Проблемы с питьевой водой есть во всех городах – и в России, и за рубежом. Мы опасаемся пить воду из-под крана, мы жалуемся на то, что она отдаёт канализацией или железом, мы возмущаемся накипью в чайнике и покупаем артезианскую воду в бутылках или слепо доверяем рекламе различных фильтров. «Популярная механика» решила разобраться в том, что такое чистая вода, какие вещества и соли из неё удалять нельзя, поскольку они полезны, и вообще – что делать с «плохой» водой в домах.
Глава 1. Дистиллированная вода, и зачем её пить
Начнём с того, что идеальной воды, определяемой химической формулой H2О, в природе не существует вообще. Многие полагают, что H2O — это дистиллированная вода, но это не так: даже в дистиллированной воде, получаемой перегонкой в специальных аппаратах, растворены атмосферные газы — кислород, азот и аргон, плюс некоторое количество прочих, и потому она не является идеально чистой. Есть известный физический фокус, используемый во время научных шоу, — экспериментатор погружает в наполненный аквариум руку с включённым в сеть феном или тостером, и его не бьёт током. В аквариум просто налита дистиллированная вода, не проводящая электричество. Хотя на самом дела удельная электропроводность такой воды по ГОСТу равна не нулю, а 0,5 мСм/м, то есть ток-то идёт, просто настолько незначительный, что это безопасно для здоровья. Ну... как безопасно. Ни в коем случае не повторяйте это дома, потому что для таких трюков нужна специальная подготовка.
Лабораторный дистиллятор для получения дистиллированной воды. Производит такой прибор порядка 3 литров в час, в принципе, можно установить его и дома. Только зачем?
Так или иначе, дистиллированная вода — это техническая жидкость. Она используется в областях, где нельзя допускать образования накипи, — например, для промывки систем охлаждения в ДВС, при работе с аккумуляторами и другими элементами электросистемы. Можно в утюг наливать — тоже накипи не будет. Также её широко применяют в фармацевтике (и даже не её, а так называемую бидистиллированную воду, прошедшую две ступени перегонки). Можно её и пить. Но, во-первых, это не очень вкусно (по сути, дистиллированная вода не имеет выраженного вкуса, а пить её — примерно как дышать обычным воздухом, механический, не имеющий чувственной составляющей процесс). А во-вторых, далеко не все соли, удаляемые при дистилляции, бесполезны для организма — наоборот, вода должна служить их источником. На то и продаётся различная полезная минеральная вода. Многие ошибочно полагают, что дистиллированная вода дорогая и редкая, но тут мы вас разочаруем: продаётся она на любой заправке и стоит рублей 100 за 5 литров, примерно столько же, сколько и обычная питьевая в магазинах. Всё, с дистиллированной водой разобрались. Пить её можно, но в какой-то мере бессмысленно.
Глава 2. Вода из-под крана, и чем она опасна
Водопроводная вода начинает свой путь в речных водозаборных системах и поступает оттуда на станции водоподготовки. В Москве таких станций, например, четыре — в принципе, можно себе примерно представить объём работы каждой станции с учётом размеров города. Есть города, не имеющие собственных водоёмов — туда вода приходит из отдалённых рек, озёр, водохранилищ или «чужих» водозаборных систем, но так или иначе проходит очистку на станциях. Вода обрабатывается в частности гипохлоритом натрия (многие жители городов жалуются на «хлорку», ну вот, это и есть её современный, безопасный и лишённый запаха вариант; ещё лет 20 назад обрабатывали просто хлором, и тогда вода пахла «хлоркой» просто нечеловечески). Также используется озонирование, очистка с помощью угольных фильтров и ряд других методов. На самом деле технология сильно зависит от конкретной страны, города, географических и социальных факторов. Про очистку воды в Мосводоканале «Популярная механика» некогда писала подробную статью, почитайте, очень интересно.
Фото
Тут-то и возникает одно «но». От станции очистки до вашего крана вода проходит очень длинный путь. А резервуары и трубы водопроводной сети в России далеко не всегда соответствуют нормам их эксплуатации по срокам. Иначе говоря, многие дома, построенные до войны, с одной стороны являются замечательными памятниками авангарда, но с другой имеют гидросистемы, совершенно непригодные к эксплуатации из-за их возраста. Характерный пример — это, например, конструктивистские коммуны Екатеринбурга. Во многих домах серий 1930-х годов изначально не было кухонь (предполагалось, что питание рабочих будет централизованным на фабриках-кухнях), их «встраивали» в планировку вместе с системами подачи воды в 1950-е, вот с тех пор трубы и лежат, оставляя в воде ржавчину и не только. В идеале, конечно, вода из-под крана должна удовлетворять СанПиН по максимальному содержанию различных веществ (ПДК), порой весьма неприятных. Это железо, медь, свинец, ртуть, молибден, селен, алюминий, магний, фтор, сероводороды, кальций, магний, хлор — не все сразу и не всегда, но тем не менее. Причины появления тех или иных соединений в воде — разные. Например, свинец может попадать в водопровод из сточных вод, которые сбрасываются в реку, а затем — в водозабор для очистки. Железо, цинк и медь чаще всего являются результатом контакта с трубами и стенами резервуаров. А алюминий добавляется в воду на станциях очистки в качестве коагулянта. Нормы содержания этих веществ в основном достаточно малы (скажем, для ртути, которая является ядом, этот показатель составляет 0,0005 мг на 1 литр), но при этом они ненулевые.
Юго-Западная водопроводная станция города Москвы. Здесь действительно чисто, аккуратно, и всё делается по современным технологиям.
Как утверждают в один голос независимые исследователи, вода в крупных городах — Москве, Санкт-Петербурге, Казани — удовлетворяет всем нормам. Но, во-первых, сегодня удовлетворяет, а завтра нет. Во-вторых, есть понятие индивидуальной непереносимости — например, нормы для беременных женщин отличаются от типовых в меньшую сторону. В-третьих, многие вещества имеют свойства накапливаться. Так что соответствие ГОСТам — не панацея. Более того, любые нормы — это компромисс между физиологическими потребностями человека и его экономическими возможностями. Можно сделать воду лучше — но стоить это будет значительно дороже. А поскольку до 95% питьевой воды мы используем для хозяйственных целей, такой компромисс совершенно разумен. Вывод прост: воду из-под крана пить можно (лучше при этом её кипятить), но дополнительная обработка ей не помешает.
Глава 3. Артезианские воды: что купить в магазине
Самое простое решение проблемы «плохой воды» — это покупка в магазине бутилированной. Тем более она может быть не только чистой, но и минеральной, то есть обогащённой полезными для человека веществами. По степеням минерализации такая вода делится на три типа — столовые (общая минерализация до 1 г/л), лечебно-столовые (1 — 10 г/л) и лечебные (более 10 г/л или высокое содержание отдельных элементов). Кипятить минеральную воду не стоит — соли выпадут в осадок, — а вот пить её приятно и полезно. Путь минеральной воды чаще всего начинается из артезианской скважины, расположенной на территории предприятия-производителя. Термин «артезианская» означает, что вода забрана из водоносного слоя, лежащего достаточно глубоко, между двумя водоупорными слоями породы. Основная ценность такой воды в том, что она не подвержена влиянию антропогенных загрязняющих факторов (хотя, конечно, бывают и исключения — например, артезианский водоём может быть загрязнён излитием нефти в результате неправильно спланированного бурения). Бывает, что используется талая вода горных ручьёв или другие источники воды, также не имеющие контакта с созданными человеком загрязнителями.
Схема типовой артезианской скважины AquaGroup
Собственно, такая вода в основном является минеральной сама по себе. Например, легендарные «Ессентуки» в зависимости от скважины имеют ту или иную природную минерализацию. Скажем, «Ессентуки» №17 — гидрокарбонатно-хлоридно-натриевая, то есть она содержит гидрокарбонаты объёмом более 600 мг/л, хлориды объёмом более 200 мг/л, а также катионы Na+. Искусственную минерализацию чаще всего проводят для того, чтобы придать воде более приятный, привычный вкус. Существуют специальные добавки для минерализации, а также устройства-минерализаторы. Имеют ли они смысл? Конечно. В массе своей природной минерализации достаточно, и выбор вод с содержанием самых разных веществ огромен. Но если вода не покупается в бутылке, а идёт из-под крана, её можно и даже порой нужно насытить минеральными веществами искусственным образом. Скажем так: искусственная минерализация существует параллельно с продажей природной минеральной воды и не претендует на её «нишу». Подытоживая: бутилированную воду в магазинах покупать можно. Обычно это артезианская вода, причём дополнительно очищенная. Она в любом случае будет лучше, чем водопроводная, и богаче по полезному составу, чем дистиллированная. Останавливающих фактора два: во-первых, стоимость — вода не очень дорога, но зато нужно её много. А во-вторых, необходимость постоянных поставок. Даже 19-литровые баки заканчиваются быстро, и нужно докупать новые. Не говоря уж о пятилитровках.
Фото
Глава 4. Домашняя очистка: фильтры и обратный осмос
Четвёртый тип воды, который мы можем получить в городе, — это водопроводная вода, прошедшая через дополнительный фильтр. Настольный, в форм-факторе кувшина, или более сложный, устанавливаемый под раковиной. Многие люди считают такие фильтры панацеей (это не так), иные, наоборот, уверены, что от них никакого толка (это тоже не так). Фильтр чаще всего представляют себе как некую сетку, через которую не могут пройти крупные частицы загрязнений. Это правильное представление о самой первой стадии фильтрации, отсеивающей механические примеси — но главным картриджем в хорошем фильтре служит совсем другое устройство, так называемая обратноосмотическая мембрана. Осмос открыли достаточно давно — в 1748 году его наблюдал и описал французский физик Жан-Антуан Нолле, а в начале XIX века другой француз Анри Дютроше подробно исследовал это явление и опубликовал по нему ряд работ, являющихся основополагающими до сих пор. Суть явления заключается в следующем. Представьте, что у нас есть два раствора разной концентрации, разделенных частично проницаемой мембраной, пропускающей молекулы растворителя, но не растворённого вещества. В результате осмоса растворитель из менее концентрированного раствора будет проникать через мембрану в более концентрированный — вплоть до равенства концентраций. В случае с водой соли являются растворёнными веществами, а вода — растворителем. Избыточное гидростатическое давление, которое ведёт к уравниванию концентрации в обеих зонах, называется осмотическим.
Фото
Но если к более концентрированному раствору приложить давление большее, чем осмотическое, то осмос станет обратным — то есть растворитель будет проникать из зоны с большим давлением — в зону с меньшим, из более концентрированного раствора в менее концентрированный. Поскольку при осмосе растворитель и растворённое вещество разделяются на молекулярном уровне, по одной из сторон мембраны обратноосмотического фильтра скапливается практически чистая вода. «Практически», потому что, как мы писали в самом начале, очистить воду на 100% невозможно ни при каких обстоятельствах, что-то всё равно проникнет и останется. Чем выше давление на раствор, тем эффективнее переход растворителя (воды) через мембрану. Обратноосмотический фильтр чем-то похож на соковыжималку. Мы прижимаем апельсин к тёрке, через неё проходит сок, но не проходит кожура, плёночки, косточки и всё остальное, что мы так не любим. А когда это происходит на молекулярном уровня, фильтрация по своему качестве приближается к дистилляции. Минус такого фильтра — в скорости работы. Он работает очень медленно, и потому должен обязательно иметь накопительный бак. Второй минус в том, что обратный осмос — это слишком качественный метод очистки. Как, представьте себе, вечная лампочка. С одной стороны, приятно, что она горит всегда, с другой с такими лампочками разорятся все электрические компании, и лампочек не станет. Поэтому после очистки обратноосмотическая вода искусственно минерализуется (как раз то, о чём мы писали раньше) кальцием и магнием в оптимальных концентрациях. Ну, или другими веществами — минерализаторы бывают разными. Это, в том числе придаёт воде более привычный вкус.
Внешний вид обратноосмотического фильтра Аквафор DWM-101S Морион.
Фильтры с обратноосмотическими мембранами относительно дороги (в среднем от 6000 до 15000 рублей), но не стоит забывать, что это устройство устанавливается на долгие годы, как, скажем, холодильник или телевизор. В России крупным производителем фильтров является, например, компания «Аквафор», есть и ряд других производителей — выбор зависит от конкретных требований и детального рассмотрения той или иной модели. «Бонус» российских фильтров относительно немецких в том, что качество равноценное, а производители — ближе, то есть установка и обслуживание будет от оригинальной компании, а не от дилера, который занимается рядом брендов. Итак, домашний фильтр — вещь хорошая. Да, для определённых целей всё равно придётся покупать бутилированную воду — например, если вам нужна какая-то специфическая минеральная вода с заданными параметрами минерализации. Или, скажем, дистиллированная, для заливки аккумулятора. Но поскольку для большинства домашних — и кулинарных в частности — задач мы всё-таки применяем водопроводную воду, очистка с помощью обратного осмоса и последующая искусственная минерализация являются оптимальным решением для большого города. Если вы живёте в районе «Приюта 11» на высоте 4100 метров на Эльбрусе, то эта статья вас не касается — на такой высоте, утрируя, можно даже снег есть, и он будет во много раз чище и полезнее воды из-под крана.
Фото
Подпишись: