Что такое нитраты в воде

Во многих частях России проблема обеспечения безопасной для употребления питьевой водой стоит весьма остро. В регионов ситуация имеет кризисный характер. Качественные изменения состава воды, связанные с деятельностью человека, часто носят необратимый характер. Чтобы не столкнуться с последствиями употребления воды, не соответствующей санитарно-гигиеническим требованиям, нужно знать, что течет из вашего крана, и реагировать на это. Если ваша вода содержит нитраты, пора задуматься о системах очистки воды.

Содержание в воде нитратов

Давайте разбираться, от чего могут быть нитраты в воде. Нитраты, или соли азотной кислоты, встречаются в поверхностных и подземных водах. Эти соединения отличаются хорошей растворимостью и диссоциируют с образованием аниона NO^3-. В 100 мл воды при 20 °C растворяется 87,6 г азотнокислого натрия (NaNO₃), 31,6 г азотнокислого калия (KNO₃) или около 200 г нитрата аммония (аммиачной селитры). С повышением температуры растворимость этих веществ повышается и при 100 °C достигает 176, 245 и 1024 г соответственно.

Все нитраты в чистом виде - хорошие окислители. При определенных температурных условиях (380 °C для NaNO₃) отдают один атом кислорода и превращаются в нитриты (MeNO₂). В растворе (при полной диссоциации) они теряют свои окислительные способности. Растворение азотнокислых соединений сопровождается интенсивным поглощением тепла, поэтому проходит медленно. Для ускорения процесса растворы подогревают, а чистые нитраты дозируют небольшими порциями.

Главной причиной, что вода из скважины с нитратами является сельское хозяйство. Нитраты принимают участие в круговороте азота, реагируют с органическими соединениями. В качестве удобрения для растений азотистые соединения способствуют росту их вегетативной части.

Еще одной причиной, почему в воде из скважины могут быть нитраты - горные породы. В природе встречаются естественные залежи нитратов. В Чили есть огромные залежи нитратина, а в Индии - нитрокалита. Эти минералы состоят преимущественно из азотнокислого натрия и азотнокислого калия. В настоящее время ведется промышленная разработка этих природных месторождений. Нитраты металлов также получают путем абсорбции окиси азота на карбонатах.

Вода с содержанием нитратов обусловлена попаданием аммиачной селитрой. Аммиачную селитру получают в результате реакции концентрированной азотной кислоты и безводного аммиака. Эта соль используется в сельском хозяйстве (в качестве удобрения) и в пиротехнике. Разложение нитрата аммония происходит по-разному в зависимости от условий:

• при температуре ниже 200 °C он превращается в газообразный диоксид азота с выделением тепла;
• при температуре выше 300 °C или при детонации в результате реакции образуются кислород, азот и вода.

Из-за чего в воде нитраты. Источники нитратов в питьевой воде

Концентрация нитратов в воде может быть превышена в несколько раз. И этому есть объяснение. Существует несколько причин, из-за которых большое количество нитратов в воде из скважины.

Одна из основных причин попадания нитратов в воду - бесконтрольное применение селитры в качестве удобрений для сельскохозяйственных культур. Из-за дешевизны и доступности многие агропромышленные предприятия вносят их с избытком. Часть селитры с талыми и дождевыми водами попадает в открытые водоемы, проникает в верхние водоносные пласты.
Животноводческие комплексы и птицефермы - еще один источник ионов нитратов в воде. Они образуются в результате разложения навоза, которое проходит с участием нитробактерий. Если на территории хозяйства есть захоронения, это еще больше усугубляет ситуацию с накоплением нитратов в почве и переходом в источники водоснабжения.

Бесконтрольный сброс стоков промышленными предприятиями приводит к увеличению концентрации нитратов в природной воде. Производство и потребление азотнокислых соединений имеет широкие масштабы.

Разложение в водоемах животных тканей сопровождается выделением нитратов. Азот входит в состав многих аминокислот.
Существует еще ряд источников нитратов, но их значение незначительно. Например, удар молнии в водоем сопровождается образованием азотнокислых соединений. Присутствие нитратов в воде после грозы не значительно.

На территории Москвы и Московской области потенциальную опасность представляют промышленные предприятия на Юге и Юго-Востоке, а также Тимоховская свалка - крупнейшее в Европе захоронение ТБО и отходов предприятий. Определить, сколько нитратов в воде именно от этих источников, сложно. Уровень содержания нитратов в открытых и подповерхностных водоемах может меняться в зависимости от сезона. Летом в теплой воде нитробактерии имеют высокую активность, и процессы разложения в ней протекают быстрее.

Норма нитратов в воде

Предельно допустимая концентрация нитратов в питьевой воде, прописанная в СанПиН, составляет 45 мг/дм³. Рекомендации ВОЗ практически не отличаются: в них указана ПДК нитратов для воды 50 мг/дм³. В классификаторе отходов (ФККО) неиспользованным минеральным удобрениям, навозным стокам и другим источникам нитратов присвоен III класс опасности.
Качество воды по количеству нитратов в воде отличается в десятки раз в разных регионах и даже в одном населенном пункте. Несколько примеров по Москве и Подмосковью:

1. Централизованное водоснабжение, АО "Мосводоканал". Содержание нитратов не превышает 5,2 мг/дм³. Благодаря качественной водоподготовке, новым магистралям, внутриквартальным и внутридомовым сетям абоненты компании получают воду высокого качества. В других городах ситуация с количеством нитратов в воде может быть значительно сложнее.
2. Частный и производственный сектор, песчаные скважины. Водоносные пласты, залегающие в песчаниках на глубине до 30 метров, содержат до 150 мг/дм³ нитратов. Такую воду нельзя использовать в качестве питьевой без обработки, если вода с нитратами. Содержание нитратов в питьевой воде должно строго контролироваться со стороны государства.
3. Частный и производственный сектор, артезианские скважины. Из водоносных разломов известняка, находящихся на глубине от 70 метров, добывают воду с наименьшим содержанием нитратов. При прохождении от области питания до области напора вода фильтруется через осадочные горные породы. Все нитраты, поступающие сверху, остаются в толще мощного природного фильтра. Норма нитратов в воде достигается с помощью специальных фильтров.

Стоит отметить, что не все артезианские скважины содержат чистую воду. Основные причины попадания в них нитратов - неправильное обустройство или эксплуатация источника. Нарушение герметичности обсадной колонны нередко приводит к попаданию верховодки, а с ней и нитратов, в глубинные слои. Даже если владелец следит за своим источником водоснабжения, есть вероятность того, что на соседнем участке стоит «бесхозная» скважина, пробуренная в тот же разлом известняка. Нитраты и другие загрязнения могут проникать через нее и испортить весь водоносный горизонт.

Как определить нитраты в воде

Существует несколько методов определения количества нитратов в воде. Выбор зависит от предполагаемой концентрации азотнокислых соединений и цели исследования. Для исследования питьевой воды широко применяются фотометрические методы определения нитратов в воде с применением реактива Грисса или салицилата натрия. Оба способа требуют применения концентрированной серной кислоты и специализированного оптического оборудования. Измерения нитратов в воде проводятся в лабораторных условиях и дают высокоточные результаты.

Как проверить воду в домашних условиях на нитраты

Существует относительно безопасный способ определения содержания нитратов в питьевой воде в домашних условиях - риванольная реакция. Для ее проведения необходима таблетка риванола, 200 мл аптечной соляной кислоты, порошок цинка и физиологический раствор. Метод позволяет определить превышение ПДК нитратов, но не дает рассчитать их содержание.

Проверить воду на нитраты индикаторными полосками не лучший вариант, не дают достоверных результатов. Существенные погрешности возникают из-за наличия в воде других солей. Бытовые нитрат-тестеры для проверки овощей также не подходят для воды. У некоторых моделей есть функция оценки жесткости или общего солесодержания. Мы знаем, как проверить воду на нитраты и сделаем это за вас!

Влияние нитратов в воде на организм человека. Чем опасны нитраты в воде

Любой живой организм содержит нитраты. Они являются естественным звеном обмена азота. Однако при превышении ПДК нитраты под действием фермента нитратредуктазы отдают один атом кислорода и превращаются в нитриты - высокотоксичные соли азотистой кислоты. Их действие на организм сходно с действием угарного газа. Нитриты вступают в необратимую реакцию с гемоглобином крови и блокируют его способность к переносу кислорода. При регулярном превышении ПДК нитратов в питьевой воде организм оказывается не в состоянии восстановить количество гемоглобина в крови. Это приводит к кислородному голоданию, заболеваниям нервной и сердечно-сосудистой систем. Существует гипотеза о мутагенном и канцерогенном действии нитратов. Она не подтверждена, но и не опровергнута системными исследованиями.

Но что делать, если вы обнаружили нитраты в воде из скважины. Превышение ПДК нитратов не означает, что вода непригодна к использованию. Существуют способы снижения концентрации азотнокислых соединений до безопасных значений. Он их мы подробно расскажем в статье "Как очистить воду от нитратов".