Сероводород в воде

Добрый день, в советское время на берегу Иссык-Куля пробурили скважины глубиной 1800 метров, скажите, пожалуйста, но в данное время никто не знает что это сероводородные воды или радоновые. Можно ли эту воду использовать как воду для теплиц? Или отопления жилых помещений? Подскажите, пожалуйста!

Причина резкого выделения сероводорода из воды?

Здравствуйте!

Сульфидные (сероводородные) минеральные воды – это природные воды различных минерализации и ионного состава, содержащие 10 мг/л и выше общего сероводорода. В зависимости от концентрации сероводорода различают слабосероводородные воды (10 – 50 мг/л), средней концентрации (50 – 100 мг/л), крепкие (100 – 250 мг/л) и очень крепкие (свыше 250 мг/л). 

Сероводород может содержаться в воде, как добываемой из глубоких скважин, так и в поверхностных водах, особенно проходящих через месторождения сульфидных руд, содержащих сульфидные соединения металлов и в первую очередь Fe2S, в зонах вулканизма и др. Возможно, в этом районе есть месторождение сульфатных руд.

Иногда присутствие сероводорода может вызываться наличием сульфитных бактерий, которые вырабатывают сероводород. Это также весьма распространенное явления для подземных вод. Хотя точный ответ на этот вопрос может дать только лабораторный анализ воды.

Согласно нормам СанПиНа 2.1.4.559-96 и СанПиНа 2.1.4.1074-01 в питьевой воде допускается содержание сероводорода до 0,03 мг/л, а сульфидов - до 3 мг/л. Сероводородная вода при стоянии на воздухе, особенно на свету, скоро становится мутной от выделяющейся серы. Это происходит в результате окисления сероводорода кислородом воздуха.

Сероводород - бесцветный ядовитый газ с характерным запахом. Длительное вдыхание воздуха, содержащего этот газ даже в небольших количествах, вызывает тяжёлые отравления.

В воде сероводород малорастворим, водный раствор H2S является очень слабой кислотой:

H2S → HS + H+

Ka = 6.9×10−7моль/л; pKa = 6.89

Вода с сероводородом при стоянии на воздухе, особенно на свету, скоро становится мутной от выделяющейся серы. Это происходит в результате окисления сероводорода кислородом воздуха. Раствор сероводорода в воде обладает свойствами кислоты.

Сероводород - сильный восстановитель. При действии сильных окислителей сероводород окисляется до диоксида серы или до серной кислоты, в зависимости от условий: pH раствора, температуры, концентрации окислителя.

В природе сероводород, встречающийся в подземных водах, преимущественно неорганического происхождения, проходящих через сульфидные руды. Он образуется в результате разложения серосодержащих пород сульфидов (пирит, серный колчедан) кислыми водами и восстановления сульфатов сульфатредуцирующими серобактериями, которые восстанавливают различные соединения серы (растворенные в воде сульфиды и сульфаты) до сероводорода. Большинство таких бактерий предпочитают бескислородную среду обитания, например отложения ила и детрита, артезианские скважины и др. Однако некоторые разновидности этих микроорганизмов могут существовать и при относительно высокой концентрации кислорода в воде (например - тионовые бактерии).

Если осадок, накопившийся на дне сероводородного источника, имеет черный цвет, то это является свидетельством присутствия серобактерий. Определить наличие серобактерий можно и лабораторными методами бактериологического анализа.

Большие скопления самородной серы встречаются не часто. Чаще она присутствует в некоторых рудах. Известно более 200 минералов, содержащих серу. Наиболее рас пространены соединения серы с различными металлами — сульфиды: PbS — свинцовый блеск; ZnS — цинковая обманка; Cu2S —медный блеск; FeS2 — пирит; HgS — киноварь и др. Широко распространены в природе также сульфаты: Na24.10Н2О — глауберова соль; BaS04— тяжелый шпат; CaS04-2H20 — гипс и др. В виде сульфатов натрия, калия, магния и других элементов сера содержится в водах мирового океана (0,08—0,09%), в углях, нефти, сланцах, природных газах.

На побережье озера Иссык-Куль, а также в горных живописных ущельях, расположены оздоровительные курорты и санатории, основанные на минеральных источниках, разновидность которых позволяет создавать разно профильные направления в области лечения тех или иных заболеваний. Более 50 видов минеральных вод, обладающих специфическими химико–физическими свойствами при внутреннем и наружном применении оказывают положительный эффект на состояние здоровья и общий тонус. В сочетании с природой, чистым горным воздухом, контрастом теплого озера и снежных горных вершин создают все условия для полноценного курортного лечения и отдыха.

Для питьевого лечения применяют слабосульфидные воды с содержанием свободного сероводорода и тиосульфидов 10-40 мг/л. Сульфидные воды снижают желудочную секрецию, оказывают слабительное и желчегонное действие, а также обладают антиоксидантными свойствами при поражении печени, эффективны при хронических профессиональных отравлениях тяжелыми металлами. Сероводород способен образовывать нерастворимый комплекс с ионами тяжелых металлов (свинец, ртуть, кадмий, кобальт, никель, медь, олово, цинк), и соли этих металлов могут в значительной степени ослаблять их токсичное действие, которое оказывает содействие выводу их из организма.

Сульфидные воды оказывают положительные сдвиги в функциональном состоянии сердечно-сосудистой системы, благоприятно действуют на общую и иммунологическую реактивность и улучшают общее состояние больных детей.

Несмотря на широкие показания для применения, следует иметь в виду специфические противопоказания к назначению сульфидных вод.

Использовать сероводородную воду для полива воды в теплицах возможно при концентрациях сероводорода в воде не более 10 мг/л.

Использовать сероводородную воду с высоким содержанием сероводорода для отопления также нежелательно, так как раствор сероводорода в воде обладает кислотными свойствами и способностью к химической коррозии металлических трубопроводов.

Очистить воду от сероводорода можно несколькими методами – физическим и химическим.

Физический метод основан на выветривании сероводорода аэрацией атмосферного воздуха через воду при помощи аэратора. Одновременно вода насыщается кислородом. При этом сероводород не только выветривается, но и окисляется кислородом воздуха. К недостаткам метода можно отнести относительную громоздкость оборудования, более высокую энергоемкость в связи с необходимостью использовать насос второго подъема воды. Полное удаление сероводорода аэрированием возможно лишь при подкислении воды до рН<5. В этих условиях высокая концентрация водородных ионов подавляет диссоциацию сероводорода, поэтому большая часть его будет находиться в молекулярной форме, которая легко удаляется аэрированием.

Химический метод заключается в химическом окислении сероводорода с добавкой специального окислителя в воду с последующей фильтрацией воды на фильтре с зернистой загрузкой. Наиболее эффективно совмещение методов аэрации и химического окисления сероводорода. В качестве окислителя эффективно работают гипохлорит натрия, перекись водорода, озон.

Рекомендую сделать вам обстоятельный лабораторный анализ воды из вашего источника для решения вопроса пригодности её для питья.

О.В. Мосин, к.х.н., доц.