чем вреден бор в воде
Бор. Влияние на качество воды и здоровье человека.
В последнее время на территории Вологодской области всё чаще и чаще стали использоваться колодезные и артезианские воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения, в том числе и на индивидуальных земельных участках. По данным лабораторных исследований, в подземных водах Вологодской области стабильно обнаруживается превышение гигиенического норматива по содержанию такого химического элемента, как бор. Наиболее часто превышение предельно-допустимой концентрации (ПДК) более чем в 2 раза встречается в Междуреченском и Никольском, Вологодском, Кич-Городецком и Сокольском районах.
В соответствии с принятой классификацией, бор относится к веществам 2 класса опасности, которые также называют высокоопасными. Его источником служат осадочные бороносные породы (калиборит, углексит, бура, колеманит, борацит, ашарит), соленосные отложения, алюмосиликаты. Стоит отметить, что даже в пределах одного населенного пункта, результаты исследованных проб воды по этому показателю могут варьироваться от соответствующих нормативу до превышающих ПДК. Существенный «вклад» в загрязнение подземных и поверхностных вод вносят стоки стекольного, металлургического, машиностроительного, текстильного, керамического, кожевенного производств и коммунальные сточные воды, содержащие моющие вещества. Локальное загрязнение почвы, из которой происходит миграция бора в воду подземных водоисточников, возможно при внесении в нее борсодержащих удобрений и в местах разработки борсодержащих руд. В природных водах бор находится в виде солей борных кислот – боратов и полиборатов.
При поступлении боратов с водой или пищей бор быстро и почти полностью поглощается из желудочно-кишечного тракта. Выведение бора происходит в основном через почки. При непродолжительном употреблении внутрь бора в повышенных концентрациях возникает раздражение желудочно-кишечного тракта. При длительном воздействии соединений бора нарушение процессов пищеварения приобретает хронический характер с симптомами рвоты, поноса, анемии, потери аппетита, спутанности сознания. Также длительное потребление питьевой воды с повышенным содержанием бора вызывает рост содержания общего сахара в крови, усиление тормозных процессов в коре головного мозга, снижение кислотности желудочного сока, нарушение минерального обмена в организме, повреждения почек и печени. В длительных исследованиях на животных было выявлено негативное воздействие бора на репродуктивную функцию у мужских особей, а также токсическое действие на эмбрион во время беременности с возможностью возникновения дефектов у новорожденных. Серьёзных последствий при кожном контакте с соединениями бора не установлено.
Питьевое употребление такой воды небезопасно для организма человека, поэтому нужна очистка воды. Удаление бора возможно с помощью специальных методов очистки, действие которых основано на ионном обмене и обратном осмосе. Обычные методы очистки воды (седиментация, коагуляция, фильтрация) не удаляют бор из воды.
Провести анализ воды на содержание бора, а также других показателей состава и свойств воды можно в Испытательном лабораторном центре ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Вологодской области»
Бор. Влияние на качество воды и здоровье человека.
В последнее время на территории Вологодской области всё чаще и чаще стали использоваться колодезные и артезианские воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения, в том числе и на индивидуальных земельных участках. По данным лабораторных исследований, в подземных водах Вологодской области стабильно обнаруживается превышение гигиенического норматива по содержанию такого химического элемента, как бор. Наиболее часто превышение предельно-допустимой концентрации (ПДК) более чем в 2 раза встречается в Междуреченском и Никольском, Вологодском, Кич-Городецком и Сокольском районах.
В соответствии с принятой классификацией, бор относится к веществам 2 класса опасности, которые также называют высокоопасными. Его источником служат осадочные бороносные породы (калиборит, углексит, бура, колеманит, борацит, ашарит), соленосные отложения, алюмосиликаты. Стоит отметить, что даже в пределах одного населенного пункта, результаты исследованных проб воды по этому показателю могут варьироваться от соответствующих нормативу до превышающих ПДК. Существенный «вклад» в загрязнение подземных и поверхностных вод вносят стоки стекольного, металлургического, машиностроительного, текстильного, керамического, кожевенного производств и коммунальные сточные воды, содержащие моющие вещества. Локальное загрязнение почвы, из которой происходит миграция бора в воду подземных водоисточников, возможно при внесении в нее борсодержащих удобрений и в местах разработки борсодержащих руд. В природных водах бор находится в виде солей борных кислот – боратов и полиборатов.
При поступлении боратов с водой или пищей бор быстро и почти полностью поглощается из желудочно-кишечного тракта. Выведение бора происходит в основном через почки. При непродолжительном употреблении внутрь бора в повышенных концентрациях возникает раздражение желудочно-кишечного тракта. При длительном воздействии соединений бора нарушение процессов пищеварения приобретает хронический характер с симптомами рвоты, поноса, анемии, потери аппетита, спутанности сознания. Также длительное потребление питьевой воды с повышенным содержанием бора вызывает рост содержания общего сахара в крови, усиление тормозных процессов в коре головного мозга, снижение кислотности желудочного сока, нарушение минерального обмена в организме, повреждения почек и печени. В длительных исследованиях на животных было выявлено негативное воздействие бора на репродуктивную функцию у мужских особей, а также токсическое действие на эмбрион во время беременности с возможностью возникновения дефектов у новорожденных. Серьёзных последствий при кожном контакте с соединениями бора не установлено.
Питьевое употребление такой воды небезопасно для организма человека, поэтому нужна очистка воды. Удаление бора возможно с помощью специальных методов очистки, действие которых основано на ионном обмене и обратном осмосе. Обычные методы очистки воды (седиментация, коагуляция, фильтрация) не удаляют бор из воды.
Провести анализ воды на содержание бора, а также других показателей состава и свойств воды можно в Испытательном лабораторном центре ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Вологодской области»
Содержание бора в воде. Очистка воды от бора
Как бор попадает в природные воды?
Проблема содержания больших концентраций соединений бора в подземных водах до сих пор остается актуальной. Но как бор попадает в грунтовые воды? В процессе исследования этого химического вещества было выявлено несколько путей проникновения бора в подземные источники:
Нормы ПДК по бору в воде
Часто встречаются превышения бора в воде из скважины. Питьевая вода должна быть безопасна для населения и контролироваться со стороны специальных служб. Все вещества, в том числе и соединения бора, нормируются Российским законодательством. В СанПиН 2.1.4.1074-01 определены нормы ПДК по бору в питьевой воде. Для России это значение находится в пределах 0,5 мг/л. Однако, в нормах ВОЗ содержание бора в воде не должно превышать 1 мг/л. Превышение бора в питьевой воде имеет свои последствия. Для воды, которая используется в технологическом процессе на предприятиях, также есть свои нормы содержания бора в воде. Они прописаны в различных ГОСТах и ТУ.
Влияние бора на организм человека
Любое вещество, которое превышает установленные нормы ПДК для питьевой воды, несет в себе опасность для здоровья человека. Повышенное содержание бора в воде способствует нарушению в работе почек, печени, облысению, заболеваниям сердечнососудистой системы. При беременности крайне важно следить за качеством питьевой воды, так как вода с высоким содержанием бора может привести к нарушению в развитии плода, его мутациям.
Норма потребления бора варьируется в пределах 1-2 мг в сутки. Недостаток этого элемента также негативно сказывается на организме человека: снижается мозговая активность, задержки в развитии и росте, появляется мочекаменная болезнь. Если в вашей воде превышен бор, пора задуматься о его снижении.
Как определить превышение по бору в воде?
К сожалению, самостоятельно определить содержание бора в питьевой и природной воде невозможно. Существует несколько методов определения бора в природных водах, одним из которых является способ определение бора в воде фотометрическим методом. Только в химической лаборатории вы сможете узнать точную концентрацию этого элемента. После определения бора в воде следует задуматься о системах очистки.
Технология очистки воды от бора
Очистка воды от бора обратным осмосом
Уязвимым местом такого способа является низкая способность к очистке работы обратноосмотических мембран. Необходимо использовать специальные бор-селективные мембраны в комплексе с блоком регулировки показателя рН. Щелочная среда помогает перевести соединения бора в нужную форму для дальнейшего его удаления из воды. Применяется как одноступенчатые установки, так и двухступенчатые. Это зависит от исходной концентрации борной кислоты и показателей, которые необходимо достигнуть на выходе. Технология обратного осмоса позволяет достигнуть до 90% удаления загрязняющих веществ.
Для индивидуального водопотребления (частные дома, коттеджи, дачи) наилучшим вариантом очистки воды от бора является бытовая система обратного осмоса. При высоком качестве очистки (до 98% от общего количества загрязнений) эти пяти ступенчатые установки осмоса обладают компактностью, высокой производительностью (до 12 л/час), наличием накопительного бака с чистой водой.
Для производств и предприятий при удалении бора из воды необходимо обеспечивать большие производительности. Для этого используются промышленные установки обратного осмоса. Возможно изготовление установок различной комплектации в широком диапазоне производительностей. Наша компания является производителем промышленного осмоса, что позволяет изготавливать установки под любое требование Заказчика.
Засыпной фильтр очистки воды от бора с ионообменной смолой.
Высокоселективная смола Lewatit MonoPlus MK 51 эффективно удаляет соединения бора в фильтрах умягчения воды. Соли борной кислоты оседают на частицах загрузки и сбрасываются в дренаж при регенерации фильтра для воды от бора. Однако, тут возникает проблема. Регенерация фильтра по очистке воды от бора осуществляется с помощью кислотного или щелочного раствора, который запрещен для сбрасывания в канализацию и требует дополнительной очистки сточной воды.
Бор в воде: опасность, способы устранения
На первый взгляд, бор в питьевой воде кажется не таким опасным, как некоторые другие микроэлементы. Он не токсичен, не канцерогенен. В малых дозах компонент B даже полезен (до 1 мг в сутки). Разовое превышение бора в воде не повлечет за собой серьезных последствий. Организм легко с этим справится. А вот регулярное попадание элемента внутрь может вызвать заболевания почек, печени, центральной нервной системы.
Причины и следствия
Бор в воде может появиться по разным причинам. Основные природные источники:
Человеческий фактор не менее значим. Бор в воде из скважины появляется в результате активного использования удобрений или разработки земельных ресурсов. Не следует забывать об отходах деятельности всевозможных производств.
Повышенное содержание бора в воде, употребляемой в питье, негативно сказывается на работе организма, в частности пищеварительного тракта и репродуктивного аппарата. Чтобы исключить такие риски для здоровья, необходимо регулярно проверять жидкость. Согласно СанПиН, максимально допустимая концентрация B составляет 0,5 мг/л. Если этот показатель близок к критическому, стоит подумать о дополнительной очистке.
Методы удаления бора воды
Определение бора в воде проводится в специальных лабораториях. При выявлении чрезмерной концентрации элемента могут прибегнуть к одному из следующих способов фильтрации:
Удаление бора из воды с помощью коагуляции – процесс трудоемкий. Это стоит дороже, чем другие два варианта, поэтому к такой обработке обычно прибегают только в нестандартных случаях. При ионообмене жидкость очищается, проходя сквозь специальные фильтры. Такая очистка воды от бора является весьма эффективной. Ионообменные смолы обладают достаточно большим ресурсом. Наиболее действенным на сегодняшний день признан метод обратного осмоса. Суть в том, что жидкость под давлением пропускается через специальную мембрану, оставляя на ней до 99% загрязнений и органических веществ.
Установки обратного осмоса бывают одно- и двухступенчатыми. Первые используются, если анализ воды на бор показал незначительное превышение ПДК. Перед подачей в систему жидкость требуется окислить и повысить уровень рН до определенного уровня. В двухступенчатых установках дополнительная обработка не нужна. Наибольший эффект достигается при использовании бороселективных мембран.
Если вы не хотите испытывать влияние бора в воде на организм, рекомендуем регулярно проводить анализ H2O, которую пьете. Употреблять жидкость, поступающую из водопроводной системы, без обработки не рекомендуется. Больше полезной информации о способах очистки питьевой воды вы найдете на нашем сайте.
Бор в воде, влияние на организм
В составе наших органов присутствует огромный спектр разнообразных веществ. Одни из них встречаются только в конкретных тканях, а другие можно найти практически везде. Как раз к таким веществам относится бор. Он есть в мышцах, костях, нервной ткани и даже головном мозге. Поэтому важно понять, что делает бор для организма человека.
Открытие бора
Уже давно человечество знало о буре, соединении, использовавшимся при обжиге различных изделий. В восемнадцатом веке из него получили борную кислоту, а в 1808 году ученые из Франции обнаружили микроэлемент бор. Интересно, что всего через несколько месяцев это же открытие самостоятельно совершил и ученый из Англии – Хэмфри Дэви. Только если Луи Тенар и Жозев Гей-Люссак получили бор из кислоты, то Хэмфри Дэви помог процесс электролиза борного ангидрида.
Бор может существовать в различном виде – он может не иметь цвета вовсе, быть красным или серым. Его форма может быть как кристаллическая, так и аморфная. Модификации бора меняются, в зависимости от температуры, при которой они появились.
Функции бора в организме
Бор в организме человека выполняет множество функций. Например, он способен снижать воспаления, уменьшать опухоли и приводить в норму обмен жиров. За счет своего присутствия в костной ткани данный элемент оказывает влияние на скелет – он улучшает его структуру. Пользу бора для организма часто связывают с его воздействием на такие патологии, как:
Данное вещество влияет на метаболизм цинка, магния, фосфора и ряда других элементов. Он не дает им чрезмерно сильно покидать почки.
Влияние бора на организм также связано с его воздействием на паратгормон, создаваемый паращитовидными железами. Это вещество затормаживает синтез костной ткани и повышает повторное всасывание катионов кальция и других элементов.
Никто не сомневается в важности витамина D, однако он не сможет усваиваться, если в человеческом теле не будет достаточно бора. Но это не повод набрасываться на него – помогая витамину D, бор не дает нашему телу получать достаточно аскорбиновой кислоты. Разнообразные флавониды – это антагонисты бора в организме.
Роль бора в организме связана с его участием в выработке исходных соединений, которые впоследствии станут частью процесса синтеза белков.
За счет вхождения в состав нервной ткани вещество обширно влияет на различные аспекты ЦНС. Считается, что он улучшает работу мозга, контролирует общую активность нервной системы и регулирует функции различных желез.
Бор для организма мужчины и женщины важен одинаково, потому что в обоих случаях он влияет на гормоны. У женщин – на эстроген, у мужчин – на тестостерон. Последнее будет особенно интересно желающим нарастить мышечную массу, потому что тестостерон, помимо прочего, как раз ответственен за это.
Бор для здоровья человека очень важен, ведь он – часть многочисленных обменных реакций. Он работает вместе с углеводами и жирами, а также разнообразными ферментами. Вместе с инсулином он помогает крови понижать уровень сахара.
Тиреотоксикоз – серьёзное заболевание щитовидки, при которой она создает слишком много гормонов. Бор способен замедлять основной обмен, а потому часто прописывается пациентам с подобным диагнозом.
Для чего ещё бор нужен организму:
Суточная норма бора в организме
Суточная норма бора в организме примерно равна 0,3 мг. Максимальное среднее количество – 3 мг. Стоит обратить внимание, что, как правило, женщинам данного вещества требуется больше, чем мужчинам. Если им достаточно и 0,6 м, то среднее количество для женского населения – 1-2 мг.
При заболеваниях, связанных со скелетом, в период постменопаузы и при усиленных силовых нагрузках суточную норму можно увеличивать. Однако нельзя превышать верхний предел, который равняется 13 мг. При особенно больших дозировках бор становится токсичен.
Недостаток бора в организме
Главными причинами недостатка бора в организме являются патологии метаболизма и, в более редких случаях, проблемы с питанием. Чтобы избежать этого, пройдите курс «Здоровое питание».
К симптоматике дефицита относят:
Всё это также относится к симптоматике остеопороза, что неудивительно, ведь эта болезнь может быть связана с бором.
Если не наладить ситуацию с этим веществом, то в длительной перспективе это приводит к:
Переизбыток бора в организме и его внешнее воздействие
Существуют три основные группы причин, по которым может появиться избыток бора в организме.
Если в результате катастрофы бор оказался в воздухе, то он очень быстро начнет оказывать негативное воздействие. Достаточно подышать лишь чуть-чуть, и начнется раздражение глаз и слизистых. И это при умеренном загрязнении. Если воздух испортился сильно, то у человека, вдохнувшего его, начнутся серьёзные проблемы с легкими.
Зато если бор просто попадет на кожу, никаких особых последствий быть не должно. При мощной концентрации появляются раздражения, но они быстро пройдут, как только токсин будет устранен. От контакта с бором ткани не мутируют. Не является он и канцерогеном.
Интоксикацию бором подразделяют на острую и хроническую. К симптоматике первой относят:
Признаки хронического отравления:
Польза и вред бора для организма связаны с его количеством. Он важен для здоровья, но может быть опасен при переизбытке.
Продукты питания, содержащие бор
Получить данный элемент можно из пищи. Бор в продуктах питания присутствует в разном количестве. Больше всего им богаты некоторые фрукты, а также бобы, овощи и орехи. В животных продуктах этого вещества практически нет.
Бор – важный элемент человеческого здоровья. Без него у людей будут различные проблемы с костями и нервной системой. Однако он может оказать и негативный эффект, поэтому важно быть осторожными, в частности – с водой, в которой может содержаться бор.
Влияние бора на организм человека
Роль бора в человеческом организме пока недостаточно исследована, однако установлено, что ионы бора оказывают влияние на метаболизм. Бор способствует повышению усвоения кальция и повышения уровня эстрогена в крови. Так же бор участвует в метаболизме стероидных гормонов. Бор оказывает влияние на активность некоторых ферментов, повышает уровень сахара в крови и угнетает окисление адреналина.
Содержание бора в организме взрослого человека составляет около 20 мг, наибольшая концентрация отмечается в костной ткани, селезенке и щитовидной железе.
Норма бора в питании ориентировочно составляет 1 мг, максимальная суточная доза потребления – 13 мг. Недостаток бора в организме человека приводит к нарушению обмена макроэлементов и развитию различных заболеваний, таких как остеопороз, нехватка витамина D и т.п.
Избыток бора пагубно влияет на организм человека. Так как бор является иммунотоксичным элементом, он провоцирует раздражение пищеварительного тракта, нарушение процессов пищеварения, борную интоксикацию, поражающая печень, почки, центральную нервную систему. Однако по данным исследований, проведенных в США, бор не был отнесен к числу канцерогенов, повышающих вероятность появления и развития злокачественных опухолей.
Способы удаления бора из воды
Существует множество способов удаления бора из воды:
Метод осаждения и соосаждения бора довольно трудоемок и мало применителен к среднестатистическим водам (так как рассчитан на концентрацию бора в воде не менее 1 г/л), поэтому остановимся подробней на втором и третьем методах.
Удаление бора ионобменными борселективными смолами
Данный метод основан на ионном обмене и образовании комплексов свободных оснований загрузки с анионами солей бора. Таким образом, анионы солей бора задерживаются на загрузке, при этом в целом химический состав очищаемой воды по главным ионам практически не изменяется.
Ряд активности борселективной смолы можно записать следующим образом:
Cl Мембранная технология удаления бора
Для удаления бора из воды методом обратного осмоса используются специальные борселективные мембраны.
Соотношение ионов B(OH)3 и B(OH)4 в воде определяется показателем pH. В щелочной среде происходит переход от ионов B(OH)3 в B(OH)4. Наибольшую селективность мембраны обратноосмотических установок имеют как раз по иону B(OH)4. На графике, расположенном ниже, отображено соотношение ионов B(OH)3 и B(OH)4, а так же изменение селективности мембраны по бору в зависимости от рН воды.
Так же экспериментально установлено, что селективность мембран обратноосмотических установок возрастает с понижением температуры.
Удаление бора при концентрациях, незначительно превышающих ПДК согласно СанПиН 2.1.4.1074-01 может осуществляться на установках одноступенчатого осмоса на борселективных мембранах с предварительным повышением уровня рН до обратноосмотической установки и подкислением воды перед подачей конечному потребителю. При более высоких концентрациях рекомендуется использовать обратноосмотические установки с двумя ступенями борселективных мембран. При этом химическая коррекция до и после установки не нужна. Повышение уровня рН происходит внутри установки после первой ступени. При прохождении воды через вторую ступень уровень рН снижается до нормы.
Установки двухступенчатого осмоса снижают концентрацию бора в воде на порядок и, несмотря на более высокую стоимость, является более выгодным и экономичным вариантом по сравнению с одноступенчатой установкой. Обслуживание двухступенчатого осмоса обходится в среднем 1,5 раза дешевле.
В заключение. Таким образом, можно сделать выводы о том, что удаление бора из воды является довольно сложным и интересным процессом с точки зрения химии. При этом есть простые и надежные в исполнении варианты решения этой проблемы в виде обратноосмотических установок и борселективных смол.
Читайте также:
Влияние кофе на печень
Влияние пчелиного подмора на поджелудочную железу
Влияние пива на поджелудочную железу
Влияние алкоголя на печень и поджелудочную железу
Влияние антибиотиков на поджелудочную железу