Вода содержит разнообразные примеси. Одни считаются
полезными, другие способны причинять вред здоровью человека. Некоторые вещества
встречаются в составе довольно часто, хорошо известны учёным и обычным людям. К
ним относятся соли жёсткости (магния и кальция), тяжёлые металлы, патогенные
микроорганизмы.
Но, например, вода с кремнием вызывает сомнения. Можно ли её
пить? Как она влияет на бытовую технику и отопительное оборудование? В данной
статье подробно рассмотрены польза и вред воды, содержащей кремний (Si), её
влияние на организм, а также способы удаления химического элемента.
Причины содержания кремния в
воде
Откуда кремний в питьевой воде? Для водоснабжения дач и
частных домов обычно используются автономные источники – скважины, реже
колодцы. А в многоквартирные постройки вода после очистки подаётся из
искусственных или природных водоёмов – рек, водохранилищ, озёр.
Как в природные источники попадает кремний? Он присутствует в
природе и по содержанию занимает второе место после самого распространённого
кислорода. В земной коре масса кремния составляет порядка 26-28 процентов. Он
встречается в некоторых вулканических испарениях, во многих горных породах, в
рудах, в самородных драгоценных металлах, в частности, в золоте.
Из земной коры кремний вымывается грунтовыми и подземными
водами, которые далее выходят из родников, скважин и колодцев и используются
для бытовых, хозяйственных и технических нужд, а также для питья.
Раньше концентрация кремния в природных водных источниках
была умеренной благодаря нормальному протеканию естественных процессов обмена.
Но в последнее время техногенные факторы стали оказывать выраженное влияние на
состав земной коры, подземных вод и наземных водоёмов. Деятельность человека спровоцировала
перераспределение различных веществ в природных условиях. В ходе исследований
были обнаружены зоны с избыточным количеством кремния в подземных водах,
озёрах, реках и родниках.
К основным причинам увеличения содержания кремния в разных
источниках относят такие:
- работа компаний, занимающихся производством стекла,
некоторых видов керамики и других материалов;
- сточные воды, сбрасываемые предприятиями, которые
обрабатывают и перерабатывают кремний, шпат;
- изготовление кремнийсодержащих строительных смесей,
например, цемента;
- свалки, особенно с хранением отходов перерабатывающих
предприятий
- добыча руд.
Сколько может содержаться
кремния: установленные нормы
Хотя кремний не считается токсичным, критическое превышение
его уровня негативно влияет на здоровье человека и работу важных систем
организма. И именно поэтому санитарными правилами и нормами устанавливаются
ПДК, то есть предельно допустимые концентрации.
Согласно СанПиН, максимально в воде из скважины или иного
источника может содержаться 10 мг/л, то есть мг/дм 3. Но в большинстве
природных водоёмов на поверхности земли и под нею концентрация находится в
более широком диапазоне – от 1 миллиграмма на литр до 30.
Полезен ли присутствующий в
воде кремний, причиняет ли он вред?
Многие задаются вопросом: если найден кремний в воде
скважины, что делать? Бить тревогу или, наоборот, извлекать пользу? В составе
многих бутилированных минеральных вод есть кремний, что указывает на то, что
вещество полезно, как другие микроэлементы в составе.
И кремний действительно может приносить пользу организму, так
как имеет несколько преимуществ. Si нужен каждому человеку, он присутствует в
составе крови, обнаруживается в костях, в мышечных и соединительных тканях.
Кремний принимает участие в метаболизме, передаче сигналов по нервным волокнам,
усвоении организмом некоторых минеральных веществ.
Также Si уничтожает некоторых бактерий, помогает
нормализовать работу иммунной системы, способствует снижению концентрации
вредного холестерина и защищает стенки сосудов от формирования холестериновых
бляшек, нейтрализует хлор и выводит тяжёлые металлы. Кремний входит в
витаминно-минеральные комплексы и БАД, используемые для стабилизации веса,
улучшения состояния волос, зубов, ногтей и костей. Потребность в Si взрослого
человека – 5-30 мг, в зависимости от образа жизни, здоровья и особенностей
питания.
Таким образом, кремний полезен. Однако при постоянном
потреблении воды с его повышенным содержанием могут возникать проблемы. Диоксид
кремния и другие соединения Si при избыточных концентрациях в организме
способны провоцировать развитие заболеваний почек (в частности, мочекаменной
болезни), отложение солей в коленных, локтевых и других суставах, фиброз
лёгких, нарушения обмена веществ, злокачественные новообразования.
Кроме того, высокие концентрации кремния обнаруживались у
диабетиков, что косвенно указывает на вероятную связь повышения уровня вещества
в организме и рисков развития сахарного диабета.
Может ли кремний в воде
вредить оборудованию
Кремний способен негативно влиять на работу оборудования.
Так, в теплообменниках, насосах, котлах и других ёмкостях или узлах
нагревательных и отопительных установок химический элемент при нагреве активно
реагирует с прочими веществами. И контакты с некоторыми примесями провоцируют
появление силикатной накипи. В ней содержится примерно ½ часть кремния, также
присутствуют натрий, оксиды железа и других металлов. Формируемый налёт очень
плотный и твёрдый. Он обладает низкой, недостаточной теплопроводностью, что,
во-первых, быстро изнашивает нагревательные элементы, во-вторых, понижает
энергоэффективность отопительных или других систем.
Воду с увеличенным содержанием кремния нельзя использовать
для функционирования паровых котлов с высокими показателями давления, для
изготовления капрона и других текстильных материалов, для производства
медикаментов и бытовой химии, для переработки цветных металлов, а также для
пищевой промышленности. Чтобы добиться оптимальных свойств водного
теплоносителя или производственного сырья, нужно установить очистную станцию.
Заключение
Диоксид кремния и другие соединения Si могут провоцировать изменение качества воды в худшую сторону. В некоторых случаях химический элемент становится причиной больших проблем. Чтобы избежать их, нужно выбрать самый лучший способ очистки.
Химик-эксперт медицинской организации
филиала ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии
в Чувашской Республике – Чувашии в
г. Новочебоксарске» Иванова И.В.