08:25 03 июня 2024 г.
Вода содержит разнообразные примеси. Одни считаются полезными, другие способны причинять вред здоровью человека. Некоторые вещества встречаются в составе довольно часто, хорошо известны учёным и обычным людям. К ним относятся соли жёсткости (магния и кальция), тяжёлые металлы, патогенные микроорганизмы.
Но, например, вода с кремнием вызывает сомнения. Можно ли её пить? Как она влияет на бытовую технику и отопительное оборудование? В данной статье подробно рассмотрены польза и вред воды, содержащей кремний (Si), её влияние на организм, а также способы удаления химического элемента.
Причины содержания кремния в воде
Откуда кремний в питьевой воде? Для водоснабжения дач и частных домов обычно используются автономные источники – скважины, реже колодцы. А в многоквартирные постройки вода после очистки подаётся из искусственных или природных водоёмов – рек, водохранилищ, озёр.
Как в природные источники попадает кремний? Он присутствует в природе и по содержанию занимает второе место после самого распространённого кислорода. В земной коре масса кремния составляет порядка 26-28 процентов. Он встречается в некоторых вулканических испарениях, во многих горных породах, в рудах, в самородных драгоценных металлах, в частности, в золоте.
Из земной коры кремний вымывается грунтовыми и подземными водами, которые далее выходят из родников, скважин и колодцев и используются для бытовых, хозяйственных и технических нужд, а также для питья.
Раньше концентрация кремния в природных водных источниках была умеренной благодаря нормальному протеканию естественных процессов обмена. Но в последнее время техногенные факторы стали оказывать выраженное влияние на состав земной коры, подземных вод и наземных водоёмов. Деятельность человека спровоцировала перераспределение различных веществ в природных условиях. В ходе исследований были обнаружены зоны с избыточным количеством кремния в подземных водах, озёрах, реках и родниках.
К основным причинам увеличения содержания кремния в разных источниках относят такие:
- работа компаний, занимающихся производством стекла, некоторых видов керамики и других материалов;
- сточные воды, сбрасываемые предприятиями, которые обрабатывают и перерабатывают кремний, шпат;
- изготовление кремнийсодержащих строительных смесей, например, цемента;
- свалки, особенно с хранением отходов перерабатывающих предприятий
- добыча руд.
Сколько может содержаться кремния: установленные нормы
Хотя кремний не считается токсичным, критическое превышение его уровня негативно влияет на здоровье человека и работу важных систем организма. И именно поэтому санитарными правилами и нормами устанавливаются ПДК, то есть предельно допустимые концентрации.
Согласно СанПиН, максимально в воде из скважины или иного источника может содержаться 10 мг/л, то есть мг/дм 3. Но в большинстве природных водоёмов на поверхности земли и под нею концентрация находится в более широком диапазоне – от 1 миллиграмма на литр до 30.
Полезен ли присутствующий в воде кремний, причиняет ли он вред?
Многие задаются вопросом: если найден кремний в воде скважины, что делать? Бить тревогу или, наоборот, извлекать пользу? В составе многих бутилированных минеральных вод есть кремний, что указывает на то, что вещество полезно, как другие микроэлементы в составе.
И кремний действительно может приносить пользу организму, так как имеет несколько преимуществ. Si нужен каждому человеку, он присутствует в составе крови, обнаруживается в костях, в мышечных и соединительных тканях. Кремний принимает участие в метаболизме, передаче сигналов по нервным волокнам, усвоении организмом некоторых минеральных веществ.
Также Si уничтожает некоторых бактерий, помогает нормализовать работу иммунной системы, способствует снижению концентрации вредного холестерина и защищает стенки сосудов от формирования холестериновых бляшек, нейтрализует хлор и выводит тяжёлые металлы. Кремний входит в витаминно-минеральные комплексы и БАД, используемые для стабилизации веса, улучшения состояния волос, зубов, ногтей и костей. Потребность в Si взрослого человека – 5-30 мг, в зависимости от образа жизни, здоровья и особенностей питания.
Таким образом, кремний полезен. Однако при постоянном потреблении воды с его повышенным содержанием могут возникать проблемы. Диоксид кремния и другие соединения Si при избыточных концентрациях в организме способны провоцировать развитие заболеваний почек (в частности, мочекаменной болезни), отложение солей в коленных, локтевых и других суставах, фиброз лёгких, нарушения обмена веществ, злокачественные новообразования.
Кроме того, высокие концентрации кремния обнаруживались у диабетиков, что косвенно указывает на вероятную связь повышения уровня вещества в организме и рисков развития сахарного диабета.
Может ли кремний в воде вредить оборудованию
Кремний способен негативно влиять на работу оборудования. Так, в теплообменниках, насосах, котлах и других ёмкостях или узлах нагревательных и отопительных установок химический элемент при нагреве активно реагирует с прочими веществами. И контакты с некоторыми примесями провоцируют появление силикатной накипи. В ней содержится примерно ½ часть кремния, также присутствуют натрий, оксиды железа и других металлов. Формируемый налёт очень плотный и твёрдый. Он обладает низкой, недостаточной теплопроводностью, что, во-первых, быстро изнашивает нагревательные элементы, во-вторых, понижает энергоэффективность отопительных или других систем.
Воду с увеличенным содержанием кремния нельзя использовать для функционирования паровых котлов с высокими показателями давления, для изготовления капрона и других текстильных материалов, для производства медикаментов и бытовой химии, для переработки цветных металлов, а также для пищевой промышленности. Чтобы добиться оптимальных свойств водного теплоносителя или производственного сырья, нужно установить очистную станцию.
Заключение
Диоксид кремния и другие соединения Si могут провоцировать изменение качества воды в худшую сторону. В некоторых случаях химический элемент становится причиной больших проблем. Чтобы избежать их, нужно выбрать самый лучший способ очистки.
Химик-эксперт медицинской организации филиала ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в в Чувашской Республике – Чувашии в г. Новочебоксарске» Иванова И.В.
Территориальный отдел "Моргаушский" Управления по благоустройству и развитию территорий администрации Моргаушского муниципального округа