Очистка воды от мышьяка

Здравствуйте, вопрос специалисту:

Подскажите, как можно убрать из воды мышьяк? В интернете не нашел ответа.

Здравствуйте, Дмитрий!

Мышьяк – это загрязняющее вещество подземных вод, которое можно найти во многих регионах мира. По своему количеству в земной коре он находится на 20 месте, а по количеству в теле человека – на 12. Не имея вкуса и запаха, мышьяк широко используется в качестве пропиточного состава для древесины и яда для уничтожения сорняков, крыс и насекомых.

Даже в малых концентрациях он токсичен для людей. Однако растворимость мышьяка в воде настолько мала, что его присутствие в воде обычно связано с разработкой месторождений или с металлургическими процессами в районе водосброса; кроме того, мышьяк может попасть в воду вместе с поверхностными стоками с сельскохозяйственных площадей, на которых в качестве промышленных ядов использовались вещества, содержащие мышьяк.

Мышьяк может существовать в воде в двух формах: трёхвалентный мышьяк, известный как As³⁺, и пятивалентный мышьяк, известный как As⁵⁺. Обе эти формы можно удалить с помощью соответствующих методов очистки – адсорбции, тонного обмена, обратного осмоса и др.

В коллоидном состоянии мышьяк может быть удален в процессе обычных операций по очистке воды. Согласно Федеральным нормам общее содержание мышьяка в воде систем хозяйственно-бытового водоснабжения не должно превышать 0,1 мг/л. Если это вещество органического происхождения, то его можно удалить путем окисления органического вещества с последующей коагуляцией или путем адсорбции, например, гранулированным активированным углем.

Хлор, добавляемый организациями коммунального водоснабжения, преобразует As³⁺ в As⁵⁺, который можно удалить с помощью cистемы Питьевой Воды Кинетико Плюс Делюкс или Аппарата-Очистителя Воды Purefecta. Водопроводным системам, не содержащим хлор, например, частным скважинам или некоторым типам коммунального водоснабжения, использующим подземные воды, необходима дополнительная фильтрация с использованием ещё одного добавочного картриджа для питьевой воды, так как мышьяк может быть в разных формах. Другим решение является система защиты от мышьяка во всём доме - Arsenic Guard™ system, которая удаляет мышьяк из всей системы водоснабжения дома, а не только из питьевой воды.

Другой эффективный способ удаления мышьяка из воды основан на способности наночастиц оксида железа (ржавчины) взаимодействовать с ионами мышьяка, которые потом удаляются с помощью магнитной обработки.

Рис. Ионы мышьяка взаимодействуют с наночастицей ржавчины

Неожиданное открытие магнитных взаимодействий между наночастицами ржавчины привело к появлению революционной, дешевой технологии очистки питьевой воды от мышьяка. Исследователи из США (Rice University's Center for Biological and Environmental Nanotechnology - CBEN) описывают эту технологию в журнале «Science».

Отравленная мышьяком вода – это проблема, которая касается многих стран. По оценкам Всемирного банка 2005 года, 65 миллионов людей в юго-восточной Азии страдает от проблем со здоровьем, вызванным отравлением мышьяком питьевой воды. Эту технологию ждут миллионы людей в Индии, Бангладеше и других развивающихся странах, в которых ежегодно регистрируют тысячи случаев отравления мышьяком.

Эта проблема возникает из-за того, что в Азии в 70-е годы прошлого века были построены подземные «трубчатые колодцы», которые оказались источником существующего в природе мышьяка.

Технология очистки CBEN's очень проста, она не требует электричества, которого и нет во многих населенных пунктах. Ржавчина хорошо поглощает мышьяк. Используя наночастицы оксида железа, ученые убедились, что они хорошо притягивают ионы мышьяка. После такой очистки небольшие магниты способны убрать из воды и сами частицы оксида железа с мышьяком.

Наночастицы оксида железа, использованные в экспериментах CBEN достаточно дорогие и их нужно получать с помощью специальных методов, но ученые из Rice разрабатывают новые подходы для их производства, для чего используют бытовую ржавчину и оливковое масло, которые можно найти на любой кухне.

К.х.н. О.В. Мосин