KievRes

Switch to desktop

Железо в воде

Железо (Ferum) – химический элемент периодической системы Менделеева. Это один из немногих металлов, с которыми человечество знакомо еще из глубокой древности.
 Среди всех химических элементов по распространению в литосфере железо стоит на четвертом месте и на втором среди металлов после алюминия. Процентное содержание железа в общей массе земной коры составляет 4,65%. Этот элемент входит в состав более 300 минералов, хотя только руды с уровнем железа не ниже 16% имеют промышленное значение. К ним относятся: магнетит – гематит – красный железняк Fe2O3 (70% Fe), магнитный железняк Fe3O4 (72,4% Fe), бурые железняки (66,1% - 30 -55% Fe).

 Источники железа

Соединения железа в природных водах появляются, главным образом, в следствии растворения и выветривания горных пород. Железо образовывает сложный комплекс соединений, которые находятся в воде в коллоидном, растворенном и взвешенном состоянии, реагируя с минеральными и органическими веществами природных вод. Также большое количество железа появляются из подземных стоков и сточных вод предприятий металлообрабатывающей, металлургической, лакокрасочной, текстильной промышленности и сельского хозяйства. Источником железа в питьевой воде могут служить железосодержащие коагулянты, применяемые на муниципальных станциях водоочистки, или коррозия водопроводных труб.

Основной формой железа в пресных водах являются соединения трехвалентных ионов железа с органическими и неорганическими соединениями солей гуминовых кислот. В поверхностных пресных водах содержание железа не больше, чем десятые доли миллиграмма. В болотных водах концентрация железа повышена, так как здесь достаточно высокое содержание гумусовых веществ - гуматов. Гидрат оксида железа во взвешенной коллоидной форме является основной формой железа при рН = 8.0. Наивысшая концентрация железа – до нескольких миллиграмм в дм3 – содержится в подземных водах с низким уровнем рН и низкой концентрацией растворенного кислорода. А в зонах молодого вулканизма и залегания сульфатных руд содержание железа может доходить до сотен миллиграммов на 1 литр воды. Что касается подземных вод, там железо находится в растворенном двухвалентном состоянии. В определенных условиях в воде может присутствовать трехвалентное железо в виде, как неорганических солей, так и органических растворимых комплексов.

 Железо и качество воды
Вода, содержащая железо, при малейшем контакте с кислородом получает желтоват-бурый окрас, поскольку происходит окисление железа. Даже вода с содержанием железа 0,3 мг/л при использовании может вызвать появление ржавых потеков и рыжих пятен на постиранном белье. При уровне железа выше 1 мг/л вода приобретает характерный металлический привкус и определенную мутность. Такая вода вряд ли приемлема как для питья, так и для технических нужд. Уровень концентрации железа в воде по органолептическим признакам установлен на показателе 0,3 мг/л, а в Евросоюзе даже ниже – 0,2 мг/л. Хотя то, настолько уровень железа в потребляемой воде влияет на здоровье человека – не установлено.
 Источники железа в организме
Основное количество железа в организм человека поступает через пищу. Через воду человек получает примерно 10% железа от общей массы. Понятно, что люди, которые работают в непосредственной близости от железа, например, шахтеры, сварщики, разработчики железных руд, при дыхании вместе с пылью получают и соединения железа, что может привести к профессиональным заболеваниям.
К продуктам, наиболее богатым железом, относятся: мясо, печень и почки животных, рыба, яичный желток, сушеные белые грибы, бобовые культуры, шпинат, петрушка, гречка, абрикос, айва, чернослив и другие фрукты и овощи.
Важно отметить то, что решающим фактором является не содержание железа в продуктах, а скорее его усвояемость организмом человека. Так, если рассматривать продукты животного происхождения, в них железо содержится в гемовой форме, то есть относящейся к крови. Такое железо усваивается организмом от 10% до 20 – 30%. Железо, которое содержится в продуктах растительного происхождения в двухвалентной форме – оно усваивается намного меньше от 1% до 6%. Железо в трехвалентной форме почти не усваивается. Таким образом, в среднем, железо, находящееся в продуктах питания, усваивается организмом человека примерно на 10%, при этом у мужчин на 6%, а у женщин – на 14%.
Вещество, способствующее усвояемости железа – витамин С – аскорбиновая кислота. Она превращает трехвалентное нерастворимое железо в растворимое двухвалентное. Всасыванию железа способствуют также витамины группы В, микроэлементы кобальт и медь.
Кальций и фосфаты, содержащееся в пище, препятствуют усвоению железа, так как железо образует с ними нерастворимые соединения. Хлеб и дрожжевое тесто содержит фитин и фосфатин, чай, жиры, молоко – также препятствуют всасыванию железа в организм человека.
 Потенциальные риски для здоровья человека
 При постоянном вдыхании воздуха, содержащего примеси железа, существует риск приобретения профессиональных заболеваний. Например, в легких шахтеров через какое-то время собирается до 45 грамм железа. Это приводит к возникновению заболевания из разряда пневмокониозов, сидероз, пневмосклероз.
Поскольку все еще не накопилось достаточно данных о негативном влиянии железа на организм человека, Всемирная Организация Здравоохранения не устанавливает каких-либо норм содержания железа в воде по показаниям здоровья. В то же время установлено, что переносимое суточное потребление железа равно 0,8 мг на килограмм массы тела человека, то есть безопасное содержание в потребляемой воде составляет 2 мг/л. Это говорит о том, что если человек на протяжении всей жизни будет потреблять воду с уровнем в ней железа не больше 2 мг/л – это не будет иметь никаких неприятных последствий для его здоровья, хотя вода с показателем железа 2 мг/л выглядит не очень аппетитно.
 Физиологическое значение железа
 Железо – один из жизненно необходимых микроэлементов для человека. Этот микроэлемент задействован в кроветворении, регулировании окислительно-восстановительных процессов, а так же внутриклеточном обмене.
В организме взрослого человека железо входит в состав гемоглобина – важнейшего дыхательного пигмента – и занимает 55 – 70% его содержания – что составляет примерно 4 – 5 г. Гемоглобин вырабатывается костным мозгом, и его функцией является транспортировка кислорода от легких к белковым тканям миоглобна, требующегося для сохранения и накопления кислорода в мышечной ткани. Около 1% состава различных дыхательных ферментов также приходится на железо. Около 20 – 25% железа накапливается в печени и селезенке человека в форме ферритина (железо-белковый комплекс, который является сырьем для различных соединений железа) и служит в качестве резерва.
Железо выводится из организма главным образом через толстый кишечник и в меньшей части через почки. Исходя из того, что за сутки выводится 6 – 10 мг железа, суточная потребность человеческого организма в этом микроэлементе примерно та же. Стоит упомянуть, что у женщин она почти вдвое выше чем у мужчин. Учитывая то, что железо усваивается организмом не на все 100%, в сутки человек должен потреблять 60 - 100 мг железа.
Железообмен в организме зависит от работы печени человека. При скудном железном рационе и нарушениях в функционировании печени, когда организм не получает суточную норму железа, развивается железодефицитная анемия – в народе «малокровие». Симптомы этого заболевания: общая слабость, быстрая утомляемость, отдышка, шум в ушах, головокружение, одутловатость лица, бледность кожи.
Существует и такое явление, как избыток запасов железа в организме. В таком случае в печени человека может содержаться около 20 - 30 г железа. Его повышенная концентрация может наблюдаться и в других органах. При избытке железа в организме на клеточном уровне происходят процессы, напоминающие процесс образование ржавчины. Молекулы железа повреждают живые ткани, поскольку в избытке они окисляются.

www.kievres.kiev.ua

Top Desktop version