Чем опасен хлор в воде и как защитить себя от его влияния. Опасна ли здоровью хлорированная вода из крана? Водопроводная вода Хлор в водопроводной воде

ХЛОРИРОВАНИЕ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ.
(

  • Немного истории
  • Методы хлорирования воды
  • Дехлорирование воды
  • Электрохимические анализаторы

Немного истории

История применения веществ, содержащих активный хлор, насчитывает более двух столетий. Вскоре после открытия шведским химиком Шееле в 1774 году хлора обнаружилось, что под воздействием этого газа желтоватые и некрасивые ткани из растительных волокон (льна или хлопка), предварительно смоченные водой, приобретают замечательную белизну. После этого открытия в 1785 году французский химик Клод Луи Бертолле применил хлор для беления тканей и бумаги в промышленном масштабе.
В 19 веке было обнаружено, что «хлорная вода» (так в то время называли результат взаимодействия хлора с водой) обладает не только отбеливающим, но и дезинфицирующим действием. В 1846 году одном из госпиталей Вены для врачей была введена практика ополаскивать руки «хлорной водой». Это было первое применение хлора в качестве дезинфицирующего средства.
В 1888 году на Международном гигиеническом конгрессе в Вене было признано, что заразные болезни, в том числе холера, могут распространяться с питьевой водой. С этого момента начались планомерные поиски наиболее эффективного способа обеззараживания воды. И когда в больших городах появился водопровод, хлору нашли новое применение - дезинфицировать питьевую воду. Впервые для этой цели его применили в Нью-Йорке в 1895 году. В России впервые хлор для обеззараживания питьевой воды был применен в начале 20-го века в Петербурге.
Хлорирование оказалось самым простым и дешевым способом обеззараживания воды, поэтому быстро распространилось по миру. Сейчас можно сказать, что традиционным методом обеззараживания питьевой воды, принятым во всем мире (в 99 случаев из 100), является именно хлорирование, и сегодня для хлорирования воды ежегодно расходуют сотни тысяч тонн хлора. Например, в США хлорированию подвергается более 98% воды и для этих целей используют в среднем в год около 500 тыс. тонн хлора. В России - 99% и до 100 тыс.тонн. В существующей практике обеззараживания питьевой воды хлорирование используется наиболее часто как наиболее экономичный и эффективный метод в сравнении с любыми другими известными методами, поскольку это единственный способ, обеспечивающий микробиологическую безопасность воды в любой точке распределительной сети в любой момент времени благодаря эффекту последействия хлора.

«Хлорная вода» и хлорноватистая кислота

Сейчас нам хорошо известно, что хлор, реагируя с водой, образует не «хлорную воду», а хлорноватистую кислоту (HClO ) - первое вещество, полученное химиками, которое содержало активный хлор.
Из уравнения реакции:

HClO + HCl ↔ Cl 2 + H 2 O

Следует, что теоретически из 52,5 г чистой HClO можно получить 71 г Cl 2 , то есть хлорноватистая кислота содержит 135,2% активного хлора. Но эта кислота неустойчива: максимально возможная ее концентрация в растворе - не более 30%.
Скорость и направление распада хлорноватистой кислоты зависит от условий:
в кислой среде при комнатной температуре идет медленная реакция:

4HClO → 2Cl 2 + O 2 + 2H 2 O ,

В присутствии соляной кислоты в растворе быстро устанавливается равновесие:

HClO + HCl ↔ Cl 2 + H 2 O , сильно сдвинутое вправо.

В слабокислых и нейтральных растворах идет распад хлорноватистой кислоты:

2HClO → O 2 + 2HCl , ускоряемый видимым светом.

В слабощелочных средах, особенно при повышенной температуре, идет реакция диспропорционирования с образованием хлорат-ионов:

.

Поэтому реально водные растворы хлора содержат лишь незначительные количества хлорноватистой кислоты и активного хлора в них немного.
В сильнощелочной среде (pH > 10), когда гидролиз гипохлорит-иона подавлен, разложение происходит следующим образом:

2OCl - → 2Cl - + O 2

В среде со значением рН от 5 до 10, когда концентрация хлорноватистой кислоты в растворе заметно выше, разложение идет по следующей схеме:

2HClO + ClO - → ClO 3 - + 2H + + 2Cl -
HOCl + ClO - → O 2 + 2Cl - + H +

При дальнейшем уменьшении рН, когда в растворе уже нет ClO - ионов, разложение идет следующим путем:

3HClO → ClO 3 - + 2Cl - + 3H +
2HClO → O 2 + 2Cl - + 2H +

В конце концов, когда рН раствора ниже 3, разложение будет сопровождаться выделением молекулярного хлора:

4HClO → 2Cl 2 + O 2 + H 2 O

Как резюме вышенаписанному можно сказать, что при рН выше 10 происходит кислородное разложение, при рН 5-10 - кислородное и хлоратное, при рН 3-5 - хлорное и хлоратное, при рН меньше 3 - хлорное разложение растворов хлорноватистой кислоты.

Бактерицидные свойства хлора и хлорноватистой кислоты

Хлор легко растворяется в воде, убивая в ней все живое. Мы выяснили, что после смешения газообразного хлора с водой в водном растворе устанавливается равновесие:

Cl 2 + H 2 O ↔ HClO + HCl

НОСl ↔ Н + + ОСl -

Наличие хлорноватистой кислоты в водных растворах хлора и получающиеся в результате ее диссоциации анионы ОСl - обладают сильными бактерицидными свойствами. При этом выяснилось, что свободная хлорноватистая кислота почти в 300 раз более активна, чем гипохлорит-ионы ClO - . Объясняется это уникальной способностью HClO проникать в бактерии через их мембраны. Кроме того, как мы уже указывали, хлорноватистая кислота подвержена разложению на свету:

2HClO → 2 1 O 2 + 2HCl → О 2 + HCl

С образованием хлористоводородной кислоты и атомарного (синглетного ) кислорода (в качестве промежуточного вещества), который является сильнейшим окислителем.

Реакция с белками
Хлорноватистая кислота реагирует с аминокислотами с боковой аминогруппой, замещая водород аминогруппы на хлор. Хлорированные аминокислоты быстро распадаются, если они не состоят в белках, в белках состоящие хлорированные аминокислоты намного более долговечны. Тем не менее, уменьшение числа аминогрупп в белке из-за их хлорирования увеличивает скорость расщепления последнего на аминокислоты.
Кроме того было обнаружено, что хлорноватистая кислота является эффективным ингибитором сульфгидрильных групп, и в достаточном количестве она может полностью инактивировать белки, содержащие аминокислоты с этими группами. Оксидируя сульфгидрильные группы, хлорноватистая кислота препятствует образованию дисульфидных мостиков, которые ответственны за сшивание белков. Установлено, что хлорноватистая кислота может 4 раза оксидировать аминокислоту с сульфгидрильной группой: 3 раза реагировать с -SH группой давая R-SOH, R-SO 2 H и R-SO 3 H производные, а 4-ый раз - с аминогруппой в альфа- положении. Каждое из первых трех промежуточных соединений может конденсироваться с другой сульфгидрильной группой и привести к слипанию белков.

Реакция с нуклеиновыми кислотами
Хлорноватистая кислота реагирует как с ДНК и РНК, так и с отдельными нуклеотидами. Реакция с гетероциклическими NH- группами более быстрая, нежели реакция с аминогруппой не в гетероцикле, поэтому наиболее быстрая реакция происходит с теми нуклеотидами, которые имеют гетероциклические NH- группы - гуанозинмонофосфатом и тимидинмонофосфатом. Реакция уридинмонофосфата, у которого хотя и есть гетероциклическая NH- группа, но происходит очень медленно. Аденозинмонофосфат и цитизинмонофосфат, не имеющие гетероциклической NH- группы, реагируют боковыми -NH 2 группами достаточно медленно.
Данное взаимодействие хлорноватистой кислоты с нуклеотидами в нуклеокислотах препятствует образованию водородных связей между полинуклеотидными цепями.
Реакция с углеводистым каркасом не происходит, наружная опора молекул остается неповрежденной.

Химические свойства хлора и хлорноватистой кислоты

Поскольку и хлор, и хлорноватистая кислота являются окислителями, они взаимодействуют с восстановителями, присутствующими в воде:

  • железом (Fe 2+) , которое обычно присутствует в форме бикарбоната, превращается в хлорид трехвалентного железа, который быстро гидролизуется до гидрооксида железа III:

2Fe (HCO 3) 2 + Cl 2 + Ca(HCO 3) 2 → 2Fe(OH) 3 ↓+ CaCl 2 + 6CO 2 (0,64 мг Cl 2 /мг Fe)

Реакция приводит к снижению значения рН (закислению воды) и протекает при оптимальном значении рН=7. Реакция практически мгновенная для неорганического железа, тогда как для органо-солевых комплексов железа скорость ее замедленна;

  • марганцем (Mn 2+) , который обычно присутствует в виде двухвалентного марганца и окисляется до диоксида марганца (IV):

Mn 2+ +Cl 2 + 4OH - → MnO 2 ↓ + 2Cl - + 2H 2 O (1,29 мг Cl 2 /мг Mn) .

Реакция протекает в щелочной среде при значении рН от 8 до 10. Оптимальное значение рН=10;

  • сульфидами (S 2 - ) , которые чаще всего встречаются в подземных водах и могут окисляться в зависимости от значения рН воды до серы или серной кислоты:

H 2 S + Cl 2 → S ↓ + 2HCl (2,08 мг Сl 2 /мг H 2 S) или
H 2 S + 4Cl 2 + 4Н 2 О → Н 2 SО 4 + 8HCl (8,34 мг Сl 2 /мг H 2 S) при значении рН=6,4;

  • нитритами (NO 2 - ) , которые активно реагируют с образующейся при растворении хлора хлорноватистой кислотой:

NO 2 - + HClO→ NO 3 - + HCl (1,54 мг Сl 2 /мг NO 2 - ) ;

  • цианидами (CN - ) , которые также окисляются хлором (хлорноватистой кислотой) при значении рН выше 8,5:

CN - + Cl 2 + 2OH - → CNO - + 2Cl - + H 2 O (2,73 мг Сl 2 /мг СN - ) ;

  • бромидами (Br - ) , окисляя их до бромноватистой кислоты:

Br - + HClO → HBrO + Cl - (0,89 мг Cl 2 /мг Br - ) .

2NH 4 + + 3Cl 2 → N 2 + 6Cl - + 8H + (7,6 мг Cl 2 /мг N-NH 4 +) ,

Но реакция имеет чрезвычайно сложный механизм, первые стадии которого приводят к образованию хлораминов:

  • монохлорамина: NH 4 + + HOCl → NH 2 Cl + H 3 O + ; (а)
  • дихлорамина: NH 2 Cl + HOCl → NHCl 2 + H 2 0; (б)
  • трихлорамина: NHCl 2 + HOCl → NCl 3 + H 2 O. (в)

Весь комплекс органических и неорганических хлораминов образует «связанный хлор» , называемый так в противоположность «свободному хлору» . Высвобождение азота происходит при повышенном уровне хлорирования в ходе последующих реакций моно- и дихлорамина (гидролиз, нейтрализация, окисление), При нейтральном значении рН монохлорамин является доминирующей формой, если величина молярного соотношения HOCl: NH 4 + меньше единицы. Это соединение окисляется хлором по реакции:

2NH 2 Cl + HOCl → N 2 + 3HCl + H 2 O (г)

При этом суммраная раекция является результатом сложения уравнений а и г :

2NH 4 + + 3HOCl → N 2 + 3HCl + H 2 O + H 3 O + .

Аппаратурное оформление процесса хлорирования

На станции водоподготовки хлор поставляется в сжиженном состоянии в специализированных контейнерах вместимостью 800 л, баллонах малого и среднего объема по ГОСТ 949. Но для обеззараживания воды применяется хлор в газообразном состоянии. Газообразный хлор получают из жидкого путем его испарения в змеевиковых испарителях, представляющих собой вертикальные цилиндрические аппараты с размещенными внутри змеевиками, по которым проходит жидкий хлор. Дозирование полученного газообразного хлора в воду производится через специальные устройства - вакуумные хлораторы.
После введения хлора в обрабатываемую воду должны быть обеспечено хорошее смешение его с водой и достаточная продолжительность его контакта с водой (не менее 30 мин) до подачи воды потребителю. Следует отметить, что вода перед хлорированием должна быть уже подготовленной и, как правило, хлорирование обычно производят перед поступлением осветленной воды в резервуар чистой воды, где и обеспечивается необходимое время контакта.
Основными преимуществами применения для обеззараживания воды газообразным хлором
являются:

  • низкая себестоимость процесса обеззараживания воды;
  • простота проведения процесса хлорирования;
  • высокая дезинфицирующая способность газообразного хлора;
  • хлор воздействует не только на микроорганизмы, но и окисляет органические и неорганические вещества;
  • хлор устраняет привкусы и запахи воды, ее цветность, не способствует увеличению мутности.

Однако хлор является сильно действующим ядовитым веществом, относящимся ко второму классу опасности. Содержание Cl 2 в воздухе 6 мг/м 3 оказывает раздражающее действие на дыхательные пути, 12 мг/м 3 переносится с трудом, концентрация выше 100 мг/м 3 опасна для жизни: дыхание становится частым, судорожным, паузы продолжительными, остановка дыхания наступает через 5 - 25 мин. Вдыхание хлора более высокой концентрации может привести к мгновенной смерти в результате рефлекторного торможения дыхательного центра.
ПДК хлора в воздухе рабочей зоны 1,0 мг/м 3 , в атмосфере населенных пунктов разовая 0,1 мг/м 3 , среднесуточная 0,03 мг/м 3 .
Газообразный хлор - сильный окислитель, поддерживает горение многих органических веществ, пожароопасен при контакте с горючими веществами. Скипидар, титан и порошки металлов в атмосфере хлора способны самовозгораться при комнатной температуре. С водородом хлор образует взрывоопасные смеси.
При проектировании, устройстве и эксплуатации хлораторных установок необходимо учитывать требования, направленные на предохранение обслуживающего персонала от вредного действия хлора («Правила по производству, транспортированию, хранению и потреблению хлора» (ПБ 09-594-03), «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» и «Правила хранения и транспортировки хлора» (ПБХ-83)).
Подчас затраты на обеспечение безопасности при хлорировании превосходят затраты на собственно хлорирование воды.
В этом плане применение гипохлорита натрия в качестве хлор-агента при хлорировании воды является хорошей альтернативой газообразному хлору. Гипохлориту натрия нами посвящена (« Гипохлорит натрия. Свойства, теория и практика применения » ), там же дано сравнение между процессами хлорирования воды газообразным хлором и гипохлоритом натрия.

Активный, свободный, связанный и остаточный хлор

Для того чтобы понять, сколько нужно дозировать хлора в воду для ее обеззараживания надо разделить понятия активного, свободного, связанного и остаточного хлора.
В общем, принято считать, что активный хлор - это хлор в составе химического соединения, способный при взаимодействии его водного раствора с йодистым калием вытеснять из последнего йод. Содержание активного в хлорсодержащих препаратах характеризует их бактерицидные свойства.
Однако, как выяснили раньше, количество активного хлора, необходимого для обеззараживания воды, должно определяться не только по количеству болезнетворных бактерий, но и по общему количеству способных к окислению органических веществ, микроорганизмов, а также неорганических веществ, находящихся в хлорируемой воде. Поэтому правильное определение вносимой дозы активного хлора является исключительно важным: недостаток хлора может привести к тому, что он не окажет необходимого бактерицидного действия, а его излишек приведет к ухудшению органолептических качеств воды. Поэтому доза активного хлора (хлоропотребление) должна быть установлена в зависимости от индивидуальных свойств обрабатываемой воды на основании лабораторной проверки.
Лучше всего, если при проектировании установки хлор-обеззараживания воды расчетная доза активного хлора будет приниматься, исходя из необходимости очистки воды в период ее максимального загрязнения, например, в период паводков.
Остаточный хлор - хлор, оставшийся в воде после введенной дозы и после окисления находящихся в воде веществ. Он может быть свободным и связанным , т.е. представлен различными формами хлора. Именно остаточный хлор является - показателем достаточности принятой дозы хлора. Согласно требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 концентрация остаточного хлора в воде перед поступлением ее в сеть должна находиться в пределах 0,3 - 0,5 мг/л.
Свободный хлор - часть остаточного хлора, присутствующая в воде в виде хлорноватистой кислоты, анионов гипохлоритов или растворенного элементарного хлора.
Связанный хлор - часть остаточного хлора присутствующая в воде в виде неорганических и органических хлораминов.

Расчет дозы активного хлора (хлоропотребления)

Перед тем, как рассказать Вам о расчете дозы активного хлора, следует еще раз напомнить о том, что «... доза активного хлора (хлоропотребление) должна быть установлена в зависимости от индивидуальных свойств обрабатываемой воды на основании лабораторной проверки …».
При анализе химических свойств , рассмотренных в рамках этой публикации, мы не зря указывали стехиометрические коэффициенты потребления хлора для каждой из приводимых реакций. Они нам понадобятся для расчета дозы активного хлора.
Ориентировочная суммарная доза активного хлора, необходимая для окисления органических веществ, микроорганизмов, а также неорганических веществ, будет складываться из:

  • остаточной дозы хлора (Д х ост)

принимается равной 0,3-0,5 мг/л согласно СанПиН 2.1.4.1074-01.

  • дозы хлора для обеззараживания (Д х обез)

принимается согласно СНиП 2.04.02-84 после фильтрования:

  • для поверхностных вод - 2-3 мг/л
  • для вод подземных источников - 0,7-1 мг/л.
  • дозы хлора для окисления двухвалентного железа (Д х Fe )

принимается 0,7 мгCl 2 на 1 мг железа (II) (СНиП 2.04.02 - 84): Д х Fe = 0,7. С Fe , мг/л;

  • дозы хлора на окисление марганца (Д х Mn)

принимается 1,29 мг Cl 2 на 1 мг Mn(II) : Д х Mn = 1,29. С Mn , мг/л;
При совместном содержании в воде железа и марганца, как правило, происходит их совместное окисление.

  • дозы хлора для окисления сульфидов (Д х S) ; принимается:
  • либо 2,08 мг Сl 2 на 1 мгH 2 S : Д х S =2,08. С S , мг/л
  • либо 8,34 мг Сl 2 на 1 мгH 2 S, если рН ≤ 6,4: Д х S = 8,34. С S , мг/л;
  • дозы хлора для окисления нитритов (Д х NO)

принимается 1,54 мг Сl 2 на 1 мгNO 2 - : Д х NO = 1,54. С NO , мг/л;
Дозы окисления сульфидов и нитритов при их повышенном значении лучше устанавливать на основании данных технологических изысканий.

  • дозы хлора для окисления органических веществ (Д х Орг)

При наличии ионов аммония в исходной воде, концентрация остаточного свободного хлора падает из-за образования хлораминов, но общая концентрация остаточного хлора остается неизменной.
Как правило, в протоколах испытаний (анализа) воды концентрацию ионов аммония (NН 4 + ) представляют в пересчёте на азот (N ). Для того чтобы перейти от этой величины к концентрации ионов аммония, необходимо результат анализа по азоту умножить на 1,28; т.е. C NН4 = 1,28 . C N .
Как мы уже указывали, в присутствии остаточного свободного хлора в растворе существуют только дихлорамин (NНCl 2 ) и трихлорамин (NCl 3 ). В отсутствии остаточного свободного хлора - монохлорамин (NН 2 Cl ) и дихлорамин.
Количество активного хлора пошедшего на образование дихлорамина составит: C Cl = 3,94 . C NН4 .
Отсюда следует, что наличие в воде ионов аммония с концентрацией более 0,3 мг/л может полностью перевести свободный хлор в связанное состояние, а содержание общего остаточного хлора при этом может быть предельным (1,2 мг/л). В этой ситуации вести процесс регулирования и аналитического контроля свободного хлора невозможно, поэтому необходимо предпринимать меры по снижению концентрации ионов аммония в исходной воде.

Методы хлорирования воды

Итак, в предыдущих разделах настоящей публикации мы выяснили, что на сегодняшний день хлорирование воды является мероприятием, постоянно осуществ-ляемым на станциях по обработке питьевой воды, очистки сточных бытовых и некоторых производственных вод и на коммунальных водопроводах. Кро-ме того, хлорирование проводится как кратковременное или периоди-ческое мероприятие, необходимое для дезинфекции вводимых в экс-плуатацию участков водопроводной сети, фильтров, резервуаров чис-той воды и т.п.
Что же касается методики хлорирования, то здесь необходимо учитывать це-левое назначение процесса хлорирования, наличие загрязнений, имеющихся в исходной воде, и их характер, а также (что немаловажно) возможные сезонные колебания состава воды. Особое внимание следует уделить специфическим особенностям технологической схемы очистки воды и оборудования, входящего в состав очистных сооружений.
По целям хлорирования существующие методы обработки воды хлором или другими хлорагентами, содержащими активный хлор, можно объединить в две основные группы:

  • Предварительное хлорирование (предхлорирование,прехлорирование ).
  • Финишное хлорирование (постхлорирование ).

Предварительное хлорирование воды чаще всего используют в качестве средства, улучшающего некоторые процессы очистки воды (например, коагулирование и обезжелезивание), а также как эффективный спо-соб обезвреживания некоторых токсических соединений при очистке сточных вод. При этом избыточный хлор расходуется на окисление различных примесей воды, сорбируется хлопьями коагулянта, окисляет микроорганизмы, способных к иммобилизации и развитию на поверхности оборудования и трубопроводов, а также в толще загрузки фильтров и пр. Как правило, при предхлорировании используются большие дозы хлора, а стадия дехлорирования воды отсутствует, так как избыточное количество хлора обыч-но полностью удаляется на других стадиях процесса очистки воды.
Финишное хлорирование воды (постхлорирование) - это процесс обеззараживания воды, который проводится после всех других способов ее обработки и явля-ется, таким образом, завершающим этапом очистки воды. Если же вода не подвергается другой обработке, кроме обеззараживания, то и в та-ком случае это будет пост-хлорирование.
Постхлорирование может проводиться как небольшими дозами хлора (нормаль-ное хлорирование ), так и его повышенными дозами (перехлорирование ). Если же при использовании хлорирования совместно применяются другие обеззараживающие вещест-ва, то оно называется комбинированным хлорированием .
Нормальное хлорирование применяется для обеззараживания во-ды, забираемой из надежных в санитарном отношении источников и обладающей хорошими физико-химическими показателями. Дозы хло-ра должны обеспечивать необходимый бактерицидный эффект без ухудшения органолептических показателей качества воды. Количест-во остаточного хлора после 30-минутного контакта воды с хлором до-пускается не выше 0,5 мг/л.
Перехлорирование применяется в тех случаях, когда наблюдаются резкие колебания бактериального загрязнения воды и когда нормаль-ное хлорирование не дает должного бактерицидного эффекта или приводит к ухудшению органолептических показателей качества воды (например, при наличии в воде фенолов). Перехлорирование устраня-ет многие неприятные привкусы, запахи и в некоторых случаях может применяться для очистки воды от токсичных веществ. Доза остаточного хлора при перехлорировании обычно устанавли-вается в пределах 1-10 мг/л. Известны случаи, когда перехлорирова-ние проводилось очень высокими дозами: до 100 мг/л (суперхлори-рование ). Большие дозы хлора дают быстрый и надежный эффект.
Комбинированные методы хлорирования , т. е. обработка воды хло-ром совместно с другими бактерицидными препаратами может приме-няться для усиления действия хлора или фиксации его в воде на более длительный срок. Комбинированные методы хлорирования используются не только для обработки больших количеств воды на стационарных водопроводах, но и как индивидуальные средства обеззараживания воды. К комбинированным методам относятся: хлориро-вание с манганированием, хлорсеребряный и хлормедный способы, а также хлорирование с аммонизацией.
Хлорирование с манганированием (добавление КМnО 4 ) применя-ется при обработке вод с неприятными запахами и привкусами, вы-званными наличием органических веществ, водорослей, актиномицетов и др. В некоторых случаях такая смесь действует более эффектив-но, чем перехлорирование. Для введения в воду раствора перманганата калия используют установки пропорционального дозирования .
Введение перманганата калия может проводиться как до хлорирования, так и после него, а доза зависит от места ввода его в обрабатываемую воду по ходу технологического процесса. В тех случаях, когда обработке подвергается вода перед отстойника-ми, доза КМnО 4 может доходить до 1 мг/л, так как при взаимодействии с хлором избыточный, неиз-расходованный на окисление перманганат калия восстанавливается в воде до оксида марганца (IV) МnО 2 , который задерживается на филь-трах. Если перманганат калия вводится в очищенную воду, т. е. после фильтров, то во избежание выпадения осадков МnО 2 его концентрация не должна превышать 0,08 мг/л.
Комбинированные хлорсеребряный и хлормедный способы осуще-ствляются путем одновременного введения в воду хлора и ионов се-ребра и меди. Усиление бактерицидного действия хлорирования находится в пределах суммарного обеззараживающего действия хлора и ионов серебра или меди. Хлорсеребряный способ может использоваться не только для обеззараживания питьевых вод, но и для предотвращения их повторного бактериального заражения, т. е. для консервирования воды. Благодаря тому, что бактерицидность сереб-ра увеличивается при нагревании, бактерицидный эффект хлорсеребряного способа возрастает в теплое время года.
Получение необходимой концентрации ионов серебра достигается введением в воду нитрата серебра или «серебряной воды». При этом концентрация ионов серебра должна строго контролироваться, поскольку ПДК серебра в воде составляет 50 мкг/л (такая же как у сурьмы и чуть больше чем у свинца).
Как мы уже говорили основной проблемой, которая возникает при хлорировании воды, является неустойчивость активного хлора при хранении и транспортировке очищенной воды. Одним из наиболее распространенных способов фиксации активно-го хлора в воде является хлорирование с аммонизацией . Аммонизация осуществляется введением в обеззараживаемую воду аммиака или со-лей аммония. В зависимости от целевого назначения аммонизация должна производиться непосредственно перед хлорированием (предварительная аммонизация) или после него (пост-аммонизация).
Длительность бактерицидного действия при хлорировании с аммонизацией зависит от соотношения масс хлора и аммиака. Наиболее длительное действие достигается при соотношении хлора и аммиака, отвечающего образованию монохлорамина , окислительный потенциал которого ниже, чем у свободного хлора. Расход активного хлора в случае применения раствора хлорамина не меньше, чем при использовании растворов свободного хлора.
Поэтому осо-бенно большой эффект при комбинировании хлорирования с аммонизацией наблюдается при обеззараживании вод, богатых органически-ми веществами, легко окисляющимися хлором. В этом случае потери хлора за счет разложения хлорамина уже не могут играть существенную роль, так как они будут меньше того количества хлора, которое при отсутствии аммиака пошло бы на окис-ление органических примесей воды. В связи с этим на процессы окисления присутствующих в воде органических веществ, а также на процессы коррозии расходуется меньше монохлорамина.
При обеззараживании вод с малой хлоропоглощаемостью может наблюдаться обратное явление: концентрация активного хлора при хлорировании с аммонизацией уменьшается более интенсивно, чем при обычном хлорирова-нии. Это явление объясняется окислением и разложением монохлор-амина, которое особенно интенсивно протекает при избытке активного хлора. Максимальная скорость окисления наблюдается при значениях рН = 7-9. Разложение монохлорамина особенно интенсивно протекает при рН = 5-7.
Необходимо учитывать то, что скорость процесса обеззараживания воды хлораминами меньше скорости обеззараживания хлором, поэтому контакт воды и хлора с использованием предварительной аммонизации должен быть более длительным (не меньше 2 часов).
В практике очистки воды применяется также двойное хлорирование (предварительное и финишное хлорирование). В таком случае к каждому из этих процессов предъявля-ют различные требования: первичное хлорирование проводят для того, чтобы подготовить воду к последующим этапам очистки (хлор вво-дится в подающий водовод); от конечного хлорирования требу-ется обеспечение необходимой концентрации остаточного хлора в воде, гарантирующей ее надлежащее санитарное качество (хлор вводится после фильтров). Двойное хлорирование чаще всего используется для поверхностных источников при высокой цветности исходной воды и повышенном содержании в ней органи-ческих веществ.

Дехлорирование воды

Излишки активного хлора, превышающие ПДК, удаляются дехлорированием . При небольшом избытке хлор можно уда-лить аэрированием (безнапорной аэрацией воды) , а при высоких концентрациях остаточного хлора следует использовать метод дозирования в воду химических реагентов: тиосульфата (гипосульфита) натрия, сульфита натрия, аммиака, сернистого газа (оксид серы (IV)), которые свяжут активный хлор , или обработать воду на фильтрах с активным углем .
При реагентной обработке хлорированной воды следует использовать установки пропорционального дозирования растворов химических веществ на основе насосов-дозаторов с контроллерами и датчиками по активному хлору .
Метод напорной фильтрации через активный уголь имеет преимущества по сравнению с дозированием химических реагентов, т.к. в этом случае в воду не вводятся никакие посторонние ве-щества, в то же время углем поглощается не только избыточный хлор, но и мно-гие другие примеси, ухудшающие органолептические свойства воды. При этом процесс де-хлорирования протекает автоматически, и контроль за ним не сложен.

Аналитический контроль процесса хлорирования

Основные положения, касающиеся аналитического контроля содержания остаточного, свободного и общего хлора в питьевой воде, были изложены достаточно давно в « Инструкции по контролю за обеззараживанием хозяйственно-питьевой воды и за дезинфекцией водопроводных сооружений хлором при централизованном и местном водоснабжении, утвержденной Главным санитарным врачом СССР 25 ноября 1967 г. под № 723а-67. С тех пор был принят ряд нормативных актов, также регламентирующих методы лабораторного аналитического контроля содержания свободного и общего хлора в воде. Они перечислены в Таблице.

ISO 7393-1:1985 «Качество воды. Определение содержания свободного хлора и общего
хлора. Часть 1. Титриметрический метод с применением N, N-диэтил-1, 4-фенилендиамина»
Стандарт устанавливает титриметрический метод определения свободного хлора и общего хлора в воде. Метод применим для концентраций общего хлора в пересчете на хлор (Cl2 ) от 0,0004 до 0,07 ммоль/л (0,03 - 5 мг/л), а при более высоких концентрациях - посредством разбавления проб.
ISO 7393-2:1985 «Качество воды. Определение содержания свободного хлора и общего хлора. Часть 2. Колориметрический метод с использованием N, N-диэтил-1, 4-фенилендиамина для повседневного контроля»
Стандарт устанавливает метод определения содержания свободного хлора и общего хлора в воде, пригодный для применения в полевых условиях. Метод применяют при концентрации хлора между 0,03 и 5 мг/л.
ISO 7393-3:2000 «Качество воды. Определение содержания свободного хлора и общего хлора. Часть 3. Метод йодометрического титрования для определения содержания общего хлора»
Стандарт устанавливает метод йодометрического титрования для определения содержания общего хлора. Метод применяют при концентрации хлора между 0,71 и 15 мг/л.
МУК 4.1.965-99 «Определение концентрации остаточного свободного хлора в питьевой и пресной природной воде хемилюминесцентным методом»
Методические указания устанавливают методику хемилюминесцентного количественного химического анализа воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения для определения в ней содержания остаточного свободного хлора в диапазоне концентраций от 0,01-2,0 мг/дм 3 . Измерение концентрации активного свободного хлора основано на его способности инициировать хемилюминесценцию люминола в щелочной среде, интенсивность которой пропорциональна его концентрации в анализируемой пробе. Концентрирование активного свободного хлора из воды не осуществляют. Нижний предел измерения 0,0001 мкг.
ГОСТ 18190-72 «Вода питьевая. Методы определения содержания остаточного активного хлора»
Стандарт распространяется на питьевую воду и устанавливает методы определений содержания остаточного активного хлора: йодометрический метод, метод определения свободного остаточного хлора титрованием метиловым оранжевым, метод раздельного определения свободного монохлорамина и дихлорамина по методу Пейлина

В настоящее время на основе этих методов разработаны экспресс- анализаторы свободного и общего хлора в воде. К ним относятся: индикаторные тест-полоски, тест-боксы и современные фотометры для индивидуальных веществ .
Наиболее простой экспресс-метод анализа качества воды в процессах водоподготовки - индикаторные тест-полоски . Принцип измерения (колориметрический) основан на изменении цвета полоски и сравнения его с калиброванной цветовой панелью. С их помощью регистрируют повышенное содержание в воде различных загрязняющих вредных примесей, а также определяют диапазон ряда качественных ингредиентов питьевой воды (см. Табл.1). Они выпускаются многими фирмами (Merckoquant , Bayer и др.) и предназначены, в основном, для контроля содержания хлора в воде бассейнов, аквариумов. Недостаточная чувствительность тест-полосок не позволяет анализировать показатели физиологической полноценности питьевой воды, а также определять на уровне ПДК ряд гигиенически значимых загрязняющих веществ. Погрешность измерений при использовании тест-полосок ± 50 - 70% .
Более высокой чувствительностью определения обладают колориметрические наборы (фирмы - производители: Aquamerck, Microquant, Aquaquant и др.), так называемые, тест-боксы (см. Табл.1). Принцип измерения основан на изменении цвета раствора (колориметрический) и сравнения его с калиброванной цветовой панелью. Анализ выполняется в прозрачной измерительной ячейке, куда заливается исходная вода и вносится готовый реагентный тест. После прохождения химической реакции вода изменяет цвет, который и сравнивается с цветовой шкалой. Калиброванная цветовая панель, как правило, наносится непосредственно на измерительную ячейку. С их помощью так же регистрируют повышенное содержание в воде различных загрязняющих вредных примесей, но в отличие от тест-полосок они имеют большую чувствительность и меньшую погрешность измерения (см. Табл.1). Хотя и для тест-боксов погрешность измерений достаточно велика и составляет ± 30 - 50 %.
Эти два вида экспресс-анализа пригодны только для рутинного быстрого контроля заранее заданных значимых величин содержания примесей в воде.

Таблица 1

Показатель Един. измер. Диапазон измерений
Тест-полоски Тест-боксы Фотометры
Алюминий мг/дм 3 10-250 0,01-1,00
Аммоний мг/дм 3 10-400 0,2-1,5 0,1-50,0
Железо мг/дм 3 3-500 0,1-50 0,01-5,00
Жесткость общая оЖ 1-100 1-250/500/750
Жесткость карбонатная оЖ 4-24 1-100
Калий мг/дм 3 250-1500 0,01-50,0
Кальций мг/дм 3 10-100 2-200 0,01-2,70
Кобальт мг/дм 3 10-1000
Магний мг/дм 3 100-1500 0,01-2,00
Марганец мг/дм 3 2-100 0,1-20,0
Медь мг/дм 3 10-300 0,1-10 0,01-5,00
Молибден мг/дм 3 5-250 0,2-50 0,1-40,0
Мышьяк мг/дм 3 5-500
Никель мг/дм 3 10-500 0,02-0,5 0,01-7,00
Нитрат-ион мг/дм 3 10-500 10-150 0,1-30,0
Нитрит-ион мг/дм 3 2-80 0,1-2 0,5-150
Перекись водорода мг/дм 3 0,5-25 0,2-10,0
Свинец мг/дм 3 20-500 -
Серебро мг/дм 3 0,5-10 0,001-1,000
Сульфат-ион мг/дм 3 0,2-1,6 0,1-150
Сульфит-ион мг/дм 3 10-400
Формальдегид мг/дм 3 10-100 0,5-1,5
Фосфат-ион мг/дм 3 10-500 1-5 0,1-30,0
Хлорид-ион мг/дм 3 0,5-3 25-2500 0,1-20,0
Хлор общий мг/дм 3 0,5-20 0,1-2,5 0,01-10,00
Хлор свободный мг/дм 3 0,5-10 0,1-2,5 0,01-5,00
Хром мг/дм 3 3-100 0,005-0,1 0,001-1,000
Цианид мг/дм 3 1-30 0-0,2 0,001-0,200
Цинк мг/дм 3 10-250 0,1-5 0,01-3,00

Для более точного количественного анализа ингредиентов воды рекомендованы современные фотометры , характеризующиеся большим уровнем чувствительности и меньшей погрешностью измерений.
Имеются две разновидности фотометров - кюветные и реагентные. В кюветных фотометрах тесты содержат все необходимые реактивы в специальной пробирке-кювете и используются как для проведения реакции, так и для измерения. Прибор автоматически распознает кюветные тесты (в диапазоне длин волн 340-820 нм) по штрих-коду, что исключает возможность ошибки. В реагентных фотометрах тесты содержат готовые реактивы или в порошке, в герметичной упаковке, или во флаконах с удобной системой дозирования. Готовые тесты не требуют специальной подготовки. Они просто вносятся в отмеренную пробу воды, затем происходит химическая реакция и окрашенный раствор переносятся в измерительную кювету. Кювета устанавливается в фотометр, где производиться измерение. Результат измерения анализируемого ингредиента регистрируется на дисплее фотометра. Погрешность измерений с помощью фотометров колеблется от 15 до 25%.
Сертификаты качества, прилагаемые к тест-наборам, исключают необходимость тестирования каждой партии реагентов. Также отпадает необходимость в приготовлении калибровочных растворов и длительных расчетах при калибровке. Например, анализ в питьевой воде свободного хлора (в диапазоне 0,03 - 6 мг/л) с помощью фотометра занимает всего 3 - 5 мин, в то время как его определение классическим методом (по ГОСТ 18190-72) требует 20 - 30 мин.

Автоматические анализаторы хлора

Хотя развитие современных методов подготовки и проведения анализов и позволило сильно сократить время на их проведение, все же лабораторный контроль не снимает вопрос непрерывного производственного контроля содержания хлора в воде. Это связано с тем, что при автоматизации процесса дозирования хлорагента от аналитического прибора необходимо получать сигнал о содержании хлора в воде в режиме «on-line» . Поэтому для измерения массовых концентраций хлора в воде был создан ряд анализаторов, различающихся между собой по принципу действия - методу измерения.
В автоматических анализаторах используются главным образом четыре метода измерения: оптические (фотометрия и колориметрия), йодометрия, хемилюминесценция и электрохимический метод в различных вариантах (амперометрия, кондуктометрия и т.п.).

В данной публикации мы рассмотрим характеристики только отдельных представителей автоматических анализаторов, разбитых по группам на основе метода измерения, положенного в основу работы.

Колориметрия (ISO 7393-2).
Промышленный автоматический фотометрический анализатор остаточного (свободного) и общего хлора в воде марки CL-17 (фирма «HACH-Lange») предназначен для обеспечения постоянного циклического контроля содержания общего или свободного (остаточного) хлора с интервалом времени ~ 2,5 минуты.
Принцип действия основан на фотоколориметрическом методе измерения концентрации хлора при окрашивании раствора в результате взаимодействия общего хлора с N`N-диэтил-1,4-фенилендиамином (N`N-diethyl-1,4-phenylenediamine, DPD) в потоке воды с применением готовых реагентов, поставляемых фирмой-изготовителем. Реагентов (~ по 400 мл двух видов), поставляемых с анализатором, хватает для непрерывной работы в течение 1 месяца. Реагенты можно приобрести отдельно.

Технические характеристики анализатора CL-17


Узлы анализатора смонтированы в пластиковом корпусе (IP62), который устанавливается в стойку или на панель.
Градуировка анализатора проводится по растворам ГСО иодата калия или по растворам йода кристаллического квалификации ч.д.а.

Хемилюминесценция (МУК 4.1.965-99).
Автоматический анализатор активного несвязанного хлора «Флюорат АС-2» (ТУ 4215-252-20506233-2002 ) предназначен для непрерывного автоматического измерения массовой концентрации активного несвязанного хлора в питьевой воде посредством регистрации интенсивности хемилюминесценции, возникающей при реакции взаимодействия люминола и несвязанного хлора.
В целом принцип действия анализатора сводится к измерению величины интенсивности хемилюминесценции в анализируемой пробе, проходящей через проточную кювету, и разбит на следующие стадии:

  • дозирование реагента (раствора люминола) в поток исследуемой воды и проведение химической реакции непосредственно в измерительной кювете в контролируемых условиях;
  • регистрация оптических характеристик рабочей среды в измерительной кювете (интенсивности излучения в результате реакции взаимодействия люминола и несвязанного хлора);
  • обработка результатов измерения и вычисление результатов анализа цифровым преобразователем по хранящейся в оперативной памяти калибровочной характеристике;
  • вывод полученной информации на и периферийные устройства, сохранение результатов измерения в архиве анализатора.

Технические характеристики анализатора «Флюорат АС-2»:

Диапазон измерений массовой концентрации хлора, мг/дм 3 0,1 - 5,0
Пределы допускаемой основной относительной погрешности, %,
в диапазоне измерений:
  • от 0,1 до 0,5 мг/дм 3
  • от 0,5 до 5,0 мг/дм 3
 ±50
±20
Время установления рабочего режима, мин, не более 30
Продолжительность однократного измерения, мин, не более 5
Мощность, потребляемая анализатором, Вт, не более 50
Габаритные размеры анализатора, мм, не более
  • длина
 600
  • ширина
 500
  • высота
 215
Масса анализатора, кг, не более 50

Анализатор снабжен программируемыми сигналами тревоги, аналоговым выходом на самописец (по умолчанию: 4 - 20 мА, по заказу: 0 - 10 мВ, 0 - 100 мВ, 0 - 1 В). Возможен вывод на внешний компьютер или принтер через дополнительно устанавливаемый интерфейс RS 232.
Узлы анализатора смонтированы в металлическом корпусе, который устанавливается на панель.

Йодометрия (ГОСТ 18190-72, ISO 7393-3).

Анализаторы остаточного хлора «ВАКХ-2000С»
предназначены для измерения массовой концентрации остаточного активного хлора йодометрическим методом измерения.
Принцип действия анализатора ВАКХ-2000С основан на реализации йодометрического метода определения содержания остаточного активного хлора в воде с кулонометрическим генерированием добавки йода в исследуемый образец (точно известного количества) и потенциометрическим измерением разности потенциалов, возникающей при этом на электродах электрохимической ячейки.
Анализатор выпускается и в полуавтоматическом исполнении, предназначенном для использования в лабораторных условиях. В этом случае анализируется предварительно отобранные пробы воды.

Технические характеристики анализатора остаточного хлора «ВАКХ-2000С»

Анализатор снабжен программируемыми сигналами тревоги, аналоговым выходом на самописец (по умолчанию: 0 - 5 мА, по заказу: 4 - 20 мА), релейные выходы для управления внешними устройствами устанавливаются по заказу. Величина пороговых концентраций устанавливается с функциональной клавиатуры анализатора. Возможен вывод на внешний компьютер или принтер через дополнительно устанавливаемый интерфейс RS 232 (по заказу - RS-485).
Узлы анализатора смонтированы в металлическом корпусе, который устанавливается на стол.
Градуировка анализатора проводится с использованием свежеприготовленных растворов гипохлорита натрия, концентрация активного хлора в которых предварительно устанавливается при помощи лабораторной йодометрической методики по ГОСТ 18190-72 по растворам ГСО йодата калия или по растворам йода кристаллического квалификации ч.д.а.

Электрохимические анализаторы

Варианты электрохимических методов, используемых для определения различных форм содержания хлора в воде, весьма разнообразны, однако имеют между собой определенное сходство.
Во-первых, любой электрохимический процесс протекает в измерительной электрохимической ячейке, в которую и поступает исследуемая вода. Во-вторых, в ячейке размещаются три электрода: основной (рабочий), вспомогательный и электрод сравнения, который служит для поддержания постоянства потенциала используемого для измерения электрода. В-третьих, для поддержания необходимого значения потенциала используют источник фиксированного внешнего напряжения, так называемый - потенциостат.
Когда измерительная ячейка подключается к соответствующему измерительному преобразователю, на электроды подается фиксированное внешнее напряжение. Вследствие разницы площади рабочей поверхности электродов возникает поляризация катода. Ток поляризации отображается преобразователем в виде очень высоких значений сигнала, который постепенно снижается, а затем стабилизируется. Таким образом, движение свободных электронов от анода к катоду создает электрический ток, величина которого, при постоянных условиях, будет пропорциональна концентрации свободного хлора в рабочей среде. Значение этого тока обрабатывается преобразователем и приводится к концентрации свободного хлора в мг/л, что затем и отображается на дисплее. Следует отметить, что все анализаторы хлора, принцип действия которых основан на любом электрохимическом методе, требуют периодической валидации с использованием йодометрического метода, как традиционной лабораторной методики выполнения измерений.
Как мы видим, этот метод более удобен для автоматизации, поскольку в измерительной ячейке сразу же формируется и электрический сигнал. Приборы, реализующие электрохимические методы, отличаются своей простотой, невысокой стоимостью. При своей работе они не требуют каких-либо расходных химических реагентов.
Однако эти методы весьма неселективны, поэтому чаще всего используется для измерения содержания активного хлора в воде с неизменным химическим составом, поскольку любое изменение состава анализируемой воды неизменно вызовет и изменение в электрохимических процессах, протекающих в измерительной ячейке на электродах.
Как мы уже заметили, моделей анализаторов хлора, действующих на основе электрохимического принципа измерения, очень много, поэтому ограничимся рассмотрением только двух из них.

Анализатор хлора марки Q45H.

Анализатор хлора Q45H (фирма «Analytical Technology, Inc », США) предназначен для осуществления постоянного контроля содержания хлора воде.
В качестве чувствительного элемента в анализаторе Q45H используется мембранный полярографический датчик, который размещается проточной электрохимической ячейке. Существует две модификации датчиков к данному анализатору: датчик свободного хлора и датчик связанного хлора. Датчик свободного хлора используется только при проточном типе установки в электрохимической ячейке, а датчики связанного хлора могут устанавливаться как в проточном (в электрохимической ячейке), так и в погружном (непроточном) варианте (например, в емкости).
Электрохимическая ячейка предназначена для поддержания непрерывных постоянных параметров потока анализируемой воды: ее скорости и давления при контакте с поверхностью датчика, которые не будут зависеть от колебаний скорости и давления воды в трубопроводе исходной воды. В зависимости от предполагаемой концентрации хлора в воде, используются два вида электрохимических ячеек: большого и малого объемов проточной части. Первая ячейка предназначена для проведения измерений высоких концентраций хлора, вторая для концентраций хлора менее 200 мкг/л. Скорость потока анализируемой воды в ячейке первого типа должна быть не менее 30 л/час, второго - в пределах от 15 до 20 л/час.
Для надлежащей работы датчика связанного хлора при его погружной (непроточной) установке скорость потока анализируемой воды должна быть не менее 0,12 м/с.
Поскольку мембранный датчик чувствителен к значительным отклонениям pH, то, если значение pH исходной анализируемой воды может регулярно изменяться, появляется вероятность значительных неточностей при анализе концентрации свободного хлора. Во избежание этого в электрохимическую ячейку дополнительно может устанавливаться рН-электрод, который будет
автоматически корректировать данные изменения, обеспечивая необходимую точность измерений, даже если значение pH будет значительно варьироваться и приблизится к 9.

Технические характеристики анализатора хлора Q45 H

Анализатор снабжен программируемыми сигналами тревоги, двумя аналоговыми выходами: 4 - 20 мА, релейные выходы для управления внешними устройствами устанавливаются по заказу: 6А/250В переменного тока или 5А/24В постоянного тока. Величина пороговых концентраций устанавливается с функциональной клавиатуры анализатора.
Анализатор смонтирован в поликарбонатном корпусе (IP-66), который может устанавливаться на стене, панели или трубе.

Анализатор содержания хлора в воде АСХВ/ М1032С.

Анализатор содержания хлора в воде АСХВ/ М1032С предназначен для измерения и контроля остаточного или общего хлора в процессе подготовки питьевых, сточных и оборотных технических вод, а также воды в плавательных бассейнах.
Принцип работы основан на измерении потенциала рабочего электрода относительно электрода сравнения при пропускании тока между рабочим и вспомогательным электродами в открытой ячейке, работающей в потенциостатическом режиме. АСХВ/ М1032Сконструктивно состоит из модуля измерительной ячейки, состоящего из двух электродов (рабочий и вспомогательный электроды объединены в единую систему) и датчика температуры, находящихся в отдельной камере с механической очисткой и блока дистанционного управления (БДУ-РХ), построенного на базе микропроцессора, с графическим дисплеем и клавишами управления. С помощью БДУ-РХ производится усиление сигнала на выходе модуля измерительной ячейки. Использование температурной и рН компенсации обеспечивает высокую точность измерения. Измеряемое значение выводится на дисплей БДУ-РХ.

Технические характеристики анализатора содержания хлора в воде АСХВ/ М1032С

Для связи с другими устройствами предусмотрены два аналоговых токовых выхода (4 - 20 мА). С помощью этих выходов могут ретранслироваться следующие сигналы: содержания хлора в воде, температура воды или производительность регулятора.
Анализатор смонтирован в пластиковом корпусе, и вместе с измерительной ячейкой закреплен на панели, которая может устанавливаться на стене или трубе.
Валидация анализатора проводится с использованием свежеприготовленных растворов гипохлорита натрия, концентрация активного хлора в которых предварительно устанавливается при помощи лабораторной йодометрической методики по ГОСТ 18190-72 по растворам ГСО йодата калия или по растворам йода кристаллического квалификации ч.д.а.

Хлор и гипохлорит натрия используют для обеззараживания водопроводной воды в городах и поселках городского типа. Это дешевый и удобный, но не самый безопасный метод. В этой статье поговорим о том, чем именно полезен хлор, чем он опасен, а также наносит ли он вред здоровью в тех дозах, которые содержатся в водопроводной воде.

Дезинфицирующие свойства хлора

В качестве дезинфицирующего средства хлор впервые применил доктор Семмелвейс в 1846 г. Он использовал «хлорную воду» для очищения рук перед осмотром больных в главном госпитале г. Вены.


Для обеззараживания питьевой воды хлор начали применять в конце 19 столетия. С его помощью в 1870 году удалось остановить эпидемию холеры в Лондоне, а позднее, в 1908 году, и в России.


Сначала хлорированную воду пили только при появлении кишечных инфекций и лишь в тех регионах, где были замечены вспышки заболеваний. Но уже тогда Лев Толстой советовал пить только хлорированную воду. Вскоре обеззараживать воду таким способом начали повсеместно.

Влияние хлора на организм человека

Те же самые свойства хлора, которые спасают от кишечных инфекций, могут вредить здоровью человека. Хлор - это ядовитый газ, который не раз использовался как смертельное химическое оружие массового поражения. Например, в 1915 году в ходе Первой Мировой войны германские войска применяли его против войск Российской Империи. В мировой истории этот факт известен под названием «Атака мертвецов».


Главная опасность хлора в его высокой активности: он легко вступает в реакцию с органическими и неорганическими веществами. Подобных веществ в очищаемой воде в избытке, так как водозабор ведется в основном из открытых водоемов: рек, озер, водохранилищ. Результат таких реакций - вредные органические соединения: трихлорметаны, хлороформ, хлорноватистая и соляная кислоты, обладающие токсическими, канцерогенными и мутагенными свойствами.


В малых дозах эти соединения не опасны, но они накапливаются в организме и со временем приводят к обострению хронических и развитию новых заболеваний, в том числе онкологических. Чаще всего употребление хлорированной воды вызывает рак мочевого пузыря, почек, желудка, кишечника, гортани и молочной железы, а также способствует развитию атеросклероза, гипертонии, болезней сердца, анемии.


Американские ученые сравнили карту хлорирования воды и карту распространения рака мочевого пузыря и кишечника. Они пришли к выводу, что эти заболевания наиболее распространены в тех районах, где для очистки воды используются бо́льшие концентрации хлора.


Также показательны результаты наблюдений профессора Красовского Г. Н. Он более 40-ка лет изучал воздействие хлора на организм человека и утверждает, что употребление при беременности нескольких стаканов не очищенной от хлора воды в большинстве случаев приводит к выкидышам на ранних сроках. Если же этого не происходит, то у женщин, регулярно пьющих не очищенную от хлора воду, повышается опасность родить ребенка с патологиями, такими как заячья губа и волчья пасть.


Употребляя такую воду лишь изредка, вы как минимум подвергаете себя опасности развития дисбактериоза. Ведь главная причина использования хлора - это его способность убивать вредные бактерии и микроорганизмы. И точно так же он убивает полезную микрофлору: бифидо- и лактобактерии, живущие в кишечнике.


Опасно не только употребление хлорированной воды внутрь, но и купание в ней, а также вдыхание ее ядовитых паров. При длительном нахождении в такой воде, например в ванной или бассейне, в организм человека через кожу и с дыханием поступает в 6-10 раз больше хлорсодержащих веществ, чем при питье. Это не только негативно отражается на состоянии кожи, волос и слизистых оболочек, но и вызывает развитие аллергических реакций, проблем с дыханием, астмы.


Научный медицинский «Журнал аллергологии и клинической иммунологии» опубликовал интересное исследование канадских и французских ученых. Они выявили, что 18 из 23 спортсменов, которые тренируются в бассейнах с хлорированной водой, страдают от одного из видов аллергии, а также имеют изменения в легких аналогичные изменениям у больных астмой.

Как очистить воду от хлора

Во всех городах России для обеззараживания воды коммунальные службы используют хлор или его соединения. В Москве и Петербурге уже появились такие инновационные методы, как озонирование и обработка ультрафиолетом, но они являются лишь дополнительными. Полностью от хлорирования не отказались еще ни в одном городе России.


При очистке воды из скважины также иногда приходится использовать гипохлорит натрия. Например, при большом содержании железа - от 6 мг/л и более - гипохлорит натрия необходим для процесса окисления железа. В итоге очищенная от железа и других загрязнений вода становится хлорированной.


Многие люди ошибочно полагают, что очистить воду от хлора можно с помощью кипячения. На самом деле при кипячении хлор превращается в более опасное и канцерогенное вещество - хлороформ.

Самым безопасным и эффективным способом очистки является фильтрация: с хлором и его соединениями отлично справляются угольные фильтры. Для очистки питьевой водопроводной воды подходят проточные фильтры, которые врезаются в водопровод и устанавливаются под мойкой. Обычно в таком фильтре кроме угольного картриджа есть еще несколько ступеней очистки, поэтому вода очищается от комплекса загрязнений: ила, песка, окалины, солей жесткости, железа, хлора, мутности, цветности, привкуса и запаха.

При проектировании системы водоочистки для частного дома наши технологи также советуют устанавливать колонну с углем. Если в процессе очистки был использован гипохлорит натрия, то активированный уголь эффективно удаляет остатки хлора и улучшает органолептические свойства воды.


В нашей компании есть бесплатная услуга по подбору оборудования. Специалисты проведут для вас консультацию и составят проект системы водоочистки для вашего случая. Чтобы воспользоваться услугой, переходите на страницу .

Обеззараживание питьевой воды путем хлорирования стало настоящим достижением человечества, наряду с открытием пенициллина. Удивительным фактором служит то, что хлор, используемый в войне в качестве оружия, стал служить мирным целям, и, когда-то убивая, в настоящие дни спасает.

Причина этой процедуры вызвана тем фактом, что в природной пресной воде содержится бесчисленное количество микроорганизмов, способных вызывать опасные для жизни человека инфекционные заболевания.

Уничтожить источник заражения можно несколькими способами: кипячение, окисление или облучение. Кипячение и облучение – нерационально. Остается метод окисления, а самый дешевый окислитель – хлор.

Именно поэтому в санитарных целях для , поступающей в водопровод, проводят ее хлорирование. Ученые пытаются разработать более рациональный и безвредный способ, однако, пока безрезультатно.

В некоторых местах воду озонируют, но озон не сохраняется в воде и есть вероятность, что вода, дошедшая через водопроводный кран до потребителя, будет нести в себе болезнетворные организмы.

Каких необходимо придерживаться норм

Фото: анализатор хлора

Точная дозировка хлора – исключительно важный фактор. При недостаточном хлорировании – воду снова могут наполнить вредоносные бактерии. При чрезмерном хлорировании есть опасность излишнего потребления хлора человеком. Питьевая вода теряет свой вкус и становится жесткой.

Норма, служащая расчетной единицей при хлорировании, устанавливается из максимально загрязненного показателя.

Достаточная нормаокислителя в воде варьирует в пределах 0,5 мг/л. Важным фактором является тщательное смешивание обработанной воды с реагентом и нахождение с ним в контакте не менее получаса до потребления.

Методы хлорирования

Фото: хлорирование питьевой воды гипохлоритом натрия

Хлорирование питьевой воды гипохлоритом натрия обеспечивает надежную дезинфекцию от всех патогенных вирусов, бактерий и простейших. Гипохлорит безопасен, так как не обладает взрывоопасными характеристиками.

Кроме того, гипохлорит более активный, чем хлор. Гипохлорит практически не токсичен. В отличие от газообразного хлора хранить, применять, утилизировать несложно.

В последние годы химические заводы выпускают гипохлорит натрия на 60 процентов больше, чем хлорную известь.

Основные достоинства гипохлорит натрия:

  • окислитель не требует хранения и транспортировки химикатов;
  • реагент эффективен против преобладающего числа бактерий.

Существует у данного вида хлорирования и ряд недостатков:

  • активность теряется при продолжительном периоде хранения;
  • бессилен против цист;
  • опасен из-за способности выделять газообразный хлор;
  • накопление хлоратов при концентрации в растворе более 9 рН и 450 мг/л;
  • требует дополнительных мер для возможности хранения, мер по очистке от ионов тяжелых металлов.
Фото: изготовление извести

Хлорная известь – яд. Получается путем воздействия на гашеную сухую известь газообразного хлора. Винипласт, резина и свинец не подвержен разъеданию известью.

Хлорирование питьевой воды хлорной известью довольно популярный метод дезинфекции на водопроводах. Для хранения и транспортировки извести используют железобетонные или деревянные баки.

Внутри поверхность облицовывают кислотоупорной плиткой или обрабатывают цементом. Активного хлора, содержащегося в извести, должно быть не менее 40 процентов.

При хлорировании питьевой воды хлорной известью используют 2-хпроцентный раствор, то есть на каждые 100 литров раствора 5 кг. хлорной извести.

Огромные затраты по изготовлению хлорной извести, небольшое содержание активного хлора в извести и его быстрая потеря из воды делают такую дезинфекцию нерациональной, по сравнению с другими способами.

Еще один распространенный метод обеззараживания воды – хлорирование диоксидом хлора. Диоксид хлора имеет ряд преимуществ, по сравнению с другими реагентами:

  • высокое дезодорирующее и бактерицидное действие;
  • улучшение органолептических свойств воды;
  • отсутствие необходимости транспортировать жидкий хлор;
  • отсутствие хлорной органики в продуктах обработки;
  • не ухудшает вкусовые качества воды, не имеет запаха.

У диоксида хлора есть только один недостаток: сложная технология из-за повышенной взрывоопасности, а, вследствие этого дороговизна метода.

Дехлорирование

Дехлорирование – это процесс очищение воды от хлора путем введения в воду, прошедшую хлорирование, веществ, способных удалить, связать избыточное содержание хлора.

Такими веществами могут быть сульфит натрия, сернистый газ, гипосульфит натрия и другие. Сульфит натрия может иметь бактериальное загрязнение, а, следовательно, может повторно заразить воду.

Одним из наиболее качественных промышленных методов очистки является угольный фильтр. Уголь устраняет неприятный вкус и запах, удаляет хлор и органические соединения.

Дехлорирование углем происходит путем химической реакции, в процессе которой происходит окисление угольной поверхности. Дехлорирование углем тем эффективнее, чем выше температура и ниже рН процесса.

После прохождения питьевой воды через фильтр происходит удаление от примесей, которые вымываются в дренаж при обратной промывки фильтра.

Так как процесс дехлорирования окисляет уголь и разрушает его структуру, обратная промывка гарантирует эффективность дехлорирования.

Фото: угольный-фильтр

Дехлорировать питьевую воду можно в домашних условиях довольно простыми способами:

  • путем кипячения питьевой воды в течение двадцати минут;
  • одной таблеткой витамина С можно дехлорировать до 400 литров воды;
  • путем установки для фильтрации всей воды в доме. Следует учесть, что угольный фильтр требует особого ухода, промывать каждые полгода и менять в зависимости от марки фильтра. Однако подобное дехлорирование обеспечивает высококачественную стопроцентную фильтрацию;
  • путем установки фильтра непосредственно под раковину, что существенно сэкономит семейный бюджет и очистит жизненно необходимый источник влаги.

Фото: фильтр обратного осмоса

Инструкция по хлорированию воды в домашних условиях

Хлорировать воду в домашних условиях, как правило, не является типичной проблемой, так как все мы пользуемся водопроводной питьевой водой, которая уже хлорирована на промышленном уровне.

Однако, если воду необходимо дезинфицировать, важно соблюдать следующие меры:

  • количество хлора для дезинфекции зависит от температуры и продолжительности отстаивания воды. Обычная дозировка составляет 1 мг хлора на литр воды при средней продолжительности отстаивания 30 минут;
  • количество хлора должно быть увеличено в случае отстаивания более получаса, при температуре воды ниже 10 градусов и кислотности выше 7.

Таким образом, чтобы хлорировать воду в домашних условиях, нужно обязательно знать и учитывать все показатели воды, так как хлор в случае передозировки способен вызвать отравление, а в случае недостаточного количества реагента – обеззараживание не будет эффективным.

Важно! После хлорирования воды необходимо произвести дехлорирование воды, чтобы питьевая вода стала пригодной для потребления.

Хлорирование в колодце


Фото: хлорирование воды в колодце

Периодический уход за колодцем необходим в случае потребления воды из него в качестве питья. Борьба с болезнетворными организмами, способными жить в питьевом источнике, серьезный вопрос, который преобладает над проблемами удаления с участка сорняков, листьев и вредных насекомых.

Для может подойти обыкновенный хлорный раствор, такой, как 2/3 основная соль гипохлорита натрия или хлорная известь. Для изготовления раствора 15 мг дезинфицирующего средства разводят в литре воды.

Рассчитывают количество раствора, исходя из формулы: Р=ЕС100/Н, где P – раствор для дезинфекции, Е – объем воды в колодце, С – количество активного хлора в колодце, Н – количество активного хлора в растворе..

Объем воды в колодце можно вычислить, исходя из факта, что кольцо колодца с метровой высотой и диаметром вмещается примерно 700 литров воды.

Хлорирование производится по следующим этапам:

  • очистка стенок колодца. Сначала откачивают воду, затем обрабатывают стенки раствором хлорной извести;
  • снова наполняют колодец. Заливают раствор извести 200 мг на литр холодной воды;
  • раствор заливают в колодец;
  • колодец закрывают на 10-12 часов;
  • на следующий день процедуру повторяют;
  • выкачивают воду, колодец тщательно промывают;
  • до использования питьевой воды нужно подождать неделю с момента последней дезинфекции.

В емкости

При хлорировании воды в емкости, необходимо рассчитать, исходя из дозировки, изложенной в инструкции по хлорированию в домашних условиях, учитывая объем тары.

Польза и вред


Фото: хлорирование воды в емкости

Польза хлорирования заключается в очищении воды от опасных микроорганизмов, которые до открытия данного метода обеззараживания приводили к массовым заболеваниям людей, эпидемиям, иногда с угрозой для жизни.

Однако, несмотря на плюсы хлорирования, следуют знать, что оно имеет и ряд существенных недостатков. При обработке питьевой воды хлором образуются ядовитые и опасные для человека вещества.

Ученые установили, что частота онкозаболеваний напрямую связана с определенной концентрацией хлора в воде. При хлорировании воды образуются токсины, убийственно воздействующие на здоровье человека.

Это мутагенные вещества, имуннотоксичные и канцерогенные вещества. Вода, обработанная хлором, способна вызывать не только злокачественные образования, но влиять на общее состояние кожи, структуру волос, сердце, слизистую оболочку глаз.

Питьевая вода–источник жизни человека. Проблема обеззараживания воды является одной из актуальных проблем всего человечества, так как качество ее природных источников непрерывно ухудшается.

В последнее время все больше исследуются и применяются новые методы обеззараживания воды. Однако их применение намного дороже хлорирования и оно не дает стопроцентной гарантии от повторного заражения питьевой воды уже после дезинфекции.

В Перу вспыхнула вспышка холеры из-за отказа от хлорирования воды в целях предотвращения раковых заболеваний. Таким образом, хлорирование остается практически единственным надежным методом обеззараживания воды.

Видео: Опасность для почечных больных

Невозможно. Для этих целей проводят биологический анализ. Косвенными признаками некачественной воды становятся случаи заболевания домочадцев, неприятный запах из источника, изменившийся вид и даже ее вкус. Эти признаки должны навести на мысль, что пора .

В воду проникают по различным причинам загрязнения, которые влияют на появления неприятного запаха, изменения цвета. В таких случаях необходимо провести дезинфекцию воды

Причиной загрязнения становится попадание в нее мусора и грязи, трупов птиц и животных, пролегание рядом с колодцем канализации, стока сельскохозяйственных химикатов с близлежащих полей, паводки, обильное таяние снега. При подозрении на наличие в колодце болезнетворных микробов проводится обеззараживание питьевой воды.

Химические способы

Если для уничтожения болезнетворных микробов используются химические вещества или их соединения, то говорят, что применяются химические . К ним относятся:

  • Обработка йодом - 3 капли на литр
  • Обработка марганцовкой - 1 г на ведро
  • Использование алюминиевых квасцов
  • Использование серебра или кремния
  • Озонирование
  • Хлорирование

Очистка колодезной воды или дезинфекция скважины проводится хлорированием и марганцовкой.

Использование хлора для обеззараживания

Хлорирование воды - самый распространенный способ дезинфекции. Мероприятие проводится с использованием жидких, твердых или газообразных форм химического элемента и его соединений.

Дезинфекцию колодязной воды можно провести с помощью хлорной извести

Для обеззараживания применяется:

  1. Растворенный в воде хлор - формула хлорной воды содержит молекулы хлора, хлорноватистую и соляные кислоты. Используется для
  2. Твердое соединение - хлорная известь
  3. Жидкий раствор для бытовых нужд «Белизна» - проводится обеззараживание воды гипохлоритом натрия, который входит в

Раз в год проводится полная дезинфекция колодезной воды. Для ее реализации осуществляются следующие этапы:

  • Осушение колодца
  • Проверка целостности шахты, при необходимости ее восстановление
  • Дезинфекция шахты
  • Дезинфекция дна
  • Устройство новой подсыпки
  • Дезинфекция воды

Для этих целей в магазине, который продает средства для дезинфекции, покупаются специальные хлорсодержащие препараты. Если нужно провести экстренное хлорирование питьевой воды, то используется «Белизна» или хлорная известь.

Обеззараживание организовывается по следующей схеме:

  1. Когда откачка воды из колодца закончена, хлоркой чистятся его стенки. Для работы удобно использовать пульверизатор или валик на длинной палке. Подойдет обычная швабра, обмотанная тряпкой. Раствор можно наносить губкой. «Белизна» разводится из расчета пол-литра на ведро
  2. проводится после того, как она снова заполнила шахту. Используется раствор «Белизны» - 1 литр на одно кольцо или хлорная известь - 200 г, которые разведены холодной водой
  3. Подготовленные средства выливаются в колодец, вода перемешивается ведром
  4. Верх колодца затягивается пленкой, закрывается крышкой
  5. Дезинфекция колодцев занимает 12-24 часа, после чего вода несколько раз откачивается. Признаком того, что ее снова можно употреблять, станет отсутствие запаха хлорки из кранов

Если используется хлорка для дезинфекции, микробы гарантированно уничтожаются, при этом после обработки источника желательно сдать воду для проведения бактериологического анализа.

Чтобы очистить колодец, необходимо использовать такие инструменты, как лестница, щетки и т.д.

Обеззараживание марганцовкой

Продезинфицировать колодец можно марганцовкой. Обработка относится к щадящим методам. Чайная ложка порошка разводится ведром воды и выливается в колодец. Скважина откачивается 2-3 раза. На дно кладется кремниевая крошка, помещенная в капроновую сетку. Кремний дезинфицирует воду.

Озонирование

Дезинфекция воды при помощи озона позволяет уничтожить любые содержащиеся в воде болезнетворные микроорганизмы. Процесс очистки не влияет на кислотно-щелочные показатели, не образует дополнительных солей, то есть не имеет побочных эффектов. Приборы для озонирования устанавливаются двумя способами: после источника и прохождения грубой фильтрации или под раковиной.

Помимо обеззараживания, обработка озоном позволяет избавиться от , марганца, сероводорода. Твердые фракции фильтруются встроенным в озонатор . Пить воду после озонатора можно через 20-25 минут. За это время озон успеет разложиться.

Установка озонатора - дорогостоящее предприятие, которое кроме денежных вложений требует тщательного контроля за работой оборудования.

Применение таблетированных средств

При необходимости применяются такие таблетки для очистки воды и колодца, как «Акватабс», «Экобриз», «Септолит». В их состав входит хлор. Предварительная дезинфекция шахты проводится раствором из 4 таблеток на ведро. Используются «Экобриз» или «Септолит».

Через полчаса после очищения стенок обеззараживается содержимое колодца. Используются таблетки «Акватабс» из расчета 40 г на кубометр. Раствор заливается в колодец, который плотно укутывается пленкой и накрывается крышкой. Через 6 часов проверяется состояние воды. Если она не пахнет хлором, то таблетки для обеззараживания воды дополнительно добавляются в количестве 10 г на кубометр. Через 4 часа начинается откачка колодца.

Для любых видов очистки с использованием хлора рекомендуется следующие два дня после обработки кипятить и отстаивать колодезную воду.

Перед тем как начать очистку колодца необходимо откачать с помощью насоса воду

Прочие методы химической очистки

Йод, серебро, поваренная соль, алюминиевые квасцы используются для индивидуального очищения. Приготовленные растворы употребляются для питья через полчаса после смешивания воды с каким-либо из средств.

Физические способы очистки

Обеззаразить воду можно следующими способами:

  • Кипячение - проводится в течение 10 минут, а для очень грязной воды полчаса
  • Фильтрация
  • Ультразвук
  • Ультрафиолет

Это физические методы обеззараживания воды, среди которых особого внимания заслуживает ультрафиолетовая очистка.

Установка УФ-систем для дезинфекции является одним из самых перспективных методов. В этом приборе используется только действие света при полном отсутствии дополнительных реагентов. Электронная система подачи отлажена таким образом, что в обеззараживатель воды автоматически входит определенное количество жидкости и автоматически его покидает после очистки.

Ультрафиолет губителен для всех видов микробов - вегетативных и споровых. Метод УФ-дезинфекции не имеет верхнего предела в дозе устанавливаемого излучения, поэтому она подбирается для любой концентрации болезнетворных микроорганизмов.

По затратам метод стоит между хлорированием и озонированием. Ультрафиолетовые лампы для обеззараживания воды со временем выгорают. Их обслуживание составляет 10% в год от стоимости установки. Вторым недостатком УФ-обеззараживателей является возможность повторного загрязнения уже очищенной воды.

На рисунке представлен принцип действия агрегата по очистке воды

Использование УФ-лучей для дезинфекции воды не единственный способ их применения. Проводится ультрафиолетовое обеззараживание сточных вод, что предотвращает загрязнение водоносного слоя, находящегося близко к поверхности.

Комбинированная очистка

Дезинфекция - процесс комплексный. Для достижения наилучших результатов используются комбинированные методы очистки, то есть совмещаются физические и химические способы. Фильтрация и озонирование, ультрафиолетовое облучение с последующей обработкой хлором и другие комбинации позволяют провести качественное обеззараживание колодезной воды.

Если вода плохо пахнет

Обязательно нужно обращать внимание на то, как пахнет вода. Отсутствие видимого загрязнения не гарантирует ее чистоту. Неприятный запах из источника воды может рассказать о многом:

  • Если вода в колодце пахнет тухлыми яйцами, то в ней присутствует сероводород. Соединение образуется при гниющей органике. Запах самостоятельно никуда не денется, поэтому необходимо выяснить причину и избавиться от него. Сероводород токсичен и опасен для здоровья
  • Если вода из скважины пахнет болотом, то причиной тому является серный колчедан. присутствует в источниках воды, которые питаются от жилы, расположенной в пределах торфяного болота

Употреблять воду с запахом серы нельзя - сначала нужно устранить причину запаха, то есть конкретный вид микроорганизмов, который его вызывает. Для ликвидации сероводорода используются следующие методы:

  1. - молекулы сероводорода задерживаются мембраной
  2. Химический - очистка и обеззараживание воды от сероводорода проводится гипохлоритом натрия
  3. Аэрационный - в качестве окислителя используется кислород с последующей фильтрацией серных фракций, которые выпадают в осадок

Бывают случаи, когда вода из источника не имеет запаха, а вот вода из бойлера воняет. Причиной становятся колонии микроорганизмов, которые поселились внутри нагревательного прибора или в трубах. Проблема устраняется дезинфекцией при помощи хлорной извести или прогревом агрегата в течение ночи. Запах сероводорода из бойлера перестанет появляться, если прибор постоянно используется и греется.

Почему вода горькая

Часто испорченные продукты имеют горький вкус, однако, причина плохого вкуса лежит в другой области. Микроорганизмы не имеют к этому никакого отношения. Горькая вода в колодце бывает из-за ее чрезмерной жесткости. Магниевые и кальциевые соли, которые присутствуют в источнике в больших количествах, грозят образованием камней в почках, испорченными волосами, поврежденной кожей. Вода становится жесткой при прохождении через известняковые породы. Очистка воды из скважины от извести проводится следующими способами:

  • Фильтрация при помощи обратноосмотической мембраны
  • Ионозамещающий метод вытягивает соединения кальция и магния, оставляя их на специальной смоле фильтра
  • Настольный фильтр-кувшин смягчает воду пропусканием через угольный порошок
  • Кипячение оставляет соли на стенках электроприборов

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Дезинфекция и очистка колодца помогают вернуть, сохранить или улучшить качество используемой воды. Постоянный контроль необходим для предотвращения тяжелых заболеваний и медленного отравления организма. Обеспечить правильный уход и эксплуатацию источника помогают системы фильтрации и доступные способы обеззараживания на основе физических, химических и комбинированных методов.

Жители современных городов ежедневно подвергаются воздействию веществ, которые добавляются в водопроводную воду для ее обеззараживания. Информация о том, чем в воде опасен хлор, применяемый для дезинфекции, известна далеко не всем. Однако при частом применении именно этот элемент может стать причиной многих серьезных заболеваний.

Из этой статьи вы узнаете:

  • Что представляет собой хлор и где он применяется
  • Чем опасен хлор в воде для человека и какие степени отравления хлором существуют
  • Чем опасен хлор в воде для детей и беременных женщин

Что такое хлор и где он применяется

Хлор представляет собой простое химическое вещество, обладающее опасными токсичными свойствами. Чтобы сделать хлор безопасным при хранении, его подвергают давлению и пониженной температуре, после чего он превращается в жидкость янтарного цвета. Если эти меры не соблюдать, при комнатной температуре хлор превращается в желто-зеленый летучий газ, обладающий резким запахом.

Хлор используется во многих отраслях промышленности. В бумажном и текстильном производствах он применяется в качестве отбеливателя. Кроме того, хлор используют при создании хлоридов, хлорированных растворителей, пестицидов, полимеров, синтетических каучуков и хладагентов.

Открытие, позволившее применять хлор в качестве обеззараживающего вещества, можно назвать одним из самых знаменательных достижений науки ХХ века. Благодаря хлорированию водопроводной воды удалось снизить уровень заболеваемости кишечными инфекциями, которые были широко распространены во всех городах.

Поступающая из природных водоемов в городской водопровод вода содержит множество отравляющих веществ и возбудителей инфекционных заболеваний. Пить такую воду без обработки крайне опасно любому человеку. Для обеззараживания воды используются хлор, фтор, озон и другие вещества. Из-за низкой стоимости хлора он активно применяется для дезинфекции воды и для очищения водопроводных труб от скопления попавшей туда растительности. Такой метод помогает снизить вероятность засорения городского водопровода.

Чем опасен хлор в воде для организма человека

Благодаря хлорированию современный человек может без боязни утолять жажду водой прямо из-под крана. Однако хлор в воде опасен тем, что он может стать источником многих заболеваний. При химической реакции с органическими веществами хлор создает соединения, способные вызвать тяжелые болезни. Кроме того, взаимодействуя с лекарствами, витаминами или продуктами, хлор способен менять их свойства с безвредных на опасные. Результатом такого влияния могут стать изменения обмена веществ, а также сбой иммунной и гормональной систем.

Попадая в организм человека через дыхательные пути или кожные покровы, хлор может спровоцировать воспаления слизистых оболочек рта, пищевода, способствовать обострению или развитию бронхиальной астмы, появлению кожных воспалительных процессов и повышению уровня холестерина в крови.

Если в организм человека с водой попадает большое количество хлора, это может проявиться в раздражении дыхательных путей, хрипах, затрудненном дыхании, болях в горле, кашле, стеснении в груди, раздражении глаз и кожи. Тяжесть последствий для здоровья зависит от способа воздействия, дозы и продолжительности влияния хлора.

Задумываясь о том, чем опасен хлор в воде и не стоит ли отказаться от его применения из-за очевидной опасности этого вещества, необходимо учитывать, что вода, не прошедшая необходимую дезинфекцию, способна вызвать множество заболеваний. В связи с этим применение хлора для очистки воды представляется меньшим из двух зол.

Чем опасен хлор в воде: четыре степени отравления

При легкой степени отравления хлором могут наблюдаться следующие признаки:

    Раздражение слизистых оболочек рта и дыхательных путей;

    Навязчивый запах хлора при вдыхании чистого воздуха;

  • Слезотечение.

Если наблюдаются такие признаки, значит, нет необходимости в лечении, поскольку они исчезают по истечении нескольких часов.

При средней степени отравления хлором наблюдаются следующие симптомы:

    Затрудненное дыхание, иногда приводящее к удушью;

    Слезотечение;

    Боли в груди.

При такой степени отравления хлором необходимо начать своевременное амбулаторное лечение. В противном случае бездействие может привести к отеку легких через 2–5 часов.

При тяжелой степени отравления хлором могут наблюдаться следующие симптомы:

    Внезапная задержка или остановка дыхания;

    Потеря сознания;

    Судорожные сокращения мышц.

Для нейтрализации тяжелой степени отравления хлором необходимо срочно начать реанимационные действия, включающие искусственную вентиляцию легких. Последствия такого воздействия хлора могут привести к поражениям систем организма и даже смерти в течение получаса.

Молниеносное течение отравления хлором развивается стремительно. Симптомы проявляются в виде судорог, вздутых вен на шее, потере сознания и прекращении дыхания, которые приводят к смерти. Излечение при такой степени отправления хлором практически невозможно.

Может ли хлор в воде вызвать раковые заболевания

Хлор в воде опасен своей повышенной активностью, благодаря которой он легко вступает в реакцию со всеми органическими и неорганическими веществами. Нередко поступающая в городской водопровод вода даже после очистных сооружений содержит растворенные химические отходы промышленности. Если такие вещества вступают в реакцию с хлором, добавленным для обеззараживания в воду, в результате образуются хлорсодержащие токсины, мутагенные и канцерогенные вещества и яды, в том числе диоксиды. Среди них наибольшую опасность представляют:

    Хлороформ, обладающий канцерогенной активностью;

    Дихлорбромметан, хлоридбромметан, трибромметан – оказывают мутагенное воздействие на организм человека;

    2-, 4-, 6-трихлорфенол, 2-хлорфенол, дихлорацетонитрил, хлоргиередин, полихлорированные бифенилы – являются иммунотоксичными и канцерогенными веществами;

    Тригалогенметаны – канцерогенные соединения хлора.

Современная наука изучает последствия накопления в теле человека хлора, растворенного в воде. Согласно проведенным опытам, хлор и его соединения могут спровоцировать такие опасные заболевания, как рак мочевого пузыря, рак желудка, рак печени, рак прямой и ободочной кишки, а также болезни органов пищеварения. Кроме того, хлор и его соединения, попавшие в организм человека с водой, могут вызвать болезни сердца, атеросклероз, анемию, повышение артериального давления.

Научные исследования хлора как возможной причины онкологических заболеваний начались еще в 1947 году. Однако лишь в 1974 году были получены первые подтверждающие результаты. Благодаря новым технологиям анализа удалось установить, что в водопроводной воде после обработки хлором появляется небольшое количество хлороформа. Опыты на животных подтвердили, что хлороформ способен спровоцировать развитие онкологических заболеваний. Такие результаты были получены и в результате статистического анализа, показавшего, что в тех регионах США, жители которых пьют хлорированную воду, показатель заболеваемости раком мочевого пузыря и кишечника выше, чем в других областях.

Последующие исследования показали, что этот результат не может считаться стопроцентно достоверным, поскольку предыдущие опыты не учитывали прочие факторы, влияющие на жизнь населения этих регионов. Кроме того, во время практического лабораторного анализа подопытным животным вводилось такое количество хлороформа, которое в разы превышает показатели этого вещества в обычной водопроводной воде.

Чем опасен хлор в воде для детей

Многие болезни у детей раннего возраста могут быть вызваны употреблением воды, содержащей растворенный в ней хлор. К таким заболеваниям относятся ОРВИ, бронхит, пневмония, фенит, болезни желудочно-кишечного тракта, аллергические проявления, а также некоторые инфекции типа кори, ветряной оспы, краснухи и т. д.

Хлор также применяется для дезинфекции воды в общественных бассейнах. Если концентрация этого вещества в воде опасно превышена, результатом такой халатности могут стать массовые отравления детей. Такие случаи, к сожалению, нередки. Кроме того, вдыхание воздуха рядом с бассейном, для дезинфекции воды в котором используется хлор, может быть опасно для легких человека. Этот факт был подтвержден результатами исследования, в ходе которого 200 школьников в возрасте от 8 до 10 лет ежедневно находились в этой среде более 15 минут. В результате выяснилось, что у большинства испытуемых было отмечено ухудшение состояния тканей легких.

Чем опасен хлор в воде при беременности

Исследования британских ученых из Бирмингема подтвердили, что употребление беременными женщинами водопроводной воды, содержащей хлор, может спровоцировать у плода развитие опасных врожденных дефектов, например, пороков сердца или мозга.

Этот вывод был сделан на основе анализа данных о 400 000 младенцах. Задачей исследования было выявить зависимость между 11 наиболее распространенными врожденными пороками развития плода и содержанием хлора в питьевой воде. Оказалось, что хлор и хлорсодержащие вещества, растворенные в воде, в полтора и даже в два раза увеличивают риск развития трех опасных врожденных дефектов плода:

    Порок межжелудочковой перегородки сердца (отверстие в перегородке между желудочками сердца, которое приводит к смешиванию артериальной и венозной крови и хронической нехватке кислорода).

    «Волчья пасть».

    Анэнцефалия (полное или частичное отсутствие костей свода черепа и мозга).

Чем опасен хлор в воде, когда вы принимаете душ

Многие из вас могут сейчас возразить, что если не употреблять водопроводную воду для питья, то можно избежать риска попадания хлора в организм. Однако это не так. Хлорированная вода во время гигиенических процедур также может принести вред. Из-за воздействия хлора, содержащегося в воде, кожа человека лишается естественной жировой оболочки. Это приводит к сухости и преждевременному старению эпидермиса, а также может спровоцировать зуд или аллергические реакции. Подвергшиеся воздействия растворенного в воде хлора волосы становятся сухими и ломкими. Медицинские исследования показали, что часовая ванна с водой, содержащей избыточное количество хлора, соответствует 10 литрам выпитой хлорированной воды.

Как уберечься от воздействия хлора в воде

Поскольку хлорирование водопроводной воды в России осуществляется повсеместно, решение проблем, возникающих в результате такого обеззараживания, должно осуществляться на государственном уровне. Сегодня радикальный отказ от технологии добавления хлора в питьевую воду невозможен, поскольку для его осуществления понадобится заменить всю трубопроводную систему городов и установить дорогостоящие очистные сооружения. Реализация такого проекта потребует больших финансовых и временных затрат. Тем не менее, первые шаги к общегосударственному отказу от добавления хлора в питьевую воду уже сделаны. Ну а вы уже сегодня можете принять меры, которые помогут обезопасить вас и вашу семью от вредного воздействия хлора.

    Используйте специальную фильтрующую насадку для душа. Она позволит существенно снизить содержание хлора в попадающей на вашу кожу воде.

    После посещения общественных бассейнов необходимо в обязательном порядке принимать душ, а во время плавания пользоваться защитными очками.

    Смягчающие средства помогут восстановить мягкость кожи после душа или бассейна, снижая риск возникновения зуда и раздражения.

    Не используйте воду, содержащую хлор, для купания маленьких детей.

Для нейтрализации хлора в воде применяются следующие препараты:

    Известковое молоко, для изготовления которого одну весовую часть гашеной извести заливают тремя частями воды, тщательно перемешивают, затем сверху сливают известковый раствор (например, 10 кг гашеной извести + 30 литров воды);

    5 %-ный водный раствор кальцинированной соды, для изготовления которого две весовых части кальцинированной соды растворяют при перемешивании с 18 частями воды (например, 5 кг кальцинированной соды + 95 литров воды);

    5 %-ный водный раствор едкого натра, для которого две весовых части едкого натра растворяют при перемешивании с 18 частями воды (например, 5 кг едкого натра + 95 литров воды).

Опасен ли хлор в воде после отстаивания и кипячения

Из этой статьи вы подробно узнали, чем опасен хлор в воде. И, конечно, многие задаются вопросом о том, как ликвидировать или хотя бы минимизировать последствия добавления хлора в питьевую воду. Народные советы предлагают два наиболее простых способа – отстаивание и кипячение.

Отстаивание водопроводной воды является одним из наиболее распространенных методов очищения воды. Действительно, хлор и его опасные соединения непостоянны, а потому легко распадаются и улетучиваются при контакте с воздухом. Для упрощения этого процесса воду необходимо налить в стеклянную или эмалированную емкость с большой поверхностью контакта с воздухом. По истечении 10 часов хлор практически полностью исчезнет, а вода будет пригодна для питья.

Однако такой способ очищения воды не избавляет ее от органических веществ, которые могут в ней содержаться после прохождения по городской водопроводной системе. Находясь в открытой емкости при комнатной температуре, эти микроорганизмы начинают активно размножаться, и уже через сутки вода может приобрести характерный затхлый запах. Пить такую воду крайне опасно, поскольку в ней могут находиться возбудители кишечных заболеваний.

Метод кипячения удаляет из воды не только хлор и его соединения, но и убивает микроорганизмы, которые не являются устойчивыми к высоким температурам. Однако после остывания кипяченая вода снова становится идеальным местом для размножения опасных микроорганизмов, которые попадают в нее из атмосферного воздуха. Поэтому хранить кипяченую воду нельзя. Кроме того, постоянное употребление такой воды может привести к развитию опасной мочекаменной болезни.

Самый надежный способ очистки воды от хлора

Уберечься от опасного влияния хлора возможно. Прежде всего, для этого необходимо установить систему водоочистки. Современный рынок предлагает множество систем для очистки воды от хлора и других вредных веществ. Не тратьте свое драгоценное время на поиски подходящего именно вам варианта, лучше доверьтесь профессионалам.

Компания Biokit предлагает широкий выбор систем обратного осмоса, фильтры для воды и другое оборудование, способное вернуть воде из-под крана ее естественные характеристики.

Специалисты нашей компании готовы помочь вам:

    Подключить систему фильтрации самостоятельно;

    Разобраться с процессом выбора фильтров для воды;

    Подобрать сменные материалы;

    Устранить неполадки или решить проблемы с привлечением специалистов-монтажников;

    Найти ответы на интересующие вопросы в телефонном режиме.

Доверьте очистку воды системам от Biokit – пусть ваша семья будет здоровой!



Похожие публикации