Вода становить приблизно 2/3 маси тіла людини. При цьому дуже висока процентне співвідношення води до маси тіла на початку життя, що становить близько 80% у новонародженого, зменшується в міру дорослішання і старіння організму. Вона присутня у всіх тканинах нашого організму, хоча розподілена нерівномірно. Так, вміст води коливається від 30% в кістках людини до 90% в його крові. Вода допомагає регулювати температуру тіла, грає важливу роль в побудові та відновленні його тканин, допомагає перетворювати їжу в енергію і виконує ряд інших функцій.

Вода, яку ми споживаємо, обов'язково повинна бути чистою, слаболужною, звільненої від механічних домішок, хімічних і бактеріальних забруднень. За оцінкою експертів ООН, до 80% хімічних сполук, що надходять у зовнішнє середовище, рано чи пізно потрапляють у водні джерела. Основними джерелами забруднення питної води хімічними елементами є промислові та комунальні стоки і відходи. У таблиці 1 представлені захворювання, що виникають при токсичному впливі хімічних елементів, що знаходяться в питній воді.


Захворювання, що виникають при токсичному впливі хімічних елементів, знаходяться в питній воді

Захворювання - Збуджуючий фактор

Анемія - Миш'як, бор, фтор, мідь, ціаніди

Бронхіальна астма - Фтор

Лейкемія - Хлоровані феноли, бензол

Захворювання травного тракту - Миш'як, берилій, бор, хлороформ, ртуть, пестициди, цинк

Хвороби серця - Бор, цинк, фтор, мідь, свинець, ртуть, хлороформ, ціаніди

Дерматози та екземи Миш'як, хлор, продукти дистиляції нафти (масла), пластмаси, ртуть

Флюороз скелета - Фтор

Обласна - Бор, ртуть

Цироз печінки - Хлор, магній, бензол, хлороформ, тетрахлорид вуглецю, важкі метали

Злоякісні пухлини - Миш'як, хлор, продукти дистиляції нафти


За даними Всесвітньої організації охорони здоров'я, близько 80% всіх інфекційних хвороб в світі пов'язано з незадовільною якістю питної води і порушеннями санітарно гігієнічних норм водопостачання. Виключно велике значення має водний фактор в поширенні гострих кишкових інфекцій, глистових інвазій, вірусних захворювань.


За даними Санітарно-епідеміологічної станції, компонентами забруднення питної води Києва є:

аміак;

важкі метали;

нафтопродукти;

хвороботворні бактерії;

азот.

Цими, а також багатьма іншими хімічними елементами забруднені не тільки води річок, а й грунтові води. Особливу небезпеку для них представляють промислове виробництво і очисні споруди, що знаходяться в аварійному стані, які щодня отруюють колодязі і свердловини жителів Києва.


Методи очищення води в Києві

Постачальником води для Києва є КП Київводоканал. Подача води киянам здійснюється з двох водозаборів - Дніпровського і Деснянського. 


Але по інформації на 2010 рік за даними https://www.segodnya.ua/kiev/kpower/kievljan-puhajut-vodoj-iz-krana-po-chacam-191790.html , у у "Київводоканала" не вистачало реагентів для очистки забрудненої талим снігом і мертвою рибою води:

"Риба, яка загинула під товстим шаром льоду, а також через спуск води з Київського водосховища, починає гнити. Вона не тільки отруює воду, але і забиває решітки водозабірних станцій. Крім того, через штольні в Дніпро стікає талий сніг, який ввібрав всю грязь з узбіч і може наситити воду важкими металами. "Гниюча риба виділяє багато вуглекислого газу, який витісняє кисень, і вода стає на смак тухлою, більш каламутною. Але їй отруїтися можна. Та й зараз поки все в нормі", - сказав нам Сергій Тимошенко, заввідділом екології міської СЕС. А ось показники по важких металів вже турбують. Остання перевірка СЕС за лютий показала, що вміст марганцю і заліза дуже близький до критичного. Марганець вважається важким металом, який забиває канальці нервових клітин, збільшує стомлюваність і сонливість. А якщо пити воду з підвищеним вмістом заліза, то є ризик відшарування ділянок слизової шлунка, що може привести до великої виразці або до онкозахворювань."

На даний час нових повідомлень про нестачу реагентів у інформаційний простір не надходило, але вплив на воду реагентів що використовуються не відомий, як і те які залишки компонентів залишаються у воді після їх використання.


Вода, що подається з Дніпра і Десни, проходить стадії флокуляції та коагуляції, стадію безнапірної фільтрації через мультимедійний піщано-гравійний фільтруючий шар. Останньою стадією підготовки питної води для Києва є пост знезараження за допомогою вдосконаленого хлорамміачного методу. Застосування цього методу дозволяє транспортувати воду на великі відстані і уникнути появи у воді хлорорганічних сполук, що наближає воду до санітарним нормам і правилам. Найчастіше, погіршення якості питної води відбувається під час транспортування води споживачеві за застарілою системою водопостачання. Рішенням проблеми якісного питного водопостачання Києва свого часу стали бювети, в які вода подається з глибини 400 м, з горизонтів юрського і сеноманського періодів. На сьогоднішній день кількість питної води, яке можуть дати бювети, незрівнянно мало з необхідною кількістю для ефективної життєдіяльності киян. До того ж, спірним залишається питання санітарного стану бюветів і біля лежачих територій.


Проблема вторинного забруднення

Аварійний стан, непридатність водопроводів і водопровідних станцій - головна проблема, пов'язана з питною водою в Україні в цілому, а в Києві - зокрема.


Окремій увазі підлягає жорстка вода 

Твердість води  — сукупність хімічних і фізичних властивостей води, пов'язаних з утриманням в ній розчинених солей лужноземельних металів, головним чином, кальцію і магнію (так званих солей жорсткості).

Твердість води визначають за кількістю солей кальцію і магнію в ній. Якщо вода містить значні кількості таких солей, то таку воду називають твердою, а коли цих солей зовсім немає, або вони містяться в незначних кількостях, то — м'якою.

Відрізняють тимчасову, або карбонатну, твердість води і сталу. Тимчасова твердість обумовлюється наявністю кислих карбонатів (гідрокарбонатів) кальцію і магнію: Ca(HCO3)2 і Mg(HCO3)2, а стала — наявністю сульфатів і хлоридів кальцію і магнію: CaSO4, MgSO4, CaCl2 і MgCl2. Загальна твердість води являє собою суму тимчасової і сталої твердості.

Жорстка вода при умовно сушить шкіру, в ній погано утворюється піна при використанні мила. Використання жорсткої води викликає поява осаду (накипу) на стінках котлів, в трубах і т. П. У той же час, використання занадто м'якої води може призводити до корозії труб, так як, в цьому випадку відсутній кислотно-лужна буферність, яку забезпечує гідрокарбонатна (тимчасова) жорсткість. Споживання жорсткої або м'якої води зазвичай не є небезпечним для здоров'я, є дані про те, що висока жорсткість сприяє утворенню сечових каменів, а низька - незначно збільшує ризик серцево-судинних захворювань. Смак природної питної води, наприклад, води джерел, обумовлений саме присутністю солей жорсткості.
Жорсткість природних вод може варіюватися в досить широких межах і протягом року непостійна. Збільшується жорсткість через випаровування води, зменшується в сезон дощів, а також в період танення снігу і льоду.

Тверда вода непридатна майже для всіх галузей виробництва. Так, наприклад, тверду воду не можна використовувати для прання білизни, миття шерсті і фарбування тканин, бо в ній мило втрачає свою мийну здатність. Це пояснюється тим, що розчинний у воді стеарат натрію С17Н35COONa, який становить головну складову частину мила, переходить у нерозчинний стеарат кальцію (або магнію), утворюючи так зване кальцієве (або магнієве) мило:

2С17Н35COONa + CaSO4 = Са(С17Н35СОО)2 ↓ + Na2SO4

При цьому мильна піна утворюється тільки після повного осадження іонів кальцію і магнію, на що непродуктивно витрачається багато мила. Крім того, утворюваний осад кальцієвого і магнієвого мила міцно осідає на волокнах тканин і забрудює їх, а при фарбуванні утворює плями.

Тверда вода непридатна і для цілого ряду інших виробництв: паперового, шкіряного, крохмального, спиртового тощо. Вона непридатна і для паросилового господарства, бо при кип'ятінні води утворюється накип, який погано проводить тепло, внаслідок чого збільшується витрата палива. Накип викликає інтенсивне руйнування стінок котлів, що може призвести до аварії.

Для приготування їжі тверду воду теж не вживають, бо в ній погано розварюються м'ясо і овочі. Для пиття вона теж непридатна.

Тимчасова твердість води - компонента загальної твердості води, що може бути усунена кип’ятінням. Пов’язана з наявністю розчинних солей Ca та Mg, зокрема Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2.


Одиниці виміру

Для чисельного вираження жорсткості води вказують концентрацію в ній катіонів кальцію і магнію. Рекомендована одиниця СІ для вимірювання концентрації - моль на кубічний метр (моль / м³), однак, на практиці для вимірювання жорсткості використовуються градуси жорсткості і міліграми еквівалента на літр (мг-екв / л).

Класифікація води за твердістю

Вода з Т. менше 4 ммоль/дм3 характеризується як м'яка, від 4 до 8 ммоль/дм3 — середньої твердості, від 8 до 12 ммоль/дм3 — тверда, понад 12 ммоль/дм3 — дуже тверда.

За О. О. Алекіним:

  • дуже м'яка — до 1,5 ммоль/дм³;
  • м'яка — 1,5-3,0 ммоль/дм³;
  • помірно тверда — 3,0-6,0 ммоль/дм3;
  • тверда — 6,0-9,0 ммоль/дм3;
  • дуже тверда — понад 9,0 ммоль/дм3.

Твердість природної води

  • Твердість природної води коливається в широких межах; вона неоднакова в різних природних водах, в одному і тому ж водному об'єкті величина її змінюється за порами року. В поверхневих водах Т. досягає найбільших величин у кінці зими, найменших — у період повені. В поверхневих водах звичайно переважає карбонатна Т. (70-80% загальної). Магнієва Т.в. рідко перевищує 30% загальної, однак у деяких районах (Донбас, Кривий Ріг) досягає 60% загальної. Т. підземних вод, особливо в артезіанських колодязях, менше змінюється протягом року.
  • Твердість річкових вод України, як і мінералізація води зростає з північного заходу на південний схід. У річкових водах Полісся твердість становить 2-3 ммоль/дм³, у Дніпрі — 4-5 ммоль/дм³, а в малих і середніх річках Приазов'я — 15-30 ммоль/дм³, що обмежує можливості використання місцевих водних ресурсів[1].
  • Твердість морської води: Чорне море — кальцієва 12,0 ммоль/дм3, магнієва 53,5 ммоль/дм3, загальна 65,5 ммоль/дм3; Каспійське море — кальцієва 36,4 ммоль/дм3, магнієва 30 ммоль/дм3, загальна 66,4 ммоль/дм3; океан — кальцієва 22,5 ммоль/дм3, магнієва 108 ммоль/дм3, загальна 130,5 ммоль/дм3.

Твердість питної води

В Україні згідно Державних санітарних норм та правил «Гігієнічні вимоги до води питної, призначеної для споживання людиною» (ДСанПіН 2.2.4-171-10), затверджених Мінохорони здоров'я України 12.05. 2010 р., які в цілому регулюють якість питної води — прийнято наступні нормативи показників твердості (жорсткості) питної води:[2]

  • вода водопровідна — до 6,5 ммоль/дм³ (в окремих випадках з дозволу санітарних служб — до 10 ммоль/дм³);
  • вода колодязів та каптажів джерел — до 10 ммоль/дм³;
  • вода фасована, з пунктів розливу та з питних бюветів — 7 ммоль/дм³.


Постійне вживання жорсткої води може викликати порушення мінерального балансу організму (наприклад, сечо або сечокам'яної хвороби).

Використання жорсткої води для харчування і купання новонароджених збільшує ризик атопічного дерматиту та / або екземи у дітей. Середній вік перших симптомів - 3 міс. Причому поява екземи запускає механізм розвитку аутоаллергии по ланцюжку «атопічний марш»: від екземи до харчової алергії і астми. [https://www.practiceupdate.com/news/6204]

"Немовлята, які живуть у районах з концентрацією карбонату кальцію вище медіанного рівня, мали на 45% більше ризику екземи. Цей ризик опосередкований мутаціями з втратою функції (FLG). Всі учасники дослідження пройшли тестування на шість найбільш поширених таких мутацій. У дітей, що не мають мутації FLG, жорсткість води мало впливає на ризик екземи. Але носії FLG, що живуть у третьому квартилі для твердості води - визначені як концентрація карбонату кальцію 258-285 мг / л - мали в 4,9 рази більший ризик екземи, ніж загальна група досліджень. У найвищому квартилі ризик збільшився в 2,67 рази, що лише пропустило досягнення статистичної значущості.

Дивлячись на концентрацію карбонату кальцію як безперервної змінної, носії FLG мали вражаюче збільшення на 1% ризику екземи при кожному збільшенні жорсткості води в домашніх умовах на 1 мг / л"


При підготовці статті використані матеріали:

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D1%91%D1%81%D1%82%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%8B

https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%B4%D1%96%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%B8

https://www.segodnya.ua/kiev/kpower/kievljan-puhajut-vodoj-iz-krana-po-chacam-191790.html

http://chemistsdairy.blogspot.com/2015/02/blog-post_11.html

https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0452-10

https://www.practiceupdate.com/news/6204

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3791860/