Влияние различных типов домашних фильтров на общую минерализацию питьевой воды (стр. 2 )

Современные исследователи предлагают версию, что употребление мягкой воды с низким содержанием кальция может приводить к переломам у детей, преждевременным родам, низкой массе тела новорожденных и некоторым видам рака. Нельзя исключать роль водного кальция в развитии сердечнососудистых заболеваний.

Магний - структурный элемент костной ткани. Он стабилизирует биологические мембраны, уменьшая их текучесть и проницаемость. Он стабилизирует структуры ДНК. Магний входит в состав более 300 разных ферментных комплексов, обеспечивая их активность. Магний уменьшает возбудимость нервно-мышечной системы. При дефиците магния повышается возбудимость ЦНС, что проявляется слабостью и расстройством психики (спутанность сознания, беспокойство и агрессивность), возникновением судорог. Повышение уровня магния в плазме (более 1,5 ммоль/л) вызывает тошноту и рвоту [18].

Как мы видим, пониженное содержание минералов в воде может привести к серьёзным последствиям для организма.

Таблица 1. Основные показатели питьевой воды [10].

Показатели	Единицы измерения	Нормативы физиологической полноценности питьевой воды, в пределах	Нормативы качества расфасованных вод
Первая категория	Высшая категория
Общая минерализация (сухой остаток), в пределах	мг/л	100 - 1 000	1 000	200 - 500
Жесткость	мг-экв/л	1,5 - 7	7	1,5 - 7
Щелочность	-"-	0,5 - 6,5	6,5	0,5 - 6,5
Кальций (Са)	мг/л	25 - 130*	130	25 - 80
Магний (Mg)	-"-	5 - 65*	65	5 - 50
Калий (К)	-"-	-	20	2 - 20
Бикарбонаты (НС03)	-"-	30 - 400	400	30 - 400
Фторид-ион (F-)	-"-	0,5 - 1,5	1,5	0,6 - 1,2
Иодид-ион (J-)	мкг/л	10 - 125	125**	40 - 60***

Кроме того, опыты на лабораторных животных и результаты исследований, проведенных с участием волонтеров, свидетельствуют, что употребление высокоминерализованной воды небезразлично для организма: оно может приводить к расстройству многих метаболических и биохимических процессов и развитию различных нарушений. Так, употребление воды с минерализацией, превышающей 1000 мг/л, сопровождается повышением гидрофильности (способность впитывать воду) тканей, задержкой воды в организме, уменьшением на 30—60% диуреза. Вследствие этого повышается нагрузка на сердечнососудистую систему и тяжесть течения хронических болезней: ишемической болезни сердца, стенокардии, гипертонической болезни. Повышается риск их обострения, что может привести к инфаркту миокарда и т. п. Высокие концентрации магния могут вызвать гипотензию (снижение давления) [18].

Установлено, что длительное употребление высокоминерализованной воды приводит к развитию и прогрессированию мочекаменной и желчнокаменной болезней.

Можно сделать вывод, что повышенное содержание минералов воде негативно сказывается на здоровье человека.

С другой стороны, ультрапресная, дистиллированная вода (см. приложение), тоже способна нанести вред здоровью - многие врачи считают, что ее постоянное употребление приводит к нарушению солевого баланса. Употребление питьевой воды с низкой минерализацией способствует вымыванию солей из организма. Группа учёных ВОЗ  провела исследования и выяснила, что изменения водно-солевого баланса в организме были отмечены не только при употреблении деминерализованной воды, но и воды с минерализацией от 50 до 75 мг/л. Поэтому ВОЗ, рекомендует употреблять в питьевых целях воду с минерализацией не менее 100 мг/л. Также учеными сделан вывод, что оптимальная минерализация составляет 200-500 мг/л [3]. Были изучены многие показатели: динамика массы тела, основной метаболизм и метаболизм азота, ферментная активность, водно-солевой обмен и его регуляторная функция, содержание минеральных веществ в тканях и жидкостях организма, гематокритное  число (см. приложение) и активность антидиуретического гормона. При оптимальном содержании минеральных солей негативные изменения не были отмечены ни у крыс, ни у собак, ни у людей, такая вода, имеет высокие органолептические показатели, хорошо удаляет жажду.

Таким образом, оптимальной считают минерализацию воды на уровне 300—500 мг/л. Вода с сухим остатком 100—300 мг/л считается удовлетворительной минерализации, 500—1000 мг/л — повышенной, но допустимой минерализации. Солоноватая и соленая вода (с минерализацией выше 1000 мг/л) неприятна на вкус, ее употребление приводит к нарушениям в состоянии здоровья. Поэтому качественной следует считать питьевую воду, имеющую сухой остаток до 1000 мг/л [21].

Влияние жесткости воды на организм человека

Жесткость воды (см. приложение) – совокупность свойств воды, обусловленных наличием в нем катионитов кальция и магния. Сумма их концентраций выражается в моль/л или моль/кг называется общей жесткостью воды. Она складывается из карбонатной (временной) и некарбонатной (постоянной) жесткости воды. Первая вызвана присутствием в воде гидрокарбонатов кальция и магния (устраняется кипячением), вторая - наличием сульфатов, хлоридов, силикатов, нитратов и фосфатов этих металлов. Жесткость воды в России выражается в миллиграмм-эквивалентах на один литр. Мягкая вода имеет 4 мг-экв/л, полужесткая - 4-8 мг-экв/л, жесткая - 8-12 мг-экв/л, очень жесткая - от 12 мг-экв/л. Допустимая предельная норма жесткости воды централизованного водоснабжения - 7 мг-экв/л [21].

Свойства жесткой и мягкой воды по-разному влияют как на здоровье людей, так и на технологические процессы в производстве.

Всемирная Организация Здравоохранения не установила какой-либо величины жесткости по показаниям влияния организм человека. Несмотря на то, что исследования выявили обратную зависимость между жесткостью воды и сердечнососудистыми болезнями, эти данные являются недостаточным для окончательного заключения. Также не доказано, что слишком мягкая вода способна оказывать отрицательное действие на баланс минеральных веществ в организме. Однако высокая жесткость делает воду хуже, придает ей горьковатый вкус, оказывает негативное действие на органы пищеварения, в организме нарушается водно-солевой баланс, могут возникнуть различные аллергические реакции [21].

Вывод: ионы, входящие в состав минерализации питьевой воды, играют важнейшую роль  в жизни человека. Необходимо отметить, что с водой в организм поступают минеральные вещества, притом в такой форме, когда они усваиваются почти полностью. Питьевая вода должна содержать оптимальное количество важнейших минералов, так как пониженное либо повышенное содержание минеральных веществ в воде может привести к серьёзным последствиям для организма человека.

Глава 2. Фильтры для очистки питьевой воды

Социологический опрос

Для определения наиболее распространённых фильтров для очистки водопроводной воды  в г. Ижевске был  проведён опрос соседей, друзей, знакомых на предмет  использования систем для очистки воды. Число опрошенных составило 25 человек. Результаты опроса показаны на рисунке 1.

Рисунок 1. Результаты опроса

Опрос показал, что многие (60%) пользуются такими системами. В основном это фильтры трехступенчатой очистки фирм «Гейзер» и «Аквафор». Среди моих знакомых нашёлся один человек, использующий систему с обратным осмосом компании «Аквафор» и одна семья использовала фильтры фирмы ZEPTER с осмотической мембраной.

Обзор характеристик исследуемых фильтров

Приведу краткий обзор выбранных фильтрующих систем. Данные модели фильтров имеют следующие схемы:

Гейзер 3 ИВЖ Люкс (рисунок 2) сорбционный, ионообменный фильтр, имеет три ступени очистки [13]:

1 – картридж механической очистки. Эти картриджи применяются в бытовых фильтрах для очистки воды от грязи, взвешенных частиц и нерастворимых примесей. Степень очистки определяется размерами пор в картридже.

2 – картридж АРАГОН. Картридж Арагон – «ноу-хау» компании «Гейзер». Фильтроматериал Арагон - уникальный полимер комбинированного действия. Он задерживает самые мелкие механические частицы и удаляет растворенные химические примеси, благодаря сложной структуре механизма сорбции и ионного обмена. Серебро в металлической форме, внедренное в структуру полимера предотвращает размножение отфильтрованных бактерий и вирусов. Очищая воду, Арагон изменяет структуру растворенных в ней солей кальция и магния (солей жесткости) – «квазиумягчение». В результате в воде в 10 раз повышается количество арагонита – усвояемой формы кальция.

3 - картридж карбон-блок изготовлен из кокосового активированного угля. Имеет большую сорбционную способность, чем гранулированный уголь. Картридж хорошо очищает воду от хлора, улучшает вкус, цвет и запах воды. В материал картриджа введено серебро, что позволяет подавлять размножение бактерий внутри картриджа. Картридж СВС прошел сертификацию NSF – на соответствие самым жестким международным требованиям по качеству.

Аквафор Кристалл (рисунок 3) сорбционный фильтр, тоже имеет три ступени очистки [11]:

Все три ступени очистки изготовлены из монодисперсных фракций активированных кокосовых углей высшего качества с использованием уникального волокна аквален. Фильтр  укомплектован картриджами с повышенным содержанием сорбентов, что на 10% увеличивает их ресурс, и, соответственно, эффективность защиты от вредных примесей, по сравнению с традиционными картриджами. Аквафор Кристалл удаляет практически все загрязнители, которые могут встретиться в водопроводной воде, однако он почти не удаляет жесткость и рекомендован для очистки мягкой воды.