вода содержит фториды что это
Содержание фтора в питьевой воде
В РФ содержание фтора в питьевой воде занижено. Открытые водоемы имеют концентрацию меньше 0,5 миллиграммов в одном литре воды. Только Уральский и Подмосковные регионы характеризуются завышенным значением этого показателя – около 4,4 мл/л. Во многих стран СНГ и России началась активная фторизация воды. Сегодня технологии развиты не так хорошо, что бы быть внедренными во все районы. Многие ученые начинают оспаривать оправданность фторизации. Статистика указывает на снижение заболеванием кариесом, что говорит в пользу внедрения программы. Однако избыток фтора приводит к развитию серьезных заболеваний. Не всегда можно контролировать количество постигаемого фтора с разных источников. Отрицательное влияние внесение фтора в сточные воды, а потом и в водоемы, отмечено в экологической обстановке. Длительное воздействие повышенной концентрации пока не изучено.
Фтор в водоисточниках
На нашей планете фтор является распространенным элементом. Однако в свободном состоянии он встречается не часто. Фтор самый электроотрицательный и реакционный: реагирует со всеми веществами при любой температуре. В естественной среде он часто встречается в соединении с кальцием или алюминием. В промышленных целях используют плавиковый шпат, который содержит почти 50% фтора. Основная добыча ведется в России, США, Казахстане, Мексике.
В природных источниках воды содержание фтора объясняется его способностью легко растворяться. Концентрация может доходить до 100 мг/л.
Содержание фтора в воде из подземных источников обусловлено:
Более 25 мг/л фтора содержится в индийских, кенийских и южноамериканских водах. Почти все белорусские и российские подземные воды имеют более 1,5 мг/л, а большая часть украинских вод – менее 0,5 мг/л. Воды на поверхности земли имеют меньшую концентрация – до 0,3 мг/л. Исключением являются азербайджанские и казахстанские водоемы – до 11 мл/г.
Поступаемое в организм количество фтора зависит от рациона питания, качества питьевой воды и воздуха. Различный климат ведет к разному потреблению воды. Поэтому необходимо внимательно следить за ее очисткой. При использовании зубной пасты с фтором, в организм может попадать до 50 мкг фтора, а если полоскать зубы эликсиром – около 2 мг. Различные лекарственные препараты и фторсодержащий воздух могут значительно увеличить ежедневное потребление фтора.
Влияние фтора на организм человека
Основным источником фтора являются соли в питьевой воде и пищи. Они попадают в желудочно-кишечный тракт и переносятся кровью ко всем органам. Почти половина фтора оседает в костях и зубах. Постепенно кости освобождают лишний фтор, он с остальными солями выводится наружу. У детей и подростков оседает больший объем фтора, а отдается – меньше. Так же фтор аккумулируется в аорте в виде соединений с кальцием. Частым заболеванием является кальциноз аорты – атеросклероз.
В костях фтор накапливается из-за схожести с кальцинированными тканями. Фторид-ионы занимают место гидроксильных ионов в костях благодаря ионному обмену и рекристаллизации.
Кислотная среда пагубно действует на фторапатиты и ведет к их разрушению. Фтор сокращает костную резорбцию. Так же без него не образуются гидроксиапатиты, которые образуют новые кости.
Количество фтора в организме зависит от:
В зависимости от возраста фтора должно быть 100-9700 мг/кг, а в зубах – 90-16000 мг/кг. Разные слои зубной эмали имеют различную концентрацию фтора.
Освобожденный костями фтор выходит через мочу. Для выведения фторидов необходимо от 1 недели до 8 лет.
Биогенное назначение фтора:
Фтор может быть не только полезным, но и вредным. Ион фториды – ингибитор ферментов и приводит к нарушению импульсов нервной системы. Одни врачи считают, что последствия избыточного воздействие иона фтора и ферментов быстро прекращается при снижении поступаемого фтора. Другие ученые говорят про серьезные необратимые отклонения в работе организма.
Влияние фтора на организм человека начали изучать еще в 1931 году. Было доказано, что дефицит фтора в питьевой воде (до 0,2 мг/л) приводит к значительному росту числа зубных заболеваний. Концентрация выше 5 мг/л является основным источником гиперфторирования человека. Особенно страдают от флюороза дети в период активного роста: зубы деформируются и меняют цвет, страдает скелет. Флюороз опорно-двигательного аппарата имеет три стадии. Первые две не проявляются внешне. Только рентгеновское исследование может показать деформацию формы и поверхности костей таза, позвоночника. Основными симптомами являются: болевые ощущения в суставах, мышечная слабость, расстройство желудка и кишечника, снижение аппетита. Со временем боль начинает носить постоянный характер, наблюдается кальциноз связок, остеопороз, острые шпоры на костях. Конечной стадией может стать соединение частей позвоночника, который изменяет форму человека. Если в организм каждый день будет поступать 20 мг фтора на протяжении 2 лет, то человек будет иметь флюороз уродующей стадии. Во многих африканских странах, а так же Китае и Индии большая часть населения имеет изменения в скелете.
Алюминиевое производство характеризуется высокой концентрацией фтора в воздухе и близлежащих водных источниках. У населения отмечается флюороз, нарушенная работа печени, сердечно-сосудистой системы.
В 1992 году на Аляске в питьевую воду дополнительно вводили фтор до полезной концентрации. Однако произошел сбой оборудования, что привело к потреблению воды с большим содержанием фтора более 6 месяцев. Пострадало около 300 человек. Это наглядный пример, что необходимо ответственно подходить к фторированию питьевой воды.
Сегодня полностью не изучено влияние фтора на организм взрослых людей и детей. Оптимальной концентрацией считается 1 мг/л. Такое количество помогает бороться с кариесом и не приводит к флюорозу.
Фторирование питьевой воды
Первый раз фторирование использовалось в 1945 году в США. Сегодня оно характерно 39 странам во всем мире. Фторирование питьевой воды поддержано многими медицинскими организациями.
Для фторирования воды используют фтораторные установки для коммунального водоснабжения. Для жарких стран рекомендуют содержание фтора – до 0,7 мг/л, а с умеренным климатом – до 1 мг/л. В нашей стране существует специальный ГОСТ 2874-90.
Основными причинами фторирования являются:
Для фторирования питьевой воды необходимо:
Плюсами фторирования воды:
В сельской местности или малонаселенных городах рекомендуют использовать фторобогащенную воду заводского производства. Так же популярны школьные программы фторирования воды, когда в бак с водой добавляют раствор фторида.
Очистка воды от фтора
Для снижения содержания фтора в питьевой воде используют несколько методов:
При химической очистки воды используют определенные реагенты. Часто это оксиды алюминия и магния. Ионы фтора и фторидов связываются и удаляются. Полную очистку питьевой от фтора это метод не гарантирует. Но он дешевый и возможен в промышленном производстве.
Электролитический способ применяют в качестве предварительной очистке. Он снижает износ фильтров и удаляет крупные загрязнения.
Фильтры с активированным углем являются дешевым способом очистки питьевой воды. Однако он будет эффективен только при частой замене. Наиболее приемлемый эконом вариант для домашней фильтрации.
Большую продуктивность имеют фильтры с обратным осмосом. Специальная мембрана не пропускает примеси и органику.
В промышленности удаления фторидов используют отстойник, в который погружают алюминиевые электроды. Совмещаются два метода очистки: электролитическая очистка и осаждение диоксидом алюминия фторидов. Дополнительно на электроды оседают медь, железо и др. вредные вещества.
Специалисты рекомендуют для дома использовать мембранные фильтры. Если необходимо фильтровать всю воду, то используют гибридную систему с несколькими степенями очистки. Допускается разделение потоков воды: для питья и для бытовых нужд. Внешние действие фтора не столь губительно, как внутреннее.
Фториды в воде
Общая информация:
Фториды — это химические соединения фтора с другими элементами. Основным источником фтора являются соли в питьевой воде и пище. Попадая в организм, они с кровью распространяются ко всем органам.
В отличие от загрязнения по железу, мутности или жесткости, превышение ПДК по фторидам невозможно ощутить визуально. Фториды в воде не оставят следы накипи на чайнике, также вы не увидите рыжих разводов на сантехнике. Тем не менее, избыток фторидов в воде несёт существенную опасность для здоровья человека.
Влияние фторидов на здоровье человека:
Еще в 90-х годах XIX столетия ученый Фредерик МакКей изучал влияние фтора на состояние зубов человека в течение тридцати лет! Маккей практиковал в Колорадо и заметил, что большинство его пациентов имеют коричневые зубы (в то время еще не существовало понятия флюороза). Жителей штата Техас с коричневыми зубами было так много, что в США пошло идиоматическое выражение «Техасские зубы». Не смотря на некрасивый вид зубов, жители штата Техас редко имели кариес по сравнению с жителями других штатов. Наконец, в 1931 году была опубликована научная статья, которая свидетельствовала об отрицательной корреляции содержания фторид-иона в воде и уровня кариеса.
Тем не менее, избыток фтора приводит к росту числа зубных заболеваний, в частности к флюорозу (заболевание, характеризующееся появлением темных пятен на зубах), от которого чаще всего страдают дети. Также высокий уровень потребления фтора приводит к деформации костей скелета и изменению процессов обмена веществ.
По этой причине перед исследователями возник вопрос об оптимальном уровне фтора в воде.
В 1962 Служба общественного здравоохранения США рекомендовала потребление воды с концентрацией фторидов от 0,7 мг/л до 1,2 мг/л. В 2015 году рекомендуемый уровень сдвинулся на уровень нижней границы: 0,7 мг/л.
В 2011 году Всемирная организация здравоохранения сообщила, что концентрация фторидов 1,5 мг/л должна являться предельно допустимой. Австралийские исследователи в 2007 году опубликовали статью, где рекомендовали употребление воды с концентрацией фторидов от 0,6 мг/л до 1,2 мг/л.
Известно, что около 50% всего фтора, поступающего в организм, депонируется в костных тканях. Оставшиеся 50% выводятся из организма в процессе выделения.
Нормы СанПиН по фторидам:
В России согласно СанПиН 2.1.4.1074-01 максимально допустимое содержание фтора в воде составляет 1,5 мг/л.
СанПиН 2.1.4.1116-02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества» относит к высшей категории бутилированную воду с концентрацией фторидов от 0,6 мг/л до 1,2 мг/л. Нормативные требования к воде детского питания еще жестче. Концентрация фторидов в такой воде не должна превышать 0,7 мг/л.
Вы можете заказать анализ воды на фториды, заполнив соответствующую форму здесь или позвонив по телефону +7(495)150-15-93.
14 фактов об опасном Фториде
Защитники фторида говорят, что его использование в муниципальных системах водоснабжения не вызывает никаких неблагоприятных проблем со здоровьем. Однако результаты научных исследований ясно говорят об обратном.
Было проведено масштабное исследование фтора в отношении рака, врожденных дефектов и рисков для дыхательной, желудочно-кишечной и мочевыделительной систем. Кроме того, крайне мало исследований, было сделано для выявления его неврологических последствий. В настоящее время существуют серьёзные факты о рисках для здоровья, связанных с фторированием, которые больше нельзя игнорировать. Как результат, сама практика фторирования, ставится под сомнение большинством стран мира.
1. Фторид канцероген
Фторид был признан потенциальным канцерогеном, токсикологической программой Национального института онкологии США. Дальнейшие исследования департамента здравоохранения Нью-Джерси, подтвердили 6,9-кратное увеличение рака костей у молодых мужчин. Более ранние исследования показали 5% рост всех видов рака, во «фторированных сообществах».
Исследователи установили его связь с раком, потому что половина проглоченного фтора откладывается в костях. А фтор стимулирует рост в конце костей, где возникает остеосаркома (рак костей).
2. Большинство развитых стран, не фторируют свою воду
Большинство развитых стран не фторируют свою воду. Например в Западной Европе, только 3% населения потребляют фторированную воду. И только в 11 странах мира, более 50% населения пьют фторированную воду: Австралия (80%), Бруней (95%), Чили (70%), Гайана (62%), Гонконг (100%), Ирландская Республика (73%), Израиль (70%), Малайзия (75%), Новая Зеландия (62%), Сингапур (100%) и Соединенные Штаты (64%). В общей сложности это 377.655.000 миллионов человек, пьют искусственно фторированную воду. Это составляет 5% населения планеты.
3. Фтор увеличивает переломы костей
Употребление фторированной воды удваивает число переломов бёдер, как у пожилых мужчин, так и у женщин. Даже чрезвычайно низкие уровни фторирования воды 0,1 ppm, всё ещё приводили к статистически значимому увеличению переломов бёдер (Бордоское исследование JAMA 1994 года).
4. «Фторированные страны», не имеют меньше проблем с кариесом
По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), нет никакой заметной разницы, в кариесе зубов между странами. Которые фторируют свою воду, и теми, которые этого не делают. Снижение кариеса зубов, которое США пережили за последние 60 лет, часто объясняется фторированной водой. Это также произошло во всех развитых странах, большинство из которых не фторируют свою воду. Также не было обнаружено никакой зависимости, между уровнем фтора в воде и кариесом зубов.
5. Фторированная вода влияет на интеллект и нейроповеденческое развитие у детей
Хотя было доказано, что фторид вызывает нейротоксичность у животных. Сейчас очень мало опубликованных исследований, посвящённых острому отравлению фтором и нейротоксичности, у взрослых и детей. Эта статья была написана в журнале, опубликованном Национальным институтом науки об окружающей среде. Там же был проведён систематический обзор и метаанализ опубликованных исследований. С целью изучения последствий повышенного воздействия фтора и замедленного нейроповеденческого развития у детей.
К такому выводу пришла команда исследователей «Valdez-Jimenez». Исследователи Анна Л. Чой, Гуйфань Сан, Ин Чжан и Филипп Гранджан. Они исследовали базы данных «MEDLINE», «EMBASE», «Water Resources Abstracts» и «TOXNET» в 2011 году. Исследование населения в районах с высоким содержанием фтора, имели значительно более низкие показатели интеллекта, чем те, кто жил в районах с низким содержанием фтора.
6. Фторирование увеличивает вероятность бесплодия
Установлено, что вероятность бесплодия у женщин увеличивается при фторировании воды. Учёные управления по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA). Сообщили о тесной связи, между снижением общего коэффициента плодовитости у женщин, в возрасте от 10 до 49 лет и увеличением уровня фтора. Они также сообщили, что результаты всех исследований на животных, проведённых на сегодняшний день. Показывает, что фтор отрицательно влияет на плодовитость у большинства видов животных.
7. Фторирование не является естественным процессом, а фторид питательным веществом
Фториды естественным образом находятся в некоторых областях, приводя к высоким уровням фтора, в некоторых районах водоснабжения. Сторонники фторирования, часто используют это для своих оправданий. Однако, не все природные вещества являются автоматически безопасными, например мышьяк.
Кроме того, фторид добавляемый в большинство источников водоснабжения, не является природной разновидностью. А скорее фторкремниевой кислотой, которая улавливается в устройствах для борьбы с загрязнением воздуха. При производстве фосфорных удобрений в промышленности. Эта улавливаемая фтористая кислота, является наиболее загрязнённым химическим веществом, добавляемым к общественному водоснабжению.
Термин «фторидная добавка» является неправильным, поскольку он подразумевает, что продукт является пищевой добавкой, такой как кальций и другие питательные вещества. Однако фторид, не является питательным веществом. Питательные вещества — это то, к чему наш организм предъявляет физиологические требования — они не являются обязательными, но мы нуждаемся в них.
Термин «фторидная добавка» также является неправильным, потому что большинство пищевых добавок, можно приобрести без рецепта врача. Фтористые добавки, не могут быть приобретены без рецепта. Они доступны только по рецепту лицензированного стоматолога или врача.
8. Высокое потребление фторидов, приводит к Флюорозу
Флюороз — это дефект зубной эмали, вызванный чрезмерным потреблением фтора, в течение первых 8 лет жизни. Непрозрачные белые пятна и коричневые уродливые зубы, вызваны фтором. Флюороз в настоящее время, поражает двух из пяти детей в США. Хотя он редко встречается в Калифорнии. Калифорния является наименее фторированным штатом, с менее чем 16% населения страны.
Общие причины флюороза включают: фторированную питьевую воду (особенно в младенчестве) и приём фтористой зубной пасты. А также использование фтористых таблеток и потребление обработанных пищевых продуктов (полуфабрикатов и фастфуда), приготовленных с фторированной водой.
9. Фтор разрушает шишковидную железу
Британский исследователь обнаружил, что клетки шишковидной железы, которая содержит кальцинированные отложения накапливающие фтор. Так же были восприимчивы к токсичности, вызванной фтором, как и зубообразующие клетки. Однако, в отличие от зубов, шишковидная железа не может быть видна невооруженным глазом. Как отмечает исследователь, безопасность применения фторидов, в конечном итоге основывается на предположении. Что развивающиеся эмалевые клетки, наиболее чувствительны к токсическому воздействию фторида.
Результаты этого исследования показывают, что пинеалоциты могут быть так же восприимчивы к фтору, как и развивающийся эмалевый орган. Шишковидная железа контролирует ваши биологические часы, обеспечивает хороший сон и работает с надпочечниками, чтобы справиться со стрессом. А также обеспечивает питание и уход за вилочковой железой, обеспечивая круглосуточную связь с остальной эндокринной системой, о том как идут дела в человеческом организме.
10. Фторид не одобрен, управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов (FDA) США
Как давно признано управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов США, фторид не является необходимым для здоровья человека или его развития. Таким образом, при использовании профилактики заболеваний, «FDA» считает фтор лекарственным средством. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, никогда не утверждало дополнение фторида, как безопасный и эффективный.
«FDA» также предоставило ложную информацию конгрессу США в 2000 году. Заявив, что никогда не отклоняла добавку фтора.
Международная академия медицины полости рта и токсикологии. Классифицировала фторид, как неутвержденный стоматологический препарат, из-за его высокой токсичности.
11. Большинство людей подвергаются чрезмерному воздействию фтора, из-за пестицида Криолита
Его обнаружили в виноградных продуктах, особенно в белом винограде, выращенным в США. Многие соковые напитки, которые не обозначены как «виноградный сок», использовали его в качестве ингредиента. Таким образом, использование Криолита загрязняет многие соки фторидом. Криолит также разрешается добавлять к следующим продуктам, хотя неясно, сколько производителей на самом деле делают это, и каковы добавленные уровни фторида:
Ключевым способом избежать воздействия фтора из Криолита, является отказ от покупки неорганических виноградных продуктов, в частности напитков из белого винограда.
12. Министерство сельского хозяйства США, допустило фторид для написания на органических этикетках
Фторид является стойким и неразлагаемым ядом, который накапливается в почве, растениях, дикой природе и людях. Многие органические фермеры могут не знать, что это высокотоксичное вещество было разрешено использовать, в национальной программе органических стандартов (NOS). Потому что его присутствие там было скрыто. Он разрешен как фторид натрия, спрятанный в этом списке. И также разрешен в костной муке, которая может содержать 1.000 ppm – или более фторида.
13. Фторид связан с сердечно-сосудистыми заболеваниями
В зависимости от страны, сердечно-сосудистые заболевания, либо номер один, либо номер два, являются причиной высокой смертности. Исследование, опубликованное в журнале «Nuclear Medicine Communications» показало, что повышенное поглощение фтора в артериях, может быть связано с повышенным сердечно-сосудистым риском.
14. Большинство чая в продуктовых магазинах, содержат токсичные уровни фтора
Употребление более дешевых чайных смесей, найденных в крупных продуктовых магазинах. Могут увеличить уровень потребления фторида людьми, до токсичных уровней. И подвергнуть их повышенному риску, заболеваний скелета и зубов, как выяснили в Университете Дерби, Англия. Исследование было опубликовано в журнале «Food Research International».
Обзор методов дефторирования воды.
Вода является основным источником потребления фтора.
Так согласно действующему СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения», концентрация фтора (фторидов) в питьевой воде варьируется от 1,2 до 1,5 мг/л, что удовлетворяет требованиям Всемирной организации здравоохранения.
В России содержание фтора в питьевой воде находится в пределах СанПин 2.1.4.1074-01, за исключением Уральского и Подмосковного регионов, где этот показатель ориентировочно составляет 4 мг/л.
Результаты многочисленных исследований свидетельствуют как об отрицательном, так и положительном влиянии фтора на организм человека. Попадая в организм животных и человека, фтор вызывает такие необратимые заболевания как зубной и скелетный флюороз, оказывает токсическое воздействие на сердечно-сосудистую и центральную нервную систему, а также на работу печени, почек, щитовидной железы. В то же время при использовании питьевой воды с низким содержанием фтора наблюдается заболевание кариесом.
Обеспечение водой с оптимальной концентрацией фтора единственный способ, которым можно защититься от негативного воздействия.
Дефторирование определяется как «понижение уровня фтора в питьевой воде». Во всем мире были опробованы различные методы и материалы для дефторирования воды. Можно выделить 4 основных метода.
1.- Сорбционный метод
2.- Ионообменный метод
4.- Физико-электрохимический метод.
Деление довольно условно, поскольку один и тот же механизм извлечения фтора и реагенты, ответственные за данный процесс, могут относиться к разным методам.
Метод основан на сорбционных процессах (физико-химических процессах поглощения жидкостей или растворенных в жидкости веществ твердыми телами или другими жидкостями).
Используются фтор-селективные материалы как природного, так и искусственного происхождения. Широкое применение в процессах дефторирования получили следующие материалы (Углеродные материалы, активированный глинозем, активированные угли, магний, трикальцийфосфат, кальцит, гидроксиапатит, активированный оксид алюминия).
Для ориентировочных расчетов расход солей магния на дефторирования воды осаждением гидроксида магния с использованием его сорбционной способности во взвешенном слое следует принимать равным 2 мг-экв/л на 1 мг удаляемого из воды фтор. Это актуально при содержании фтора в воде до 7 мг/л.
Удаление фтора из воды с помощью трикальцийфосфата основано на сорбции свежеобразованным трикальцийфосфатом, который связывает имеющийся в воде фтор в малорастворимое соединение— [Са9(Р04)6Са]F2, выпадающее в осадок. Расход трикальцийфосфата на удаление 1 мг фтора составляет 23-30 мг. Этот процесс описывается следующей реакцией:
Анионообменные смолы различной основности, способны удалять из воды фтор-ионы. Наибольшая ёмкость присуща анионитам, содержащим четвертичную аминогруппу.
Процесс обмена, вследствие более высокой электроотрицательности F-, протекает по реакции:
Matrix-NR3+Cl– + F– → Matrix-NR3+F– + Сl-
В начале процесса фильтрования через анионитовый фильтр практически весь фтор задерживается загрузкой, поэтому до 1,2 мг/л фильтрат разбавляют исходной водой. Повышение содержания фтора в фильтрате более ПДК свидетельствует об окончании цикла. Смолу отмывают пересыщенным раствором хлорида натрия или соляной кислотой.
Катионообменные смолы, предварительно обработанные раствором сульфата или оксихлорида алюминия, также могут быть использованы в качестве дефторирующих материалов.
Восстановление ионообменной способности фильтрующей загрузки проводится последовательной обработкой 1% раствором сульфата или 2-4 % раствором основного хлорида алюминия и водой. Для более эффективной регенерации рекомендована предварительная обработка катионита раствором соляной кислоты.
Несмотря на 90-95% удаление фтора, метод характеризуют: высокая себестоимость процесса из-за стоимости самого материала, его предобработки, регенерации, необходимости утилизации фтор обогащенных отходов; снижение эффективности очистки в присутствии конкурентно способных анионов; низкое рН очищенной воды и загрязнение её хлор-ионами. С учетом сказанного, использование ионообменных смол целесообразно при одновременном обессоливании и удалении избыточного фтора из воды.
При осаждении фтор удаляют в виде его малорастворимых основных солей.
Если содержание фтор-иона в исходной воде более 12-15 мг/л, то целесообразно провести предварительное известкование (не менее 1,5 мг оксида кальция на 1 мг фтора), позволяющее связать основную часть фтора во фторид кальция.
Низкая растворимость Са(ОН)2 обусловливает большой расход реагента, поэтому чаще применяют либо смесь извести с хорошо растворимым хлористым кальцием, либо только хлористым кальций.
Метод осаждения – коагуляция
Коагуляция обеспечивает извлечение фтора вновь сформированными осадками гидроксидов магния, алюминия, железа. Окончательная доочистка воды завершается на фильтрах с различной загрузкой.
Широкое применение для обесфторивания подземных вод Индии, содержащих до 30 мг/л фтора, получил разработанный на основании многолетних исследований метод Nalgonda. Эта технология включает ряд процессов: смешение воды с коагулянтом (солями алюминия), известью (содой) и белильной известью; седиментацию коагулированной взвеси не менее 2-4 ч и фильтрацию через песчаные фильтры. Выбор соли алюминия (хлорида или сульфата) зависит от содержания этих анионов в исходной воде, чтобы не допустить превышения их допустимых пределов. Расход коагулянта определяется содержанием фтор-иона и составляет в среднем 30 мг Al2O3 на 1мг фтора. Добавление извести (или соды) гарантирует адекватную щелочность для эффективного протекания гидролиза коагулянта и предотвращения роста содержания остаточного алюминия в питьевой воде.
Для обеспечения населения небольших сельских общин в Индии качественной питьевой водой разработан метод IISc, который состоит в обработке воды окисью магния (в виде разбуренной породы), гидроксидом кальция и бисульфатом натрия.
Недостатки метода осаждения – неприменимость при высоком (более 10 мг/л) содержании фторидов, что требует большой дозы коагулянта и приводит к резкому повышению солесодержания в виде сульфат- или хлорид – ионов; опасность повышения по той же причине растворенного алюминия в питьевой воде, что недопустимо с учетом его нейрогенного воздействия на организм человека; необходимость регулярного анализа очищаемой воды, параметры которой изменяются в широких пределах вследствие сезонных колебаний, и точного дозирования реагентов; строгий контроль рН и щелочности питьевой воды (стабилизационная обработка).
Использование данного метода требует применения следующей стадии обработки, а именно, фильтрования через различные сорбенты.
Установки обратного осмоса недавно начали использовать для дефторирования воды. Есть работы, где показан результат очистки воды с изначальным содержанием фтор-ионов = 20 мг/л и после очистки = 0,5 мг/л.
Электрокоагуляционное дефторирование природных вод, что объясняется возможностью удаления фтора без применения химических реагентов, вместе с которыми в воду вводится значительное количество дополнительных солей, а также высокая активность электролитически, полученного гидроксида алюминия.
В качестве растворимых анодов применяют алюминий и дюралюминий, для экономии энергозатрат варьируют токовой нагрузкой и расстоянием между электродами, электролиз ведут при постоянном и переменном токе.
При электролизе в воду с анода переходят катионы алюминия, которые и адсорбируют фтор. Растворение 1 г металлического алюминия эквивалентно введению 6,35 г сернокислого алюминия.
Теоретический расход электроэнергии на получение 1 г алюминия должен составлять около 12 Вт-ч. Фактический расход электроэнергии значительно выше из-за тепловых потерь, дополнительного сопротивления оксидной пленки, образующейся на поверхности электродов, и ряда других причин.
В состав установки по дефторированию входит емкость для соляной кислоты, насос-дозатор, электрокоагулятор, фильтр, центробежный насос и контрольно-измерительная аппаратура.
Таким образом, анализ известных в настоящее время методов обесфторивания воды свидетельствует о том, что ни один из них не является универсальным. В то же время любой из них может обеспечить удаление фтор-ионов из воды до требуемой кондиции, причём эффективность каждого метода будет определяться социально-географическими и экологическими условиями, присущими каждой стране, и её техническими и экономическими возможностями.
Основными критериями, которыми следует руководствоваться при выборе метода обесфторивания, являются: стоимость и эффективность технологического процесса; качество конечного продукта – питьевой воды (по всем показателям, а не только по остаточному содержанию фтор-ионов).
Определение этих характеристик возможно только в процессе апробации метода обесфторивания на фактической воде конкретного источника.
1.- Фрог Б. Н., Левченко А. П., Водоподготовка: Учебное пособие для вузов. М. Издательство МГУ, 1996 г. 680 с.
3.- Шабарин А.А., Водяков В.Н., Котин А.В., Кувшинова О.А., Матюшкина Ю.И., Очистка питьевой воды от фторидов методом обратного осмоса: Вестник Мордовского Университета, Том№ 28, Номер № 1, Год 2018, Страницы: 36-47
4.- Всемирная организация здравоохранения: Руководство по качеству питьевой воды, 3-е издание: Том 1, 2008
5.- Fawell J., Bailey K., Chilton J. et al. Fluoride in Drinking-water – Geneva: WHO, 2006.
6.- Meenakshi, Maheshwari R.C. Fluoride in drinking water and its removal // J. of HazardousMaterials. – 2006. – 137, №1. – P 456-463.
7.- Золотова Е.Ф., Асс Г.Ю. Очистка воды от железа, марганца, фтора и сероводорода. М: Стройиздат, 1975.
8.- Anasuya A., Bapurao S., Paranjape PK. Fluoride and silicon intake in normal and endemic fluorotic areas // J. of Trace Elements in Medicine and Biology. – 1996. – 10. – P 149-155.
9.- Dinesh C. Fluoride and human health-cause for concern // Ind. J. Environ. Protec. – 1998. – 19, № 2. – P 81-89.
10.- Nagendra Rao C.R. Fluoride and environment // Proceedings of the Third International Conference on Environment and Health, Chennai, India, 15-17 December, 2003. – P 386 – 399.
11.- Qafas Z., Kacemi K.E., Edelani M.C. Study of the removal of fluoride from phosphoric acid solutions by precipitation of Na2SiF6 with Na2CO3 // Sci. Lett. – 2002. – 3, № 3. – P 1-11.
12.- Мамченко А.В., Герасименко Н.Г., Дешко И.И., Пахарь Т.А.: Институт коллоидной химии и химии воды НАН Украины, г. Киев «Фтор в питьевой воде и методы его удаления» Сентябрь 2018
13.- Николадзе ГИ. Улучшение качества подземных вод. М: Стройиздат, 1987.- 240 с.
14.- Дебелый П., Новоженов С. Безреагентное обесфторивание подземных вод с помощью фильтрующей среды КДМ // Водоочистка. – 2005.- № 5. – С. 53 – 54.
15.- Самченко З.А., Гороновский И.Т, Вахнин И.Г Обесфторивание воды сульфостирольным Al-катионитом КУ-2 // Химия и технология воды. – 1985. – 7, №2. С. 77- 79.