Чем опасен фтор в воде
Что такое фтор в воде
Фтор (F, Fluorum) относится к наиболее распространенным природным элементам. Изредка встречается в свободном виде. Это электроотрицательное вещество легко вступает во взаимодействие со всеми элементами в любой температурной среде. В природе чаще всего соединяется с кальцием, легко растворяется, поэтому почти всегда и повсеместно в воде есть фтор. Его насыщенность достигает 100 мг на 1 л. Питьевая вода с содержанием фтора может быть одинаково полезной и вредной.
Процент соединений фтора в воде зависит от состава и кислотности почвы, пористости породы, из которой вымываются фториды, глубины залегания подземных водоисточников.
В крупных промышленных целях fluorum добывают из плавикового шпата (флюорита, CaF2). В нем содержание F почти 50 %. Залежи расположены в нашей республике, в США, Мексике, соседнем Казахстане. Флюорит (фторид кальция) представляет собой бесцветные кристаллы, не растворяющиеся в водной среде. Вода, в которой содержание фтора представлено нерастворимыми соединениями CaF2, практически безопасна: фториды кальция хорошо улавливаются фильтрами.
Что представляет собой вода с содержанием фтора
При фторировании важны:
Норма фтора в воде
Из-за ядовитости газа содержание фтора в питьевой воде строго стандартизовано. В 1994 по нормам ВОЗ г. установлено предельно допустимое значение, которое не следует превышать: ПДК на фтор в воде равен 0,5 мг/л. В России ПДК фтора для воды устанавливает ГОСТ 2874-90.
Не везде требования соблюдаются. Почти третья часть населения Земли пьёт жидкость, в которой концентрация фтора в воде выше 1,5 мг/л. Обязательно нужно проверять точный состав элементов и соединений в водном растворе и удалять избыток фтора в водопроводной или артезианской воде.
В поверхностных водоисточниках концентрация намного меньше, до 0,3 мг/л. В особо опасных районах насыщенность водных растворов ионами F(-) может превышать 65 мг/литр. Морские солёные воды менее опасны, в них присутствие фторидов невысоко, всего 1,1-1,4 мг.
Показаниями для фторирования служат:
Для местностей, где ионы F(-) присутствуют в избытке, нужно выбирать способы, как понизить содержание фтора в воде.
Помимо того, что за ПДК по фтору в воде обязаны следить коммунальные службы, отвечающие за водоснабжение, каждый человек может самостоятельно проверять состав воды и очищать её от всех вредных веществ перед употреблением.
Как определить содержание фтора в воде
В домашних условиях это сделать нельзя. Если в воде есть фтор в виде отрицательно заряженных ионов F(-), обычными органолептическими методами его невозможно обнаружить. Он не меняет вкус, цвет, запах. Можно выполнить проверку с помощью экспресс-тестов, но они дадут большую погрешность.
Определение массовой концентрации фторидов проводится разными методиками:
F(-) легко вступает во взаимодействие со стеклом. Желая установить количественную норму содержания фтора в питьевой воде, необходимо налить пробу в пластиковую посуду, плотно закупорить, очень быстро доставить в лабораторию. Соединения фтора легколетучи, они могут испариться, результаты окажутся неверными.
Влияние фтора в воде на организм человека
Влияние на организм низкого содержания фтора в питьевой воде выражается тем, что у населения начинаются проблемы с зубами: развивается кариес. Поэтому промышленность выпускает специальные фторовые зубные пасты для защиты от кариеса.
Как очищать воду от фтора
Службы, обеспечивающие бесперебойную подачу водных растворов в промышленных масштабах, и владельцы локальных источников водоподачи должны знать, сколько фтора содержится в воде.
Им предстоит решить две задачи:
Как понизить фтор в воде при его чрезмерном присутствии, как вывести излишки фтора из воды.
Обеспечить оптимальное содержание фтора в питьевой воде при недостатке фторидов.
Подробно о том, как избавиться от фтора в воде, читайте в специальной статье об удалении фторидов из водных растворов.
Содержание фтора в питьевой воде
В РФ содержание фтора в питьевой воде занижено. Открытые водоемы имеют концентрацию меньше 0,5 миллиграммов в одном литре воды. Только Уральский и Подмосковные регионы характеризуются завышенным значением этого показателя – около 4,4 мл/л. Во многих стран СНГ и России началась активная фторизация воды. Сегодня технологии развиты не так хорошо, что бы быть внедренными во все районы. Многие ученые начинают оспаривать оправданность фторизации. Статистика указывает на снижение заболеванием кариесом, что говорит в пользу внедрения программы. Однако избыток фтора приводит к развитию серьезных заболеваний. Не всегда можно контролировать количество постигаемого фтора с разных источников. Отрицательное влияние внесение фтора в сточные воды, а потом и в водоемы, отмечено в экологической обстановке. Длительное воздействие повышенной концентрации пока не изучено.
Фтор в водоисточниках
На нашей планете фтор является распространенным элементом. Однако в свободном состоянии он встречается не часто. Фтор самый электроотрицательный и реакционный: реагирует со всеми веществами при любой температуре. В естественной среде он часто встречается в соединении с кальцием или алюминием. В промышленных целях используют плавиковый шпат, который содержит почти 50% фтора. Основная добыча ведется в России, США, Казахстане, Мексике.
В природных источниках воды содержание фтора объясняется его способностью легко растворяться. Концентрация может доходить до 100 мг/л.
Содержание фтора в воде из подземных источников обусловлено:
Более 25 мг/л фтора содержится в индийских, кенийских и южноамериканских водах. Почти все белорусские и российские подземные воды имеют более 1,5 мг/л, а большая часть украинских вод – менее 0,5 мг/л. Воды на поверхности земли имеют меньшую концентрация – до 0,3 мг/л. Исключением являются азербайджанские и казахстанские водоемы – до 11 мл/г.
Поступаемое в организм количество фтора зависит от рациона питания, качества питьевой воды и воздуха. Различный климат ведет к разному потреблению воды. Поэтому необходимо внимательно следить за ее очисткой. При использовании зубной пасты с фтором, в организм может попадать до 50 мкг фтора, а если полоскать зубы эликсиром – около 2 мг. Различные лекарственные препараты и фторсодержащий воздух могут значительно увеличить ежедневное потребление фтора.
Влияние фтора на организм человека
Основным источником фтора являются соли в питьевой воде и пищи. Они попадают в желудочно-кишечный тракт и переносятся кровью ко всем органам. Почти половина фтора оседает в костях и зубах. Постепенно кости освобождают лишний фтор, он с остальными солями выводится наружу. У детей и подростков оседает больший объем фтора, а отдается – меньше. Так же фтор аккумулируется в аорте в виде соединений с кальцием. Частым заболеванием является кальциноз аорты – атеросклероз.
В костях фтор накапливается из-за схожести с кальцинированными тканями. Фторид-ионы занимают место гидроксильных ионов в костях благодаря ионному обмену и рекристаллизации.
Кислотная среда пагубно действует на фторапатиты и ведет к их разрушению. Фтор сокращает костную резорбцию. Так же без него не образуются гидроксиапатиты, которые образуют новые кости.
Количество фтора в организме зависит от:
В зависимости от возраста фтора должно быть 100-9700 мг/кг, а в зубах – 90-16000 мг/кг. Разные слои зубной эмали имеют различную концентрацию фтора.
Освобожденный костями фтор выходит через мочу. Для выведения фторидов необходимо от 1 недели до 8 лет.
Биогенное назначение фтора:
Фтор может быть не только полезным, но и вредным. Ион фториды – ингибитор ферментов и приводит к нарушению импульсов нервной системы. Одни врачи считают, что последствия избыточного воздействие иона фтора и ферментов быстро прекращается при снижении поступаемого фтора. Другие ученые говорят про серьезные необратимые отклонения в работе организма.
Влияние фтора на организм человека начали изучать еще в 1931 году. Было доказано, что дефицит фтора в питьевой воде (до 0,2 мг/л) приводит к значительному росту числа зубных заболеваний. Концентрация выше 5 мг/л является основным источником гиперфторирования человека. Особенно страдают от флюороза дети в период активного роста: зубы деформируются и меняют цвет, страдает скелет. Флюороз опорно-двигательного аппарата имеет три стадии. Первые две не проявляются внешне. Только рентгеновское исследование может показать деформацию формы и поверхности костей таза, позвоночника. Основными симптомами являются: болевые ощущения в суставах, мышечная слабость, расстройство желудка и кишечника, снижение аппетита. Со временем боль начинает носить постоянный характер, наблюдается кальциноз связок, остеопороз, острые шпоры на костях. Конечной стадией может стать соединение частей позвоночника, который изменяет форму человека. Если в организм каждый день будет поступать 20 мг фтора на протяжении 2 лет, то человек будет иметь флюороз уродующей стадии. Во многих африканских странах, а так же Китае и Индии большая часть населения имеет изменения в скелете.
Алюминиевое производство характеризуется высокой концентрацией фтора в воздухе и близлежащих водных источниках. У населения отмечается флюороз, нарушенная работа печени, сердечно-сосудистой системы.
В 1992 году на Аляске в питьевую воду дополнительно вводили фтор до полезной концентрации. Однако произошел сбой оборудования, что привело к потреблению воды с большим содержанием фтора более 6 месяцев. Пострадало около 300 человек. Это наглядный пример, что необходимо ответственно подходить к фторированию питьевой воды.
Сегодня полностью не изучено влияние фтора на организм взрослых людей и детей. Оптимальной концентрацией считается 1 мг/л. Такое количество помогает бороться с кариесом и не приводит к флюорозу.
Фторирование питьевой воды
Первый раз фторирование использовалось в 1945 году в США. Сегодня оно характерно 39 странам во всем мире. Фторирование питьевой воды поддержано многими медицинскими организациями.
Для фторирования воды используют фтораторные установки для коммунального водоснабжения. Для жарких стран рекомендуют содержание фтора – до 0,7 мг/л, а с умеренным климатом – до 1 мг/л. В нашей стране существует специальный ГОСТ 2874-90.
Основными причинами фторирования являются:
Для фторирования питьевой воды необходимо:
Плюсами фторирования воды:
В сельской местности или малонаселенных городах рекомендуют использовать фторобогащенную воду заводского производства. Так же популярны школьные программы фторирования воды, когда в бак с водой добавляют раствор фторида.
Очистка воды от фтора
Для снижения содержания фтора в питьевой воде используют несколько методов:
При химической очистки воды используют определенные реагенты. Часто это оксиды алюминия и магния. Ионы фтора и фторидов связываются и удаляются. Полную очистку питьевой от фтора это метод не гарантирует. Но он дешевый и возможен в промышленном производстве.
Электролитический способ применяют в качестве предварительной очистке. Он снижает износ фильтров и удаляет крупные загрязнения.
Фильтры с активированным углем являются дешевым способом очистки питьевой воды. Однако он будет эффективен только при частой замене. Наиболее приемлемый эконом вариант для домашней фильтрации.
Большую продуктивность имеют фильтры с обратным осмосом. Специальная мембрана не пропускает примеси и органику.
В промышленности удаления фторидов используют отстойник, в который погружают алюминиевые электроды. Совмещаются два метода очистки: электролитическая очистка и осаждение диоксидом алюминия фторидов. Дополнительно на электроды оседают медь, железо и др. вредные вещества.
Специалисты рекомендуют для дома использовать мембранные фильтры. Если необходимо фильтровать всю воду, то используют гибридную систему с несколькими степенями очистки. Допускается разделение потоков воды: для питья и для бытовых нужд. Внешние действие фтора не столь губительно, как внутреннее.
Фтор в воде и норма его содержания. Польза или вред?
Фтор (F) – это девятый химический элемент, являющийся сильнейшим окислителем и имеющий резкий запах, похожий на хлор и озон одновременно. Этот элемент легко вступает в реакцию с любыми другими элементами и может способствовать их разрушению. Не зря с древнегреческого языка фтор переводится, как разрушение, вред. В природе элемент встречается в почве и воде, а также используется в атомной промышленности, медицине, фармакологии и ракетостроении.
Изучая этот элемент, можно сделать вывод, что повышенное содержания фтора в воде несет как вред, так и пользу для тела человека. Фтор участвует во многих химических процессах в нашем теле, необходим при выполнении различных его функций, а также выступает в роли строительного элемента тканей организма. Человек ежедневно сталкивается с этим элементом, он содержится в некоторых продуктах питания, таких как морепродукты, некоторые овощи и фрукты.
Фтор входит в состав соединительной, костной и зубной тканей человека, поэтому определенное его количество должно поступать в организм, чтобы обеспечивать нормальное его функционирование. Он укрепляет кости, препятствует их ломкости, а также делает зубную эмаль тверже, препятствует ее разрушению. Люди, живущие в местности, где природные ресурсы насыщены фтором, имеют более крепкие и здоровые зубы.
В кровеносной системе фтор выполняет не последнюю роль в процессе усвоения железа, поддерживает нормальное функционирование иммунитета, участвуя в функции кроветворения, а именно образовании белых кровяных телец – лейкоцитов. При попадании в тело человека радионуклидов, элемент участвует в процессе их выведения. Также не последнее место он занимает в обеспечении нашего ухоженного внешнего вида, поддерживая здоровье волос и ногтей.
Так в чем же вред фтора для человека?
Существует мнение, что пусть лучше в теле будет недостаток фтора, нежели его переизбыток. Первыми признаками разрушительного воздействия F могут быть тошнота, рвота, хроническая усталость, ощущение постоянного недосыпа. Если в организм человека попадает более 2 грамм фтора, то такая доза считается недопустимой и даже может привести к летальному исходу. Наиболее уязвимыми к пагубному воздействию фтора являются дети. Он снижает активность иммунной системы, в первую очередь, что снижает способность защитных систем противостоять всевозможным инфекциям. Чаще всего переизбыток фтора встречается воде.
Какую опасность несет в себе фторированная вода?
Не один десяток лет среди ученых ведутся споры о вреде и пользе фторсодержащей воды. Основным источником перенасыщения организма фтором является вода, что оказывает общее негативное воздействие на здоровье. Избыток вызывает головокружение, гипотонию, проблемы с опорно-двигательным аппаратом, так как способствует чрезмерному накоплению кальция в костях и нарушению обменных процессов.
Очень многие, пока еще не особо озадачивается выбором воды для питьевых целей. И это является непростительным пренебрежением к своему здоровью, так как употребление воды без разбора приведет к перенасыщению организма и фтором, в том числе, не говоря уже об остальных вредных веществах, которые могут содержаться в неочищенной воде. А это, в свою очередь, приведет к ряду серьезных заболеваний. Необходимо уделять пристальное внимание к качеству воды, которую Вы потребляете.
Если покупать воду в магазине, следует внимательно изучать этикетку, содержание фтора в ней, по сравнению с водой из крана, может быть повышено в лечебных целях. Одним из возможных последствий может быть флюороз – заболевание зубной эмали, при котором на ней появляются пятна или, на крайней стадии, происходит полное изменение цвета и формы зубов.
Также еще одним из возможных негативных влияний фтора на организм может быть накопление алюминия в мозге, что, в свою очередь, приведет к расстройствам психики.
Но умеренное содержание фтора в воде приносит пользу:
Таким образом, можно выделить как негативное, так и благоприятное влияние фтора на организм. Поэтому следует соблюдать баланс, помнить про суточную норму этого элемента и изучать состав потребляемой воды. Необходимо учитывать, что грань между пользой этого элемента и возможным ущербом очень тонкая. И желательно постоянно следить за тем, что мы потребляем и в каких количествах. А чтобы не озадачиваться этими вопросами и не выискивать в своем состоянии симптомы, появляющиеся при переизбытке F в организме, лучше быть уверенными в качестве потребляемой воды и установить питьевой фильтр.
Самые современные и эффективные системы очистки питьевой воды — ЗДЕСЬ!
Фильтруй не фильтруй. Специалисты рассказали правду о водопроводной воде
МОСКВА, 30 авг — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Почти 95 процентов российских городов обеспечено качественной питьевой водой, число источников водоснабжения, не соответствующих принятым нормам, из года в год снижается, сообщает Роспотребнадзор. Тем не менее среди населения широко распространены мифы об опасности водопроводной воды. Люди ставят фильтры, заказывают воду в бутылях или привозят из родников. РИА Новости вместе с экспертами выясняет, чем вода из-под крана не устраивает горожан.
Маркетологи запудрил мозги?
«Вода у нас неплохая, но для питья используем бутилированную (заказываем)».
«Для питья лучше брать родниковую, так как водопроводная фторируется (как и бутилированная), и в Серпухове она жестковата для употребления внутрь».
«Вполне довольны, но пьем кипяченую».
«Каждое утро достаю из холодильника бутылку охлажденной сырой воды и пью».
«Пьем воду из Талежа».
«А про кипяченую воду слышала, что ее вообще не рекомендуют пить, поскольку она «мертвая» и вымывает из организма полезные вещества».
«Отвратительная вода! Известь — это еще полбеды. Она частенько льется коньячного цвета. Никакие фильтры не помогают».
Это сообщения из открытого паблика города Серпухова (Московская область), где обсуждают качество воды из-под крана. Большинство выражают недовольство, поэтому ставят фильтры, заказывают бутилированную воду.
«Ситуация распространенная. На рынке действуют мощные игроки — производители фильтров и бутилированной воды. Плюс постоянное недоверие населения к отечественным технологиям. Поэтому хорошо продается талая вода из Альп, что-нибудь, привезенное из-за границы. Вот что на самом деле определяет ощущения населения при употреблении воды из-под крана», — рассказывает РИА Новости Игорь Бузин, научный сотрудник Испытательного центра факультета почвоведения МГУ.
Специалисты этого центра не раз сталкивались с резким неприятием результатов анализа московской водопроводной воды. Увидев положительное заключение, заказчик начинал сомневаться в компетентности аналитиков, потому что, по его мнению, «такого быть не может».
Хлорка обязательна
Все сетуют, что вода из-под крана порой отдает хлоркой.
«Мало кто знает, что вода обязательно должна хлорироваться. Это основной способ борьбы с патогенными микроорганизмами, которые могут развиваться в системах водоснабжения и вызывать массовые заболевания, например холеру», — продолжает эксперт.
Хлорирование влияет на вкус и запах воды (органолептические свойства), но концентрация элемента очень низка — не более 1,2 миллиграмма на литр, согласно СанПиН 2.1.4.1074-01.
«Хлор используется как окислитель и при контакте с органикой в воде и остатками пищи в желудке быстро нейтрализуется», — объясняет Бузин.
Люди наслышаны о хлораминах — хлорных производных аммиака. Но их в воде не находят либо видят следы, которые не способны нанести вред.
По словам эксперта, есть три способа избавиться от хлора в домашних условиях. Самый простой — отстаивать в емкости. Воду можно взбить блендером, чтобы выветрить хлор и насытить ее кислородом. Либо прокипятить. Однако некоторые боятся этого: существует поверье, что кипячение делает воду «мертвой» (в науке, кстати, нет такого понятия) или насыщает ее тяжелыми изотопами водорода — дейтерием и тритием.
В природной воде действительно содержится менее тысячной доли процента тяжелых изотопов водорода. Чтобы повысить их концентрацию хотя бы в десять раз, нужно вскипятить воды в триста раз больше, чем масса Земли.
Вечная песня о жесткости
После вкуса и запаха больше всего людей беспокоит жесткость воды. Этот параметр зависит от содержания солей кальция, магния и стабильного стронция. Концентрация последнего ничтожна, а два других элемента строго контролируются. Нельзя превысить семи миллиграмм-эквивалентов на литр. По согласованию с Роспотребнадзором допустимо до десяти. Менее полутора тоже нельзя — вода становится физиологически неполноценной.
При концентрации порядка 2,5 мг-экв/л карбонаты кальция и магния выпадают в осадок, и это нормально, но накипь портит чайники, стиральные и посудомоечные машины, из-за чего люди покупают умягчающие средства, фильтры.
«Если воду умягчить в ноль, возникают побочные эффекты. Кто сидит на низкоминеральной диете, активно занимается фитнесом и пьет только фильтрованную воду, употребляет диуретики или просто очень много воды, может столкнуться с разрушением зубов, развитием остеопороза. Кроме того, мягкая вода очень плохо смывает чистящее средство с посуды, и часть его неизбежно попадает в организм с едой», — разъясняет Игорь Бузин.
По его мнению, это нужно учитывать и пользователям систем обратного осмоса, из которых выходит практически дистиллированная вода. Чтобы приблизить ее к физиологическим показателям, необходимы минерализаторы. Но мало кто их использует и даже подозревает о существовании дополнительных картриджей. При длительном употреблении дистиллированной воды возможны проблемы с сердцем. С этим сталкиваются жители горных регионов — они часто пьют талую воду, а она очень низкоминерализованная.
Но и очень жесткая вода небезопасна, предупреждает Бузин. Если у человека нарушен метаболизм фосфатов и оксалатов, то повышается риск мочекаменной болезни и гиперкальциемии — отложения соединений кальция на скелете.
Фториды в воде
Общая информация:
Фториды — это химические соединения фтора с другими элементами. Основным источником фтора являются соли в питьевой воде и пище. Попадая в организм, они с кровью распространяются ко всем органам.
В отличие от загрязнения по железу, мутности или жесткости, превышение ПДК по фторидам невозможно ощутить визуально. Фториды в воде не оставят следы накипи на чайнике, также вы не увидите рыжих разводов на сантехнике. Тем не менее, избыток фторидов в воде несёт существенную опасность для здоровья человека.
Влияние фторидов на здоровье человека:
Еще в 90-х годах XIX столетия ученый Фредерик МакКей изучал влияние фтора на состояние зубов человека в течение тридцати лет! Маккей практиковал в Колорадо и заметил, что большинство его пациентов имеют коричневые зубы (в то время еще не существовало понятия флюороза). Жителей штата Техас с коричневыми зубами было так много, что в США пошло идиоматическое выражение «Техасские зубы». Не смотря на некрасивый вид зубов, жители штата Техас редко имели кариес по сравнению с жителями других штатов. Наконец, в 1931 году была опубликована научная статья, которая свидетельствовала об отрицательной корреляции содержания фторид-иона в воде и уровня кариеса.
Тем не менее, избыток фтора приводит к росту числа зубных заболеваний, в частности к флюорозу (заболевание, характеризующееся появлением темных пятен на зубах), от которого чаще всего страдают дети. Также высокий уровень потребления фтора приводит к деформации костей скелета и изменению процессов обмена веществ.
По этой причине перед исследователями возник вопрос об оптимальном уровне фтора в воде.
В 1962 Служба общественного здравоохранения США рекомендовала потребление воды с концентрацией фторидов от 0,7 мг/л до 1,2 мг/л. В 2015 году рекомендуемый уровень сдвинулся на уровень нижней границы: 0,7 мг/л.
В 2011 году Всемирная организация здравоохранения сообщила, что концентрация фторидов 1,5 мг/л должна являться предельно допустимой. Австралийские исследователи в 2007 году опубликовали статью, где рекомендовали употребление воды с концентрацией фторидов от 0,6 мг/л до 1,2 мг/л.
Известно, что около 50% всего фтора, поступающего в организм, депонируется в костных тканях. Оставшиеся 50% выводятся из организма в процессе выделения.
Нормы СанПиН по фторидам:
В России согласно СанПиН 2.1.4.1074-01 максимально допустимое содержание фтора в воде составляет 1,5 мг/л.
СанПиН 2.1.4.1116-02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества» относит к высшей категории бутилированную воду с концентрацией фторидов от 0,6 мг/л до 1,2 мг/л. Нормативные требования к воде детского питания еще жестче. Концентрация фторидов в такой воде не должна превышать 0,7 мг/л.
Вы можете заказать анализ воды на фториды, заполнив соответствующую форму здесь или позвонив по телефону +7(495)150-15-93.