Металлы в воде: почему их содержание нужно контролировать

В питьевой воде, согласно СанПиН 2.1.3684-21, не допускается превышение предельно допустимых концентраций алюминия, бария, кадмия, марганца, бериллия, железа, молибдена, мышьяка, ртути, никеля, стронция, хрома, свинца, селена, цинка и металлоида бора. Рассказываем, почему эти показатели имеют важное значение и какими методами выявляют концентрацию металлов в воде.

Фото: Unsplash

Какие металлы опасны для здоровья

Не все металлы из списка контролируемых опасны для здоровья. Например, уровень железа говорит скорее о качестве воды, само по себе оно практически не наносит вреда человеку, потому что плохо усваивается и легко выводится. Другое дело металлы с токсическими свойствами, способные накапливаться в организме.

• Свинец — высокотоксичный металл, воздействующий на нервную систему.
• Ртуть (в форме метилртути) — мощный нейротоксин, способный приводить к неврологическим нарушениям.
• Мышьяк — природный металлоид, который может вызывать поражения кожи и сердечно-сосудистой системы при попадании в питьевую воду.
• Кадмий — токсичный тяжелый металл, способный вызвать повреждение почек.
• Медь — может приводить к повреждению печени и почек при значительном превышении предельно допустимой концентрации.
• Шестивалентный хром (также известный как хром-6) — обладает канцерогенным действием на ткани легких, желудка и кишечника.
• Алюминий — считается безопасным в небольших количествах, но высокие уровни алюминия в питьевой воде считаются фактором риска для развития неврологических расстройств.
• Железо — металл необходим организму, но в высоких концентрациях может приводить к желудочно-кишечному дискомфорту, а также способствовать росту патогенных бактерий в системе водоснабжения.
• Цинк — высокий уровень цинка в питьевой воде может привести к желудочно-кишечным расстройствам.
• Никель — хроническое воздействие высоких концентраций никеля в питьевой воде оказывает канцерогенное действие на организм.

Хронические отравления металлами происходят при длительном, порой многолетнем употреблении внутрь жидкостей или продуктов (реже – при вдыхании воздуха) с повышенным содержанием токсических элементов. Интоксикация развивается постепенно. Ее клиническая картина может напоминать развитие различных хронических заболеваний, но лечение по протоколу в этом случае не будет эффективным. Диагностика таких состояний может длиться годами: даже прекращение контакта с отравляющим веществом на длительный срок не всегда приводит к улучшению.

Какими методами проводится анализ

Практически все металлы, концентрацию которых необходимо контролировать в питьевой воде, можно определить методом атомно-эмиссионной спектрометрии. Исключение — ртуть. Для анализа на этот металл применяют только метод атомно-абсорбционной спектрометрии.

Для ряда элементов есть и альтернативные методы: фотометрия, флюорометрия, инверсионная вольтамперометрия. Кроме того, количество хрома можно измерять хемилюминометрией, бора — спектрофотометрией, стронция — эмиссионной пламенной фотометрией, мышьяка — титриметрией.

Несмотря на обилие возможных методов, на практике в аккредитованных лабораториях заключения которых признаются государственными органами, обычно используются методы атомной спектрометрии, основанные на фиксации свойств атомов конкретных веществ. Это более точные методы. Значительная часть операций автоматизирована, что снижает влияние на результат человеческого фактора.

Однако бывают ситуации, когда проведение анализа атомными методами невозможно. Например, точному определению алюминия препятствуют высокие концентрации в пробе железа, молибдена, марганца, ванадия, меди. В этом случае анализ проводится другими методами.

В каких случаях необходимо проводить анализ

Периодически проверять на наличие токсических металлов необходимо любой источник воды. Даже если тяжелых металлов не было обнаружено при предыдущих исследованиях, они могут появиться, например, потому что в грунтовые воды попали стоки предприятий.

Вода из систем централизованного водоснабжения гораздо более безопасна, но единичные случаи превышения показателей (например, по свинцу) встречаются и в ней. Это бывает крайне редко и связано с нарушениями технологии ремонта водопроводных сетей.

Если вы употребляете воду из скважины, колодца или пользуетесь другим нецентрализованным источником водоснабжения, элементный анализ воды следует проводить ежегодно. Лучшее время для этого — период после снеготаяния.