Nadmiar Manganu i Żelaza w Wodzie: Skutki dla Zdrowia i Metody Usuwania
- Szczegóły
Jakość wody pozyskiwanej z prywatnej studni jest uzależniona od bardzo wielu czynników. W przypadku większości ujęć, zwłaszcza tych stosunkowo płytkich, występuje nadmierna zawartość żelaza oraz manganu. Woda, którą pijemy na co dzień, powinna być nie tylko przejrzysta i smaczna, ale przede wszystkim bezpieczna dla zdrowia. Niestety, w wielu gospodarstwach domowych woda z kranu zawiera niepożądane związki chemiczne i pierwiastki, które mogą pogarszać jej jakość.
Obecność w wodzie użytkowej i pitnej żelaza i manganu to jedno z najczęstszych wyzwań związanych z jakością wody, zwłaszcza tej pochodzącej z własnych ujęć, takich jak studnie. Jednym z częściej spotykanych problemów jest obecność manganu - metalu, który choć naturalnie występuje w przyrodzie, w nadmiarze potrafi powodować szereg kłopotów. Czy mangan w wodzie jest groźny dla zdrowia? Jakie normy określają jego dopuszczalną ilość? I wreszcie - jak skutecznie się go pozbyć?
Skąd się bierze mangan w wodzie?
Mangan w wodzie najczęściej jest pochodzenia naturalnego. Jego źródłem są minerały skał magmowych oraz osadowych. O rozpuszczalności minerałów manganu w wodzie oraz formach występowania w dużej mierze decyduje pH wody oraz Eh. W większości przypadków mangan współwystępuje z żelazem. Bardzo rzadko odnotowuje się przypadki, gdzie w wodzie pojawia się mangan, a nie ma żelaza i na odwrót.
Charakterystyka manganu
Mangan (symbol chemiczny Mn, liczba atomowa 25) to metal przejściowy o srebrzystoszarej barwie, znany z dużej twardości i kruchości. W czystej postaci jest dość reaktywny - łatwo utlenia się w kontakcie z powietrzem i wodą, tworząc związki manganu o różnych stopniach utlenienia. Mangan jest pierwiastkiem niezbędnym dla życia - bierze udział w przemianach metabolicznych organizmów, wspomaga funkcjonowanie enzymów i procesy antyoksydacyjne. Mangan jest szeroko rozpowszechniony w skorupie ziemskiej i należy do tzw. pierwiastków śladowych. Najbogatszymi źródłami naturalnego manganu są skały osadowe.
Normy manganu w wodzie pitnej
Norma manganu w wodzie pitnej została określona w rozporządzeniach dotyczących jakości wody przeznaczonej do spożycia. W Polsce oraz w Unii Europejskiej obowiązuje limit: 50 µg/l (czyli 0,05 mg/l), określony w Rozporządzeniu Ministra Zdrowia z dnia 7 grudnia 2017 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi. Wartość ta została ustalona ze względów organoleptycznych i technicznych - już przy takim stężeniu mangan może powodować przebarwienia wody, metaliczny posmak oraz tworzenie się brunatnych osadów w instalacjach wodociągowych. Przekroczenie tej wartości skutkuje zazwyczaj koniecznością podjęcia działań mających na celu redukcję stężenia manganu poprzez montaż odpowiednich systemów filtracyjnych.
Przeczytaj także: Gdzie kupić wodę destylowaną?
Wpływ nadmiaru manganu i żelaza na zdrowie
Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Zdrowia z 7 grudnia 2017 roku, dopuszczalna norma zawartości manganu w wodzie przeznaczonej do spożycia przez ludzi wynosi 50 μg/l. Mangan w niewielkich ilościach jest pierwiastkiem niezbędnym do prawidłowego funkcjonowania organizmu człowieka. Jednak jego nadmiar w wodzie pitnej może negatywnie wpływać zarówno na zdrowie, jak i na stan instalacji wodociągowych i urządzeń sanitarnych. Należy natomiast wyraźnie podkreślić, że nadmiar manganu w codziennej diecie może być szkodliwy dla zdrowia, w tym prowadząc do problemów neurologicznych (zaburzenia koordynacji ruchowej, pogorszenie funkcji poznawczych).
Mangan w zbyt dużych ilościach gromadzi się w organizmie, głównie w wątrobie i układzie nerwowym. Dzieci, zwłaszcza niemowlęta karmione wodą z butelki, są bardziej podatne na toksyczne działanie manganu, ponieważ ich organizm trudniej reguluje jego wydalanie. Światowa Organizacja Zdrowia oraz wyniki przeprowadzanych badań toksykologicznych potwierdzają, że bezpieczne dobowe spożycie manganu wynosi około 8-9 mg. Przyjmując więc spory margines bezpieczeństwa ustalono, że w pełni bezpieczne stężenie manganu w wodzie może wynosić nawet 0,4 mg Mn/l. Jest to więc wartość 8 razy większa niż obowiązująca w Polsce.
Z drugiej strony mamy doniesienia od naukowców z uniwersytetu w Montrealu, których badania wykazały, że dzieci narażone na spożywanie wody o wysokim stężeniu manganu mają niższy iloraz inteligencji. Już na początku warto zaznaczyć, że mangan jest substancją znacznie trudniejszą do usunięcia niż żelazo.
Zwiększona zawartość żelaza w wodzie nie ma bezpośredniego negatywnego wpływu na zdrowie. Problemem mającym skutki zdrowotne jest duży rozwój bakterii w osadzie powstającym na rurociągu. Nagromadzone bakterie np. Żelazo i mangan w wodzie pitnej nie wywołują zagrożenia dla zdrowia.
Problemy technologiczne spowodowane nadmiarem manganu i żelaza
Jakie problemy powoduje za duża zawartość manganu i żelaza w wodzie? Żelazo i mangan wywołują przede wszystkim problemy natury technologicznej. Osadzają się w rurach, armaturach, podgrzewaczach oraz kotłach i podczas poboru wody wypływają w postaci rdzawego czy ciemnobrązowego osadu. Pierwiastki te występują najczęściej w wodzie podziemnej, stąd częsty problem, jakim jest żelazo i mangan w wodzie ze studni głębinowej.
Przeczytaj także: Inwestycje w Jakość Wody w Proszówkach
Mangan w wodzie powoduje powstawanie osadów, które z czasem będą rzutować na wydajność urządzeń, a także przyczyniać się do ich podwyższonej awaryjności. Bardzo poważnym problemem jest to, że woda o wysokim stężeniu manganu brudzi ubrania czy pościel, dlatego trudno sobie wyobrazić stałe używanie jej do standardowych czynności domowych i higienicznych.
Osady manganowe są jeszcze większą zmorą niż te, które pozostawia po sobie żelazo. Przede wszystkim wysokie stężenie manganu w wodzie przyczynia się do pogorszenia jej właściwości organoleptycznych. Już przy niewielkich przekroczeniach podwyższeniu ulega barwa oraz mętność wody. Zamanganiona woda nie sprawdzi się również do celów użytkowych. Osady z łatwością wytrącają się i gromadzą w błyskawicznym tempie w instalacjach domowych i sieci wodociągowej. W taki sposób dochodzi do miejscowych przegrzań, spadku wydajności, znacznego zmniejszenia się światła rur.
Ogromnym problemem jest również zamanganiona i zażelaziona woda w systemie nawadniania. Osady po manganie występujące we wnętrzach rur są niekorzystne nie tylko z technicznego punktu widzenia. Stanowią również idealne środowisko do rozwoju drobnoustrojów. Mangan pod wpływem kontaktu z tlenem wytrąca się z wody pod postacią czarnego, smolistego osadu. Nie ulega wątpliwości, że mangan w wodzie powoduje wiele problemów w funkcjonowaniu gospodarstwa domowego. Ciemne osady brudzą ubrania podczas prania w pralce, przez co tkaniny nie nadają się do dalszego użytkowania. Plamy z manganowego osady są bowiem niezwykle trudne do usunięcia, a ich wywabianie wymaga stosowania drogich i zazwyczaj nie ekologicznych detergentów.
Jak rozpoznać przekroczenie manganu?
Obecność manganu w wodzie nie zawsze daje się zauważyć od razu - w niskich stężeniach pierwiastek ten jest bezbarwny i niewyczuwalny. Wraz ze wzrostem koncentracji jednak jego obecność zaczyna ujawniać się w wyglądzie, smaku i zapachu wody, a także w osadach widocznych w instalacji i na armaturze.
- Kolor i mętność - woda zawierająca mangan po odstaniu często zmienia barwę na żółtawą, brunatną lub prawie czarną.
- Najpewniejszym sposobem na potwierdzenie obecności i stężenia manganu w wodzie jest analiza laboratoryjna.
- Na rynku dostępne są również domowe testy paskowe lub kropelkowe, które w prosty sposób pokazują, czy woda zawiera podwyższone ilości manganu.
Badanie wody - jak sprawdzić zawartość manganu i żelaza?
Skład fizykochemiczny wody, w tym stężenie manganu i żelaza, można poznać na podstawie badań laboratoryjnych. Te komercyjnie przeprowadzają m.in. stacje sanepidu czy niektóre przedsiębiorstwa wodociągowe. Koszt wynosi od 300 zł (bez oznaczania bakterii).
Przeczytaj także: Woda mineralna Józef: Zalety
Metody usuwania manganu i żelaza z wody
Jeśli studnia jest jedynym źródłem wody dla domu, a badania wykazały przekroczenie stężenia manganu, to decyzja jest oczywista: inwestujemy w system uzdatniania. Jak usunąć mangan z wody? Usuwanie żelaza z wody odbywa się w procesie filtracji. Tę samą metodę wykorzystuje się do usuwania nadmiaru manganu z wody pitnej lub użytkowej. Urządzenia stosowane w tym celu to tzw. odżelaziacze lub odmanganiacze.
Dobór metody odmanganiania jest uzależniony od wielu czynników, w tym choćby stężenia żelaza w wodzie, obecności innych substancji, wydajności pompy, rodzaju hydrofora, etc. W odmanganianiu i odżelazianiu wody kluczowe znaczenie ma proces utleniania.
Do popularnych metod usuwania manganu i żelaza z wody należą:
- Napowietrzanie (aeracja): Jedną z najprostszych metod uzdatniania wody o niewielkim lub umiarkowanym stężeniu manganu jest napowietrzanie (aeracja), które powoduje utlenianie rozpuszczonych jonów manganu do form nierozpuszczalnych tlenków.
- Złoża katalityczne: Złoża katalityczne nowszej generacji.
- Filtry multifunkcyjne: W wielu przypadkach mangan występuje w wodzie razem z żelazem. To zaawansowane urządzenia łączące w sobie funkcje kilku systemów uzdatniania jednocześnie. Filtry multifunkcyjne usuwają z wody twardość, żelazo, mangan, amoniak oraz substancje organiczne dzięki specjalnemu złożu wieloskładnikowemu.
- Odwrócona osmoza: Filtr z membraną odwróconej osmozy to doskonałe uzupełnienie domowego systemu uzdatniania wody - szczególnie w zakresie przygotowania wody do picia. Choć nie zastępuje filtrów multifunkcyjnych przy większych stężeniach manganu w instalacji, skutecznie usuwa jego resztkowe ilości.
Do uzdatniania wody o nieznacznie przekroczonej zawartości manganu i żelaza można użyć także zmiękczacza, np. ze złożem Crystal-Right 100. Pamiętajmy natomiast, że wybór skutecznej metody usuwania manganu z wody zależy od wielu czynników, w tym pH, rzeczywistego stężenia Mn i Fe, ogólnej twardości wody itd.
Właściwe rozpoznanie problemu - czyli ilości manganu w wodzie - to pierwszy krok do skutecznego działania. Dzięki nowoczesnym metodom usuwania manganu z wody za pomocą złoży katalitycznych, aeracji lub filtracji wieloetapowej, możliwe jest nie tylko przywrócenie właściwości wody, ale także zapewnienie jej bezpieczeństwa.
Tabela: Porównanie metod usuwania manganu i żelaza z wody
| Metoda | Opis | Zalety | Wady |
|---|---|---|---|
| Aeracja | Utlenianie manganu do form nierozpuszczalnych | Prosta, tania | Skuteczna tylko przy niskich stężeniach |
| Złoża katalityczne | Wykorzystanie złóż do usuwania manganu | Skuteczna, nie wymaga wstępnego napowietrzania | Wymaga regeneracji |
| Filtry multifunkcyjne | Usuwanie wielu zanieczyszczeń jednocześnie | Kompleksowe rozwiązanie | Wyższy koszt |
| Odwrócona osmoza | Membranowa filtracja wody | Bardzo skuteczna | Usuwa również minerały |
tags: #woda #nadmiar #manganu #i #żelaza #skutki
