CC BY
27
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВА ДИСТИЛЛИРОВАННОЙ ВОДЫ, ПРЕДНАЗНАЧЕННОЙ ДЛЯ ПИТЬЕВЫХ ЦЕЛЕЙ
Доктор медицинских наук А. Н. Марей, кандидат химических наук Е. Н. Беляева, кандидат медицинских наук А. Ф. Зайцева
В ряде случаев для удаления из воды вредных примесей, например радиоактивных веществ, используют метод дистилляции. Этот же метод применим для обессоли-вания сильно минерализованных вод, необходимость чего возникает в местностях, где природные воды содержат большое количество солей, а также при использовании для питьевых целей морской воды1.
Однако в процессе дистилляции значительно ухудшаются органолептические свойства воды, что является серьезным препятствием при употреблении ее для питьевых целей. Поэтому возникла необходимость разработки метода улучшения качества дистиллированной воды с целью использования ее для хозяйственно-питьевых нужд, что и явилось задачей настоящей работы.
Как известно, дистиллированная вода по ряду показателей (высокая прозрачность, бесцветность, относительная стерильность) отвечает гигиеническим требованиям, предъявляемым к питьевой воде. Вместе с тем неприятный привкус, отсутствие освежающих свойств, а также почти полное отсутствие микроэлементов (йод, фтор, медь и т. п.), имеющих определенное физиологическое значение, крайне ограничивают возможность использования ее для питья и приготовления пищи. Однако, исходя из того, что основное количество микроэлементов, необходимых человеку, поступает с пищевыми продуктами, недостаток микроэлементов в воде с гигиенической точки зрения не имеет существенного значения. Следовательно, основным вопросом, требующим решения, является улучшение вкусовых свойств дистиллированной воды, в частности устранение неприятного привкуса и придание ей освежающих свойств, обеспечивающих утоление жажды.
- Известно, что отрицательные вкусовые свойства дистиллированной воды обусловлены отсутствием в ней солей и газов. Наиболее важную роль в этом отношении играют соли кальция, главным образом бикарбонат — Са(НСОз)г- Следовательно, чтобы приблизить по вкусовым свойствам дистиллированную воду к натуральной, необходимо обогатить ее преимущественно бикарбонатом кальция.
Бикарбонат кальция известен только в растворе и обычно получается при взаимодействии карбоната кальция с растзоренной в воде углекислотой по схеме.
СаС03+С02+Н20=Са(НС03)2.
Для осуществления этого процесса дистиллированную воду насыщали углекислым газом, после чего различными методами приводили в соприкосновение с карбонатом кальция.
Опыты по обогащению дистиллированной воды бикарбонатом кальция путем добавления к предварительно насыщенной углекислым газом воде навесок мела (углекислого кальция) показали, что этот способ не дает возможности получить воду с достаточно хорошими органолептическими показателями.
При внесении навесок мела от 100 до 1000 мг/л испытуемая вода содержала лишь незначительное количество ионов НСО'3 и имела неприятный привкус, свойственный дистиллированной воде. Кроме того, такая вода содержала всегда осадки н муть. Добавлением более высоких навесок мела — 2000—5000 мг/л — удавалось получить воду с освежающим вкусом природной воды, имевшую карбонатную жесткость от 2,8 до 4 мг-экв. Однако эта зода имела большие осадки и муть, не соответствующие требованиям ГОСТ № 2874-55 на качество питьевой воды.
Опыты по минерализации воды путем пропуска через фильтр с мраморной крошкой были проведены с водой, содержащей различные концентрации углекислоты (от 92 до 528 мг/л), при различной скорости пропускания воды через фильтры. Полученные результаты показали, что с увеличением в воде концентрации углекислоты и вре-
1 В последних случаях путем регулирования процесса опреснения и добавки исходной минерализованной воды можно избежать полной дистилляции. — Ред.
мени контакта воды с мрамором происходит нарастание в ней ионов кальция (Са2 + )1 и бикарбонатных ионов (НСО'з), на которые диссоциирует бикарбонат кальция, образующийся при растворении в воде.
По мере возрастания в воде концентрации бикарбоната кальция происходит улучшение вкусовых свойств воды, а также увеличение ее щелочности и жесткости. Начиная от 2—3 мг-экв. карбонатной жесткости, что соответствует содержанию 130—180 мг/л бикарбонатных ионов и 40—60 мг/л ионов кальция, в профильтрованной воде исчезают неприятные привкусы, и она приобретает освежающий вкус природной воды. При дальнейшем увеличении карбонатной жесткости приблизительно до 7 мг-экв. (430 мг/л НСО'з) вода продолжает сохранять свой приятный и освежающий вкус.
В результате опытов установлено также, что для получения воды с хорошими органолептическими свойствами, т. е. имеющей карбонатную жесткость более 2 мг-экв., при содержании в исходной воде 150—200 мг/л углекислоты требовалось время контакта ее с мрамором не менее 15—20 минут. При большем первоначальном насыщении дистиллированной воды углекислотой время контакта сокращалось и, следовательно, увеличивалась производительность установки, однако это сопровождалось нарастанием в получаемой воде свободной и агрессивной углекислоты. При хранении такой поды в сосудах, сообщающихся с атмосферным воздухом (неплотно закрывающихся или закрытых ватными пробками), большая часть свободной углекислоты улетучивается в течение первых суток. При этом вода теряет агрессивные свойства и кисловатый привкус.
Следует отметить, что при указанной обработке воды образования осадка, мути и изменения других органолептических свойств не наблюдалось.
Количество азотсодержащих веществ, хлоридов, сульфатов в минерализованной воде, а также ее окисляемость мало отличаются от таких же показателей дистиллированной воды и не могут иметь какого-либо отрицательного значения для ее санитарной оценки. В бактериальном отношении при надлежащем содержании фильтра минерализованная вода отвечала требованиям ГОСТ: во всех случаях число колоний в 1 мл было единичным, а титр В. coli — больше 500.
Поскольку вода, предназначенная для питьевых целей, обычно подвергается кипячению, возникла необходимость изучить, в какой мере этот процесс отражается на качестве искусственной минерализованной воды. Как показали опыты, при кипячении минерализованной воды происходит, как следовало ожидать, уменьшение карбонатной жесткости вследствие потери бикарбонатом углекислоты и перехода его в карбонат Минерализованная вода при этом приобретает вкус, обычный для кипяченой воды.
При кипячении воды, имеющей карбонатную жесткость около 2,5 мг-экв., в течение 5 минут от начала кипячения осадка не образуется. При 10-минутном кипячении на дно сосуда выпадает заметный налет. При кипячении воды с карбонатной жесткостью около 5 мг-экв. образуется значительный осадок и муть почти сразу же после начала кипячения.
Что касается расхода мрамора и углекислоты, являющихся исходными продуктами для образования в искусственно минерализованной воде бикарбоната кальция, то этот, расход невелик. Так, для получения 1000 л воды с карбонатной жесткостью 3,5 мг-экв. требуется около 180 г мрамора и около 80 г углекислоты, при взаимодействии которых образуется соответствующее количество бикарбоната кальция. Расходы же углекислоты для получения указанного количества воды практически составляют около 400 г, так "как для получения воды с карбонатной жесткостью 3,5 мг-экв. требуется насыщение исходной дистиллированной воды углекислотой до концентрации 200—300 мг/л, так как некоторое количество углекислоты улетучивается в процессе обработки воды.
Указанное количество воды можно получить при круглосуточной работе фильтра площадью поперечного сечения около 1000 см2 и высотой 20—25 см, наполненного кусочками мрамора диаметром 5—10 мм.
Выводы
1. Наиболее простой способ улучшения качества дистиллированной воды, предназначенной для питьевых целей, состоит в обогащении ее бикарбонатом кальция путем фильтрации через мраморный фильтр после предварительного подкисления углекислотой.
2. Оптимальными концентрациями бикарбоната кальция в минерализованной воде следует считать количество его, соответствующее 2—4 мг-экв. карбонатной жесткости (130—260 мг/л НСО'з).
3. Искусственно минерализованная вода при определенной концентрации в ней бикарбоната кальция (более 2 мг-экв. карбонатной жесткости) имеет освежающий вкус, не отличимый от натуральной воды, лишена осадков и мути. По физико-химическим и бактериологическим показателям такая вода в зависимости от санитарного режима фильтра может отвечать требованиям ГОСТ на качество питьевой воды.
4. Получение минерализованной воды с карбонатной жесткостью 2—4 мг-экв. достигается пропусканием через фильтр из раздробленного мрамора (размер кусочков 5—10 мм) дистиллированной воды, насыщенной углекислотой до концентрации
200—300 мг/л. Скорость фильтрации при этом должна соответствовать 15—25 минутам контакта воды с мрамором.
5. При эксплуатации установки по улучшению качества дистиллированной воды необходимо создать условия, исключающие возможность попадения в воду постороннего загрязнения.
Поступила 12/1Х 1960 г_
БИОГЕОХИМИЧЕСКАЯ ПРОВИНЦИЯ, БЕДНАЯ ЙОДОМ, КОБАЛЬТОМ И МОЛИБДЕНОМ
Кандидат биологических наук Г. П. Гуревич
Из Владивостокского института эпидемиологии, микробиологии и гигиены
В последние годы все большее внимание гигиенистов привлекает проблема изучения биогеохимических провинций, однако следует признать, что мы еще очень мало знаем о биогеохимических провинциях нашей страны, занимающей огромные пространства Европы и Азии. Об этом свидетельствуют данные картограммы биогеохимических провинций СССР, составленной в 1957 г. проф. В. В. Ковальским. В нее не вошел, в частности. Приморский край, представляющий определенную биогеохимическую провинцию, в которой распространен эндемический зоб, являющийся краевой патологией.
В связи с этим представляет интерес вопрос о йодном уровне биосферы Приморского края, который расположен на побережье Тихого океана, концентрирующего огромные количества йода. Казалось этот факт должен был исключить возникновение здесь заболевания, связанного с йодной недостаточностью, характерной, как правило, для континентального расположенных районов.
Известно, что основное количество йода поступает в организм человека с пищевыми продуктами растительного и животного происхождения. Исследованиями отечественных и зарубежных авторов отмечается связь развития зобных эндемий с территориями подзолистых почв, так как в результате подзолообразования происходит резкое обеднение их йодом. Благоприятное сочетание химических элементов наблюдается в черноземных почвах, что является основанием считать их средний химический состав условным эталоном в целях сравнения с ним содержания элементов в других почвах. Так, в черноземах содержится в среднем 5 . 10—4% йода, а в подзолистых— 2,5. 10—4%, т. е. в 2 раза меньше (В. В. Ковальский, 1957).
Данные о содержании йода в почве и питьевой воде Приморского края представлены в табл. 1. Все исследования проводились по методике, разработанной и рекомендованной Институтом геохимии и аналитической химии Академии наук СССР (1950).
Таблица 1
Содержание йода в воде и почве Приморского края
Объект исследования Количество исследований Среднее содержание йода (в %> Крайние отклонения (в %)
Пэчва . •............. Вода колодцев........... » речная ............ 42 47 21 1,5-10~4 1,1-Ю-7 4,3-10~8 3,5-Ю-5 -5,5-Ю-4' 1,4-Ю-8 — 4,6-10~7 2,8-10-9— 8,5-Ю-8
Из приведенных данных видно, что среднее содержание йода в почвах Приморского края—1,5.10—4% ниже цифр, приводимых В. В. Ковальским для Европейской части Советского Союза (5.10—4% для черноземов и 2,5.10—''% Для подзолистых почв). Это явление находит свое объяснение в комплексе неблагоприятных факторов, сложившихся в Приморском крае. Сюда следует отнести рельеф края, характер почв, гидротермический режим, минеральный состав, реакцию почвы и т. п.
Этим объясняется низкое содержание йода в питьевой воде и пищевых продуктах растительного и животного происхождения.
В литературе имеются указания о том, что в обширной зоне подзолистых почв нашей страны наблюдается недостаток, как правило, не только йода, но одновременно нескольких микроэлементов — меди, кобальта и др. В частности, во многих районах Сибири и Дальнего Востока (Новосибирская, Читинская, Амурская области и Хабаровский край) также отмечается недостаток йода, кобальта и меди (М. Я. Школьник
