A nitrátok az egyik leggyakrabban előforduló szennyezőanyag csoport a vízben, amit a kútvízből el kell távolítani. A nitrátok olyan vegyületek, amelyek természetesen előfordulnak a környezetben, de magas koncentrációnan megtalálhatók a mezőgazdasági területeken és a vidéki településeken. Noha a nitrátoknak nincs ízük vagy szaguk, a magas nitráttartalmú víz ivása megbetegedést okozhat mind az emberekben, mind az állatállományban. Fordított ozmózissal, desztillációval vagy ioncserével a nitrátok mennyisége csökkenthető vagy eltávolítható a vízből.
Mik azok a nitrátok a vízben?
A nitrátok nitrogénből és oxigénből álló szervetlen vegyületek, amelyek természetesen és szintetikusan is előfordulnak a környezetben. A nitrátok megtalálhatók a föld légkörében, a talajban és a vízben. Biológiailag könnyen lebomlanak és vízben jól oldódnak. A nitrátok növényi bomlásból, állati eredetű hulladékból és mezőgazdasági melléktermékként keletkeznek. Az esővíz, az árvizek és a talajerózió mind nitrátok bejutásához vezethetnek a talajvízkészletekbe.
A nitrogén az egyik legfontosabb tápanyag a virágzó növények és növények növekedéséhez. A nitrogén a klorofillmolekula és a fehérjék egyik építőköve, amely lehetővé teszi a növények számára, hogy a fotoszintézis folyamatán keresztül táplálékot hozzanak létre maguknak. A pázsitokhoz, kertekhez, virágokhoz és haszonnövényekhez használt műtrágyák nitrátokat használnak, hogy a növényeket természetes energiával látják el, elősegítve a növények virágzását és egészségének megőrzését. Amikor ezeket a műtrágyákat az árvizek vagy csapadékok a patakokba és tavakba juttatják, a talajvíz nitrátszintje megemelkedik.
A nitrogén bőséges a környezetünkben, és kritikus fontosságú minden élőlény egészsége és növekedése szempontjából. A nitrogénvegyületek túlzott fogyasztása azonban egészségügyi szövődményekhez és betegségekhez vezethet. A nitrit nitrát fokozott koncentrációja a felszíni vízekben úgynevezett vízvirágzász okoz, ami a vízben található fotoszintetizálló szervezetek főleg algák túlzott elszaporodását jelenti.
Mennyi nitrát biztonságos az ivóvízben?
Az ivóvíz nitráttartalma nem haladhatja meg a 50 mg/l-t. A 50 mg/l-nél kevesebb nitrátot tartalmazó víz ihatónak tekinthető. Ez a mérési érték 50 ppm-ként is megjelenik. A nitrátok elsődleges vízminőségi szennyezőnek minősülnek, vagyis a szennyezőanyag-szinteket törvény írja elő. Az ivóvíz törvény „maximális szennyezőanyag-szinteket” határoz meg ezekre a szennyeződésekre vonatkozóan, mivel a magas szintű ivóvíz egészségügyi szövődményekhez és betegségekhez vezethet.
Hogyan kerülnek a nitrátok a vízbe?
A nitrátok a mezőgazdasági elfolyókon, az ipari hulladékon, a műtrágyák és gyomirtószerek használatával, valamint a szivárgó szennyvízgyűjtő tartályokból és a szivárgó szennyvízrendszerekből kerülnek be a vízellátásba. A talajban található, természetben előforduló baktériumok a nitrogént is nitrátlerakódásokká metabolizálhatják a földben. Az esővíz a trágyát a termőföldekről a patakokba és tavakba juttathatja. Az állati eredetű hulladék egy másik gyakori módja a nitrátok vízellátásba való bejuttatásának. A növényi öntözés mélyen beágyazhatja a nitrátokat a talajba, és ahogy a csapadék átszivárog a földön, a nitrátok vízadó rétegekbe juthatnak. Ahogy a természetes nitrátlerakódások erodálódnak, megnövekedett koncentrációk jelenhetnek meg a kútvízként használt felszín alatti vízrendszerekben.
A nitrátok leggyakrabban a kútvíztől függő vidéki, mezőgazdasági közösségekben találhatók meg. Mivel egyértelmű törvényielőírások vonatkoznak a települési vízellátás nitrátszintjére, nagyon ritka lenne, ha emelkedett nitrátszintet találnának a városi vizekben. De azokban a mezőgazdasági közösségekben, ahol gyakori a műtrágya, a növényvédő szerek és az állati hulladék, nem szokatlan, hogy nemkívánatos mennyiségű nitrátot találnak a vízben. Az állattartó létesítmények nitrátokat is termelnek, mivel az állatok által termelt hulladék a talajvíz rétegekbe kerülhet. Mivel ezek közül a vidéki közösségek közül sok a kutakra támaszkodik az otthonaik ivóvízellátásában, ez különösen problematikus. Ezek a kutak, ha a mezőgazdasági területektől lefelé egy sekély vízadó rétegbe fúródnak, nagy valószínűséggel szennyezettek lesznek megemelkedett nitrátszinttel.
Az ipari üzemek környékén élők kútjait is nitráttal szennyezheti. A nitrátokat általában oxidálószerként használják kerámiagyártásban, légbuborékok eltávolítására az üvegből, valamint fémek keményítésére szolgáló szerként. A nitrátokat lőszer- és robbanóanyag-gyártásban is használják. Magas a nitrátszint a golfpályák környékén, a szennyvízlerakó helyek és a hulladéklerakók közelében is.
Hogyan teszteljük a nitrátot a vízben?
A kútvíz nitráttartalmának tesztelésének legjobb módja, ha vízmintát küld be egy minősített laboratóriumba. Ezek az átfogó víztesztek sok különböző vízszennyező anyag szintjét értékelik, és alapos, részletes értékelést nyújtanak kútja vízminőségéről. Ha saját kútja van, elengedhetetlen, hogy rendszeresen ellenőrizze vízminőségét. A nitrátok íztelenek, színtelenek és szagtalanok, ezért jelenlétüket csak teszteléssel lehet megállapítani. Minden kútnak más a vízprofilja, és az Ön és családja biztonságának megőrzéséhez hozzátartozik az éber vízvizsgálat.
A vízteszt elvégzéséhez több mintát kell gyűjtenie a kútvízből, és biztonságosan tárolja azokat a megfelelő mintatartó edényekben. Ezeket aztán a laborba küldik, és a vízre ugyanaz a szigor vonatkozik majd, mint a városi vízszolgáltatókra és a palackozott vízgyártókra. Minden szennyezőanyag jelenlétét milliós részekben ppm mérik, és az elvégzett víztesztet visszaküldik Önnek. Ez az aprólékos vizsgálati eredmény minden olyan esetet megvilágít, amikor a vízben lévő szennyeződések meghaladják az ivóvíz törvényben meghatározott biztonságos ivóvízre vonatkozó szabályozási előírásait.
Ha már elvégzett egy teljes víztesztet, és vízszűrő rendszereket telepített a víz nitrátszintjének csökkentése érdekében, rendszeres időközönként ellenőrizheti a víz nitrátszintjét tesztcsíkok segítségével . Ezek a csíkok színátmenetet használnak, hogy általános képet adjanak a víz nitrát- és nitritszintjéről, és lehetővé teszik a víz figyelemmel kísérését és a szűrőrendszerek teljesítményének mérését.
Károsak-e a vízben lévő nitrátok?
A magas nitráttartalmú víz ivása egészségügyi kockázatokkal jár, különösen a csecsemők esetében. A megnövekedett nitrátszint csökkenti a vörösvértestek azon képességét, hogy oxigént szállítsanak a szervezetben. Ez az oxigénhiány a legsúlyosabb a kisgyermekeknél, akiknél kialakulhat a methemoglobinémia nevű állapot. A vörösvérsejtek egy vasalapú vegyületet, az úgynevezett hemoglobint tartalmazzák , amely az oxigén szállításáért felelős. Amikor a csecsemők nitrátokat fogyasztanak, a gyermek véráramában nitritté alakulnak át. Ha nitrit van jelen, ez a hemoglobin methemoglobinná alakul, amely nem képes oxigént szállítani. Míg a felnőttek olyan enzimekkel rendelkeznek, amelyek megvédik a nitriteket a véráram megtámadásától, addig a csecsemők, a meg nem született csecsemők és az idősek nem rendelkeznek ezzel a biztonsági intézkedéssel. A felnőtteknek nagyobb a testsúlyuk és nagyobb a keringési rendszerük, ami kisebb kockázatot jelent, mint a hat hónaposnál fiatalabb csecsemőket.
A methemoglobinémia, más néven „kék baba szindróma” a nitrátokkal kapcsolatos leggyakoribb egészségügyi probléma. A kék baba szindrómában szenvedő gyermek ajkak és szája, orra és körömágya körül kékes vagy barnás színeket jelenítenek meg. Influenzaszerű tünetekkel is járhat, mint például hányinger, hányás és hasmenés. Ha úgy gondolja, hogy gyermeke kék baba szindrómában szenved, azonnal forduljon szakemberhez.
A nitrátok hatással lehetnek a felnőttekre?
Bár vannak olyan információk , amelyek arra utalnak, hogy a nitrátok és a nitritek összefüggésbe hozhatók a felnőttek betegségeivel (például gyomor-bélrendszeri szövődmények, fokozott pulzusszám, fejfájás és hányinger), ebben még nincs tudományos konszenzus. A nitrátok elsősorban a gyermekek és az idősek számára jelentenek kockázatot. Súlyosbíthatják az alacsony gyomorsavval vagy egy specifikus enzim ( methemoglobin-reduktáz) öröklött hiányában szenvedő felnőttek egészségügyi állapotát is. Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) megállapította , hogy a nitrátok valószínűleg rákkeltőek az emberre, bár nem valószínű, hogy a nitrátokat tartalmazó víz önmagában elegendő lenne a rák kialakulásához. Végső soron a a nitrátok hosszú távú fogyasztásának veszélyeire vonatkozó epidemiológiai adatok továbbra sem meggyőzőek.
Hogyan távolíthatom el a nitrátokat a vizemből?
A nitrátok a vízből fordított ozmózissal, desztillációval vagy ioncserélő gyantával távolíthatók el. A nitrátok nehezen távolíthatók el a vízből. A nitrátokat nem távolítják el üledékszűrők , szénszűrők vagy az ultraszűrő rendszer üreges szálas membránja. Hasonlóképpen, a hagyományos ioncserélő vízlágyítók nem csökkentik vagy távolítják el a nitrátokat. Ha a nitrátokat az egész otthonában szeretné eltávolítani, akkor a legáltalánosabb és leghatékonyabb megoldás az aniongyanta tartály felszerelése a belépési pontra. Ha csak a nitrátokat szeretné eltávolítani az ivó- és főzővizéből, telepítsen egy mosogató alatti fordított ozmózis rendszertaz ajánlott választás. Használhat vízlepárlót is, hogy egyszerre távolítsa el a nitrátokat kis mennyiségű vízből.
1. Fordított ozmózis
A fordított ozmózis úgy távolítja el a szennyeződéseket, hogy a túlnyomásos vizet egy mikroszkopikus pórusokkal borított, félig áteresztő membránon kényszeríti át. Ezek a pórusok úgy működnek, mint egy szita, elválasztva a vízmolekulákat a víz többi oldott anyagtól. A membrán olyan finom porusátmérővel rendelkezik, hogy képes megszabadítani a vizet az ionoktól, például a nitrátoktól. A tiszta, kezelt víz áthalad a membránon, és egy tárolótartályban gyűlik össze . A fennmaradó szennyeződéseket a membrán eltávolítja, és sóoldatban leöblíti a lefolyóba. A fordított ozmózis a lakossági vízszűrés egyik leghatékonyabb módja, és képes csökkenteni a vízben lévő szennyeződések több mint 98%-át. Általánosságban elmondható, hogy a fordított ozmózis a nitrátok 83-92%-át képes eltávolítani.
A fordított ozmózist használják ivóvíz előállításhoz, főzéshez és jégkészítéshez használt víz tisztítására. A fordított ozmózisos rendszerek kissé összetettek, és több lépcsős előszűrést , tárolótartályokat és néha nyomásfokozó szivattyút igényelnek a tápvezeték nyomásának növelése érdekében. Emiatt általában nem használhatók az egész ház vízszűrésére (kivéve bizonyos, súlyos körülményeket). Ha csak az Ön és családja által fogyasztott víz nitrátjainak eltávolítása érdekli, az RO egy megbízható választás.
Ne feledje azonban, hogy a fordított ozmózis eltávolítja a nitrátok minden nyomát, de nagymértékben csökkenti a vízben lévő ásványi anyag szintet. Ha a kútvíz 30 mg/l nitrátot tartalmaz, egy RO rendszer képes lenne ezt valahol 3,5-2,5 mg/l közé csökkenteni. Ez jóval az ivóvíztörvényben megkövetelt biztonságos és elfogadható nitráttartományán belül van. Ha azonban rendkívül problémás vize van valahol 100 mg/l körüli nitráttartalommal, akkor a vízben valószínűleg 15-10 mg/l marad. Minél magasabb a bejövő nitrátkoncentráció, annál kevésbé lesz hatékony a fordított ozmózis a víz fogyasztás szempontjából biztonságossá tételében. Ez az oka annak, hogy a részletes vízvizsgálat elvégzése olyan szerves része a vízszűrő rendszer kiválasztásának. Ilyen szélsőséges nitrátszintek esetén az egész házra kiterjedő fordított ozmózisos rendszer elfogadható szűrőrendszer lehet.
Azt is érdemes megjegyezni, hogy a fordított ozmózis elpazarolja a vizet. Míg a régebbi RO-rendszerek az általuk kezelt víz 90%-át a lefolyóba juttatták, a technológia és a tervezés fejlődése nagymértékben javította az RO hatékonyságát. Ha aggódik a víz cseréje miatt, szereljen fel egy rendszert permeátumszivattyúval , hogy visszanyerje a maximális mennyiségű selejt vizet. A fordított ozmózis a rossz víznyomású otthonokban is szenved. A bejövő víznyomásnak elég erősnek kell lennie ahhoz, hogy a vizet a membránon keresztül hajtsa. Ha alacsony a víznyomása, szereljen be egy RO nyomásfokozó szivattyút a rendszer elé, hogy növelje a szennyeződés csökkentését és az egység hatékonyságát.
2. Ioncsere
A nitrátok eltávolításának egyik leghatékonyabb módja a víz ioncserélő folyamaton való átvezetése. Az ioncserét leggyakrabban a hagyományos vízlágyítókban találjuk meg, de a módszerrel a vízkeménységű ásványi anyagokon kívül más szennyeződések is eltávolíthatók. A vízlágyítók sóoldatot használnak a gyantagyöngyök nátriumionokkal történő regenerálására. Amikor a kemény víz átfolyik a gyantaágyon, a kalcium- és magnéziumionok nátriumionokra cserélődnek, és a víz meglágyulva távozik a tartályból.
A nitrát ioncserével történő eltávolítása ugyanezen az elven működik. Ezek a vízszűrő rendszerek nátrium helyett kloridionokat használnak. Amikor a szennyezett víz áthalad a tartályon vagy a patronon, a gyantagyöngyök összegyűjtik a nitrátionokat, és helyükön kiszorítják az ártalmatlan kloridionokat a vízbe. Ezt anioncserének nevezik, mivel mind a klorid, mind a nitrát negatív töltést hordoz (anionokká teszi őket, nem pedig pozitív töltésű kationokká).
Ezek az ioncserélő nitrátszűrők névleges liter kapacitású élettartammal rendelkeznek. Csak bizonyos mennyiségű vizet lesznek képesek feldolgozni, mielőtt az összes kloridion kimerül, és vagy regenerálni kell a médiát, vagy ki kell cserélni a patront. Minél magasabb a nitrátok koncentrációja a vízben, annál hamarabb kimerül a közeg. A nitrát-szelektív ioncserélő rendszerek a vízlágyítóhoz hasonlóan gyantával feltöltött regeneráló tartályként telepíthetők a lakásba való belépés helyén. Patronos formában is kaphatók, amelyek képesek kezelni a teljes vizet a házban, vagy szelektíven kezelik a mosogatóba és hűtőszekrénybe áramló vizet.
Ahhoz, hogy az ioncserélő folyamat hatékonyan eltávolítsa a nitrátokat a vízből, a kútvíz nem tartalmazhat megnövekedett szulfátszintet. Az ioncserélő gyanta a nitrátokat és a szulfátokat egyaránt vonzza, bár előnyben részesíti a szulfátokat. Ha a vízben több szulfát van, mint nitrát, a közeg megszűnik a nitrátredukcióban. Ez egy másik ok, amiért nagyon fontos a víz összetételének alapos megértése. Nagyon fontos figyelembe venni a gyantatartály leeresztő vezetékének elhelyezését is. Ha visszamosó tartályrendszert használ, időnként át kell öblítenie a rendszert nátrium-kloriddal a gyanta regenerálásához és a sóoldat kiöblítéséhez. Ez a sóoldat nitrátokkal lesz feltöltve,
3. Vízlepárlók
A nitrátok vízből való eltávolításának harmadik módja a víz desztillációja. A vízlepárlók gyakorlatilag az összes vízben lévő szennyeződést eltávolítják a Föld természetes szűrési folyamatának, a hidrológiai körfolyamatnak a emulálásával. A hidrológiai körfolyamat során a víz elpárolog a felszíni vizekből, például óceánokból, tavakból és tározókból. A párolgási folyamat során a vízcseppekben lévő szennyeződések eloszlanak, ahogy a molekula folyékony formából gőzzé alakul. Ide tartoznak a sók, baktériumok, üledékek és szennyeződések, például nitrátok. A gáz ezután lecsapódik az égen. Csapadékkal, például esővel és hóval folyékony állapotban tér vissza a földre. Ahogy az égből esik, a víz lágy, enyhén savas és szennyeződésmentes.
A vízlepárlók ezt a folyamatot utánozzák. A vizet egy fűtőelemmel ellátott kamrába helyezik, amely addig forralja a vizet, amíg az teljesen gőzzé nem alakul. Ez a gőz ezután egy hűtőspirálba kerül. Itt a vizet addig hűtik, amíg vissza nem tér folyékony állapotába. Ezután a vizet üvegből vagy műanyagból készült kancsóba gyűjtik. Amikor a víz anyaga folyadék és gáz között vált át, minden vízszennyeződés a forráskamrában marad. A gázzá alakítható szennyeződéseket (például az illékony szerves vegyületeket ) a lepárló szén- utószűrője távolítja el . A nitrátok nem élik túl a desztillációs folyamatot.
Bármennyire is erős a vízdesztilláció, ez az egyik leglassabb és legdrágább víztisztítási módszer. A vizet szó szerint cseppenként desztillálják. A legtöbb háztartási vízlepárló 4-6 órát vesz igénybe egyetlen gallon víz lepárlásához. Ha potenciálisan veszélyes mennyiségű nitrát van jelen az ivóvízben, akkor nagyon sokáig kell várni az ivóvízre. Ezenkívül a vízlepárlók sok energiát igényelnek a víz tisztításához. Ez alatt a hat óra lepárlás alatt a lepárló energiát fogyaszt a forráskamra felmelegítésére és a tekercsek lehűtésére.
Vannak nagyobb, ipari méretű vízlepárlók. Ezek egyszerre akár 12 gallon desztillált vizet is képesek tárolni, és sokkal gyorsabban állítják elő. Ezek a rendszerek óránként 2-3 gallon víz desztillálására alkalmasak. Ezek akár vízvezetékkel is csatlakoztathatók csaphoz vagy hűtőszekrényhez, így a desztillált vízhez egy csapból is hozzáférhet. Ezek azonban sokkal költségesebbek, mint az olyan alternatívák, mint a fordított ozmózis. Bár nem pazarolják a vizet, nagy mennyiségű áramot fogyasztanak. Sokak számára az RO víz és a desztillált víz közötti preferencia kérdése. Hátrányai ellenére a desztilláció egy biztos módja annak, hogy az Ön és családja által fogyasztott víz nitrátnyomoktól mentes legyen.
A forrásban lévő víz eltávolítja a nitrátokat?
A forrásban lévő víz nem távolítja el a nitrátokat. Valójában a forrásban lévő víz növeli a nitrátok koncentrációját a vízben. Ahogy a víz felforr, a víz egy része elpárolog. Ahogy a víz nagyobb része folyékonyból gázzá változik, a maradék vízben koncentráltabb nitrátszint marad.
Ne feledje, a desztilláció sokkal bonyolultabb folyamat, mint a víz forralása. A vizet addig forraljuk, amíg teljesen elhagyja folyékony állapotát, és teljesen gázzá alakul. Ezt a vízgőzt lehűtjük, és nitrátoktól és egyéb szennyeződésektől mentes, folyékony halmazállapotba kerül vissza. Míg a forrásban lévő víz elegendő a káros mikroorganizmusok semlegesítésére és a klórtartalom csökkentésére, a nitrátokat nem távolítja el.
Hogyan akadályozhatom meg, hogy nitrátok kerüljenek a vizembe?
A kutat a szennyezett forrásoktól távol építse meg. A sekély kutakban sokkal valószínűbb, hogy megemelkedett nitrátszint. Minél mélyebb a víztartó rétegből merít, annál nagyobb az esélye annak, hogy elkerülje a mezőgazdasági hulladékból származó elfolyást. Ha a kút az erős öntözéstől vagy a mezőgazdasági területektől lefelé található, fontolja meg a kút biztonságosabb helyre történő áthelyezését.
Vizsgálja meg a kútját. Hívjon fel egy engedéllyel rendelkező kútvállalkozót, és végeztesse el vele a kút rutinszerű karbantartását és ellenőrzését. Ha a kútja megsérül vagy alulteljesít, a víz fokozott szennyeződésnek lehet kitéve nitrátokkal és más vízben terjedő betolakodókkal.
Kerülje a műtrágyák és peszticidek használatát a kút közelében. Ha a kútja mezőgazdasági hasznosítású ingatlanon található, ügyeljen arra, hogy a trágya, gyomirtó szerek, növényvédő szerek és műtrágyák hogyan szennyezhetik a vizet. Ahol lehetséges, ne használja ezeket a termékeket kútja vagy olyan vízforrások közelében, amelyek nitrátokat szállíthatnak a víztartó rétegbe, amelyre ivóvízként számít.
Rendszeresen ellenőrizze a kút vizét. Legalább kétévente ellenőriznie kell a kút vizét, hogy ellenőrizze a vízben lévő szennyeződéseket. Tesztelnie kell a csapból kifolyó vizet is, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a vízszűrő rendszerei optimálisan működnek, és a szennyeződések, például a nitrátok, az arzén és a baktériumok nem jutnak be otthonába.
