Биологические органические примеси
1. Бактерии и вирусы. Бактерии, которые являются индикаторами фекального загрязнения, попадают в окружающую среду в результате сброса городских сточных вод, как очищенных, так и неочищенных. Они указывают на возможное присутствие бактерий или вирусов, которые могут быть опасны для здоровья человека.2. Другие микроорганизмы (фито- и зоопланктон). В поверхностных водах обитают многочисленные организмы, которые можно разделить на две группы: фитопланктон (растительные организмы) и зоопланктон (животные организмы). Они образуют биомассу, которая требует удаления.
Некоторые из этих организмов, особенно актиномицеты и цианобактерии (синезеленые водоросли), выделяют вещества, придающие воде неприятный вкус и запах, например, геосмин. Кроме того, в процессе своего развития или после смерти некоторые синезеленые водоросли выделяют метаболиты, которые могут быть токсичными для высших животных, включая нейро- и гепатотоксины. Наличие водорослей и беспозвоночных в водопроводе, таких как веслоногие, нематоды, личинки насекомых и другие, может вызывать эстетическое недовольство у потребителей.Наконец, почти все поверхностные воды могут содержать простейших паразитов, которые могут вызывать эпидемии гастроэнтеритов. К таким паразитам относятся амебы, лямблии, криптоспоридии и циклоспоры.
Минеральные вещества
Некоторые минеральные примеси влияют на органолептические свойства воды, её внешний вид и поведение в водопроводных сетях, не оказывая при этом существенного воздействия на здоровье потребителей. В то же время другие примеси могут вызывать отравления или приводить к тяжелым хроническим заболеваниям.
3. Мутность и цветность — первые характеристики воды, которые мы замечаем. Если вода слишком мутная, мы не захотим ее использовать для питья или умываться ей. Поэтому важно удалять мутность не только потому, что она неприятна для нас, но и по другим причинам:Вещества, не оказывающие ощутимого влияния на здоровье
- для более эффективного обеззараживания воды;
- для удаления тяжёлых металлов и других загрязнителей, которые могут быть связаны с взвешенными частицами;
- чтобы предотвратить образование осадка в трубопроводах.
Цветность воды может быть вызвана наличием в ней минеральных примесей, таких как железо. Однако чаще всего цвет появляется из-за растворённых в воде органических веществ, например, гуминовых и фульвовых кислот.
4. Минерализация. Ярким примером превышения этого показателя являются воды из минеральных источников. Щелочность и жёсткость воды, вызванная наличием кальция, в сочетании с уровнем pH и растворённой углекислотой определяют состояние кальций-углеродного равновесия в воде. Чтобы предотвратить образование накипи или коррозию труб, в водопровод стараются подавать воду, находящуюся в состоянии равновесия.
Слишком высокое содержание сульфатов может изменить вкус воды, а в сочетании с магнием даже вызвать слабительный эффект. Повышенное содержание хлоридов делает воду более коррозионной и влияет на её вкус.
5. Железо и марганец могут привести к появлению отложений в трубах и на сантехнических поверхностях, что в свою очередь вызывает коррозию. Кроме того, эти металлы, как и другие (например, медь, алюминий, цинк), могут ухудшить органолептические свойства воды.
6. Сероводород. Наличие сероводорода указывает на отсутствие кислорода и снижение окислительно-восстановительного потенциала. Сероводород обладает неприятным запахом и может вызвать коррозию.
7. Аммоний не представляет значительной опасности для здоровья людей, но его присутствие в поверхностных водах может указывать на загрязнение. В глубинных водах его появление может быть связано с восстановительными условиями среды. Удаление аммония из питьевой воды необходимо, поскольку он реагирует с хлором, образуя хлорамины, а также служит питательной средой для некоторых бактерий, которые могут размножаться в системах водоснабжения.
Вещества, оказывающие негативное влияние на здоровье
8. Тяжелые металлы. При очистке питьевой воды необходимо удалять из неё кадмий, хром, медь, никель, свинец и ртуть, которые могут попадать в нее из промышленных сточных вод. Обычно эти металлы адсорбируются на взвешенных веществах в исходной воде, поэтому удаление взвешенных частиц помогает избавиться от них. Однако некоторые тяжёлые металлы могут находиться в растворе в виде ионов, и для их удаления требуется определённое значение pH, при котором они выпадают в осадок в виде гидроксидов только после коагуляции и флокуляции.Иногда эти металлы, например ртуть, образуют комплексы с природными органическими веществами или другими загрязнителями, что усложняет их отделение.
9. Нитраты. В наши дни в исходной воде наблюдается повсеместный рост концентрации нитратов. Если их содержание превышает 50 мг/л, их необходимо удалять, поскольку они могут вызывать метгемоглобинемию (или цианоз) у грудных детей и даже рак.
10. Асбестовые волокна. Хотя асбест признан опасным для здоровья при вдыхании его пыли, не было обнаружено канцерогенного эффекта от волокон асбеста, которые могут содержаться в питьевой воде. Тем не менее, важно обеспечить максимально эффективное удаление асбеста из воды. Волокна асбеста могут попадать в водяные пары при кипячении воды, принятии душа и других подобных процессах. Поэтому желательно добиться максимально возможного снижения мутности воды, чтобы быть уверенным в том, что асбест был удалён.
11. Жёсткость воды не оказывает прямого влияния на здоровье человека, однако при умягчении воды с помощью ионообменников в ней увеличивается содержание натрия. А повышенное содержание натрия, по некоторым данным, может способствовать развитию гипертонии.
12. Фтор. Высокое содержание фтора в воде может привести к появлению пятен на зубной эмали и заболеванию костей – флюорозу.
13. Мышьяк. В некоторых источниках воды содержатся естественные примеси мышьяка. Это может привести к развитию рака кожи и, возможно, других видов рака, а также к проблемам с сердечно-сосудистой системой. Нормы содержания мышьяка в питьевой воде постоянно снижаются. Сейчас допустимый предел составляет 10 микрограммов на литр.
14. Барий может вызывать проблемы с сердечно-сосудистой системой. Примеси бария в воде обычно имеют естественное происхождение. Допустимая концентрация бария в питьевой воде строго регулируется и составляет около 0,7 миллиграмма на литр.
15. Бор чаще всего попадает в воду в ограниченном количестве с бытовыми и промышленными сточными водами. В пресной воде избыток бора можно обнаружить только в некоторых районах, где есть естественные примеси. Однако широкое использование боратов в моющих средствах может изменить эту ситуацию.
16. Селен — широко распространённый элемент, однако он может быть токсичным для человека. При его избытке страдают печень, волосы и ногти. Поэтому концентрация селена в питьевой воде ограничена 10 мкг/л.
17. Радиоактивность. Радионуклиды присутствуют в природной среде и представляют собой источник облучения местного населения. Тем не менее доля радиации, приходящая на питьевую воду, обычно мала.