Повышение качества воды. Методы улучшения качества питьевой воды. Обеззараживание питьевой воды при централизованном водоснабжении и в полевых условиях Очистка воды от антропогенных загрязнений
Хотя половодье в московском регионе после аномально снежной зимы, как заверили власти, прошло без происшествий, и водохранилища готовы к нормальной работе в течение всего года, качество воды в Московской области оставляет желать лучшего - по данным областных властей, 40% воды в водопроводе не соответствует нормам . Как жителям проверить качество воды, которая течет у них дома из крана, самостоятельно и в лаборатории, что нужно помнить при выборе фильтра и какие существуют способы улучшения качества воды, выяснял корреспондент "В Подмосковье".
Вода цвета чая: факторы риска
Питьевая вода по факту - гораздо более сложное соединение, чем известная по урокам химии формула H2O. В ней может содержаться большое количество разнообразных веществ и примесей, причем это не всегда означает плохое качество. В методических указаниях "Питьевая вода и водоснабжение населенных мест" Государственной системы санитарно-эпидемиологического нормирования РФ говорится о 68 наиболее часто содержащихся в питьевой воде веществах. Для каждого из них есть норма предельно допустимой концентрации (ПДК), при отступлении от которых эти вещества могут негативно влиять на состояние зубной эмали и слизистых, а также на жизненно важные органы человека: печень, почки, желудочно-кишечный тракт и многие другие. Конечно, если вы выпьете стакан неочищенной воды — организм сможет справиться с этим "микроотравлением". Но если потреблять вредные количества веществ ежедневно — это может негативно сказаться на здоровье.
На качество питьевой воды напрямую влияет деятельность человека. По словам эколога, заведующей лабораторией кафедры "Химия и инженерная экология" ФБГОУ МИИТ Марии Коваленко, основными причинами ухудшения качества питьевой воды Подмосковья являются:
Застройка зон, находящихся в единой экосистеме с артезианскими скважинами;
Изношенность водопроводной сети: по данным областного комплекса строительства ЖКХ, 36% сетей в Подмосковье - ветхие, и 40% воды не соответствует нормам;
Плохое состояние очистных сооружений: например, в Егорьевском районе по данным главного контрольного управления (ГКУ) Московской области, очистные сооружения в сельских поселениях изношены на 80% ;
Нерадивое отношение к промышленным отходам на многих предприятиях;
Стоимость анализа воды, в зависимости от количества необходимых исследований и лаборатории, может составить от 1200 до 3000 рублей. По словам сотрудников лаборатории кафедры "Химия и инженерная экология" ФБГОУ МИИТ, базовый анализ воды скважин и водопроводной сети насчитывает 30 основных показателей, среди которых алюминий, железо, марганец, нитраты, нитриты, хлориды, сульфиды и т. д.
Также с помощью лабораторного анализа можно проверить качество работы фильтра. Для этого нужно сдать на проверку воду до и после фильтрации и сравнить результаты.
Как очистить воду дома: чайник, фильтр, серебряные ложки
Специалисты предлагают улучшить качество питьевой воды в домашних условиях несколькими способами. Для начала нужно отстоять воду: налейте воду в емкость и дайте ей отстояться сутки, защитив от попадания пыли крышкой.
1. Фильтрация. Пропустите воду через любой фильтр, содержащий уголь. Это может быть фильтр-кувшин со сменной кассетой (средняя цена 400 рублей), насадка на кран (стоят примерно 200-700 рублей) и фильтр на стояк (их установка обойдется от 2 тысяч рублей и выше). У каждого из них — свои преимущества, однако важно помнить, что два последних варианта подойдут не всем домам. Например, в старых зданиях могут быть неудобства из-за снижения напора воды и слишком изношенных труб, в связи с чем фильтр вряд ли поможет.
2. Кипячение. Для кипячения воды используйте обычный чайник, а не электрический: вода будет закипать медленнее, зато накипи будет намного меньше.
3. Очищение серебром. Даже обычная серебряная ложка, опущенная в резервуар с водой, может улучшить ее свойства.
4. Обеззараживание воды ультрафиолетом или озонирование. При контакте воды с озоном и УФ-излучением разрушаются бактерии и вирусы. Для этого можно приобрести специальные установки. Прежде чем выбрать определенный фильтр на квартиру или весь подъезд, жильцам лучше посоветоваться со специалистом.
Подмосковье выведут на "Чистую воду"
Очевидно, что к проблеме очистки воды нужно подходить не только на уровне отдельно взятой квартиры, но и в масштабах всего региона. С 2013 года в Московской области проводится долгосрочная целевая программа "Чистая вода Подмосковья", которая рассчитана на 2013-2020 годы. Она направлена на улучшение качества питьевой воды , очищение сточных вод до нормативных показателей и снижение риска для здоровья населения. Сейчас проект проходит согласование с министерством финансов Московской области и комитетом по тарифам, и возможно, что уже в следующем году в ситуации с некачественной питьевой водой произойдут сдвиги на глобальном уровне.
Светлана КОНДРАТЬЕВА
Увидели ошибку в тексте? Выделите ее и нажмите "Ctrl+Enter"
Методов улучшения качества воды много, и они позволяют освободить воду от опасных микроорганизмов, взвешенных частиц, гуминовых соединений, от избытка солей, токсических и радиоактивных веществ и дурнопахнущих газов.
Основная цель очистки воды - защита потребителя от патогенных организмов и примесей, которые могут быть опасны для здоровья человека или иметь неприятные свойства (цвет, запах, вкус и т.д.). Методы очистки следует выбирать с учетом качества и характера источника водоснабжения.
Использование подземных межпластовых водоисточников для централизованного водоснабжения имеет целый ряд преимуществ перед использованием поверхностных источников. К важнейшим из них относятся: защищенность воды от внешнего загрязнения, безопасность в эпидемиологическом отношении, постоянство качества и дебита воды. Дебит - это объем воды, поступающий из источника в единицу времени (л/час, м/сутки и т.д.).
Обычно подземные воды не нуждаются в осветлении, обесцвечивании и обеззараживании, Схема водопровода на подземных водах представлена на рисунке.
К числу недостатков использования подземных водоисточников для централизованного водоснабжения относится небольшой дебит воды, а значит применять их можно в местностях со сравнительно небольшой численностью населения (малые и средние города, поселки городского типа и сельские населенные пункты). Более 50 тыс. сельских населенных пунктов имеют централизованное водоснабжение, однако благоустройство сел затруднено в силу рассредоточенности сельских поселений и малой их численности (до 200 человек). Чаще всего здесь используются различные виды колодцев (шахтные, трубчатые).
Место для колодцев выбирают на возвышенности, не менее 20-30 м от возможного источника загрязнения (уборные, выгребные ямы и др.). При рытье колодца желательно дойти до второго водоносного горизонта.
Дно шахты колодца оставляют открытым, а основные стенки укрепляют материалами, обеспечивающими водонепроницаемость, т.е. бетонными кольцами или деревянным срубом без щелей. Стенки колодца должны возвышаться над поверхностью земли не менее чем на 0,8 м. Для устройства глиняного замка, препятствующего попаданию поверхностных вод в колодец, вокруг колодца выкапывают яму глубиной 2 м и шириной 0,7-1 м и наполняют ее хорошо утрамбованной жирной глиной. Поверх глиняного замка делают подсыпку песком, мостят кирпичом или бетоном с уклоном в сторону от колодца для стока поверхностных вод и пролива при ее заборе. Колодец необходимо оборудовать крышкой и пользоваться только общественным ведром. Лучший способ подъема воды - насосы. Кроме шахтных колодцев, для добывания подземных вод применяют разные типы трубчатых колодцев.
: 1 - трубчатый колодец; 2 - насосная станция первого подъема; 3 - резервуар; 4 - насосная станция второго подъема; 5 - водонапорная башня; 6 - водонапорная сеть
.
Преимущество таких колодцев в том, что они могут быть любой глубины, стенки их изготовляются из водонепроницаемых металлических труб, по которым насосом поднимается вода. При расположении меж пластовой воды на глубине больше 6-8 м ее добывают посредством устройства скважин, оборудованных металлическими трубами и насосами, производительность которых достигает 100 мУч и более.
: а - насос; б - слой гравия на дне колодца
Вода открытых водоемов подвержена загрязнениям, поэтому, с эпидемиологической точки зрения, все открытые водоисточники в большей или меньшей степени потенциально опасны. Кроме того, эта вода часто содержит гуминовые соединения, взвешенные вещества из различных химических соединений, поэтому она нуждается в более тщательной очистке и обеззараживании
Схема водопровода на поверхностном водоисточнике приведена на рисунке 1.
Головными сооружениями водопровода, питающегося водой из открытого водоема, являются: сооружения для забора и улучшения качества воды, резервуар для чистой воды, насосное хозяйство и водонапорная башня. От нее отходит водовод и разводящая сеть трубопроводов, изготовленных из стали или имеющих антикоррозийные покрытия.
Итак, первый этап очистки воды открытого водоисточника - это осветление и обесцвечивание. В природе это достигается путем длительного отстаивания. Но естественный отстой протекает медленно и эффективность обесцвечивания при этом невелика. Поэтому на водопроводных станциях часто применяют химическую обработку коагулянтами, ускоряющую осаждение взвешенных частиц. Процесс осветления и обесцвечивания, как правило, завершают фильтрованием воды через слой зернистого материала (например, песок или измельченный антрацит). Применяют два вида фильтрования - медленное и скорое.
Медленное фильтрование воды проводят через специальные фильтры, представляющие собой кирпичный или бетонный резервуар, на дне которого устраивают дренаж из железобетонных плиток или дренажных труб с отверстиями. Через дренаж профильтрованная воды отводится из фильтра. Поверх дренажа загружают поддерживающий слой щебня, гальки и гравия по крупности, постепенно уменьшающейся кверху, что не дает возможности мелким частицам просыпаться в отверстия дренажа. Толщина поддерживающего слоя - 0,7 м. На поддерживающий слой загружают фильтрующий слой (1 м) с диаметром зерен 0,25-0,5 мм. Медленный фильтр хорошо очищает воду только после созревания, которое состоит в следующем: в верхнем слое песка происходят биологические процессы - размножение микроорганизмов, гидробионтов, жгутиковых, затем их гибель, минерализация органических веществ и образование биологической пленки с очень мелкими порами, способными задерживать даже самые мелкие частицы, яйца гельминтов и до 99% бактерий. Скорость фильтрации составляет 0,1-0,3 м/ч.
Рис. 1.
: 1 - водоем; 2 - заборные трубы и береговой колодец; 3 - насосная станция первого подъема; 4 - очистные сооружения; 5 - резервуары чистой воды; 6 - насосная станция второго подъема; 7 - трубопровод; 8 - водонапорная башня; 9 - разводящая сеть; 10 - места потребления воды.
Медленнодействующие фильтры применяют на малых водопроводах для водоснабжения сел и поселков городского типа. Раз в 30-60 дней поверхностный слой загрязненного песка снимают вместе с биологической пленкой.
Стремление ускорить осаждение взвешенных частиц, устранить цветность воды и ускорить процесс фильтрования привело к проведению предварительного коагулирования воды. Для этого к воде добавляют коагулянты, т.е. вещества, образующие гидроокиси с быстро оседающими хлопьями. В качестве коагулянтов применяют сернокислый алюминий - Al2(SO4)3; хлорное железо - FeSl3, сернокислое железо - FeSO4 и др. Хлопья коагулянта обладают огромной активной поверхностью и положительным электрическим зарядом, что позволяет им адсорбировать даже мельчайшую отрицательно заряженную взвесь микроорганизмов и коллоидных гуминовых веществ, которые увлекаются на дно отстойника оседающими хлопьями. Условия эффективности коагуляции - наличие бикарбонатов. На 1 г коагулянта добавляют 0,35 г Са(ОН)2. Размеры отстойников (горизонтальных или вертикальных) рассчитаны на 2-3-часовое отстаивание воды.
После коагуляции и отстаивания вода подается на скорые фильтры с толщиной фильтрующего слоя песка 0,8 м и диаметром песчинок 0,5-1 мм. Скорость фильтрации воды составляет 5-12 м/час. Эффективность очистки воды: от микроорганизмов - на 70-98% и от яиц гельминтов - на 100%. Вода становится прозрачной и бесцветной.
Очистку фильтра проводят путем подачи воды в обратном направлении со скоростью, в 5-6 раз превышающей скорость фильтрования в течение 10-15 мин.
С целью интенсификации работы описанных сооружений используют процесс коагуляции в зернистой загрузке скорых фильтров (контактная коагуляция). Такие сооружения называют контактными осветелителями. Их применение не требует строительства камер хлопьеобразования и отстойников, что позволяет уменьшить объем сооружений в 4-5 раз. Контактный фильтр имеет трехслойную загрузку. Верхний слой - керамзит, полимерная крошка и др. (размер частиц -- 2,3-3,3 мм).
Средний слой - антрацит, керамзит (размер частиц - 1,25-2,3 мм).
Нижний слой - кварцевый песок (размер частиц - 0,8-1,2 мм). Над поверхностью загрузки укрепляют систему перфорированных труб для введения раствора коагулянта. Скорость фильтрации до 20 м/час.
При любой схеме заключительным этапом обработки воды на водопроводе из поверхностного источника должно быть обеззараживание.
При организации централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения небольших населенных пунктов и отдельных объектов (дома отдыха, пансионаты, пионерские лагеря) в случае использования в качестве источника водоснабжения поверхностных водоемов необходимы сооружения небольшой производительности. Этим требованиям отвечают компактные установки заводского изготовления "Струя" производительностью от 25 до 800 м/сутки.
В установке используют трубчатый отстойник и фильтр с зернистой загрузкой. Напорная конструкция всех элементов установки обеспечивает подачу исходной воды насосами первого подъема через отстойник и фильтр непосредственно в водонапорную башню, а затем потребителю. Основное количество загрязнений оседает в трубчатом отстойнике. Песчаный фильтр обеспечивает окончательное извлечение из воды взвешенных и коллоидных примесей.
Хлор для обеззараживания может вводиться либо перед отстойником, либо сразу в фильтрованную воду. Промывку установки проводят 1-2 раза в сутки в течение 5-10 мин обратным потоком воды. Продолжительность обработки воды не превышает 40-60 мин, тогда как на водопроводной станции этот процесс составляет от 3 до 6 ч.
Эффективность очистки и обеззараживания воды на установке "Струя" достигает 99,9%.
Обеззараживание воды может быть проведено химическими и физическими (безреагентными) методами.
К химическим методам обеззараживания воды относят хлорирование и озонирование. Задача обеззараживания - уничтожение патогенных микроорганизмов, т.е. обеспечение эпидемической безопасности воды.
Россия была одной из первых стран, в которой хлорирование воды стало применяться на водопроводах. Произошло это в 1910 г. Однако на первом этапе хлорирование воды проводили только при вспышках водных эпидемий.
В настоящее время хлорирование воды является одним из наиболее широко распространенных профилактических мероприятий, сыгравших огромную роль в предупреждении водных эпидемий. Этому способствует доступность метода, его дешевизна и надежность обеззараживания, а также многовариантность, т.е. возможность обеззараживать воду на водопроводных станциях, передвижных установках, в колодце (при его загрязнении и ненадежности), на полевом стане, в бочке, ведре и во фляге.
Принцип хлорирования основан на обработке воды хлором или химическими соединениями, содержащими хлор в активной форме, обладающей окислительным и бактерицидным действием.
Химизм происходящих процессов состоит в том, что при добавлении хлора к воде происходит его гидролиз:
Т.е. образуются соляная и хлорноватистая кислота. Во всех гипотезах, объясняющих механизм бактерицидного действия хлора, хлорноватистой кислоте отводят центральное место. Небольшие размеры молекулы и электрическая нейтральность позволяют хлорноватистой кислоте быстро пройти через оболочку бактериальной клетки и воздействовать на клеточные ферменты (БН-группы;), важные для обмена веществ и процессов размножения клетки. Это подтверждено при электронной микроскопии: выявлено повреждение оболочки клетки, нарушение ее проницаемости и уменьшение объема клетки.
На крупных водопроводах для хлорирования применяют газообразный хлор, поступающий в стальных баллонах или цистернах в сжиженном виде. Используют, как правило, метод нормального хлорирования, т.е. метод хлорирования по хлорпотребности.
Имеет важное значение выбор дозы, обеспечивающий надежное обеззараживание. При обеззараживании воды хлор не только способствует гибели микроорганизмов, но и взаимодействует с органическими веществами воды и некоторыми солями. Все эти формы связывания хлора объединяются в понятие "хлорпоглощаемость воды".
В соответствии с СанПиН 2.1.4.559-96 "Питьевая вода..." доза хлора должна быть такой, чтобы после обеззараживания в воде содержалось 0,3-0,5 мг/л свободного остаточного хлора. Этот метод, не ухудшая вкуса воды и не являясь вредным для здоровья, свидетельствует о надежности обеззараживания.
Количество активного хлора в миллиграммах, необходимое для обеззараживания 1 л воды, называют хлорпотребностью.
Кроме правильного выбора дозы хлора, необходимым условием эффективного обеззараживания является хорошее перемешивание воды и достаточное время контакта воды с хлором: летом не менее 30 минут, зимой не менее 1 часа.
Модификации хлорирования: двойное хлорирование, хлорирование с аммонизацией, перехлорирование и др.
Двойное хлорирование предусматривает подачу хлора на водопроводные станции дважды: первый раз перед отстойниками, а второй - как обычно, после фильтров. Это улучшает коагуляцию и обесцвечивание воды, подавляет рост микрофлоры в очистных сооружениях, увеличивает надежность обеззараживания.
Хлорирование с аммонизацией предусматривает введение в обеззараживаемую воду раствора аммиака, а через 0,5-2 минуты - хлора. При этом в воде образуются хлорамины - монохлорамины (NH2Cl) и дихлорамины (NHCl2), которые также обладают бактерицидным действием. Этот метод применяется для обеззараживания воды, содержащей фенолы, с целью предупреждения образования хлорфенолов. Даже в ничтожных концентрациях хлорфенолы придают воде аптечный запах и привкус. Хлорамины же, обладая более слабым окислительным потенциалом, не образуют с фенолами хлорфенолов. Скорость обеззараживания воды хлораминами меньше, чем при использовании хлора, поэтому продолжительность дезинфекций воды должна быть не меньше 2 ч, а остаточный хлор равен 0,8-1,2 мг/л.
Перехлорирование предусматривает добавление к воде заведомо больших доз хлора (10-20 мг/л и более). Это позволяет сократить время контакта воды с хлором до 15-20 мин и получить надежное обеззараживание от всех видов микроорганизмов: бактерий, вирусов, риккетсий Бернета, цист, дизентерийной амебы, туберкулеза и даже спор сибирской язвы. По завершении процесса обеззараживания в воде остается большой избыток хлора и возникает необходимость дехлорирования. С этой целью в воду добавляют гипосульфит натрия или фильтруют воду через слой активированного угля.
Перехлорирование применяется преимущественно в экспедициях и военных условиях.
К недостаткам метода хлорирования следует отнести:
А) сложность транспортировки и хранения жидкого хлора и его токсичность;
Б) продолжительное время контакта воды с хлором и сложность подбора дозы при хлорировании нормальными дозами;
В) образование в воде хлорорганических соединений и диоксинов, небезразличных для организма;
Г) изменение органолептических свойств воды.
И, тем не менее, высокая эффективность делает метод хлорирования самым распространенным в практике обеззараживания воды.
В поисках безреагентных методов или реагентов, не изменяющих химического состава воды, обратили внимание на озон. Впервые эксперименты с определением бактерицидных свойств озона были проведены во Франции в 1886 г. Первая в мире производственная озонаторная установка была построена в 1911 г. в Петербурге.
В настоящее время метод озонирования воды является одним из самых перспективных и уже находит применение во многих странах мира - Франции, США т.д. У нас озонируют воду в Москве, Ярославле, Челябинске, на Украине (Киев, Днепропетровск, Запорожье и др.).
Озон (О3) - газ бледно-фиолетового цвета с характерным запахом. Молекула озона легко отщепляет атом кислорода. При разложении озона в воде в качестве промежуточных продуктов образуются короткоживущие свободные радикалы НО2 и ОН. Атомарный кислород и свободные радикалы, являясь сильными окислителями, обусловливают бактерицидные свойства озона.
Наряду с бактерицидным действием озона в процессе обработки воды происходит обесцвечивание и устранение привкусов и запахов.
Озон получают непосредственно на водопроводных станциях путем тихого электрического разряда в воздухе. Установка для озонирования воды объединяет блоки кондиционирования воздуха, получения озона и смешения его с обеззараживаемой водой. Косвенным показателем эффективности озонирования является остаточный озон на уровне 0,1-0,3 мг/л после камеры смешения.
Преимущества озона перед хлором при обеззараживании воды состоит в том, что озон не образует в воде токсических соединений (хлорорганических соединений, диоксинов, хлорфенолов и др.), улучшает органолептические показатели воды и обеспечивает бактерицидный эффект при меньшем времени контакта (до 10 мин). Он более эффективен по отношению к патогенным простейшим - дизентерийной амебе, лямблиям и др.
Широкое внедрение озонирования в практику обеззараживания воды сдерживается высокой энергоемкостью процесса получения озона и несовершенством аппаратуры.
Олигодинамическое действие серебра в течение длительного времени рассматривалось как средство для обеззараживания преимущественно индивидуальных запасов воды. Серебро обладает выраженным бактериостатическим действием. Даже при введении в воду незначительного количества ионов микроорганизмы прекращают размножение, хотя остаются живыми и даже способными вызвать заболевание. Концентрации серебра, способные вызвать гибель большинства микроорганизмов, при длительном употреблении воды токсичны для человека. Поэтому серебро в основном применяется для консервирования воды при длительном хранении ее в плавании, космонавтике и т.д.
Для обеззараживания индивидуальных запасов воды применяются таблетированные формы, содержащие хлор.
Аквасепт - таблетки, содержащие 4 мг активного хлора мононатриевой соли дихлори-зоциануровой кислоты. Растворяется в воде в течение 2-3 мин, подкисляет воду и тем самым улучшает процесс обеззараживания.
Пантоцид - препарат из группы органических хлораминов, растворимость - 15-30 мин., выделяет 3 мг активного хлора.
К физическим методам относятся кипячение, облучение ультрафиолетовыми лучами, воздействие ультразвуковыми волнами, токами высокой частоты, гамма-лучами и др.
Преимущество физических методов обеззараживания перед химическими состоит в том, что они не изменяют химического состава воды, не ухудшают ее органолептических свойств. Но из-за их высокой стоимости и необходимости тщательной предварительной подготовки воды в водопроводных конструкциях применяется только ультрафиолетовое облучение, а при местном водоснабжении - кипячение.
Ультрафиолетовые лучи обладают бактерицидным действием. Это было установлено еще в конце прошлого века А.Н. Маклановым. Максимально эффективен участок УФ-части оптического спектра в диапазоне волн от 200 до 275 нм. Максимум бактерицидного действия приходится на лучи с длиной волны 260 нм. Механизм бактерицидного действия УФ-облучения в настоящее время объясняют разрывом связей в энзимных системах бактериальной клетки, вызывающим нарушение микроструктуры и метаболизма клетки, приводящим к ее гибели. Динамика отмирания микрофлоры зависит от дозы и исходного содержания микроорганизмов. На эффективность обеззараживания оказывают влияние степень мутности, цветности воды и ее солевой состав. Необходимой предпосылкой для надежного обеззараживания воды УФ-лучами является ее предварительное осветление и обесцвечивание.
Преимущества ультрафиолетового облучения в том, что УФ-лучи не изменяют органолептических свойств воды и обладают более широким спектром антимикробного действия: уничтожают вирусы, споры бацилл и яйца гельминтов.
Ультразвук применяют для обеззараживания бытовых сточных вод, т.к. он эффективен в отношении всех видов микроорганизмов, в том числе и спор бацилл. Его эффективность не зависит от мутности и его применение не приводит к пенообразованию, которое часто имеет место при обеззараживании бытовых стоков.
Гамма-излучение очень эффективный метод. Эффект мгновенный. Уничтожение всех видов микроорганизмов, однако в практике водопроводов пока не находит применения.
Кипячение является простым и надежным методом. Вегетативные микроорганизмы погибают при нагревании до 80°С уже через 20-40 с, поэтому в момент закипания вода уже фактически обеззаражена. А при 3-5-минутном кипячении есть полная гарантия безопасности, даже при сильном загрязнении. При кипячении разрушается ботулинический токсин и при 30-минутном кипячении погибают споры бацилл.
Тару, в которой хранится кипяченая вода, необходимо мыть ежедневно и ежедневно менять воду, так как в кипяченой воде происходит интенсивное размножение микроорганизмов.
Вне зависимости от того, какую воду вы решили пить - фильтрованную, бутилированную, кипяченую - существуют способы улучшить ее качество. Они просты и не нуждаются в больших затратах. Единственное, что потребуется от вас - немного времени и желания.
Талая вода
Приготовление в домашних условиях талой воды - пожалуй, самый простой путь улучшить ее свойства. Такая вода очень полезна. Объясняется этот тем, что по своей структуре она схожа с водой, входящей в состав крови и клеток. Поэтому ее применение освобождает организм от дополнительных энергетических затрат на структурирование воды.
Талая вода не только очищает организм от шлаков и токсинов, но и повышает его защитные силы, стимулирует обменные процессы и даже помогает в лечение некоторых болезней (в частности, есть сведения о том, что она эффективна при лечении атеросклероза). От умывания такой водой кожа становится мягче, волосы легче моются и проще расчесываются. Многие люди совершенно серьезно называют такую воду «живой».
Для получения талой воды следует использовать чистую воду. Замораживать воду можно в морозильнике или на балконе. Знатоки советуют использовать для этих целей чистые, плоские емкости - например, эмалированные кастрюли. Заполнять их водой следует не полностью, а примерно на 4/5, после чего накрыть крышкой. Помните о том, что, замерзая, вода увеличивается в объеме и начинает давить изнутри на стенки посуды. Поэтому от стеклянных банок лучше отказаться - они могут расколоться. Допускается использование пластиковых бутылок - при условии, что это бутылки для воды, а не для бытовых жидкостей.
Размораживать лед надо при комнатной температуре, ни в коем случае не ускоряя процесс нагреванием на плите. Лучше всего употреблять полученную талую воду в течение суток.
Как приготовить талую воду?
Существует множество способов приготовления талой воды в домашних условиях. Вот, пожалуй, самые известные.
Способ А. Маловичко
Эмалированную кастрюлю с водой поставьте в морозильную камеру холодильника. Через 4–5 часов достаньте ее. К этому времени в кастрюле уже должен образоваться первый лед, однако большая часть воды еще остается жидкой. Слейте воду в другую емкость - она вам еще потребуется. А вот кусочки льда следует выкинуть. Связано это с тем, что первый лед содержит в себе молекулы тяжелой воды, которая содержит дейтерий замерзает раньше, чем обычная вода (при температуре близкой к 4 °C). А кастрюлю с незамерзшей водой снова поставьте в морозильник. Но на этом приготовление не закончится. Когда вода замерзнет на две трети, незамерзшую воду снова следует слить, поскольку она может содержать вредные примеси. А тот лед, который остался в кастрюле - это и есть та самая вода, которая необходима организму человека.
Она очищена от примесей и тяжелой воды и вместе с тем содержит необходимый кальций. Последний этап приготовления - оттаивание. Лед нужно растопить при комнатной температуре и пить полученную воду. Хранить ее рекомендуют сутки.
Метод Зелипухиных
Этот рецепт подразумевает приготовление талой воды из воды водопроводной, которую следует предварительно нагреть до 94–96 °C (так называемого белого ключа), но не кипятить. После этого посуду с водой рекомендуют снять с плиты и быстро охладить, чтобы она не успела снова насытиться газами. Для этого можно кастрюлю поместить в ванну с ледяной водой.
Затем воду замораживают и размораживают в соответствии с главными принципами получения талой воды, о которых мы писали выше. Авторы методики считают, что талая вода, практически не содержащая газов, особенно полезна для здоровья.
Способ Ю. Андреева
Автор этого метода предложил, по сути, объединить преимущества двух предыдущих методов: приготовить талую воду, довести ее до «белого ключа» (то есть избавить таким образом жидкость от газов), а затем снова заморозить и разморозить.
Талую воду специалисты советуют употреблять ежедневно за 30–50 минут до еды 4–5 раз в день. Обычно улучшение самочувствие начинает наблюдаться спустя месяц после ее регулярного приема. В общей сложности в целях очистки организма рекомендуется выпивать в течение месяца от 500 до 700 мл (в зависимости от массы тела).
Серебряная вода
Еще один известный и простой способ сделать воду полезнее - улучшить ее характеристики с помощью серебра, бактерицидные свойства которого известны с древнейших времен. Многие века назад индийцы обеззараживали воду, опуская в нее серебряные украшения. В жаркой Персии знатные люди хранили воду только в серебряных кувшинах, поскольку это защищало их от инфекций. У некоторых народов существовала традиция бросать в новый колодец серебряную монету, тем самым улучшая ее качество.
Однако долгие годы не существовало никаких подтверждений того, что серебро действительно обладает не «чудесными» свойствами, а объяснимыми с точки
зрения науки. И только около ста лет назад ученым удалось установить первые закономерности.
Французский врач Б. Креде заявил о том, что добился успешного лечения сепсиса серебром. Позднее он выяснил, что этот элемент в течение нескольких дней способен погубить дифтерийную палочку, стафилококков и возбудителя тифа.
Объяснение этому феномену вскоре дал швейцарский ученый К. Негель. Он установил, что причиной гибели клеток микроорганизмов является воздействие на них ионов серебра. Ионы серебра выступают в роли защитников, уничтожая болезнетворные бактерии, вирусы, грибки. Их действие распространяется более чем на 650 видов бактерий (для сравнения - спектр действия любого антибиотика 5–10 видов бактерий). Интересно, что полезные бактерии при этом не погибают, а значит, не развивается дисбактериоз, столь частый спутник лечения антибиотиками.
При этом серебро не просто металл, способный убивать бактерии, но и микроэлемент, являющийся необходимой составной частью тканей любого живого организма. В суточном рационе человека должно содержаться в среднем 80 мкг серебра. При употреблении ионных растворов серебра не только уничтожаются болезнетворные бактерии и вирусы, но и активизируются обменные процессы в организме человека, повышается иммунитет.
Как приготовить серебряную воду?
Серебряную воду можно приготовить различными способами, в зависимости от имеющегося в вашем распоряжении времени и возможностей. Самый простой способ - просто опустить изделие из чистого серебра (ложку, монету или даже украшение) в сосуд с чистой питьевой водой на пару часов. Этого времени достаточно для того, чтобы качество воды заметно улучшилось. Такая вода не просто подверглась дополнительной очистке, но и приобрела целебные
свойства.
Другой популярный способ получения серебряной воды связан с кипячением серебряного изделия. Предварительно вещь из серебра надо тщательно почистить (например, зубным порошком) и прополоскать под проточной водой. После этого положить его в кастрюлю с холодной водой или в чайник и поставить на огонь. Не следует снимать посуду с плиты после того, как появятся первые пузырьки - необходимо дождаться, пока уровень жидкости не
уменьшится примерно на треть. Затем воду следует остудить при комнатной температуре - и пить в течение дня небольшими порциями.
Есть и более сложные способы обогащения воды ионами серебра. Например, существует метод, основанный на том, что действие ионов серебра возрастает при взаимодействии с ионами меди. Так появился специальный прибор: медно-серебряный ионатор, который при желании можно найти в аптеке. Некоторые умельцы конструируют его сами в домашних условиях, используя в качестве рабочей емкости обыкновенный стакан, в который опускают два электрода - медный и серебряный. Прибор, сконструированный в домашних условиях, состоит только лишь из стакана, медного и серебряного электрода.
Медики считают, что медно-серебряная вода полезнее серебряной, но употреблять ее можно с большими ограничениями - не более 150 мл в день. А вот обычную серебряную воду разрешается пить сколько душе угодно. Она абсолютно безопасна и не может привести к передозировке.
Кремниевая вода
Кремниевая вода (настоянная на кремнии) стала популярной в последнее время, несмотря на то что этот минерал известен людям испокон веков. И в определенном смысле именно кремний сыграл особую роль на ключевом этапе развития цивилизации - из него древние люди каменного века изготавливали первые наконечники для копий и топоры, с его помощью научились добывать огонь. Однако о целебных свойствах кремния заговорили менее полувека назад.
Стали замечать, что при взаимодействии с водой кремний изменяет ее свойства. Так, вода из колодцев, стенки которых выложены кремнием, отличалась от воды из других колодцев не только большей прозрачностью, но и приятным вкусом. В прессе стала появляться информация о том, что активированная кремнем вода убивает вредные микроорганизмы и бактерии, подавляет процессы гниения и брожения, а также способствует осаждению соединений тяжелых металлов, нейтрализует хлор, сорбирует радионуклиды. Люди стали активно использовать кремний для того, чтобы улучшить свойства воды - сделать ее
целебной.
Кстати, иногда происходит путаница: люди не видят разницы между минералом кремнием и одноименным химическим элементом. Для изменения свойств воды
используется кремний - минерал, который образован химическим элементом кремнием и входит в состав кремнезема. В природе он встречается в виде кварца, халцедона, опала, сердолика, яшмы, горного хрусталя, агата, опала, аметиста и многих других камней, основа которых - диоксид кремния.
В нашем организме кремний можно обнаружить в щитовидке, надпочечниках, гипофизе, много его в волосах и ногтях. Кремний участвует в обеспечении защитных функций организма, обменных процессов и помогает избавляться от токсинов. А еще кремний входит в состав белка соединительной ткани коллагена, поэтому от него во многом зависит скорость срастания костей после переломов.
Его дефицит может стать причиной сердечно-сосудистых и обменных заболеваний.
Не удивительно, что узнав об удивительных свойствах кремния, люди стали настаивать на нем воду - ведь именно посредством водной среды осуществляются все обменные процессы в организме. Такая вода долгое время не портится и приобретает ряд целебных качеств. Люди, употребляющие ее, замечают, что процессы старения в организме как будто замедляются. Однако механизм взаимодействия кремня с водой остается для ученых загадкой.
Предположительно это может быть связано со способностью кремния образовывать с водой ассоциаты (особые объединения молекул и ионов), поглощающие
грязь и болезнетворную микрофлору.
Как приготовить кремниевую воду
Приготовить кремниевую воду можно в домашних условиях. Причем, сделать это очень просто. В трехлитровую стеклянную банку с чистой питьевой водой
помещают горсть мелких кремниевых камушков. Важно обратить внимание на цвет, поскольку в природе этот минерал может приобретать различные оттенки.
Специалисты рекомендуют использовать для настаивания не черные камни, а ярко-коричневые. Банку можно не закрывать плотно, а лишь прикрыть марлей и поставить на трое суток в темное место. После того как вода настоится, ее следует процедить через марлю, а камни промыть проточной водой. Если вы заметите, что на поверхности камней образовался липкий налет, их следует поместить на два часа в слабый раствор уксусной кислоты или в насыщенный солевой раствор, а затем тщательно промыть под проточной водой.
Если нет противопоказаний, такую воду советуют употреблять в качестве обычной питьевой воды. Пить ее лучше небольшими порциями и маленькими глотками через равные интервалы - так она будет наиболее эффективна.
Одна из самых распространенных ошибок при приготовлении кремниевой воды - кипячение минерала. Специалисты не советуют класть кремний в кастрюли и чайники, в которых вы кипятите воду для приготовления чая и первых блюд, поскольку в этом случае есть риск перенасытить воду биологически активными веществами. Что же касается противопоказаний, их немного. Главным образом от употребления кремниевой воды советуют воздержаться людям со склонностью к онкологическим заболеваниям.
Шунгитовая вода
Шунгитовая вода, возможно, не так популярна, как серебряная или кремниевая, но в последнее время она находит все больше и больше приверженцев. А вместе с ростом ее популярности усиливается и голос медиков, призывающих помнить об осторожности при употреблении этой воды. Так кто же прав?
Для начала напомним, что шунгит - название древнейшей горной породы, каменный уголь, подвергшийся особой метаморфозе. Это - переходная стадия от
антрацита к графиту. Название свое он получил по имени карельского поселка Шуньга.
Повышенное внимание к шунгиту объясняется тем, что была обнаружена его способность удалять из воды механические примеси, соединения тяжелых металлов. Это сразу же послужило поводом говорить о том, что настоянная на шунгите вода обладает целебными свойствами, омолаживает организм, подавляет рост бактерий.
Сегодня шунгитовую воду широко применяют в качестве питьевой воды, а также в косметических и лечебных целях. Шунгит добавляют в ванны, так как считается, что он ускоряет обменные процессы и помогает избавляться от хронических заболеваний. С ним делают компрессы, ингаляции, примочки.
Сторонники лечения шунгитом утверждают, что он помогает избавиться от гастрита, анемии, диспепсии, отита, аллергических реакций, бронхиальной астмы, диабета, холецистита и многих других недугов, - достаточно регулярно употреблять по 3 стакана шунгитовой воды в день.
Как приготовить шунгитовую воду
Шунгитовую воду готовят дома, следуя достаточно простой технологии. В стеклянную или эмалированную емкость наливают 3 литра питьевой воды и опускают в нее 300 г промытых камней шунгита. Емкость надо поставить в защищенное от солнечных лучей место на 2–3 дня. После этого ее аккуратно, не взбалтывая, переливают в другой сосуд, оставляя примерно треть воды (ее пить нельзя, так как в нижней части оседают вредные примеси).
Камни шунгита после приготовления настоя промывают проточной водой - и они готовы к следующему применению. Некоторые источники указывают на то, что спустя несколько месяцев камни теряют свою эффективность и их лучше заменить. Другие эксперты советуют не менять камни, а просто обрабатывать их
периодически наждаком, чтобы активизировать поверхностный слой. При этом свойства воды не теряются даже после ее кипячения.
В последнее время шунгит стал применяться в производстве фильтров для очистки воды. Меньше, чем за два десятилетия в России и странах СНГ было продано более миллиона таких фильтров. Эффективность этой породы для очистки воды сегодня доказана. Почему же медики бьют тревогу?
Оказывается, что при настаивании шунгит способен вызывать химические реакции, в результате которых вода превращается в слабоконцентрированный раствор кислоты. И при длительном употреблении такой напиток может нанести вред желудку и пищеварительной системе в целом.
Кроме того, использование шунгитовой воды не рекомендуется людям, страдающим онкологическими и сердечно-сосудистыми заболеваниями. Ее не советуют пить при обострении хронических воспалительных заболеваний и при склонности к тромбозам.
Вода - основной компонент жидкой среды организма человека. Организм взрослого человека составляет 60% воды.
Сейчас водопроводная вода содержит химические органические и другие соединения и без предварительной очистки не может считаться питьевой.
Для улучшения качества питьевой воды могут быть предложены следующие способы очистки:
1. Способ нейтрализации. Налить в емкость (стеклянную или эмалированную) из крана воду. Оставить емкость открытой в течение суток. За это время из воды выйдет хлор, аммиак и другие газообразные вещества. Затем кипятить ее один час. С момента закипания добиться лишь легкого бурления. В результате термической обработки значительная часть чужеродных веществ ликвидируется. После остывания вода еще не полностью освободилась от химических, органических веществ, но она уже может быть использована для приготовления пищи. Для питьевых целей ее окончательно нужно обезвредить, для этого к 5 л кипяченой воды нужно добавить 500 мг аскорбиновой кислоты, на 3 л - 300 мг, перемешать и выдержать один час. Вместо аскорбиновой кислоты можно добавить фруктовый сок, окрашенный в красный, темно-красный, бордовый цвета до легкого розоватого оттенка, и оставить на один час. Для нейтрализации можно использовать спитой чай, который добавляют в воду до легкого изменения цвета, и выдержать в течение одного часа.
2. Способ вымораживания. Для этого могут быть использованы пакеты из-под молока, соков, в которые наливают водопроводную воду из крана, недолив до края 1 - 1,5 см. Наполненные водой пакеты надо поставить в морозильную камеру или на мороз на 5 - 8 часов, после чего достать пакеты, удалить ледяную корку, перелить воду в другой пакет. Ледяная корка и намороженный на внутренней стороне пакета лед - это тяжелая (вредная) вода. Перелитую в пакеты воду замораживают в течение 12 - 18 часов. Затем пакеты достают, наружные стенки смачивают теплой водой, ледяные кристаллы извлекают для оттаивания, а оставшаяся в пакетах жидкость - не что иное, как рассол, состоящий из чужеродных и минеральных веществ, который нужно вылить в канализацию.
Если у вас пакеты переморозились и образовался сплошной кристалл со срединным стержнем, то, не вынимая его из пакета, теплой водой вымыть стержень, оставив прозрачный лед, затем извлечь лед для оттаивания. Для улучшения вкусовых качеств на ведро талой воды нужно добавить 1 г морской соли (купленной в аптеке). При ее отсутствии в 1 л талой воды добавить 1/4 - 1/5 стакана минеральной воды. Свежеталая вода, полученная изо льда, а лучше из снега, обладает лечебно-профилактическими свойствами. При ее употреблении ускоряются восстановительные процессы. Такая вода способствует адаптации в экстремальных условиях (при тепловых нагрузках, при сниженном содержании кислорода в воздухе), она существенно повышает мышечную работоспособность. Талая вода обладает антиаллергическими свойствами и используется, например, при бронхиальной астме, зудящих дерматитах аллергической природы, при стоматитах. Однако пользоваться этой водой следует осторожно и принимать ее следует по 1/2 стакана 3 раза в день для взрослого человека. Для ребенка 10 лет - 1/4 стакана 3 раза в день
З. И. Хата - М.: ФАИР-ПРЕСС, 2001
Гигиена как раздел медицины, изучающий связь и взаимодействие организма с окружающей средой, тесно соотносится со всеми дисциплинами, обеспечивающими формирование гигиенического мировоззрения врача: биологией, физиологией, микробиологией, клиническими дисциплинами. Это дает возможность широкого использования методов и данных этих наук в гигиенических исследованиях с целью изучения влияния факторов окружающей среды на организм человека и разработке комплекса профилактических мероприятий. Гигиеническая характеристика факторов среды и данные об их влиянии на здоровье в свою очередь способствуют более обоснованной диагностике заболеваний, патогенетическому лечению.
Лекция 16. Методы улучшения качества воды
1. Методы, применяемые для улучшения качества воды. Очистка
Чтобы качество воды соответствовало гигиеническим требованиям, применяют предварительную обработку. Улучшение свойств воды при централизованном водоснабжении достигают на водопроводных станциях. Для улучшения качества воды применяют следующее:
Очистка – удаление взвешенных частиц;
Обеззараживание – уничтожение микроорганизмов;
Специальные методы улучшения органолептических свойств – умягчение, удаление химических веществ, фторирование и др.
Очистка осуществляется механическим (отстаивание), физическим (фильтрование) и химическим (коагуляция) методами.
Отстаивание, при котором происходит осветление и частичное обесцвечивание воды, осуществляется в специальных сооружениях – отстойниках. Принцип их действия состоит в том, что при поступлении через узкое отверстие и замедленном продвижении воды в отстойнике основная масса взвешенных частиц оседает на дно. Однако мельчайшие частицы и микроорганизмы не успевают осесть.
Фильтрация – пропускание воды через мелкопористый материал, чаще всего через песок с определенным размером частиц. Фильтруясь, вода освобождается от взвешенных частиц.
Коагуляция – химический метод очистки. К воде добавляют коагулянт, реагирующий с находящимися в воде бикарбонатами. В этой реакции образуются крупные, тяжелые хлопья, несущие положительный заряд. Оседая под собственной тяжестью, они увлекают за собой находящиеся во взвешенном состоянии частицы загрязнений, заряженные отрицательно.
В качестве коагулянта применяется сульфат алюминия. Для улучшения коагуляции используются высокомолекулярные флокулянты: щелочной крахмал, активизированная кремниевая кислота и другие синтетические препараты.
2. Обеззараживание. Специальные методы улучшения органолептических свойств
Обеззараживанием уничтожаются микроорганизмы на завершающем этапе обработки воды. Для этого применяют химические и физические методы.
Химические (реагентные) методы обеззараживания основаны на добавлении к воде различных химических веществ, вызывающих гибель микроорганизмов. В качестве реагентов могут быть использованы различные сильные окислители: хлор и его соединения, озон, йод, перманганат калия, некоторые соли тяжелых металлов, серебро.
Химические способы обеззараживания имеют ряд недостатков, которые заключаются в том, что большинство реагентов отрицательно влияют на состав и органолептические свойства воды.
Безреагентные или физические методы не оказывают влияния на состав и свойства обеззараживаемой воды, не ухудшают ее органолептических свойств. Они действуют непосредственно на структуру микроорганизмов, вследствие чего обладают более широким диапазоном бактерицидного действия.
Наиболее разработанным и изученным в техническом отношении методом является облучение воды бактерицидными (ультрафиолетовыми) лампами. Источниками излучения служат аргонно-ртутные лампы низкого давления (БУВ) и ртутно-кварцевые (ПРК и РКС).
Из всех физических методов обеззараживание воды наиболее надежным является кипячение, но не находит широкого применения.
К физическим методам обеззараживания относится использование импульсного электрического разряда, ультразвука и ионизирующего излучения.
Практического применения также не находят.
Дезодорация – удаление посторонних запахов и привкусов. С этой целью применяются такие методы, как озонирование, углевание, хлорирование, обработка перманганатом калия, перекисью водорода, фторирование через фильтры, аэрация.
Умягчение воды – удаление из нее катионов кальция и магния. Производится специальными реагентами или при помощи ионообменного и термического методов.
Опреснение воды достигается дистилляцией в опреснителях, а также электрохимическим способом и вымораживанием.
Обезжелезивание производится аэрацией с последующим отстаиванием, коагулированием, известкованием, катионированием, фильтрованием через песчаные фильтры.
Эффективным методом обеззараживания воды в колодце является использование дозирующих хлоросодержащих патронов, которые подвешивают ниже уровня воды.
3. Зоны санитарной охраны водоисточников
Санитарным законодательством предусматривается организация двух зон санитарной охраны водоисточников.
Зона строгого режима включает территорию, на которой располагается место забора, водоподъемные устройства, головные сооружения станции и водопроводящий канал. Эта территория огораживается и строго охраняется.
Зона ограничения включает территорию, предназначенную для охраны от загрязнения источников водоснабжения (источник водоснабжения и бассейн его питания).
