Сегодня большинство потребителей знают о риске для здоровья, связанным с питьевой водой, содержащей мышьяк (As) даже в малых дозах. Компании, поставляющие промышленное оборудование для очистки и обработки воды , часто сталкиваются с этой проблемой.

Информация о мышьяке

Ранее в США допустимая концентрация мышьяка в воде составляла 0.05 мг/л. В 2001 году этот стандарт был понижен до 0.01 мг/л. Мышьяк - это 33-й элемент в периодической таблице с атомным весом 75. Природный мышьяк является устойчивым изотопом, который содержит 33 протона и 42 нейтрона. Валентность мышьяка составляет -3 (арсениды), 0 (элементарный мышьяк), +3 (арсенит и хлорид мышьяка) и +5 (арсенат), таким образом, он может содержаться во многих неорганических и органических соединениях (например, в метилмышьяковой кислоте и ее солях).

Мышьяк в больших количествах содержится в земной коре. В грунтовых водах он присутствует в виде арсената (AsO3-3) или арсенатовых солей (AsO4-3). Концентрация мышьяка в мировом запасе воды колеблется от менее 0,001 мг/л до более 1 мг/л. Залежи воды с высокой концентрацией мышьяка в основном находятся в северо-восточных и западных частях США.

Мышьяк - это высокотоксичный человеческий канцероген, имеющий свойство хронической токсичности. Неорганический мышьяк (арсенат и арсенит) считается более опасным, чем его органические формы. Мышьяк, попадая в организм человека, может вызвать рак кожи, легких и мочеполовой системы.

Обычно для анализа концентрации мышьяка в воде используют масс-спектрометрию с индуктивно связанной плазмой (предел обнаружения ~0.0001 мг/л) и более старые атомно-абсорбционную спектрометрию с генерацией гидридов и пламенную атомную абсорбцию (пределы обнаружения ~0,001-0,002 мг/л). Также доступны простые в использовании тестовые наборы, которые позволяют произвести быстрые локальные цветовые измерения, которые могут обнаружить концентрацию мышьяка до 0,005 мг/л.

• Обычная коагуляция с использованием квасцов или соли трехвалентного железа на установках общественного водопровода может сократить концентрацию мышьяка до менее 0,01 мг/л.
• Также эффективно совместное осаждение во время обезжелезивания.
• Обратный осмос (арсенат > arsenite), и процессы анионного обмена с использованием продуктов на основе железа и активированного оксида алюминия являются очень эффективным.
• Умягчение воды является эффективным методом, если вместе с кальцитом используется магний или железо.
• Технологии очистки непосредственно на месте использования экономически выгодны для домов с собственной скважиной.
• Бытовые системы очистки воды на месте использования и в точке входа воды в дом с использованием технологий анионного обмена, обратного осмоса и дистилляции. Устройства для очистки в месте использования самые экономически выгодные, потому что они обрабатывают только необходимое для питья и приготовления пищи количество воды.
• Бутилированная вода также является одним из вариантов.

Разновидности As

Как уже было сказано, загрязнитель может присутствовать в воде в двух формах: трехвалентный (AsIII или арсенит) или пятивалентный мышьяк (AsV или арсенат). Обычно As(III) можно найти в скважинах, в которых нет достаточного количества кислорода. По сравнению с As(V), As(III) сложнее отфильтровать из-за его заряда - незаряженные частицы As(III) не могут быть эффективно удалены с помощью адсорбции.

Полевые и лабораторные тестирования помогут идентифицировать наличие мышьяка в воде. Дальнейшее тестирование определит его разновидность. Как и с большинством загрязнителей в воде, чем больше Вы знаете о качестве воды, тем эффективнее Вы сможете подобрать систему очистки.

Знание разновидностей присутствующего в воде мышьяка также поможет понять потребителям причину возможных дополнительных затрат. Так, As(III), убрать который намного труднее, требует окисления или другой специфической обработки. Кроме того, владельцы скважин должны понимать, что химический состав их воды может меняться в течение года по различным причинам.

Для многих домовладельцев информация о том, что в их воде присутствует мышьяк в какой-либо форме, может стать шокирующим и неприятным открытием. Хотя проблемы с водой и поиск их решений являются частью повседневной жизни компаний, предоставляющих оборудование для обработки воды, у клиентов может быть более драматическая реакция на положительные тесты мышьяка. Поэтому водные профессионалы должны помочь клиентам трезво и спокойно взглянуть на этот вопрос.

Мышьяк содержится в рыбе и моллюсках, которые, безусловно, являются одной из основных составляющих ежедневного рациона человека. Приблизительно 99 процентов содержащих мышьяк морепродуктов содержат его органические формы, которые менее токсичны, чем неорганические. Также в очень малых количествах он находиться в хлебных злаках, домашней птице, зерне, овощах и молоке. В одной чашке риса может содержаться до 0,0067 мг неорганического мышьяка в зависимости от того, где он был выращен. Рис выращивается в воде, поэтому у него большая вероятность накопить мышьяк из окружающей среды.

Обязанность компаний по продаже очистительного оборудования сообщить своим клиентам о риске для здоровья, связанном с потреблением мышьяка в воде. Известные воздействия на здоровье, связанные с питьевой водой, содержащей мышьяк, включают: повреждения кожи, проблемы с кровеносными системами и повышенный риск заболеваний раком.

По материалам: watertechonline.com

Воду в колодцах надо проверять. Фото Николаса Титкова

До недавнего времени считалось, что мышьяк в малых количествах не приносит вреда человеческому организму. Однако последние научные работы показали, что даже низкие дозы мышьяка в питьевой воде и пище могут увеличить риск возникновения и развития сердечно-сосудистых заболеваний, диабета и некоторых видов рака. Об этом пишет доктор медицины Эндрю Вейл, обозреватель медицинских проблем в американских СМИ.

В сентябре 2013 года в журнале «Анналы внутренней медицины» были опубликованы результаты многолетнего исследования, в котором участвовали 3,5 тыс. мужчин и женщин в возрасте от 45 до 74 лет, уроженцы США из штатов Аризона, Оклахома, Северная и Южная Дакота.

В 1989-1991 годах испытуемых, у которых в пробах мочи был найден мышьяк, всесторонне обследовали. Спустя 20 лет тех же пациентов вновь обследовали и обнаружилось, что между наличием выявленного когда-то мышьяка в моче и сердечно-сосудистыми заболеваниями, которыми к тому времени страдали эти люди, существует очень тесная корреляция.

Для чистоты результатов исследователи учли и другие факторы, которые могли повлиять на данные эксперимента. Они выясняли, курит ли пациент, сколько он весит, каков уровень холестерина в его крови, нет ли у него скачков артериального давления и диабета. Так, исключив влияние побочных факторов, ученые пришли к выводу, что употребление мышьяка напрямую связано с возникновением заболеваний сердца.

В питьевой воде в тех штатах США, где жили испытуемые, концентрация мышьяка варьируется от низкой до средней (от 10 до 100 мкг/л). Это выше верхней границы нормы (до 10 мкг/л), рекомендованной Агентством по защите окружающей среды США.

Участники эксперимента наблюдались вплоть до 2008 года. У 32% из них был самый высокий уровень мышьяка в моче, и они более других страдали сердечно-сосудистыми заболеваниями. 65% участников той же группы умерли от заболеваний сердца.

Наверное, все же нельзя считать, что исследование, о котором идет речь, доказало, что именно мышьяк оказался причиной развития сердечно-сосудистых заболеваний. Тем не менее связь между мышьяком в организме, болезнями сердца и другими заболеваниями прослеживается с достаточной очевидностью.

Об этом свидетельствуют и результаты других научных работ.

Два университета США – Чикагский и Колумбийский – провели исследование в Бангладеш (стране, где грунтовые воды, используемые для питья, заражены природным мышьяком). В ходе этого исследования выяснилось, что концентрация мышьяка в 120 частей на миллиард, то есть в 12 раз превышающая пороговую «безопасную» дозу, оказывает вредное воздействие на легкие. Изменения в легких были определены как «прогрессирующие и необратимые». Такие изменения в легких наблюдались у заядлых курильщиков со стажем в десятки лет. Даже более низкие концентрации мышьяка – 19 частей на миллиард – вызывали нарушения в функционировании легких.

Городские муниципалитеты регулярно проверяют питьевую воду и следят, чтобы концентрация мышьяка в ней не превышала пороговый уровень (не более 10 мкг/л). Но вот колодезная вода, которой пользуются около 60 млн американцев (15 млн домов), либо вообще не проверялась на наличие в ней вредных минералов, либо проверялась крайне редко, в основном в тех случаях, когда люди жаловались, что вода приобрела неприятных вкус или запах.

Кроме мышьяка, даже следы таких минералов, как уран, марганец, хром, бор и барий, могут оказать вредное воздействие на организм.

В 2011 году были опубликованы данные геологического обследования. Выяснилось, что самая высокая концентрация мышьяка в колодезной воде наблюдается в восточных штатах, включая Мэн, Нью-Гемпшир и Массачусетс. Достаточно высокая концентрация мышьяка обнаружена в Сакраменто, Лос-Анджелесе и других районах Калифорнии, в Западной Неваде и в районе Феникса (столица штата Аризона), в штате Техас, на берегах реки Рио-Гранде в Новой Мексике, а также в некоторых районах Иллинойса, Огайо, южной Флориды и Нью-Джерси.

Управление США по контролю над пищевой и медицинской продукцией в 2013 году установило, что пороговая «безопасная» доза для неорганического мышьяка в яблочном соке (так же, как в питьевой воде) составляет 10 частей на миллиард. Было также объявлено, что мышьяк присутствует и в других фруктовых соках, а кроме того, в рисе и некоторых других зерновых, которые впитывают мышьяк из почвы. Управление предложило ввести норму пороговой дозы до 10 мкг (то же, что 10 частей на миллиард) для минеральной воды. Такую же пороговую дозу предложило Агентство защиты окружающей среды (EPA) для питьевой воды.

Если проверка показала, что уровень мышьяка в воде выше порогового, EPA может потребовать от поставщиков сообщить об этом потребителям не позднее, чем в течение 30 дней. Поставщик должен будет предоставить альтернативный источник питьевой воды, пока его основной источник не будет очищен от мышьяка.

Наличие мышьяка в колодцах с водой объясняется естественными причинами: эрозия почвы, естественные месторождения, содержащие этот элемент. Но может быть и результатом человеческой деятельности (промышленные отходы или вредные вещества, смываемые водой с сельскохозяйственных полей и садов).

EPA рекомендует перед употреблением колодезной воды исследовать ее состав, чтобы убедиться, что наличие в ней пестицидов, органических химикатов, бактерий типа коли, нитратов, тяжелых металлов и других вредных веществ не превышает установленные пороговые нормы. Такие проверки необходимо осуществлять ежегодно.

Чтобы в воде не было мышьяка, нужно произвести несколько очистительных операций. Самостоятельно сделать это невозможно. При кипячении мышьяк не только не исчезнет, его концентрация возрастет. Не принесет желаемых результатов и обработка воды хлоркой. Очищением воды могут заниматься только специальные службы.

Мышьяк - естественный элемент земной коры. В разной степени он содержится практически везде и естественным путём попадает в природные источники из почвы, в процессе разложения растений и животных и при вымывании различных пород. Известно более 200 минералов, содержащих мышьяк - арсенопирит, реальгар, аурипигмент и прочие. Однако самое большое загрязнение природных вод происходит из-за неочищенных стоков промышленных предприятий и использования мышьякосодержащих пестицидов в сельском хозяйстве.

Мышьяк и все его соединения крайне токсичны. По требованиям СанПин концентрация вещества в питьевой воде не должна превышать показатель 0,05 мг/л, однако даже самое малое количество примесей способно привести к очень серьёзным заболеваниям и осложнениям. Воду со следами мышьяка опасно не только пить, но и готовить на ней пищу, использовать её для мытья и водных процедур.

Чем опасен мышьяк?

При острой интоксикации соединениями мышьяка в первое время наблюдается тошнота, рвота, резкие боли в животе, диарея, обезвоживание. Постепенно яд распространяется по всему организму и поражает сердечно-сосудистую систему, приводя к снижению артериального давления и нарушению проводимости в сердечной мышце. Сильно страдает дыхательная система, появляются спазм гортани, отёк лёгких и дыхательная недостаточность. Попадая в желудочно-кишечный тракт мышьяк вызывает эрозии, язвы слизистых оболочек. В крови от этих примесей начинают разрушаться эритроциты, что приводит к внутренним кровоизлияниям и почечной недостаточности. Так же мышьяковые соединения наносят сильный удар по нервной системе, как следствие могут появиться психические расстройства, судороги и кома.

Мышьяк имеет свойство накапливаться в организме человека, что приводит к хроническим отравлениям. Самыми заметными признаками являются изменение кожных покровов - пигментация, гиперкератоз (огрубение), отслаивание эпителия. Из-за сильного негативного воздействия примесей на внутренние органы могут появится такие заболевания как гепатит, энцефалопатия (повреждение коры головного мозга), миокардит, перикардит, ларингит, бронхит, трахеит, анемия. Мышьяк так же нейротоксичен и может приводить к параличу и частичной слепоте. А, накапливаясь в щитовидной железе, провоцирует появление эндемического зоба (значительному увеличению щитовидки, появлению узлов). Мышьяк, так же активно способствует появлению и развитию злокачественных опухолей и меланомы. Эти ядовитые соединения представляют собой значительную угрозу течению беременности и развития плода. Хроническим интоксикациям так же часто сопутствует выпадение волос.

Концентрацию аммиака в питьевой воде можно определить путём химического анализа воды . Особенно важно периодически это делать тем, кто пользуется водой из колодцев и скважин. Для устранения мышьяка и его соединений из воды используют и