснабжения, хотя все еще имеется недостаточно данных о степени, в которой такие системы эффективно используются в течение устойчивых периодов времени.

Для уменьшения воздействия мышьяка на рабочих местах во время производственных процессов необходимы долговременные мероприятия.

Ключевыми факторами для обеспечения успешных мероприятий являются санитарное просвещение и привлечение отдельных сообществ. Необходимо, чтобы члены отдельных сообществ понимали опасности воздействия высоких концентраций мышьяка и знали источники воздействия мышьяка, включая попадание мышьяка в продовольственные сельскохозяйственные культуры (например, рис) из воды, используемой для орошения, и попадание мышьяка в пищу из воды, используемой для ее приготовления.

Необходимо также проводить мониторинг среди групп высокого риска для выявления ранних признаков отравления мышьяком, обычно кожных проблем.

Ответные меры ВОЗ

Мышьяк входит в перечень ВОЗ из десяти химических элементов, представляющих значительные проблемы для общественного здравоохранения. Работа ВОЗ по уменьшению воздействия мышьяка включает установление рекомендуемых величин, изучение фактических данных и предоставление рекомендаций по управлению рисками. ВОЗ публикует рекомендуемую величину в отношении мышьяка в своем «Руководстве по обеспечению качества питьевой воды». Руководство предназначается для использования в качестве основы для регулирования и установления стандартов во всем мире. В настоящее время рекомендованный предел содержания мышьяка в питьевой воде – 10 мкг/литр, хотя эта рекомендация является необязательной по причине практических сложностей, связанных с удалением мышьяка из питьевой воды. Таким образом, следует прилагать все усилия для того, чтобы обеспечивать возможно более низкое содержание мышьяка, желательно ниже рекомендованного уровня, при наличии ресурсов.

Однако миллионы людей во всем мире подвергаются воздействию мышьяка в концентрациях, значительно превышающих рекомендованный уровень (100мкг/литр или выше), и исправление этой ситуации должно стать приоритетной задачей общественного здравоохранения. Если обеспечение рекомендованных концентраций представляет сложности, государства-члены могут устанавливать более высокие или промежуточные уровни в рамках более широкой стратегии постепенного снижения рисков, принимая во внимание местную специфику, имеющиеся ресурсы и риски, связанные с источниками с низкой концентрацией мышьяка, загрязненными на микробиологическом уровне.

Совместная программа ВОЗ/ЮНИСЕФ по мониторингу водоснабжения, санитарии и гигиены осуществляет мониторинг прогресса в направлении достижения глобальных целей в отношении питьевой воды. Согласно новой Повестке дня в области устойчивого развития на период до 2030 г., показатель «безопасного управления службами водоснабжения» требует следить за доступом населения к питьевой воде, свободной от фекального загрязнения и приоритетных химических контаминантов, включая мышьяк.

(2) In utero and early life arsenic exposure in relation to long-term health and disease.
Toxicol Appl Pharmacol. Farzan SF, Karagas MR, Chen Y. 2013;272(2):384-90.

(3) The developmental neurotoxicity of arsenic: cognitive and behavioral consequences of early life exposure.
Tolins M, Ruchirawat M, Landrigan P. Ann Glob Health. 2014;80(4):303-14.

(4) Arsenic Pollution: A Global Synthesis.
Ravenscroft P, Brammer H, Richards K. Wiley-Blackwell; 2009.

(5) Multiple Indicator Cluster Survey 2012-13: Final Report.
BBS/UNICEF. Dhaka: Bangladesh Bureau of Statistics/UNICEF, 2015.

(6) Arsenic exposure from drinking water, and all-cause and chronic-disease mortalities in Bangladesh (HEALS): a prospective cohort study.
Argos M, Kalra T, Rathouz PJ, Chen Y, Pierce B, Parvez F, et al. The Lancet. 2010;376(9737):252-8.

(7) Arsenic in tube well water in Bangladesh: health and economic impacts and implications for arsenic mitigation.
Flanagan SV, Johnston RB, Zheng Y. Bulletin of the World Health Organization. 2012;90:839-46.

(8) Arsenic in Drinking Water.
NRC. Washington: National Research Council, 1999. ISBN-0-309-06333-7

Источник