Что такое нитраты?
Соли азотной кислоты, попадающие в грунтовые воды, а затем питьевую воду и продукты овощеводства за счет чрезмерного использования азотных удобрений называются нитратами.
В грунтовые воды нитраты также могут попадать с дождевых стоков городов и животноводческих хозяйств.
Без проведения расширенного анализа воды определить самостоятельно наличие в жидкости нитратов невозможно. Так как они не имеют цвета, запаха, не оставляют следов на сантехнике их наличие невозможно определить по вкусовым качествам жидкости. Хотя для бытового пользователя можно использовать капельный экспресс тест воды на нитраты для быстрого анализа в домашних условиях.
Жители сельской местности, проживающие неподалеку сельскохозяйственных полей и использующих в виде источника водоснабжения песчаные скважины или колодцы наверняка имеют в потребляемой жидкости завышенное количество нитратов.
В человеческом организме нитраты трансформируются с нитриты, которые связываются с гемоглобином, который поставляет кислород от органов дыхания к тканям, и делают его неактивным.
Возможность соединения гемоглобина с кислородом прекращается и идет процесс кислородного голодания человеческих органов что, несомненно, сказывается на самочувствии.
Особую опасность нитратов в питьевой воде представляет для грудных детей, у которых еще ослабленная пищеварительная система.
Способы удаления нитратов из воды
Сегодня существует два основных метода для их удаления – это фильтры обратного осмоса и анионообменные смолы.
При очистке воды в доме лучшим методом является использование анионообменных смол сильного основания в Cl форме.
В процессе прохода жидкости через колону или картриджный фильтр с анионообменной смолой нитраты задерживаются загрузкой, меняясь на хлориды. Когда смола истощается и больше не происходит, их замена на хлориды происходит проскок нитратов.
В это время необходимо произвести регенерацию колоны или замену картриджного фильтра.
Если в воде, которая будет обрабатываться, находится хлор ее необходимо предварительно очистить, установив угольные фильтры.
Для очистки только питьевой жидкости вполне подойдет система обратного осмоса.
Вода, прошедшая через мембрану обратного осмоса очищается в процессе мембранного разделения от минеральных веществ и других загрязнителей.
Также полностью удалить из воды примеси, возможно, применив метод дистилляции жидкости.
И наиболее простым методом снижения нитратов является метод смешивания. Смешивая загрязненную воду с чистой можно получить жидкость приемлемой концентрации для питья животным и возможно человеку.
Кипячение воды не избавляет ее от присутствия в ней нитратов, а только увеличивает их концентрацию, поэтому этот метод должен быть изначально отброшен
Как один из вариантов решение, позволяющее существенно улучшить качество воды это бурение новой глубокой скважины.
Ну а если не одно из предложенных решений невозможно воплотить в жизнь, не стоит отчаиваться и начать пользоваться бутилированной водой для питья и приготовления пищи.
Однозначно понимая всю важность в борьбе за качественную воду, стоит всегда знать каков состав жидкости потребляемой нами ежедневно и быть уверенным в несомненном ее наилучшем качестве.
Допустимые концентрации нитратов в питьевой воде
| Организация/Регион | Допустимый уровень нитратов (мг/л NO₃) | Допустимый уровень нитратов (мг/л NO₃-N) | Основная цель стандарта |
|---|---|---|---|
| ВОЗ | 50 | 11.3 | Защита от метгемоглобинемии |
| EPA (США) | 45 | 10 | Защита от метгемоглобинемии |
| ЕС | 50 | 11.3 | Защита от метгемоглобинемии |
| Украина | 50 | 11.3 | Защита от метгемоглобинемии |
Важно отметить различия в измерениях: стандарт США выражается в пересчете на нитратный азот (NO₃-N), в то время как ВОЗ, ЕС и Украина используют концентрацию нитрат-иона (NO₃). Для перевода: 1 мг/л нитрат-азота (NO₃-N) эквивалентен примерно 4.4 мг/л нитрата (NO₃).
Эффективные методы удаления нитратов из воды
| Метод удаления | Принцип действия | Преимущества | Недостатки | Типичное применение |
|---|---|---|---|---|
| Ионный обмен | Замена нитрат-ионов на безопасные ионы с помощью анионообменных смол | Высокая эффективность, компактность, автоматизация, низкие эксплуатационные расходы | Образование солевого раствора с нитратами, риск "сброса" нитратов | Централизованное/бытовое |
| Обратный осмос (RO) | Пропускание воды через полупроницаемую мембрану под давлением | Эффективность удаления 83-98%, удаление широкого спектра загрязнителей | Высокая стоимость, образование пермеата, необходимость предварительной фильтрации | В основном бытовое |
| Биологическая денитрификация | Восстановление нитратов до газообразного азота микроорганизмами | Экологически безопасный метод, низкие эксплуатационные расходы | Необходимость строгого контроля условий, образование биомассы | Централизованное |
| Электродиализ (ED) | Перенос ионов нитратов через селективные мембраны под действием электрического поля | Эффективность до 99%, подходит для солоноватых вод | Высокая стоимость оборудования, энергоемкость, образование брайна | Централизованное |
| Адсорбция на цеолитах | Поглощение нитратов пористой структурой цеолитов | Простота использования, способность удалять другие загрязнители | Ограниченная эффективность для определенных типов загрязнений, зависимость от параметров воды (pH и др.) | Бытовое |
| Дистилляция | Нагрев воды до испарения с последующей конденсацией чистого пара | Полное удаление примесей, включая нитраты | Высокая энергоемкость, низкая производительность | Бытовое/промышленное |