Повышенное содержание железа в воде

Железо – один из самых распространенных на Земле металлов. Он содержится в земной коре, воде, растениях, участвует в процессах жизнедеятельности животных и человека. Без него нет жизни.

Но иногда оно становится проблемой. Речь идет о воде с повышенным содержанием этого вещества. И если водопроводная вода проходит фильтрацию и попадает к нам в более или менее приемлемом состоянии, то с водой из скважины или колодца все сложнее. В артезианскую воду тяжелый металл попадает из грунта, где может находиться в большом количестве.

Возможно, в вашей воде слишком много железа. Или вы только начали задаваться этим вопросом, и не уверены, соответствует ли вода санитарным нормам. Эта статья расскажет:

• как определить, есть ли в воде из скважины железо, и в каком количестве;
• вредно ли пить воду с растворенным железом;
• существует ли безопасная концентрация этого металла;
• и, наконец, как очистить воду от подобных примесей.

Опасно ли железо в воде

Для начала разберемся, какую роль играет этот металл в процессах жизнедеятельности человека.

Мы все содержим от 2,5 до 4,5 мг железа. Этот микроэлемент необходим для нормального дыхания. Он входит в состав гемоглобина, транспортирующего кислород к нашим органам и тканям. Железосодержащие соединения участвуют и в других процессах, например:

• синтез ДНК;
• переработка токсинов;
• энергетический обмен;
• поддержка иммунитета;

Если в организме данного вещества не хватает, это сказывается на самочувствии и даже внешнем виде человека. Вот некоторые симптомы недостатка железа:

• Потеря аппетита или странные вкусовые пристрастия (например, желание есть мел, муку, сырые крупы или несъедобные вещества).
• Вялость, сонливость, упадок сил, быстрая утомляемость, в том числе при физических нагрузках. И не удивительно – органы плохо снабжаются кислородом.
• Частые простуды из-за сниженного иммунитета.
• Бледная сухая кожа, ломкие волосы и ногти, трещины в уголках губ.

Болезнь недостатка железа в организме – железодефицитная анемия. Существуют и другие типы анемий, но этот самый распространенный.

Избыток этого минерального вещества возникает реже, чем недостаток, но он не менее опасен. Ведь даже лекарство в большой дозе – яд.

Если металла слишком много, он начинает накапливаться в органах и тканях – печени, почках, поджелудочной, сердце и других отделах организма. Возникают такие симптомы:

• Слабость, быстрая утомляемость.
• Потеря веса, падение кровяного давления.
• Боли в суставах.
• Длительное потребление железа в чрезмерном количестве может привести к развитию сердечной недостаточности, сахарного диабета, цирроза печени.
• Есть предположение, что избыток данного вещества может стать косвенной причиной онкологического заболевания.

Сколько же употреблять железа, чтобы не впасть ни в одну из этих крайностей? Теперь мы плавно подошли к нормам потребления.

Нормы приема железа

В России установлены следующие нормы потребления железа в день:

• мужчины – 10 мг;
• женщины репродуктивного возраста – 18 мг (в период беременности и лактации значение еще выше);
• дети – 4-18 мг (в зависимости от возраста).

Основная его часть поступает с пищей. Источники – мясо, печень, яйца, цельнозерновые крупы, бобовые, некоторые виды зелени. Интересно, что шпинат, долгое время числившийся в лидерах по содержанию этого элемента, таковым не является. Неверная информация о его пользе появилась из-за ошибки в исследованиях.

Итак, 90% железа мы «съедаем», и лишь 10% употребляем с водой. Вроде бы немного. Однако именно вода с высоким содержанием этого вещества может стать причиной переизбытка железа в нашем рационе.

Нормы содержания железа в воде

Всемирная Организация Здравоохранения не установила конкретную цифру, ограничивающую содержание железа в воде. Она объясняет это недостатком данных о влиянии на человека избыточного потребления этого металла.

Однако ВОЗ установила ПСП – переносимый суточный уровень потребления железа. Для человека он составляет 0,8 мг на килограмм веса. Это 2-3 мг железа на литр воды. По мнению ВОЗ, это количество металла в воде не наносит вред человеку.

Но такую воду мы с вами пить не захотим, пусть она и не опасна. И если жидкость содержит не 3 мг/л вещества, а меньше, ее качество все равно оставляет желать лучшего. У нее «железный» привкус, она плохо пахнет. А если в воде более 1 мг/л этого вещества, то вы почувствуете это даже в чае или кофе.

Кроме того, вода с большим содержанием железа плохо влияет на кожу – чувство сухости и стянутости после душа знакомо многим. У чувствительных людей может возникнуть дерматит или аллергия.

«Ржавая» вода портит бытовую технику, провоцируя появление коррозии на стальных деталях.

Именно поэтому в России установлена предельно допустимая концентрация (ПДК) железа в воде – 0,3 мг/л. Такая вода подходит для питья и других целей. Хотя железо все равно может ощущаться.

Качество водопроводной воды в нашей стране строго регламентировано соответствующими санитарными нормами – СанПиН2.1.4.1074-01. Там, помимо концентрации железа, указаны ПДК других веществ.

На значение в 0,3 мг/л ориентируются и фирмы, выпускающие фильтры для воды.

Далее расскажем, как удалить железо из воды своими руками. Но сначала убедимся, что проблема именно в этом металле.

Как узнать, что в воде присутствует железо

Информацию о составе водопроводной воды в городе обычно публикуют на сайтах коммунальных служб. Что делать с водой из собственной скважины или колодца?

Визуальный анализ

Вот косвенные признаки, по которым можно предположить избыточную концентрацию железа:

• Неприятный металлический вкус воды. О нем говорилось выше.
• Налет «ржавого» цвета на посуде, в которой готовили или хранили воду.
• Белое белье после стирки приобретает коричневатый или рыжеватый оттенок. Цветное обесцвечивается после нескольких стирок.
• «Ржавые» подтеки на сантехнике и кафеле.
• Вода изначально прозрачная, но после отстаивания появляется осадок. Попробуйте сами провести этот несложный тест.
• Вода без осадка, но мутная, рыжего цвета.

Загрязненная вода бывает и совершенно бесцветной. Чтобы точно узнать, есть ли в воде железо, лучше отдать её в лабораторию на анализ.

Лабораторный анализ

Это платно, но вы получите полную картину состава воды из скважины с железом и другими примесями. Несколько советов о том, как правильно взять пробу:

1. Используйте стеклянную или пластиковую тару. Только не от сладких напитков, а от минералки. Ни в коем случае не металлическую. Объем – до 1,5 л.
2. Тару промойте теплой водой без моющих средств. Стеклянную – обдайте кипятком. Затем два раза прополощите водой, которую понесете на анализ.
3. Если вода из скважины поступает через водопровод, дайте ей стечь несколько минут.
4. Воду на анализ нужно наливать тонкой струйкой, чтобы минимизировать ее контакт с кислородом. Посуду следует наполнять до краев по той же причине.
5. Плотно закройте тару крышкой и в течение 2-3 часов доставьте в лабораторию.

Услугу анализа воды можно заказать в компании КВАНТА+ в городе Тюмень.

Итак, вы установили, что ваша вода загрязнена этим металлом. Чтобы выбрать способ очистки, определим, какое железо содержится воде.

Формы железа в воде

Данный элемент, находясь в воде, принимает разные формы:

• Двухвалентное – Fe(II). Растворено в воде, поэтому его не видно. Если оставить жидкость на воздухе, то железо при контакте с кислородом окисляется и переходит в трехвалентную форму.
• Трехвалентное – Fe(III). Нерастворимо в воде, поэтому выпадет в осадок. Частицы рыжеватого цвета заметны невооруженным глазом, распознать их просто. Они крупные, поэтому их легче всего отфильтровать.
• Коллоидное железо. Частицы очень малого диаметра. Вода с таким типом загрязнения мутная, но не образует осадка.
• Органическое железо. В воде содержится металл в соединении с органическими веществами. Может окрашивать воду.
• Бактериальное железо. Образовано бактериями, которые используют это вещество для своей жизнедеятельности. Имеет вид студенистого осадка или радужной пленки на поверхности воды. Встречается нечасто.

Как правило, вода из скважины несет в себе несколько типов загрязнений.

Железо в воде из скважины: способы очистки

Из всех видов железа проще всего удалить из воды его трехвалентную форму Fe(III). Частицы большего размера задерживаются простым механическим фильтром. Другие формы железа нужно перевести в Fe(III), затем отфильтровать.

В масштабах населенного пункта этот процесс проводят с добавлением окислителей – хлора, извести, перманганата калия и других. Какие еще есть варианты водоподготовки, расскажем ниже.

Своими руками

Конечно, кустарной очисткой не добиться такого же качества жидкости, как после заводских фильтров. Но несколько улучшить ее свойства можно. Самодельные очистители могут быть временной мерой, когда вода под рукой нет качественной воды, а она необходима. Существуют разные способы удаления железа:

• Отстаивание воды в течение, как минимум, нескольких часов. Затем ее нужно аккуратно перелить в чистую посуду, оставив на дне осадок. Не очень удобный метод, особенно если вода нужна в большом количестве.
• Можно ускорить процесс, если организовать аэрацию – интенсивное взаимодействие воздуха и воды. Как вариант – воспользоваться аквариумным компрессором.

Некоторые хозяева скважин организуют целые установки. Суть такова – грязная вода выливается из приспособления типа пульверизатора или лейки и попадает в резервуар, где отстаивается до появления осадка. При разбрызгивании она контактирует с кислородом и процесс окисления Fe(II) до Fe(III) проходит интенсивнее. Правда, этот способ подходит для железистой воды с концентрацией металла 5 мг/л и выше.

• Замораживание. Нужно дождаться, когда застынет большая часть жидкости, и остальное слить. Лед размораживают и используют.
• Фильтрование углем. Можно соорудить домашний фильтр из угля, завернутого в чистую ткань. Он избавляет жидкость от крупных металлических частиц.

Источник: kvanta.ru

Большое содержание железа в воде – откуда?

Распознать воду с повышенным содержанием железа несложно. Она имеет характерный ржавый цвет и неприятный металлический привкус (если вы решитесь её попробовать). При высыхании на ткани или поверхности раковины такая вода оставит бурые разводы. В чём же причина высокого содержания железа в воде? В первую очередь, причина кроется в источниках водоснабжения. Так, вода из скважины, уже может содержать повышенную концентрацию железа, если им богата данная местность.

Как сообщают специалисты лаборатории «УкрХимАнализ», в среднем превышение концентрации железа фиксируется в третей части всех проанализированных проб. В то же время, в разных регионах ситуация сильно отличается. Например, по результатам мониторинга 2014 года, самое большое превышение содержания железа зафиксировано во Львове. Самые низкие показатели – в Харькове. Киев, Полтава, Одесса, Николаев, Черкассы – здесь содержание железа в воде не превышает установленных норм или ниже их.

Но зачастую причина высокого содержания железа в воде – не природные особенности, а изношенные трубы.  Порой это просто банальная ржавчина, накопившаяся за годы эксплуатации. Но есть и ещё один фактор – так называемые железистые бактерии. Ими буквально «обрастают» старые трубы, а продукты их жизнедеятельности попадают в воду, загрязняя её.

Как появляется высокое содержание железа в воде, мы выяснили, но действительно ли эта проблема настолько серьёзна.

Чем опасно содержание железа в воде?

Норма содержания железа в воде (согласно ДСанПіН 2.2.4-171.10) – не более 0,2 мг/дм3. Насколько опасно превышение нормы, и что будет, если постоянно употреблять такую воду? Всемирная организация Здравоохранения считает, что безопасной суточной нормой железа для человека является 0,8 мг на килограмм веса. То есть для «передозировки» нужно выпить очень много воды с высоким содержанием железа. Правда, высокое содержание железа в воде придаёт ей характерный неприятный привкус, не вызывающий желания её пить.

Но металлический привкус далеко не самая большая проблема, утверждают специалисты. Само по себе железо не нанесёт вреда организму, однако оно имеет свойство накапливаться в печени. А это уже приводит к нарушению работы этого органа со всеми вытекающими неприятными последствиями.

Большое содержание железа в воде негативно отражается на состоянии сантехники и бытовой техники. Трёхвалентное железо, образующееся при окислении (а проще говоря – ржавчина), оседает на трубах, кранах, деталях стиральных и посудомоечных машин. Всё это приводит к сокращению их срока службы и частым поломкам.

В этом случае самый рациональный вариант потратится на систему обезжелезивания воды. Ведь установка специального фильтра обойдётся дешевле, чем замена бытовой техники, не говоря уже о вреде для здоровья.

Определение содержания железа в воде: только чистая вода

Для того, чтобы точно убедится, насколько безопасна вода из вашего водопровода, необходимо сделать анализ содержания железа в воде. С этим успешно справятся специалисты лаборатории «УкрХимАнализ». Забор пробы можно сделать самостоятельно и принести или прислать в лабораторию. Вы можете выбрать один из трёх пактов «Базовый», «Расширенный» или «Максимальный». Все они помогут определить содержание железа в воде. Если показатели превышают норму, то специалисты лаборатории дадут соответствующие рекомендации. В случае высокого содержание железа в воде устанавливается специальная система обезжелезивания.

Обезжелезивание воды может происходить и централизовано, путём постройки станций обезжелезивания воды в регионе, где показатели превышают нормы. Но, к сожалению, всё упирается в средства местных бюджетов, которых, как всегда, не хватает. Поэтому проще решить проблему локально – в вашей собственной квартире и пить чистую воду.

Источник: himanaliz.ua

Бытовые фильтры для очистки воды

Описание.   

Железо (лат. Ferrum) – химический элемент VIII группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 26, атомная масса 55,847. Блестящий серебристо-белый пластичный металл, плотностью 7,874 г/см³, t_плав. = 1535 ^oС. 

 
Железо – один из семи металлов, известных человечеству с глубокой древности. О происхождении названия см. книгу проф. Химического факультета МГУ Н.А. Фигуровского “Открытие элементов и происхождение их названий”. 

 
По распространенности в литосфере железо находится на 4-м месте среди всех элементов и на 2-м месте после алюминия среди металлов. Его кларк (процентное содержание по массе) в земной коре составляет 4,65 %. Железо входит в состав более 300-х минералов, но промышленное значение имеют только руды с содержанием не менее 16% железа: магнетит (магнитный железняк) – Fe₃O₄ (72,4% Fe), гематит (железный блеск или красный железняк) – Fe₂O₃ (70% Fe), бурые железняки (гётит, лимонит и т.п.) с содержанием железа до 66,1% Fe, но чаще 30-55%. 

 
Железо давно и повсеместно применяется в технике, причем не столько в силу своего широкого распространения в природе, сколько в силу своих свойств: оно пластично, легко поддается горячей и холодной ковке, штамповке и волочению. Однако чистое железо обладает низкой прочностью и химической стойкостью (на воздухе в присутствии влаги окисляется, покрываясь нерастворимой рыхлой ржавчиной бурого цвета). В силу этого в чистом виде железо практически не применяется. То, что мы в быту привыкли называть “железом” и “железными” изделиями на самом деле изготовлено из чугуна и стали – сплавов железа с углеродом, иногда с добавлением других так называемых легирующих элементов, придающих этим сплавам особые свойства.

Фильтры для  удаления из воды железа: 

Каталитическое окисление,    Ионный обмен,    Мембранные методы.

Источники.   

Главными источниками соединений железа в природных водах являются процессы химического выветривания и растворения горных пород. Железо реагирует с содержащимися в природных водах минеральными и органическими веществами, образуя сложный комплекс соединений, находящихся в воде в растворенном, коллоидном и взвешенном состоянии (см. “Типы железа”). Значительные количества железа поступают с подземным стоком и со сточными водами предприятий металлургической, металлообрабатывающей, текстильной, лакокрасочной промышленности и с сельскохозяйственными стоками. В питьевой воде железо может присутствовать также вследствие применения на муниципальных станциях очистки воды железосодержащих коагулянтов, либо из-за коррозии “черных” (изготовленных из чугуна или стали) водопроводных труб. 

 
Содержание железа в поверхностных пресных водах составляет десятые доли миллиграмма. Основной его формой в поверхностных водах являются комплексные соединения трехвалентных ионов железа с растворенными неорганическими и органическими соединениями, главным образом с солями гуминовых кислот – гуматами. Поэтому повышенное содержание железа наблюдается в болотных водах (единицы миллиграммов), где концентрация гумусовых веществ достаточно велика. При рН = 8.0 основной формой железа в воде является гидрат оксида железа Fe(OH)₃, находящийся во взвешенной коллоидной форме. Наибольшие же концентрации железа (до нескольких десятков миллиграмм в 1 дм³) наблюдаются в подземных водах с низкими значениями рН и с низким содержанием растворенного кислорода, а в районах залегания сульфатных руд и зонах молодого вулканизма концентрации железа могут достигать даже сотен миллиграммов в 1 литре воды. В подземных водах железо присутствует в основном в растворенном двухвалентном виде. Трехвалентное железо при определенных условиях также может присутствовать в воде в растворенном виде как в форме неорганических солей (например, сульфатов), так и в составе растворимых органических комплексов.

Влияние на качество воды. 

Содержащая железо вода (особенно подземная) сперва прозрачна и чиста на вид. Однако даже при непродолжительном контакте с кислородом воздуха железо окисляется, придавая воде желтовато-бурую окраску. Уже при концентрациях железа выше 0.3 мг/л такая вода способна вызвать появление ржавых потеков на сантехнике и пятен на белье при стирке. При содержании железа выше 1 мг/л вода становится мутной, окрашивается в желто-бурый цвет, у нее ощущается характерный металлический привкус. Все это делает такую воду практически неприемлемой как для технического, так и для питьевого применения. По органолептическим признакам (См. раздел “Органолептические показатели качества воды”) предел содержания железа в воде практически повсеместно установлен на уровне 0.3 мг/л (а по нормам ЕС даже 0.2 мг/л). Здесь необходимо подчеркнуть, что это ограничение именно по органолептическим соображениям. По показаниям вредности для здоровья такой параметр не установлен (см. ниже).

Пути поступления в организм. 

Основной путь поступления железа в организм человека – с пищей. По оценкам ВОЗ доля воды в общем объеме естественного поступления железа в организм среднестатистического человека не превышает 10%. У людей определенных профессий (шахтеров, занятых на разработках железных руд и в меньшей степени у сварщиков) возможно попадание соединений железа с пылью при дыхании, что может вызывать профессиональные заболевания. 

 
Из продуктов питания наиболее богаты железом печень, мясо и почки животных, яичный желток, рыба, а также сушеные белые грибы, бобовые (горох, фасоль, соя), гречка, зелень шпината и петрушки, айва, чернослив, абрикосы, другие овощи и фрукты. 

 
При этом надо отметить, что железо – трудно усваиваемый элемент и с точки зрения его поступления в организм усвояемость железа становится даже более важным показателем, чем его абсолютное содержание в том или ином продукте. Так, из продуктов животного происхождения, где железо содержится в так называемой гемовой (дословно – “относящийся к крови”) форме, усваивается от 10% (рыба) до 20-30% (телятина) железа. Из продуктов же растительного происхождения (где железо в содержится в негемовой двухвалентной форме) этот показатель ниже – от 1% (рис, шпинат) до 6% (соевые бобы). Железо же в трехвалентной форме практически не усваивается. Таким образом, средняя усвояемость железа из продуктов питания составляет около 10% (порядка 6% у мужчин и 14% – у женщин). 

 
Всасыванию железа способствует витамин С – аскорбиновая кислота (восстанавливающая нерастворимое трехвалентное железо до растворимого двухвалентного), витамины группы В, микроэлементы медь и кобальт. 

 
Препятствуют усвоению железа высокое содержание в пище (и, можно предполагать, воде) кальция и фосфатов, с которыми железо образует нерастворимые соединения; фосфатин и фитин, содержащиеся в зерновых продуктах (например, в хлебе и дрожжевом тесте); чай (железо образует трудно растворимые комплексы с дубильными веществами); избыток жиров; молоко и т.п.

Потенциальная опасность для здоровья. 

Как уже упоминалось выше, при систематическом вдыхании воздуха, содержащего железосодержащую пыль (например, оксид железа), возможно возникновение профессиональных заболеваний. Так, в легких шахтеров, занятых на разработках красного железняка, может накапливаться до 45 грамм железа. Это приводит к возникновению такого профессионального заболевания из разряда пневмокониозов (от греческих pneumon – легкие и konia – пыль – хронических профессиональных заболеваний легких, обусловленных длительным вдыханием производственной пыли) как сидероз (от греческого sideros – железо), чреватого развитием пневмосклероза. 

 
Что же касается вредного воздействия железа при его поступлении в организм с пищей и водой, то Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ) не предлагает какой-либо рекомендуемой величины по показания здоровья, так как нет достаточных данных о негативном воздействии железа на организм человека. При уровне установленного ВОЗ переносимого суточного потребления (ПСП) железа, равном 0.8 мг/кг массы тела человека, безопасное для здоровья суммарное содержание железа в воде составляет 2 мг/л. Это означает, что употребляя ежедневно на протяжении всей жизни такую воду, можно не опасаться за последствия для здоровья (другое дело, что вода с 2 мг/л железа будет иметь весьма “неаппетитный” вид). 

 
В российской прессе регулярно проскакивают упоминания о вредном воздействии железа на организм, причем в концентрациях уже выше 0.3 мг/л. В качестве последствий упоминаются неприятности со здоровьем, начиная от аллергических реакций (см., например, статью “Ржавая вода. Проблемы и решения”), что, кстати, вполне не исключено – аллергия может быть на что угодно, до “увеличения риска инфарктов и негативного влияния на репродуктивную функцию организма… сухости и зуда” (см. там же в “Дайджесте” статью “Вода столичная…”). Безусловно, в больших количествах железо, как и любое другое химическое вещество, способно вызвать в организме человека нарушения и даже патологии. Учитывая однако, что железо очень трудно усваиваемый элемент, особенно в неорганической форме (в которой оно в основном и содержится в воде), представляется, что “перебрать” его достаточно трудно. Так что, гораздо более близкой к истине нам кажется точка зрения ВОЗ.

Физиологическое значение. 

Железо относится к числу эссенциальных (жизненно важных) для человека микроэлементов, участвуя в процессах кроветворения, внутриклеточного обмена и регулирования окислительно-восстановительных процессов. 

 
Организм взрослого человека содержит 4-5 г железа, которое входит в состав важнейшего дыхательного пигмента гемоглобина (55-70% от общего содержания), вырабатываемого костным мозгом и ответственного за перенос кислорода от легких к тканям, белка миоглобина (10-25%), необходимого для накопления кислорода в мышечной ткани, а также в состав различных дыхательных ферментов (около 1% общего содержания), например, цитохромов, катализирующих процесс дыхания в клетках и тканях. Кроме того, 20-25% железа храниться в организме как резерв, сосредоточенный в печени и селезенки в виде ферритина – железо-белкового комплекса, служащего “сырьем” для получения всех вышеперечисленным многообразных соединений железа. В плазме крови содержится не более 0.1% от общего содержания железа. 

 
Выделяется железо из организма в основном через стенки толстого кишечника и незначительно через почки. За сутки выводится примерно 6-10 мг железа. Отсюда и суточная потребность человека в железе (речь, конечно идет об усредненных цифрах. У женщин, например, потребность в железе выше, чем у мужчин – 15-18 мг). Однако, учитывая низкую усвояемость железа (см. выше), с пищевым рационом человек должен получать в норме 60-100 мг железа в сутки. 

 
В целом, обмен железа в организме зависит от функционирования печени. При нарушениях в ее работе, а также при бедном железом рационе (например, при искусственном вскармливании детей, особенно чрезвычайно бедными железом коровьим и козьим молоком) возможно развитие железодефицитной анемии или, по-простому говоря, “малокровия”. Это заболевание характеризуется бледностью кожи и слизистых, одутловатостью лица и сопровождается общей слабостью, быстрой физической и психической утомляемостью, отдышкой, головокружениями, шумом в ушах.
При нарушении клеточного метаболизма может развиваться и обратное явление – избыточное накопление железа в организме. При этом содержание железа в печени может достигать 20-30 г, а также наблюдаться повышенная его концентрация в поджелудочной железе, почках. миокарде, иногда в щитовидной железе, мышцах и эпителии языка.

Источник: www.water.ru

Железо попадает в воду при растворении горных пород подземными водами. Повышенное содержание железа наблюдается в болотных водах, в которых оно находится в виде комплексов с солями гуминовых кислот, так называемое, органическое железо. Насыщенными железом оказываются подземные воды в толщах юрских глин. В глинах много пирита FeS, и железо из него относительно легко переходит в воду. Бактериальное железо – продукт жизнедеятельности железобактерий (железо находится в их оболочке).

 Значительные количества железа поступают в водоемы со сточными водами предприятий металлургической, металлообрабатывающей, текстильной, лакокрасочной промышленности и с сельскохозяйственными стоками. Концентрация железа в воде зависит от рН и содержания кислорода в воде. Железо в воде колодцев и скважин может находится как в окисленной, так и в восстановленной форме, но при отстаивании воды всегда окисляется и может выпадать в осадок. Много железа растворено в кислых бескислородных подземных водах.

Повышенное содержание железа наблюдается в болотных водах (единицы миллиграмм), где концентрация гумусовых веществ достаточно велика, а в районах залегания сульфатных руд и зонах молодого вулканизма концентрации железа могут достигать даже сотен миллиграмм в 1 л воды. В поверхностных водах содержится от 0,1 до 1 мг/дм3 железа, в подземных водах содержание железа часто превышает 3-4 мг/дм3. В природе, в зависимости от валентности, железо существует в разных формах:

 • нерастворимое в воде элементарное или металлическое железо – Fe0. При наличии влаги и кислорода происходит окисление до трехвалентного и образуется нерастворимый оксид железа Fe2O3. Этот процесс в быту называется “ржавление”.

 • двухвалентное железо – Fe+2, всегда находится в воде в растворенном виде, но в исключительных случаях, при высоком значение водородного показателя pH образуется гидроксид железа Fe(OH)2, который выпадает в осадок.

 Fe+3 – трехвалентное железо образует гидроксид железа Fe(OH)3, который растворяется в воде только в случаях очень низкого водородного показателя pH. Однако при соединении с другими химическими элементами хлорид FeCl3 и сульфат Fe2(SO4)3 трехвалентного железа растворяется даже в слабощелочных водах с низким показателем pH.

Также железо может существовать в различных сложных соединениях, так называемое органическое железо. Органическое железо практически всегда растворимо или имеет коллоидное построение, которое очень трудно удалить. Оно присутствует в воде в составе разнообразных комплексах и в разных формах.

Разные типы железа по разному проявляют свои свойства и в большинстве случаев можно по внешнему виду определить какое железо преобладает в воде. Чистая вода по истечению времени образовывает красно-бурый осадок. Это присутствие двухвалентного железа. Если вода имеет желто-бурый окрас и при отстаивании образуется осадок, то это трехвалентное железо. Радужная пленка на поверхности воды и желеобразная масса внутри труб – бактериальное железо. А если же вода окрашена, но осадок не образуется, то это коллоидное железо.

 Чаще всего в воде присутствует сочетание нескольких или всех типов железа. Анализ воды на железо необходим для самых разных типов воды – поверхностных природных вод, приповерхностных и глубинных подземных вод. Однако, из-за отсутствия утвержденных методов определения количества органического, коллоидного или бактериального железа в воде затрудняется выбор метода или комплекса методов водоочистки.

Конечно, потребителю воды неважно, в какой форме железо находится в воде, ведь, он сталкивается с последствиями высокого содержания железа в любой его форме. Содержание железа в воде выше 1-2 мг/дм3 значительно ухудшает органолептические свойства, придавая ей неприятный вяжущий вкус. Железо увеличивает показатели цветности и мутности воды, придает ей неприятную красно-коричневую окраску и ухудшает ее вкус, вызывает развитие железобактерий, отложение осадка в трубах и их засорение. Высокое содержание железа в воде приводит к неблагоприятному воздействию на кожу, может сказаться на морфологическом составе крови, способствует возникновению аллергических реакций. Содержащая железо вода (особенно подземная) сперва прозрачна и чиста на вид. Однако, даже при непродолжительном контакте с кислородом воздуха железо окисляется, придавая воде желтовато-бурую окраску. Уже при концентрациях железа выше 0,3 мг/дм3 такая вода способна вызвать появление ржавых потеков на сантехнике и пятен на белье при стирке. При содержании железа выше 1 мг/дм3 вода становится мутной, окрашивается в желто-бурый цвет, у нее ощущается характерный металлический привкус. Все это делает такую воду практически неприемлемой как для технического, так и для питьевого применения. Нельзя не отметить, что в небольших количествах железо необходимо организму человека – оно входит в состав гемоглобина и придает крови красный цвет. Но слишком высокие концентрации железа в воде для человека вредны. Предельная допустимая концентрация железа в воде 0,3 мг/дм3 согласно СанПиН 10-124 РБ 99 «Питьевая вода. «Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем водоснабжения. Контроль качества».

Проблема повышенного содержания железа в воде очевидна. Каковы же пути ее решения?

 Трехвалентное железо (ржавчину) удалить намного проще, нежели двухвалентное. Дело в том, что оксид железа-III практически не растворим в воде, а потому находится он там в виде взвеси и может быть удален при помощи отстаивания, механической фильтрации или принудительного осаждения флоккулянтами. В этой связи основной задачей установок обезжелезивания является окисление двухвалентного железа до трехвалентного.

В настоящий момент наибольшее распространение получили следующие технологии окисления: Аэрация. Аэрация представляет собой процесс насыщения воды атмосферным воздухом. Технологически аэрация может быть реализована в виде фонтанирования, барботирования, душирования либо применения инжекторов. Эффективность такого насыщения невысока, а потому аэрация может использоваться только в том случае, если концентрация железа в воде не превышает10 мг/мл. Применение окислителей. Мощные химические окислители легко справляются с двухвалентным железом и одновременно решают массу других проблем (обеззараживание, разрушение сероводорода и т.п.). Самым распространенным окислителем сегодня является хлор, который применяется на подавляющем большинстве станций очистке воды. К сожалению, хлор имеет массу недостатков, а потому коммунальные службы все чаше и чаще применяют озонирование воды. Как и хлорирование, озонирование не только решает проблему двухвалентного железа, но и успешно борется с микроорганизмами. Что касается бытовых систем очистки воды, то в них чаще всего используется перманганат калия.

 Каталитическое окисление. Окисление с использованием катализаторов – наиболее распространенный в быту способ удаления двухвалентного железа. В настоящий момент подавляющее большинство бытовых установок обезжелезивания используют именно эту технологию. В качестве окислителей в таких установках используется катализатор Birm, а также составы созданные на основе доломита, глауконита и цеолита. Выбор конкретного реактива определяется концентрацией железа в воде.

 Ионный обмен. Методика ионного обмена стоит особняком от других способов обезжелезивания воды, поскольку реакция обмена ионами не является чистой окислительно-восстановительной реакцией. Впрочем, возможности катионитных материалов в качестве обезжелезивателя весьма ограничены, поскольку трехвалентное железо легко «забивает» смолу, снижая ее эффективность, а так называемое органическое железо образует на поверхности смолы пленку, представляющую собой отличную среду для развития бактерий.

Мембранные фильтры. Мембранные фильтры способны удалить из воды практически все примеси, в том числе и железо. При этом, однако, следует принять во внимание, что эффективное удаление железа в любом виде возможно только при использовании фильтров обратного осмоса, коллоидного и бактериального железа – при помощи ультрафильтрационных и нанофильтрационных мембран и только трехвалентного железо- при помощи наиболее распространенных микрофильтрационных мембран.

Врач-лаборант лаборатории санитарно-химических и токсикологических методов исследования Анискевич А.В.

Источник: gigiena.minsk-region.by

Очистка воды

Вопрос У нас вода подается из собственной скважины глубиной около 80 м. Анализ показывает превышение содержания железа. Вода с рыжим оттенком, на сантехнике рыжие потеки. Существуют ли экономичные варианты очистки воды хотя бы для того, чтобы не портить сантехнику или лучше выкопать колодец. Сдерживает то, что у соседей близко уличные туалеты. Ответ

Автор: Дмитрий Белкин

Да, есть такая проблема. Ввиду того, что вода с повышенным содержанием железа очень вредна для организма, я призываю вас очень внимательно относиться к этой проблеме и ни в коем случае не использовать такую воду для приготовления пищи. Дело в том, что железо, содержащееся в воде, содержится там в специфической растворимой форме. Это химическое соединение является крайне неустойчивым и при попадании в организм быстро окисляется, прихватывая множество химических элементов, без которых мы не можем существовать. Потребление в пищу воды с высоким содержанием железа повышает риск заболеваний печени и других внутренних органов

Это было вступление-страшилка. Теперь давайте посмотрим, что можно сделать. Самое интересное, что у меня в воде тоже повышенное содержание железа. По этой причине я поставил между скважиной и домом дополнительный бак из нержавеющей стали. Бак автоматически поддерживается в наполненном состоянии. Поверхность воды в нем составляет довольно значительную площадь. Вода соприкасается с воздухом и железо, находящееся в ней окисляется и в виде ржавчины выпадает в осадок на дно бака. Раз в год я чищу бак, поскольку ржавчины набирается довольно много. Я не мерил, но думаю, что толщина слоя ржавчины на дне составляет 3-4 см.

Таким образом, я избавился от желтых потеков на санфаянсе. Однако, как человек пытливый и настойчивый, я решил не останавливаться на достигнутом и купил аквариумный компрессор для усиленной аэрации воды, то есть насыщения ее кислородом. Как и следовало ожидать, ржавчины в баке стало еще больше, а трубочки, по которым компрессор подает воздух стали регулярно, но не слишком часто, забиваться ржавчиной. Кроме того, на всех предметах, опущенных в бак, стала нарастать ржавчина. Из всего этого я сделал вывод, что процесс аэрации работает как надо, и моя вода больше не содержит вредного железа, или содержит его не в таких ужасных количествах. По крайней мере, санфаянс желтеет у меня значительно меньше, чем у коллег из московских квартир.

И, все-таки, я не использую воду из скважины для питья напрямую. Я пропускаю ее через фильтры. Слава богу, в продаже есть и обезжелезиватели и умягчители и обеззараживатели, не говоря уже об очистке от механических примесей. Кроме того, есть системы обратного осмоса, которые, говорят, действуют лучше картриджей. Система фильтрации требует денег. Я использую картриджи 10 дюймов, и обходятся они мне примерно в 300 рублей в месяц, но это в московской области. Много это или мало — судить вам.

Специально для ответа на этот вопрос я сфотографировал свой промежуточный бак. Кликните, пожалуйста, на картинку, поскольку на большом ее варианте есть текстовые комментарии.

Надеюсь, что мой опыт вам помог.

Содержание железа в воде

О пользе железа известно с детства. Служители Гиппократа убеждены в том, что один из основных химических элементов земной коры улучшает работу кроветворных органов и является одним из основных компонентов гемоглобина. А чем опасен избыток железа в воде?

Согласно действующему законодательству, ПДК железа в воде не может превышать 0,3 мг на куб. дм. (1). Каким образом железо попадает в воду. Избыточное содержание соединений одного из самых распространенных химических элементов земной коры легко идентифицировать по желтым разводам на поверхности сантехники, бурому цвету воды и неприятному характерному привкусу. Мы недавно подробно писали о том, как определить железо в воде своими руками .

Повышенное содержание железа в воде – одна из основных причин биообрастания водопроводных труб. Согласно последним исследованиям, источником слизи, образующейся на соединительных и стыковых элементах трубопровода, являются железобактерии. С течением времени биообрастания способны привести к повреждению и коррозии водопроводной арматуры.

Чем опасно растворенное в воде железо для организма человека?

Растворенное в воде железо повышенной концентрации хорошо знакомо по чувству «стянутости» и сухости кожи после купания. Кроме того, один из основных элементов земной коры нередко становится причиной развития дерматитов, аллергических реакций, заболеваний печени и почек.

Согласно последним исследованиям, ежедневно человеку требуется около 20-25 мг железа. Суточная норма одного из самых распространенных элементов земной коры содержится в мясе, помидорах, гречневой крупе. Ежедневно организм тратит 1-2 мг. Железа на поддержание жизнедеятельности. Избыток элемента откладывается «в запас». Считается, что превышение пдк железа в воде способствует увеличению риска инфарктов и повреждения тканей при инсультах.

Мало кто знает, что в присутствии кислорода железо проявляется канцерогенные свойства. Дело в том, что именно гидроокисные свободные радикалы являются причиной мутации ДНК и последующего развития раковых клеток. Как только механизм образования злокачественной опухоли запускается, поврежденные клетки начинают искать железо для подпитки. Люди с высоким ферритиновым уровнем (содержанием железа в крови) более подвержены таким онкологическим заболеваниям, как рак легких, толстой кишки, мочевого пузыря и пищевода.

Много железа в воде наблюдается в тех регионах, где источником водоснабжения является артезианская скважина. Как правило, именно жители частных домов вынуждены ставить специальные фильтры-обезжелезиватели, надежно защищающие от неблагоприятного действия повышенной концентрации одного из самых необходимых и опасных химических элементов.

Теперь посмотрим, как можно железо устранить:

1. СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников».

Как очищать воду от железа?

Железо – очень распространенный в природе химический элемент. Оно в больших количествах содержится в различных породах и не удивительно, что грунтовые воды довольно часто загрязнены именно им.
При санитарных нормах 0,3 мг/литр, содержание железа в воде из артезианских скважин, пробуренных на дачных участках, часто колеблется в пределах 0,5- 20 мг/л

И что особенно прискорбно, очистить такую воду от железа совсем не просто. В этой статье мы поговорим о том, насколько опасно для здоровья человека пить воду с повышенным содержанием железа, какими способами эту воду можно очистить и стоит ли этим заниматься.

Как определить концентрацию железа в воде

Конечно, лучше всего взять пробу воды из того источника, которым вы пользуетесь, и отнести его в соответствующую лабораторию. За исследование воды придется заплатить какие-то деньги, но зато вы будете обладать точной информацией, которая позволит выбрать правильную стратегию очистки.

Налет железа на дне электрочайника

Но можно также определить приблизительное содержание железа по ряду косвенных признаков.
Первое, что изменяется при повышении концентрации железа выше нормы 0,3 мг/л, это вкус воды. У нее появляется металлический привкус. А когда концентрация железа превышает 1 мг/л. вода приобретает выраженный достаточно неприятный металлический вкус, который ощущается даже в таких напитках как чай и кофе.

Если речь идет о воде, текущей из крана, то дополнительными признаками повышенного содержания железа станут ржавые потеки на раковине или унитазе. Бурый налет на внутренних поверхностях чайника и кастрюль. Обесцвечивание цветного белья при стирке.

Что касается прозрачности самой воды, то тут могут быть варианты, в зависимости от того, в каком виде содержится в ней железо.

Формы железа в воде

Железо может содержаться в воде в нескольких формах. Но для нас будут важными следующие:

1. Двухвалентное железо – оно растворимо в воде. Поэтому, вода, имеющая повышенное содержание двухвалентного железа, прозрачна и бесцветна. Но если вы нальете ее в открытую емкость и дадите постоять некоторое время, на дно выпадет бурый осадок.

2. Трехвалентное железо – не растворимо в воде. При его повышенной концентрации вода имеет желтоватый цвет. А при отстое выпадает бурый осадок.

3. Органические соединения железа – соединения железа с органическими молекулами. Чаще всего, вода, содержащая такие соединения, имеет желтую окраску, но при отстаивании не образует осадка.

Стоит сказать еще об одной форме железа – так называемое «бактериальное железо». Вода, содержащая бактериальное железо, часто имеет специфическую радужную пленку на поверхности и образовывает желеобразные отложения в водопроводной системе.

Если вы наблюдаете в своей воде признаки присутствия одной из перечисленных форм железа, сразу возникает вопрос, на сколько постоянное потребление такой воды опасно для здоровья?

Сколько железа нужно организму

Железо – элемент жизненно необходимый для нормального функционирования организма. Особенно его много в крови. – 4-5 грамм. Но, попадая в организм, железо очень медленно выводится наружу, в основном через стенки кишечника 6-10 мг в сутки.

Исходя из этого, определена дневная норма железа для мужчин – 6-10 мг/сутки. Для женщин (учитывая дополнительные кровопотери) – 15-18 мг/сутки

Вроде бы, мы имеем возможность рассчитать оптимальную концентрацию железа в воде. Ведь известно, что человек в день выпивает в среднем 2 литра жидкости. Но проблема состоит в том, что железо в организм поступает не только из воды, но также из пищи. Причем, из пищи оно поступает в гораздо больших количествах. Особенно богаты железом мясо, печень, рыба, яблоки, фасоль и бобовые.

Попробуем тогда рассмотреть проблему с другой стороны.

Предельно допустимая концентрация железа

Если вы зададитесь вопросом, откуда взялась санитарная норма содержания железа в воде – 0,3 мг/л, то с удивлением узнаете, что установлена она не по медицинским, а по вкусовым критериям.

ВОЗ (Всемирная Организация Здравоохранения) не устанавливает какой-то определенной величины концентрации железа в воде, так как считает, что на сегодняшний день нет достаточных данных о негативном воздействии железа на организм человека.

По данным ВОЗ известно также, что переносимый суточный уровень потребления (ПСП) железа, равен 0.8 мг/кг массы тела человека.
При массе тела в среднем 75 кг, получается около 60 мг железа в день. Поскольку известно, что в среднем человек получает из воды примерно 10% железа (остальное из пищи), а в день потребляет 2 литра воды, мы можем высчитать безопасную концентрацию.
Считается, что она равна 2-3 мг/л.

То есть ежедневное потребление воды с содержанием железа от 2 до 3 мг/литр, по мнению ВОЗ, не приводит к каким бы то ни было последствиям для здоровья.
Хочу обратить внимание, что это очень большая концентрация. Вода с таким количеством железа будет очень неприятна на вкус.

Стоит ли очищать воду от железа

Если ваша вода содержит железа меньше 3 мг/л то очищать ее имеет смысл только для улучшения вкуса. Никакого вредного влияния на здоровье она оказывать не может.

Если содержание железа выше этого значения, то тогда можно подумать и о своем здоровье. Пусть достоверной информации о вреде повышенного содержания железа не имеется, но совершенно точно известно, что пользы от этого никакой.

Напомню, что общие принципы выбора фильтра для очистки водопроводной воды были нами рассмотрены в статье «Как выбрать фильтр для воды»

Методы очистки воды от железа

Методы очистки воды от железа во многом зависят от того, в какой форме железо содержится в вашей воде.

Чаще всего мирные граждане имеют дело с двухвалентным железом. Вода бесцветна и прозрачна, но имеет металлический привкус.

В этом случае вам помогут два метода.

Картридж Fe 10 SL

Многие фильтры имеют ионообменный картридж. в котором используются ионообменные смолы. Но в данном случае нас интересует конкретно смола, которая замещает железо на натрий.

Такие «картриджи обезжелезивания» выпускают все фирмы-изготовители бытовых фильтров. В зависимости от конструкции и применяемых смол «картриджи обезжелезивания» могут эффективно работать до концентрации железа в воде 5 мг/л

Например, «картридж Fe 10″SL» или Fe 20″BB у фирмы Гейзер.

Существуют картриджи, работающие и на других принципах, например, «картридж БА» для фильтров фирмы Гейзер. Это специализированный картридж для эффективного удаления избыточного растворенного железа (до 5 мг/л) методом щелочного высаждения. В качестве фильтрующей среды используется природный материал кальцит.

2. Обратный осмос.

Фильтр обратного осмоса

Фильтры обратного осмоса эффективны для удаления любых примесей, включая двухвалентное железо. Они намного лучше очищают воду, чем ионообменные смолы. Поскольку ионы двухвалентного железа значительно больше пор обратноосмотических мембран, мембраны хорошо их задерживают.

Мембрана при этом не забивается, поскольку все примеси, которые фильтр задержал, сливаются в канализацию. Системы обратного осмоса хорошо очищают воду с содержанием железа до 10-20 мг/л.

Проблемы у ионообменных картриджей и фильтров обратного осмоса начинают возникать тогда, когда в воде кроме двухвалентного присутствует еще и трехвалентное железо. Если его не много, это пол беды. Фильтры справляются с этой задачей.

Но когда концентрация трехвалентного железа велика, поры ионообменного фильтра и мембраны обратного осмоса начинают забиваться. Фильтры теряют эффективность.

С другой стороны, очищать воду от нерастворимого трехвалентного железа ( в простонародии — ржавчина) даже проще. Значительная его часть задерживается механическими фильтрами очистки.

Таким образом, самую большую проблему представляет очистка воды, содержащей высокие концентрации как двухвалентного, так и трехвалентного железа.

Советы Кулибиных

Поскольку растворенное в воде двухвалентное железо, контактируя с кислородом воздуха, превращается в трехвалентное с выпадением осадка, многие умельцы создали самодельные конструкции очистителей.

Обычно они включают в себя большие открытые резервуары с водой, в которых вода хранится в течение некоторого времени. Иногда для интенсификации процесса окисления через воду продувается воздух. Например, с помощью аквариумного компрессора.

Двухвалентное железо соединяется с кислородом воздуха и выпадает в осадок. Теперь воду можно забирать для питьевых нужд. Когда толщина осадка становится слишком большой, бак вычищают.

Тот же самый процесс можно повторить в обычном ведре. Наберите в ведро воды и оставьте его на сутки. Потом аккуратно слейте воду, не взбаламучивая осадка.
После такой процедуры количество железа в воде в несколько раз уменьшится.

Как быть, что делать?

Подведем итог всему сказанному.
Если у вас содержание железа в воде не превышает 3 мг/л. вы можете спокойно продолжать пить эту воду, не опасаясь за свое здоровье. При желании, для улучшения вкусовых характеристик воды вы можете использовать фильтр любой фирмы с картриджем обезжелезивания.

Если содержание железа в воде находится в промежутке 3-10 мг/л, есть смысл поставить фильтр с картриджем обезжелезивания. Он вернет содержание железа в безопасный интервал.

Если содержание железа в воде находится в промежутке 10-20 мг/л и это железо в основном двухвалентное, то вам поможет фильтр обратного осмоса или специальный засыпной фильтр безреагентной очистки воды от железа и марганца, например, «Сапфир-Br».

При содержании железа выше 20 мг/л простых решений не бывает. Тут либо нужно заказывать дорогую специальную систему очистки, либо мудрить с предварительным отстаиванием воды.

Источники: http://m.belkin-labs.ru/faqs/3/, http://ochistivodu.ru/tipy-zagriaznitelei/zhelezo-v-vode, http://v-mishakov.ru/zelezo.html

Источник: rusbyr.ru