СЕРОВОДОРОДНАЯ ВОДА

Здравствуйте.

У меня есть вопрос про (красную) артезианскую воду. В ростовской области в районе реки маныч есть скважина, которой уже говорят что лет 30 и всё это время из неё самотёком течёт вода примерно вот такого цвета (color: #0522D), немного с запахом сероводорода, очень мягкая и пресная. Не могли бы вы рассказать про такую воду? Можно ли её пить, хотя местные люди употребляют только её, но никто ничего о ней не знает?

Спасибо. Владимир.


Здравствуйте, Владимир!

Рыжевато-красный цвет воды – признак наличия в ней солей железа.

По распространенности в литосфере железо находится на 4-м месте среди всех элементов и на 2-м месте после аллюминия среди металлов.

Железо входит в состав более 300-х минералов -  магнетита (магнитный железняк) - Fe3O4 (72,4% Fe), гематита (железный блеск или красный железняк) - Fe2O3 (70% Fe), бурых железняков (гематит, лимонит и т.п.) с содержанием железа до 60 % Fe, сульфидных руд и др.

Главными источниками соединений железа в природных водах являются процессы химического выветривания и растворения горных пород и железосодержащих руд.  

Содержание железа в поверхностных пресных водах составляет десятые доли миллиграмма. Основной его формой в поверхностных водах являются комплексные соединения трехвалентных ионов железа с растворенными неорганическими и органическими соединениями, главным образом с солями гуминовых кислот - гуматами. Поэтому повышенное содержание железа наблюдается в болотных водах (единицы миллиграммов), где концентрация гумусовых веществ достаточно велика. Наибольшие же концентрации железа (до нескольких десятков миллиграмм в 1 дм3) наблюдаются в подземных водах с низкими значениями рН и с низким содержанием растворённого кислорода, а в районах залегания сульфатных руд и зонах вулканизма концентрации железа могут достигать даже сотен миллиграммов в 1 литре воды. В подземных водах железо присутствует в основном в растворенном двухвалентном виде. Трехвалентное железо при определенных условиях также может присутствовать в воде в растворенном виде как в форме неорганических солей (например, сульфатов), так и в составе растворимых органических комплексов.

Железо относится к числу эссенциальных (жизненно важных) для человека микроэлементов, участвуя в процессах кроветворения, внутриклеточного обмена и регулирования окислительно-восстановительных процессов.

Организм взрослого человека содержит 4-5 г железа, которое входит в состав важнейшего дыхательного пигмента гемоглобина (55-70% от общего содержания), вырабатываемого костным мозгом и ответственного за перенос кислорода от легких к тканям, белка миоглобина (10-25%), необходимого для накопления кислорода в мышечной ткани, а также в состав различных дыхательных ферментов (около 1% общего содержания), например, цитохромов, катализирующих процесс дыхания в клетках и тканях. Кроме того, 20-25% железа храниться в организме как резерв, сосредоточенный в печени и селезенки в виде ферритина - железо-белкового комплекса, служащего "сырьем" для получения всех вышеперечисленным многообразных соединений железа. В плазме крови содержится не более 0.1% от общего содержания железа.

Потребность человека в железе на 1 кг веса составляет 0,1 мг, а для детей 0,05 мг. Недостаток железа в организме приводит к серьёзным аномалиям и заболеванию крови – анемии.

Избыточная доза железа (200 мг и выше) может оказывать токсическое действие. Передозировка железа угнетает антиоксидантную систему организма, поэтому очень важно контролировать содержание железа в питьевой воде.

Содержащая железо вода (особенно подземная) сперва прозрачна и чиста на вид. Однако даже при непродолжительном контакте с кислородом воздуха железо окисляется, придавая воде буровато-рыжеватую окраску.

Наличие железа в питьевой воде, не прошедшей фильтры воды для обезжелезивания, ухудшает ее вкус и запах, окрашивает воду в рыжевато-красный цвет. При регулярном употреблении такой воды возрастает опасность различных заболеваний внутренних органов – в первую очередь печени и почек. Кроме того, избыточное количество железа неблагоприятно воздействует на кожу человека, влияет на морфологический состав крови, может быть причиной возникновения аллергических реакций, а также способствует накоплению осадка в системе водоотведения. Аналогичные сведения могут быть представлены и в отношении марганца. По российским нормам содержание железа в исходной воде перед натрий-катионитными фильтрами не должно быть больше 0,3 мг/л, а перед водородкатионитными фильтрами – не более 0,5 мг/л. Рекомендуемое содержание марганца в исходной воде – не более 0,1 мг/л.

В воде поверхностных источников железо находится обычно в форме органо-минеральных коллоидных комплексов, в частности, в виде гуминовокислого железа, и тонкодисперсной взвеси гидроксида железа. В речной воде, загрязненной кислотными стоками, встречается также и сульфат двухвалентного железа FeSO4.

Концентрация железа в подземных грунтовых водах находится в пределах от 0,5 до 50 мг/л. В центральном российском регионе, включая Подмосковье, эта величина изменяется в диапазоне 0,3–10 мг/л, наиболее часто – 3–5 мг/л, в зависимости от географического местоположения и глубины источника. Начиная с концентрации 1,0–1,5 мг/л вода имеет неприятный металлический привкус.

Насчёт сероводорода. 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.

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

В воде сероводород мало растворим, 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 высоких концентрациях сероводород ядовит. Поэтому пить воду, содержащую сероводород нельзя. В низких концентрациях в виде природных сульфидных вод оказывает благоприятное воздействие на организм и находит широкое распространение в бальнеологии.

Сероводородные источники распространены на земном шаре повсеместно, но используются для лечения в основном в России и в меньшей степени - в Европе и Америке.

Самый известный источник находится в окрестностях Сочи Мацесте. Помимо Сочи-Мацесты (до 400 мг/л общего сероводорода) к курортам с крепкими сульфидными водами относятся Талги (334-440 мг/л и выше), Усть-Качка (360 мг/л и выше), Горячий Ключ (130 мг/л). Слабее концентрация сероводорода в водах курортов Пятигорска, Серноводска и др.

Крепкие сульфидные воды применяются при заболеваниях сердечно-сосудистой системы только в разведенном до сравнительно низкой концентрации виде - 5-100-150 мг/л.

Ярким примером газовых сероводородных вод хлоридно-натриевого типа может служить мацестинская сероводородная вода курорта Сочи. Помимо значительного количества хлористого натрия в мацестинской воде содержатся ионы кальция, магния, гидрокарбоната, гидросульфида; в меньшем количестве обнаруживаются ионы брома, йода, фтора и продукты окисления - гидросульфиды, сульфаты, коллоидная сера. Весьма многочисленны, хотя выявляются в ничтожно малых количествах, разнообразные микроэлементылитий, барий, стронций, золото, олово, медь.

Действующими лечебными факторами сероводородных вод считаются механический (гидростатическое давление), тепловой (температура воды) и, главным образом, химический (растворенный в воде газ сероводород и в известной мере минеральные соли). Два первых фактора - механический и тепловой - свойственны любой минеральной и даже пресной ванне, проникновение газа через кожный покров встречается при сероводородных, а также углекислых и радоновых ваннах.

Сероводород в сульфидных водах может обнаруживаться в свободном, полусвязанном и связанном состояниях. Все эти три вида составляют общую концентрацию сероводорода.

Свободному сероводороду отводится основное место в толковании механизма действия на организм.

При приеме сероводородных ванн на организм действуют химические вещества (минеральные соли, газы), температура воды и гидростатическое давление. Проникая через кожу, растворенный сероводород раздражает нервные окончания в сосудистой стенке и благодаря образованию гистаминоподобных веществ вызывает реакцию покраснения кожи. Реакция покраснения начинается на второй-третьей минуте вследствие расширения сосудов кожи, способных вместить до 1/3 всей массы крови. Нагретая масса крови из внутренних органов распределяется по поверхности тела.

Действие сероводорода, проникающего через кожу, не ограничивается местными реакциями. Сероводород поступает в кровяное русло, некоторое время циркулирует в крови, затем быстро окисляется и выводится из организма. Но даже кратковременное нахождение сероводорода в кровотоке проявляется весьма разнообразными реакциями со стороны систем и органов. Определенную роль при этом играет также свободный сероводород, проникающий в легкие с дыханием.

Еще на раннем этапе изучения действия сероводородных ванн зарегистрировано понижение артериального давления у большинства больных гипертонической болезнью.

Принимать внутрь воду, содержащую сероводород нельзя. Избавиться 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.

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

С уважением,

к.х.н. О. В. Мосин

  • Добрый день, в советское время на берегу Иссык-куля пробурили скважины глубинной 1800 метров, скажите пожалуйста, но в данное время ни кто не знает что это сероводородные воды или радоновые. Можно ли эту воду использовать как воду для теплиц? Или отопления жилых помещений? Подскажите пожалуйста! Igorvvs@mail.ru

    Гость
  • Причина резкого выделения сероводорода из воды?

    Гость (Михаил)
  • Огромное спасибо за, так доступно и занимательно, изложенную информацию.
    Низкий поклон.

    Гость (Лариса)
  • Часто бываю в США и в горах встречаю много сероводородных источников - Hot springs - прекрасных, с мацестинским эффектом, температурой 45-60 град. С*, и судя по хорошему облачку над источником -с большим количеством свободного сероводорода. Но для американцев они представляют интерес только как объект для красивой фотографии. Подскажите, как правильно взять пробу из источника для химического анализа? Ведь после выхода на поверхность в воде начинают происходит разнообразные реакции, какая посуда, нужен ли термос, и т. д. И конечно, спасибо за Вашу работу в инете.

    Гость (Александр)