На що впливає жорсткість води? Методи усунення жорсткості води

Про те, що вода може бути жорсткою і м'якою, чув кожен з нас - реклама постійно повідомляє нам, що прати в жорсткій воді не можна і розповідає про героїчну боротьбу сучасних господарок з накипом у чайнику та білим нальотом на плитці у ванній. Але що ми знаємо про вплив жорсткої води на організм людини насправді, якщо не брати до уваги усталені штампи, які часом мають мало спільного з реальністю?

Чому вода буває жорсткою

Здавалося б, як рідина, тим більше вода може бути жорсткою? Виявляється, може, хоч це поняття, звичайно, не пов'язане з твердістю чи м'якістю в буквальному, більш звичному для нас значенні цього слова. Жорсткість води обумовлена ​​наявністю в ній солей кальцію та магнію.

Чим більша концентрація гідрокарбонатів, тим вища жорсткість води. З цієї точки зору прийнято виділяти два види жорсткості:

• загальна чи карбонатна.Вона обумовлена ​​наявністю таких солей кальцію та магнію, які характеризуються слабкою стійкістю до руйнування під впливом зовнішніх факторів. Саме тому таку жорсткість ще називають тимчасовою чи усувною;
• некарбонатнаУ цьому випадку у воді присутня велика кількість кальцієвих солей сильних кислот. Зруйнувати такі з'єднання, щоб усунути жорсткість, виявляється не так просто.

Загальна жорсткість є сумою карбонатної і некарбонатної жорсткості, тому даний показник не постійний і може змінюватися в залежності від умов використання води. Цю обставину обов'язково слід враховувати щодо впливу жорсткої води на організм людини.

Як жорстка вода впливає на людину

Якщо при тривалому використанні без відповідних профілактичних заходів вода з підвищеним вмістом сильних солей кальцію здатна руйнувати навіть найзносостійкіший метал, то яким же згубним може бути вплив жорсткої води на організм людини?

Найбільше страждають, звичайно, органи травлення. Солі твердої води, потрапляючи в організм, поєднуються з тваринними білками. Речовини, що утворилися в результаті такої реакції, осідають на стінки шлунка і стравоходу, покриваючи його стійкою плівкою. Це ускладнює процес перистальтики, порушується робота ферментів. Підсумок – знижена моторика шлунка, неякісне перетравлення їжі та, як наслідок, накопичення в організмі солей та шкідливих відкладень. Крім того, Часте вживання твердої води стає причиною дисбактеріозу.

Деякі солі, які потрапляють в організм із твердою водою, утворюють неорганічні сполуки, які поступово витісняють із суглобів синовіальну рідину. Як відомо, ця речовина служить мастилом, завдяки якому забезпечується рухливість суглобів. В підсумку, згодом суглоби обростають кристалами,що стає причиною дуже болючих відчуттів, що виникають навіть за незначного руху. З часом все це може розвинутись у такі невиліковні захворювання, як артрит та поліартрит.

Жорстка вода згубно впливає і серцево-судинну систему людини. У нормальній концентрації іони кальцію та магнію сприяють релаксації серцевого м'яза. Однак у твердій воді спостерігається нестача іонів та надлишок солей. Тому вплив жорсткої води на організм людини може виражатися у серйозних ускладненнях роботи серця, аж до виникнення стійкої хронічної аритмії.

Вживання жорсткої води погано позначається на стані шкіри, яка передчасно старіє, втрачає початкову пружність та еластичність. Характерно те, що такі наслідки можуть бути викликані і зовнішнім впливом. Наприклад, при обробці посуду з використанням спеціальних миючих засобів, піна, що утворюється, осідає на шкірі, руйнує жирову плівку на її поверхні і забиває пори. Наслідки – сухість та лущення. Звичайно, така дія обумовлена ​​не тільки жорсткою водою, а й властивостями миючих засобів, що містять велику кількість різних хімікатів. Однак контакт із твердою водою значно посилює шкідливі властивості побутової хімії.

Насамкінець зауважимо, що нещодавно вченим вдалося зруйнувати один із міфів про вплив жорсткої води на організм людини. Довгий час вважалося, що саме підвищена жорсткість провокувала утворення каменів у нирках. Однак сьогодні доведено, що головна причина виникнення каменів - нестача кальцію в їжі. Прагнучи компенсувати нестачу кальцію, організм починає вилуговувати його з кісток, але при цьому більшість вивільненої речовини не засвоюється і відкладається в організмі у вигляді каменів.

Способи захисту організму

Щоб уникнути руйнівного впливу води з підвищеною жорсткістю, фахівці рекомендують надавати перевагу поверхневим джерелам. Помічено, що жорсткість поверхневих вод набагато нижча за той же параметр підземних джерел. Крім того, жорсткість поверхневої води може помітно коливатися в залежності від сезону та погодних умов у місцевості видобутку. Так, наприклад, наприкінці весни, коли природні джерела рясно перемішуються з талою та дощовою водою, спостерігаються найменші показники жорсткості. Свого максимуму значення досягають до кінця зими.

Чи можна знизити вплив жорсткої води на організм людини? В принципі так. Існує кілька способів усунення жорсткості. Загальну чи карбонатну можна усунути звичайним кип'ятінням, в процесі якого карбонати кальцію випадають в осад - той самий білий наліт, який залишається на стінках посуду і не потрапляє до нашого організму. Пом'якшити некарбонатну воду можна додаванням до неї гашеного вапна або соди, після чого воду доведеться зазнати відповідної фільтрації.

Ступінь жорсткості води обумовлюється наявністю у воді іонів кальцію (Са 2+), магнію (Мg 2+), стронцію (Sr 2+), барію (2+), заліза (Fе 2+), марганцю (Мn 2+). Причому вміст іонів кальцію і магнію значно перевищують концентрації інших перелічених іонів разом узятих. Тому в Росії прийнято визначати значення жорсткості як суму іонів кальцію і магнію, що містяться у воді, виражену в міліграм-еквівалентах на літр (мг-екв/л). Один мг-екв/л відповідає вмісту у літрі води 20,04 мг Са 2+ або 12,16 мг Мg 2+ .

Розрізняють карбонатну (тимчасову, що усувається кип'ятінням) і некарбонатну (постійну) жорсткість. Карбонатна жорсткість обумовлена ​​наявністю у воді гідрокарбонатів кальцію та магнію, некарбонатна – присутністю сульфатів, хлоридів, силікатів, нітратів та фосфатів цих металів.

Тимчасова жорсткість називається тому, що при кип'ятінні гідрокарбонати кальцію і магнію розкладаються, і випадають в осад у вигляді карбонатів. Хімічна реакція цього процесу виглядає так:

Ca(HCO 3) 2 ― t про С → CaCO 3↓ + H 2 O + CO 2
Mg(HCO 3) 2 ― t про С → CaCO 3↓ + H 2 O + CO 2

Випадаючий осад утворює наліт (так званий накип) на стінках посуду, в якому кип'ятиться вода. Після кип'ятіння та випадання гідрокарбонатів в осад вода стає більш «м'якою».

Постійна жорсткість обумовлена ​​наявністю у воді стійких хімічних сполук сульфатів, хлоридів, силікатів та деяких інших солей кальцію та магнію, які при кип'ятінні в осад не випадають і не видаляються. Сума тимчасової та постійної жорсткості дає загальну жорсткість води.

Загальна жорсткість води, нормативи

Світова практика контролю якості споживаної води (норми Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ), норми Європейського Союзу (ЄС), стандарти ISO, а також нормативи США) не нормують жорсткість питної води - лише окремо вміст у воді іонів кальцію та магнію. За російськими нормами () жорсткість має перевищувати 7 мг-экв/л. Що відбувається при перевищенні цього значення? Виявляється, що при жорсткості води вище 7 мг-екв/л значно збільшується швидкість заростання вапняними відкладеннями труб, що зменшує їх термін служби і збільшує експлуатаційні витрати. А при дуже низькій жорсткості води набуває сильних корозійних властивостей. Активне використання пластику та металопластику останнім часом дозволяє зняти обмеження на використання м'якої води.

Загальна жорсткість води, класифікації

Класифікації природної води за рівнем жорсткості різняться у різних країнах, і навіть можуть підрозділятися залежно від цілей використання води.

Найзагальніша класифікація виглядає так:

За американською класифікацією питна вода вважається «м'якою» при вмісті солей жорсткості менше 2 мг-екв/л, нормальної – від 2 до 4 мг-екв/л, жорсткої – від 4 до 6 мг-екв/л, і дуже жорсткої – понад 6 мг-екв/л. Варто зауважити, що така класифікація справедлива для води, що використовується для потреб. Вода, що знаходиться в системах гарячого водопостачання та контактує з будь-якими нагрівальними елементами, для нормального функціонування системи повинна бути м'якшою. Тут не обійтися без встановлення, зокрема. При цьому, якщо вода надходить з приватної свердловини, швидше за все, буде потрібно попереднє.

Перевитрата миючих засобів

У твердій воді зі звичайного мила (у присутності іонів кальцію) утворюються мильні шлаки - неарстворімі сполуки, що не несуть жодних корисних функцій. І поки в такий спосіб не усунеться вся кальцієва жорсткість води, утворення піни не почнеться. Відбувається значне перевитрата миючих засобів. Після висихання такі мильні шлаки залишаються у вигляді нальоту на сантехніці, білизні, людській шкірі та волоссі (неприємне почуття «жорсткого» волосся добре відоме багатьом).

Негативний вплив на тканини

Жорстка вода погано підходить для прання та миття. Чому? При контакті мила або порошку з твердою водою катіони солей твердості (Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 2+) реагують з аніонами жирних кислот, що входять до складу мила, і утворюють малорозчинні сполуки, наприклад, стеарат кальцію Ca(C 17 H 35 COO) 2. Ці опади поступово забивають пори тканини і вона перестає пропускати повітря та вологу, волокна стають грубими та нееластичними. Кольори виробу тьмяніють і набувають сіро-жовтого відтінку. «Вапняні мила», що осіли на тканині, позбавляють її міцності.

Подразнення шкіри

При попаданні «пластів жорсткості» на шкіру людини відбувається руйнування природної жирової плівки, яка захищає шкіру від несприятливого впливу навколишнього середовища, а також забиваються пори. Ознакою такого негативного впливу є характерний «скрип» шкіри або волосся, що з'являється після прийняття душу. Насправді, що викликає у деяких подразнення «милкість» шкіри після користування м'якою водою - вірна ознака того, що захисна жирова плівка на шкірі ціла і неушкоджена. Саме вона й ковзає. Або користуватися твердою водою і компенсувати порушення покриття лосьйонами, пом'якшуючими і зволожуючими кремами та іншими хитрощами для відновлення того захисту шкіри, який нас і так забезпечила природа.

Скорочення терміну служби обладнання

При нагріванні води з жорсткістю понад 4 мг-екв/л на тлі високої лужності та рівня pH відбувається інтенсивне випадання в осад карбонату кальцію у вигляді накипу (труби «заростають», на нагрівальних елементах утворюється білий наліт). Саме тому норми Котлоннагляду нормують величину показника жорсткості води, що використовується для живлення котлів (0.05-0.1 мг-екв/л). Багато промислових процесах солі жорсткості можуть вступити у хімічну реакцію, утворивши небажані проміжні продукти.

Вплив здоров'я

Всесвітня організація охорони здоров'я регламентує значення жорсткості води за показаннями впливу на здоров'я. У матеріалах організації говориться, що хоча ряд статистичних досліджень і виявив зворотну залежність між жорсткістю питної води та захворюваннями серцево-судинної системи, отриманих даних все ж таки не достатньо для визначення причинно-наслідкового зв'язку між цими явищами. Так само, не доказів, що м'яка вода негативно впливає на баланс мікроелементів в організмі людини. Ряд досліджень говорить про те, що засвоюваність людиною важливих мінеральних речовин із води вкрай низька, і основну частину їх вона отримує з їжі.

Залежно від місцевих умов прийнятна жорсткість для використання води як питна може дещо змінюватись. У деяких випадках для споживача прийнятна вода з твердістю вище 10 мг-екв/л. Поріг смаку для іона кальцію (у перерахунку на мг-еквівалент) знаходиться в діапазоні 2-6 мг-екв/л, залежно від відповідного аніону, а поріг смаку для магнію ще нижче. Так, у води з високою жорсткістю може спостерігатися гіркий присмак. А тривале вживання жорсткої води (як правило, що супроводжується високою загальною мінералізацією) призводить до проблем шлунково-кишкового тракту.

Зворотній бік медалі

Необхідно також помітити, що вода з жорсткістю менше 2 мг-екв/л має низькі буферні властивості (лужність) і може, залежно від рівня рН та деяких інших факторів, надавати підвищену корозійну дію на поверхні труб та опалювальної техніки. Тому в ряді випадків, особливо при котельнях доводиться додатково проводити спеціальну , що дозволяє домогтися оптимального співвідношення між корозійною активністю води і її жорсткістю.

Жорсткість води згадується в першу чергу з накипом і пом'якшувачем води - приладом, який повинен справлятися з жорсткою водою і перешкоджати утворенню накипу.

Докладніше про жорсткість води ми поговоримо про жорсткість води з точки зору хімії, різновиду жорсткості води, одиниці виміру жорсткості води (у тому числі в різних країнах). Розглянемо, звідки береться жорсткість води і як жорсткість на якість води.

Спочатку трохи про терміни. У статті часто згадуються слова «катіони» та «аніони». Катіони та аніони- Це позитивно і негативно заряджені іони. Іон(ін.-грец. ἰόν - те, що йде) - електрично заряджена частка, що утворюється в результаті втрати або приєднання одного або декількох електронів. Відповідно, якщо втрата — то заряд частки позитивний. Якщо приєднання - то заряд частки негативний (оскільки електрон має однозначно негативний заряд).

Жорсткість води з точки зору хімії

Поняття жорсткості води прийнято пов'язувати з катіонами кальцію (Са 2+) та меншою мірою магнію (Mg 2+). Насправді всі двовалентні катіони в тій чи іншій мірі впливають на жорсткість. Вони взаємодіють з аніонами, утворюючи сполуки (солі жорсткості), здатні випадати в осад. Одновалентні катіони (наприклад, натрій Na +) такою властивістю не мають.

У цій таблиці наведені основні катіони металів, що викликають жорсткість, та головні аніони, з якими вони об'єднуються.

На практиці стронцій, залізо і марганець роблять на жорсткість настільки невеликий вплив, Що ними, як правило, нехтують. Алюміній (Al 3+) та тривалентне залізо (Fe 3+) також впливають на жорсткість, але при рівнях рН, що зустрічаються в природних водах, їх розчинність і, відповідно, «вклад» у жорсткість мізерно малі. Аналогічно, не враховується і незначний вплив барію (2+).

Різновиди жорсткості води.

Розрізняють такі різновиди жорсткості води:

Загальна жорсткість. Визначається сумарною концентрацією іонів кальцію та магнію. Являє собою суму карбонатної (тимчасової) та некарбонатної (постійної) жорсткості.

Карбонатна жорсткість. Визначається наявністю у воді гідрокарбонатів та карбонатів (при рН>8.3) кальцію та магнію. Цей тип жорсткості майже повністю усувається під час кип'ятіння води і тому називається тимчасовою жорсткістю. При нагріванні води гідрокарбонати розпадаються з утворенням вугільної кислоти та випаданням в осад карбонату кальцію та гідроксиду магнію.

Некарбонатна жорсткість. Зумовлена ​​присутністю кальцієвих та магнієвих солей сильних кислот (сірчаної, азотної, соляної) та при кип'ятінні не усувається (постійна жорсткість).

Одиниці виміру жорсткості води.

У світовій практиці використовується кілька одиниць виміру жорсткості, вони певним чином співвідносяться друг з одним. У Росії Держстандартом як одиниця жорсткості води встановлено моль на кубічний метр (моль/м 3 ). В Україні використовується як моль/м 3 так і мг-екв/л (міліграм еквівалент на літр). Чисельно ці значення збігаються. До речі, лід 3 - це одне і теж, літр і дециметр кубічний.

Крім цього, в різних країнах широко використовуються такі одиниці жорсткості, як німецький градус (d o , dH), французький градус (f o), американський градус, ppm CaCO 3 .

Співвідношення цих одиниць жорсткості представлено в таблиці:

Примітка:

1. Один німецький градус відповідає 10 мг/дм 3 СаО чи 17.86 мг/дм 3 СаСО 3 у воді.
2. Один французький градус відповідає 10 мг/дм 3 СаСО 3 у воді.
3. Один американський градус відповідає 1 мг/дм 3 СаСО 3 у воді.

Щоб не заморочуватись перерахунками вручну, можна створити табличку перерахунку одиниць жорсткості. Яку, до речі, ви можете завантажити за посиланням Таблиця перерахунку одиниць вимірювання жорсткості води.

Звідки береться жорсткість води

Іони кальцію (Ca 2+) та магнію (Mg 2+), а також інших лужноземельних металів, що зумовлюють жорсткість, присутні у всіх мінералізованих водах. Їх джереломє природні поклади вапняків, гіпсу та доломітів. Іони кальцію та магнію надходять у воду в результаті взаємодії розчиненого діоксиду вуглецю з мінералами та при інших процесах розчинення та хімічного вивітрювання гірських порід. Джерелом цих іонів можуть бути мікробіологічні процеси, що протікають у грунтах на площі водозбору, в донних відкладах, а також стічні води різних підприємств.

Жорсткість води коливається у межах і є безліч типів класифікацій води за рівнем її жорсткості. Нижче в таблиці наведено чотири приклади класифікації. Дві класифікації з російських джерел — із довідника «Гідрохімічні показники стану довкілля» та підручника для вузів «Водопідготовка». A дві — із іноземних: норми жорсткості німецького інституту стандартизації (DIN 19643) та класифікація, прийнята Агентством з охорони навколишнього середовища США (USEPA) у 1986 році.

Таблиця наочно ілюструє набагато «жорсткіший» підхід до проблеми жорсткості за кордоном. І не без причини, про що нижче.

Зазвичай у маломінералізованих водах переважає (до 70%-80%) жорсткість, обумовлена ​​іонами кальцію (хоча в окремих випадках магнієва жорсткість може досягати 50-60%). Зі збільшенням ступеня мінералізації води вміст іонів кальцію (Са 2+) швидко падає та рідко перевищує 1 г/л. Вміст же іонів магнію (Mg 2+) у високомінералізованих водах може сягати кількох грамів, а солоних озерах — десятків грамів однією літр води.

В цілому, жорсткість поверхневих вод, як правило, менша за жорсткість вод підземних. Жорсткість поверхневих вод схильна до помітних сезонних коливань, досягаючи зазвичай найбільшого значення в кінці зими і найменшого в період повені, коли рясно розбавляється м'якою дощовою та талою водою. Морська та океанська вода мають дуже високу жорсткість (десятки та сотні мг-екв/дм 3).

Як впливає жорсткість на якість води

З точки зору застосування води для питних потреб, її прийнятність за рівнем жорсткості може суттєво змінюватись в залежності від місцевих умов. Поріг смаку для іона кальцію лежить (у перерахунку на мг-еквівалент) в діапазоні 2-6 мг-екв/л, залежно від відповідного аніону, а поріг смаку для магнію ще нижче. У деяких випадках для споживачів прийнятна вода із твердістю вище 10 мг-екв/л. Висока жорсткість погіршує органолептичні властивості води, надаючи їй гіркуватий смакі негативно впливаючи на органи травлення.

Всесвітня організація охорони здоров'я не пропонуєбудь-якої рекомендованої величини жорсткості за показаннями впливу здоров'я. У матеріалах ВООЗ йдеться про те, що хоча ряд досліджень і виявив статистично зворотну залежність між жорсткістю питної води та серцево-судинними захворюваннями, наявні дані не достатнідля висновку про причинний характер зв'язку. Аналогічно, однозначно не доведено, що м'яка вода негативно впливає на баланс мінеральних речовин в організмі людини.

Водночас, залежно від рН та лужності, вода з жорсткістю вище 4 мг-екв/л може викликати у розподільній системі водопроводу відкладення шлаків та накипу (карбонату кальцію), особливо при нагріванні. Саме тому нормами котлонагляду вводяться дуже жорсткі вимоги до величини жорсткості води, що використовується для живлення котлів (0.05-0.1 мг-екв/л).

Крім того, при взаємодії солей жорсткості з миючими речовинами (мило, пральні порошки, шампуні) відбувається утворення мильних шлаків у вигляді піни. Це призводить не лише до значного перевитрати миючих засобів. Така піна після висихання залишається у вигляді нальоту на сантехніці, білизні, людській шкірі, на волоссі (неприємне почуття «жорсткого» волосся добре відоме багатьом). Головним негативним впливом цих шлаків на людину є те, що вони руйнують природну жирову плівку, якою завжди покрита нормальна шкіра та забивають її пори.

Ознакою такого негативного впливу є характерний скрип чисто вимитої шкіри або волосся. Виявляється, що почуття «милкості», що викликає у деяких роздратування, після користування м'якою водою є ознакою того, що захисна жирова плівка на шкірі ціла і неушкоджена. Саме вона й ковзає. В іншому випадку, доводиться витрачатися на лосьйони, пом'якшувальні та зволожуючі креми та інші хитрощі для відновлення того захисту шкіри, який нас і так забезпечила природа.

Водночас необхідно згадати і про інший бік медалі. М'яка вода з жорсткістю менше 2 мг-екв/л має низьку буферну ємність (лужність) і може, залежно від рівня рН та ряду інших факторів, мати підвищений корозійний вплив на водопровідні труби. Тому в ряді застосувань (особливо в теплотехніці) іноді доводиться проводити спеціальну обробку води з метою досягнення оптимального співвідношення між жорсткістю води та її корозійною активністю.

Ось ми й дізналися докладніше про твердість води. Залишилося визначитися із способами боротьби 🙂

Розрізняють загальну, карбонатну, постійну та усувну жорсткість.

Загальна жорсткість- це природне властивість води, обумовлене наявністю про солей жорсткості, тобто. всіх солей кальцію та магнію у сирій воді (сульфатів, хлоридів, карбонатів, гідрокарбонатів та ін.).

Карбонатна жорсткість - це жорсткість, обумовлена ​​присутністю гідрокарбонатів та карбонатів Са+ та Mg+, розчинених у сирій воді.

Усувна, або гідрокарбонатна, жорсткість - це жорсткість, яку вдається усунути під час кип'ятіння води. Вона обумовлена ​​гідрокарбонатами Са+ та Mg+, які під час кип'ятіння води перетворюються на нерозчинні карбонати, і випадають в осад:

Са(НС03)2 = СаС034- + Н20 + C02 î.

Mg(HC03)2 = MgC034- + Н20 + С02Т.

Під постійною жорсткістю розуміють жорсткість кип'яченої води протягом 1 години, яка обумовлена ​​наявністю хлоридів і сульфатів Са2+ і Mg2+, які не випадають в осад.

Сьогодні загальну жорсткість води виражають у одиницях СІ – мг-екв/л. У минулому користувалися градусами жорсткості чи "німецькими" градусами (°Н). Прийняли, що 1 °Н жорсткості відповідає 10 мг СаО в 1 л води.

Вода із загальною жорсткістю до 3,5 мг-екв/л (10°) вважається м'якою, від 3,5 до 7 мг-екв/л (10-20°) – помірно жорсткою, від 7 до 10 мг-екв/л (20-28 °) - жорсткої та понад 10 мг-екв/л (28 °) - дуже жорсткої.

Вперше норматив загальної жорсткості води був запропонований у 1874 р. у Німеччині як середня величина жорсткості води водойм Саксон-Веймарського герцогства. Цей норматив становив 18-20 °, або приблизно 7 мг-екв/л. Таку саму величину рекомендував і Ф.Ф. Ерісман в 1898 р. невдовзі, беручи до уваги різні місцеві умови, деяких регіонів було запропоновано інші нормативи.

Обґрунтовуючи норматив загальної жорсткості питної водопровідної води, насамперед необхідно враховувати її вплив на органолептичні властивості. Відомо, що значний вміст солей жорсткості, особливо сульфату магнію, надає воді гіркий смак. Споживачі відчувають цей смак, якщо загальна жорсткість води перевищує 7 мг-екв/л. При цьому вони відмовляються від вживання такої води та вишукують альтернативні джерела водопостачання, вода яких може виявитися небезпечною в епідеміологічному чи токсикологічному відношенні.

Щоб вода не мала гіркого смаку інтенсивністю понад 2 бали, її загальна жорсткість не повинна перевищувати 7 мг-екв/л. Інакше висловлюючись, доброякісна вода має бути м'якою (із загальною жорсткістю до 3,5 мг-экв/л) чи помірковано жорсткою (від 3,5 до 7 мг-экв/л). Тобто верхня межа загальної жорсткості питної води - 7 мг-екв/л - встановлена ​​на підставі її впливу на органолептичні властивості.

Згодом було доведено, що залежно від жорсткості вода по-різному впливає здоров'я людей. Різкий перехід при користуванні від м'якої води до жорсткої, а іноді і навпаки, може викликати у людей диспепсію, зумовлену насамперед наявністю у воді сульфату магнію. У районах зі спекотним кліматом користування водою з високою жорсткістю призводить до погіршення перебігу сечокам'яної хвороби. Теорія про етіологічну роль жорсткості води у розвитку цього захворювання дала можливість урологам виділити так звані кам'яні зони – території, на яких уролітіаз можна вважати ендемічним захворюванням. Питна вода, якою користуються жителі цих зон, характеризується підвищеною твердістю. Досліди на тваринах підтвердили, що електроліти, що зумовлюють жорсткість води, можуть бути одними з етіологічних факторів розвитку уролітіазу.

Солі жорсткості порушують всмоктування жирів внаслідок їхнього омилення та утворення в кишечнику нерозчинних кальцієво-магнієвих мил. При цьому обмежується надходження в організм людини есенціальних речовин – поліненасичених жирних кислот, жиророзчинних вітамінів, деяких мікроелементів. Зокрема, вода з жорсткістю понад 10 мг-екв/л у регіонах, ендемічних щодо гіпомікроелементозу йоду (організм людини потребує щонайменше 120 мкг йоду на добу, оптимально -200 мкг), підвищує ризик захворювання на ендемічний зоб.

Вода із високою жорсткістю сприяє розвитку дерматиту. Механізм цього явища полягає в омиленні солями жорсткості жирів з утворенням нерозчинних у воді кальцієво-магнієвих мил, що мають подразнювальну дію.

До того ж треба враховувати, що з підвищенням жорсткості води ускладнюється кулінарна обробка харчових продуктів, а саме: гірше розварюються м'ясо та бобові, погано заварюється чай, утворюється накип на стінках посуду. Крім того, підвищуються витрати мила, волосся після миття стає жорстким, шкіра грубіє, тканини жовтіють, втрачають м'якість, пружність через імпрегнацію кальцієво-магнієвих мил.

Однак і дуже м'яка вода може негативно впливати на організм внаслідок зменшення надходження насамперед кальцію. Відомо, що кальцій виконує в організмі безліч функцій, у тому числі пластичну: вкрай необхідний для остеогенезу та репарації кісток (у кістках міститься 99% кальцію), бере участь в утворенні дентину. Кальцій необхідний підтримки нервово-м'язового збудження, бере участь у процесах згортання крові, впливає проникність біологічних мембран. Добова потреба дорослої людини в кальції коливається від 800 до 1100 мг (від 1000 мг на добу у віці до 7 років та майже 1400 мг – у віці 14-18 років). Під час вагітності потреба у ньому підвищується до 1500 мг на добу, під час грудного вигодовування – до 1800-2000 мг на добу.

Потреба людини у кальції задовольняється головним чином з допомогою молока і молочних продуктів. З водою середньої жорсткості (3,5-7 мг-екв/л, або 10-20 °) кальцій надходить в організм у кількості, що дорівнює приблизно 15-25% фізіологічної добової потреби. Дефіцит кальцію в організмі розвивається дуже швидко, оскільки його виведення є постійним і не залежить від надходження. Тому тривале користування м'якою водою, збідненою кальцієм може призвести до дефіциту його в організмі. Встановлено, що у дітей, які мешкають у районах з м'якою водою (до 3,5 мг-екв/л), на зубній емалі утворюються лілові плями, які є наслідком декальцинації дентину. Вважають, що рівська хвороба (хвороба Кашина – Бека), яка є ендемічним полігіпермікроелементозом стронцію, заліза, марганцю, цинку, фтору, виникає в місцевостях з низьким вмістом кальцію в питній воді.

Останніми роками сформувалася теорія, за якою вода з низьким вмістом електролітів, що зумовлюють жорсткість, сприяє розвитку серцево-судинних захворювань. За результатами епідеміологічних досліджень було виявлено статистично значущий, хоч і не дуже сильний, зворотний кореляційний зв'язок між ступенем жорсткості питної води та рівнем смертності населення від серцево-судинних захворювань. Однак багатокомпонентність водного фактора не дає підстав вважати, що смертність внаслідок серцево-судинних захворювань підвищилася лише за рахунок меншої жорсткості питної води, та остаточно визнати наявність кореляційної залежності. Істотно, що в дослідженнях були недостатньо враховані соціально-гігієнічні фактори, які, безумовно, є провідними у розвитку серцево-судинної патології. Результати низки досліджень також свідчать, що кожен елемент, що міститься в питній воді, проявляє фізіологічну дію не сам по собі, а в поєднанні з іншими. Вивчення особливостей поєднаної дії компонентів питної води, фізіологічних та патофізіологічних механізмів її прояву – нова сторінка у вивченні гігієни води.

Отже, оптимальною є вода середньої жорсткості, тобто. в межах 3,5-7 мг-екв/л (10-20 °). Жорстка (7-10 мг-екв/л) та дуже жорстка (понад 10 мг-екв/л) вода неприємна на смак, її вживання призводить до негативних змін у стані здоров'я. Тому доброякісна питна вода повинна мати жорсткість, яка не перевищує 7 мг-екв/л.

Хлориди та сульфати. Хлориди та сульфати поширені у природі у вигляді солей натрію, калію, кальцію, магнію та інших металів. Вони становлять більшу частину сухого залишку прісних вод. Наявність хлоридів та сульфатів у воді водойм може бути обумовлено природними процесами вимивання їх з ґрунту, а також забрудненням водойми різними стічними водами.

Природний вміст хлоридів і сульфатів у воді поверхневих водойм незначно і здебільшого коливається в межах кількох десятків міліграмів на літр. Природний вміст хлоридів у воді залежно від умов формування водоймища може бути різним: від десятків до сотень (в умовах солончакових ґрунтів) міліграмів на літр. У проточних водоймах вміст хлоридів зазвичай невеликий - до 20-30 мг/л. Незабруднені ґрунтові води в місцевостях із не солончаковим ґрунтом зазвичай містять до 30-50 мг/л хлоридів. У водах, що фільтруються через солончаковий ґрунт або осадові породи, може міститися сотні і навіть тисячі міліграмів хлоридів в 1 л, хоча вода може бути бездоганною в епідеміологічному відношенні. Тому, використовуючи хлориди як показник епідеміологічної безпеки, необхідно враховувати місцеві умови формування якості води.

Людина на 70-80% складається із води, яка є основним розчинником. З її допомогою в організмі переносяться кисень, ферменти, гормони, солі. У зв'язку з цим особливо важливим стає хімічний склад води: що більше у ній сторонніх домішок, то гірше вона розчиняє корисні речовини.

Абсолютно чиста вода у природі не зустрічається. Торкаючись інших макро- і мікроелементів, вона збагачується різними мінералами, зокрема, солями кальцію і магнію. Саме їх змістом зумовлено таку властивість, як жорсткість: чим більше у воді солей кальцію та магнію, тим вона жорсткіша.

У нашій країні жорсткість води виявляється у міліграмах-еквівалентах на літр (мг-екв/л). Дуже м'яка вода – до 1,5 мг-екв/л, м'яка – від 1,5 до 4 мг-екв/л, вода середньої жорсткості – від 4 до 8 мг-екв/л, жорстка – від 8 до 12 мг- екв/л і дуже жорстка – понад 12 мг-екв/л. Допустима межа жорсткості води для централізованого водопостачання – 7 мг-екв/л.

Доведено, що тверда вода негативно впливає на організм. При взаємодії з милом утворюються «мильні шлаки», які не змиваються зі шкіри, руйнують природну жирову плівку, що захищає від старіння та несприятливих кліматичних факторів, забивають пори, утворюють на волоссі мікроскопічну кірку, тим самим викликаючи висипання, свербіж, сухість, лупу, лущення . Шкіра не тільки передчасно старіє, а й стає чутливою до подразнень та розташованої до алергічних реакцій.

Висока жорсткість погіршує органолептичні властивості питної води, надаючи їй гіркуватий смак і негативно впливає на органи травлення. Солі кальцію і магнію, з'єднуючись з тваринними білками, які ми отримуємо з їжі, осідають на стінках стравоходу, шлунка, кишечника, ускладнюють їхню перистальтику (скорочення), викликають дисбактеріоз, порушують роботу ферментів і зрештою отруюють організм. Постійне вживання води з підвищеною жорсткістю призводить до зниження моторики шлунка та накопичення солей в організмі.

Від води, переповненої іонами кальцію та магнію, надмірно страждає серцево-судинна система. Тривале використання жорсткої води загрожує виникненням захворювань суглобів (артритів, поліартритів), утворенням каменів у нирках та жовчних шляхах.

Крім того, що жорстка вода негативно впливає на здоров'я, ще приносить багато неприємностей у побуті. Вона небажана для миття посуду та прання – посуд тьмяніє, а тканини швидко зношуються. Величезна шкода завдається побутовій техніці: бойлерам, пральним та посудомийним машинам, електрочайникам та кавоваркам. Солі кальцію і магнію, беручи в облогу на нагрівальних елементах, утворюють тверді вапняні відкладення (накип) і досить швидко виводять обладнання з ладу.

Сліди жорсткої води видно неозброєним оком: з'являється білий наліт на трубах, сантехніці, в системі опалення, побутової техніки, збільшується витрата миючих засобів, «згортається» мило при миття та пранні, утворюються піноподібні шлаки на шкірі та поверхнях.

Питна вода на окремих територіях Республіки Марій Ел відрізняється природним підвищеним вмістом жорсткості. Нестандартні проби за показником загальної жорсткості виявляються санітарними лікарями у рамках соціально-гігієнічного моніторингу, під час контрольно-наглядових заходів та розгляду звернень громадян.

Проводити очищення води перед подачею населенню мають відповідні ресурсопостачальні організації.

Зі скаргами на неналежну якість питної води можна звертатися до Управління Росспоживнагляду по Республіці Марій Ел.