Удаление фтора в домашних условиях: что нужно знать? Фтор в воде

Особое место в исследовании химического состава воды занимает содержание фторидов в воде. Фтор относится к числу микроэлементов, обладающих выраженным биологическим действием. При его участии осуществляются процессы минерализации в тканях зубов и костей. Особенно выраженное влияние он оказывает на клетки, принимающие участие в формировании эмали. Поэтому при потреблении воды с малым содержанием фтора нарушаются процессы нормальной минерализации зубов и, как следствие этого, среди населения отмечается повышенная заболеваемость кариесом зубов. При потреблении воды с высоким содержанием фтора значительно усилены процессы минерализации зубов и костей, и возникает другая специфическая патология - флюороз зубов и костей. Гигиеническое значение фтора не исчерпывается влиянием на зубы и кости - он принимает участие в межуточном обмене, ускоряя или тормозя активность различных ферментных систем. Биотические дозы фтора оказывают положительное влияние на многие системы организма.

Поверхностные (открытые) воды, являющиеся основными источниками водоснабжения для крупных водопроводов, содержат фтор в больших количествах, чем атмосферные воды. Однако в большинстве поверхностных вод содержание фтора также нередко невелико, не превышает, как правило, 0,5 мг/л.

Подземные воды содержат фтора значительно большие количества, чем предыдущие водоисточники. Небольшие количества фтора обнаруживаются в межпластовых водах, достигая в некоторых случаях на территории РФ 10-15 мг/л. В грунтовых водах содержание фтора достигает 1-1,5 мг/л, хотя в большинстве составляет до 0,5 мг/л.

Гигиенические нормативы фтора в питьевой воде. Предельнодо-пустимая концентрация фтора в питьевой воде установлена на уровне 1,5 мг/л. Учитывая, что водопотребление зависит от климато-географических условий местности, при организации фторирования воды выбор дозы фтора производится в зависимости от климатических районов (при фторировании воды одной и той же концентрацией фтора в течение года) или сезонных условий (при фторировании воды посезонной концентрацией микроэлементов). Согласно нормативам при фторировании воды постоянной дозой содержание в ней фтора должно быть в I и II климатических районах 1,5 мг/л, в III климатическом районе - 1,2 мг/л и IV климатическом районе - 0,7 мг/л.

Показания к организации фторирования. Целесообразность фторирования воды в каждом конкретном населенном пункте устанавливается органами государственного санитарно-эпидемиологического надзора (ГСЭН). Основным показанием к фторированию воды является низкое естественное содержание фтора в воде источников хозяйственно-питьевого водоснабжения (менее 0,5 мг/л). Дополнительным показанием к организации фторирования служит высокая пораженность населения кариесом зубов, например, среди детей в возрасте 12-14 лет кариесом постоянных зубов поражено более 25-30% лиц.

Фтор – чрезвычайно важный для человеческого организма химический элемент. Прежде всего, он необходим для здоровья костей и зубов, а ещё он отвечает за укрепление иммунитета и даже выводит тяжёлые металлы. Средняя суточная норма потребления этого элемента 2 – 3 мг. Больше всего он содержится в орехах, рыбе и морепродуктах, зелёном и чёрном чае, говяжьей печени, а также крупах — рис, гречка, овсянка. Но проблема в том, что с едой человек может употребить всего 0,8 мг этого микроэлемента. Чем же восполнить недостающее? Казалось бы, ответ очень прост – обычная питьевая вода. Но не спешите радоваться, ведь вода бывает разная.

Концентрация этого микроэлемента в питьевой воде может быть разной: от очень низкой (0,3 мг/л) до очень высокой (6 – 15 мг/л). И та, и другая крайность негативно отражается на здоровье человека.
показывает, что его содержание в разных регионах Украины существенно различается. Специалисты используют такой термин как «геохимический регион». По этому критерию на сегодняшний день выделяют 4 геохимических региона Украины:

Закарпатская, Ивано-Франковская, Черновицкая, Львовская, Волынская и Ровенская области — здесь его концентрация в питьевой воде крайне низкая и приближается к нулевым показателям (0 – 0,3 мг/л).
Житомирская, Винницкая, Хмельницкая, Николаевская, Херсонская, Киевская, Одесская, Запорожская области, АР Крым — этот регион характеризуется пониженным содержанием фтора в воде (0,3 – 0,6 мг/л).
Черниговская, Луганская, Черкасская, Сумская и Харьковская области — Содержание фтора в природных водах этого региона можно считать условно нормальным (0,6 – 1,5 мг/л).
Полтавская, Днепропетровская, Кировоградская, Донецкая области — природные воды этого региона характеризуются повышенным содержанием фтора (1,5 – 3,0 мг/л). Самая большая концентрация наблюдается в Полтаве.

Какова допустимая норма фтора в воде?

Переизбыток микроэлементов также опасен для организма, как и их дефицит. Вообще, наиболее оптимальной для человеческого здоровья считается норма содержание фтора в воде в пределах 0,7 – 1,2 мг/л (предельно допустимый показатель – 1,5 мг/л).

Недостаток фтора в организме приводит к хрупкости костей, развитию кариеса. Он предупреждает развитие такого заболевания как остеопороз, способствует скорейшему сращиванию костей при переломах, помогает вывести из организма радионуклиды и тяжёлые металлы, участвует в обмене веществ.

Однако, избыток фтора в воде может привести к таким заболеваниям, как:

Флюороз зубов и костей (на костной ткани и эмали появляются пигментные пятна, она становится хрупкой).
Угнетение функций щитовидной и шишковидной железы.
Нарушение ферментных процессов, что связано с токсическим воздействием этого микроэлемента.
В тяжёлых случаях переизбыток этого элемента может спровоцировать болезнь Альцгеймера и другие тяжёлые расстройства нервной системы.

Особенно опасно его влияние на нервную систему детей!

Что делать, если есть недостаток или повышенное содержание фтора в воде?

Тут варианта только два: если вы живёте в местности, где существует недостаток фтора в воде, вам нужно восполнить его дефицит. Если же этого минерала слишком много – нужно либо уменьшить его содержание, либо выводить его избыток из организма.

В идеале, проблема недостатка фтора должна решаться на уровне местных властей при помощи дополнительного фторирования воды. При повышенном содержании применяется так называемое дефторирование, чтобы довести воду до оптимальных показателей. Однако, ни один из украинских «Водоканалов», к сожалению, не применяет данные технологии. Фторирование воды – процедура достаточно недешёвая, так как используются дорогие реагенты. При дефторировании достаточно только установки фильтров, однако коммунальные службы не делают и этого. Следовательно, спасение утопающих – дело рук самих утопающих. О своём здоровье нужно позаботиться самостоятельно.

Один из способов восполнить недостаток фтора в организме – использовать вместо обычной фторированную поваренную соль. Медицинские исследования показали, что употребление такой соли существенно снижает развитие кариеса, в первую очередь, у детей. Также можно употреблять бутилированную воду с природным содержанием фтора до 1,5 мг/л. Если же концентрация больше, то такую воду нельзя употреблять постоянно, она классифицируется как лечебная.

Как избавиться от фтора в воде, убрать и вывести из организма?

Если вы живёте в регионе, где природные питьевые воды перенасыщены этим минералом, то стоит позаботиться о том, как вывести избыток фтора из организма. Тем более что это не так уж сложно. Например, вывести фтор из организма помогут продукты, содержащие йод, бор и селен. Употребляйте в пищу орехи, финики, чернослив, мед, брокколи, бананы, картофель, фасоль, бруснику.

Выведению его из жировых тканей также способствует сауна. Вредные вещества выводятся, благодаря интенсивному потоотделению. Только не стоит забывать об оптимальном питьевом режиме, чтобы избежать обезвоживания организма.

Также вы можете самостоятельно избавиться от фтора в воде, убрать его при помощи фильтра. Фильтр обратного осмоса со специальной мембраной задержит его, но отфильтрует при этом и все соли. Так что вода станет фактически дистиллированной. Поэтому использовать осмотическую установку нужно только с дополнительным минерализатором.

Помните, что всегда проще предотвратить заболевания, чем потом их лечить. Следите за своим здоровьем!

Узнайте больше о качестве Вашей воды – жмите !

В РФ содержание фтора в питьевой воде занижено. Открытые водоемы имеют концентрацию меньше 0,5 миллиграммов в одном литре воды. Только Уральский и Подмосковные регионы характеризуются завышенным значением этого показателя – около 4,4 мл/л. Во многих стран СНГ и России началась активная фторизация воды. Сегодня технологии развиты не так хорошо, что бы быть внедренными во все районы. Многие ученые начинают оспаривать оправданность фторизации. Статистика указывает на снижение заболеванием кариесом, что говорит в пользу внедрения программы. Однако избыток фтора приводит к развитию серьезных заболеваний. Не всегда можно контролировать количество постигаемого фтора с разных источников. Отрицательное влияние внесение фтора в сточные воды, а потом и в водоемы, отмечено в экологической обстановке. Длительное воздействие повышенной концентрации пока не изучено.

Фтор в водоисточниках

На нашей планете фтор является распространенным элементом. Однако в свободном состоянии он встречается не часто. Фтор самый электроотрицательный и реакционный: реагирует со всеми веществами при любой температуре. В естественной среде он часто встречается в соединении с кальцием или алюминием. В промышленных целях используют плавиковый шпат, который содержит почти 50% фтора. Основная добыча ведется в России, США, Казахстане, Мексике.

В природных источниках воды содержание фтора объясняется его способностью легко растворяться. Концентрация может доходить до 100 мг/л.

почвой и ее консистенцией;
геологические, физические и химические показатели района;
пористость породы;
температура;
кислотность;
глубина и др.

Более 25 мг/л фтора содержится в индийских, кенийских и южноамериканских водах. Почти все белорусские и российские подземные воды имеют более 1,5 мг/л, а большая часть украинских вод – менее 0,5 мг/л. Воды на поверхности земли имеют меньшую концентрация – до 0,3 мг/л. Исключением являются азербайджанские и казахстанские водоемы – до 11 мл/г.

Поступаемое в организм количество фтора зависит от рациона питания, качества питьевой воды и воздуха. Различный климат ведет к разному потреблению воды. Поэтому необходимо внимательно следить за ее очисткой. При использовании зубной пасты с фтором, в организм может попадать до 50 мкг фтора, а если полоскать зубы эликсиром – около 2 мг. Различные лекарственные препараты и фторсодержащий воздух могут значительно увеличить ежедневное потребление фтора.

Фтор в питьевой воде

Основным источником фтора являются соли в питьевой воде и пищи. Они попадают в желудочно-кишечный тракт и переносятся кровью ко всем органам. Почти половина фтора оседает в костях и зубах. Постепенно кости освобождают лишний фтор, он с остальными солями выводится наружу. У детей и подростков оседает больший объем фтора, а отдается – меньше. Так же фтор аккумулируется в аорте в виде соединений с кальцием. Частым заболеванием является кальциноз аорты – атеросклероз.

В костях фтор накапливается из-за схожести с кальцинированными тканями. Фторид-ионы занимают место гидроксильных ионов в костях благодаря ионному обмену и рекристаллизации.

Кислотная среда пагубно действует на фторапатиты и ведет к их разрушению. Фтор сокращает костную резорбцию. Так же без него не образуются гидроксиапатиты, которые образуют новые кости.

Количество фтора в организме зависит от:

возрастной группы (до 55 лет его количество растет);
половой принадлежности;
типа кости.

В зависимости от возраста фтора должно быть 100-9700 мг/кг, а в зубах – 90-16000 мг/кг. Разные слои зубной эмали имеют различную концентрацию фтора.

Освобожденный костями фтор выходит через мочу. Для выведения фторидов необходимо от 1 недели до 8 лет.

Биогенное назначение фтора:

образование соединений с активаторами ферментных систем;
обмен витаминами;
может участвовать в образовании гормон щитовидной железы, что влияет на ее функциональность;

Фтор может быть не только полезным, но и вредным. Ион фториды – ингибитор ферментов и приводит к нарушению импульсов нервной системы. Одни врачи считают, что последствия избыточного воздействие иона фтора и ферментов быстро прекращается при снижении поступаемого фтора. Другие ученые говорят про серьезные необратимые отклонения в работе организма.

Влияние фтора на организм человека начали изучать еще в 1931 году. Было доказано, что дефицит фтора в питьевой воде (до 0,2 мг/л) приводит к значительному росту числа зубных заболеваний. Концентрация выше 5 мг/л является основным источником гиперфторирования человека. Особенно страдают от флюороза дети в период активного роста: зубы деформируются и меняют цвет, страдает скелет. Флюороз опорно-двигательного аппарата имеет три стадии. Первые две не проявляются внешне. Только рентгеновское исследование может показать деформацию формы и поверхности костей таза, позвоночника. Основными симптомами являются: болевые ощущения в суставах, мышечная слабость, расстройство желудка и кишечника, снижение аппетита. Со временем боль начинает носить постоянный характер, наблюдается кальциноз связок, остеопороз, острые шпоры на костях. Конечной стадией может стать соединение частей позвоночника, который изменяет форму человека. Если в организм каждый день будет поступать 20 мг фтора на протяжении 2 лет, то человек будет иметь флюороз уродующей стадии. Во многих африканских странах, а так же Китае и Индии большая часть населения имеет изменения в скелете.

Алюминиевое производство характеризуется высокой концентрацией фтора в воздухе и близлежащих водных источниках. У населения отмечается флюороз, нарушенная работа печени, сердечно-сосудистой системы.

В 1992 году на Аляске в питьевую воду дополнительно вводили фтор до полезной концентрации. Однако произошел сбой оборудования, что привело к потреблению воды с большим содержанием фтора более 6 месяцев. Пострадало около 300 человек. Это наглядный пример, что необходимо ответственно подходить к фторированию питьевой воды.

Сегодня полностью не изучено влияние фтора на организм взрослых людей и детей. Оптимальной концентрацией считается 1 мг/л. Такое количество помогает бороться с кариесом и не приводит к флюорозу.

Фторирование питьевой воды

Первый раз фторирование использовалось в 1945 году в США. Сегодня оно характерно 39 странам во всем мире. Фторирование питьевой воды поддержано многими медицинскими организациями.

Для фторирования воды используют фтораторные установки для коммунального водоснабжения. Для жарких стран рекомендуют содержание фтора – до 0,7 мг/л, а с умеренным климатом – до 1 мг/л. В нашей стране существует специальный ГОСТ 2874-90.

Основными причинами фторирования являются:

содержание фтора менее 0,5 мг/л;
повышенное количество заболеваний кариесом.

Для фторирования питьевой воды необходимо:

централизованный водопровод с насосными и водоочистительными станциями;
квалифицированные работники;
постоянная поставка фторсодержащего сырья;
финансовые ресурсы.

Плюсами фторирования воды:

охватывает большое количество людей вне зависимости от их желания;
доступно для бедных слоев населения;
снижение пародонта;
невысокая стоимость;
снижение затрат на содержание стоматологического персонала.

Минусами являются:

обязательно необходим централизованный водопровод;
экономически нерационально в малых населенных пунктах;
обеспечения безопасных условий труда персонала;
отсутствие выбора для человека;
тщательный контроль за работой оборудования и персонала;
исследования для определения необходимой дозировки.

В сельской местности или малонаселенных городах рекомендуют использовать фторобогащенную воду заводского производства. Так же популярны школьные программы фторирования воды, когда в бак с водой добавляют раствор фторида.

Очистка воды от фтора

Для снижения содержания фтора в питьевой воде используют несколько методов:

химический;
физический;
электролитный.

При химической очистки воды используют определенные реагенты. Часто это оксиды алюминия и магния. Ионы фтора и фторидов связываются и удаляются. Полную очистку питьевой от фтора это метод не гарантирует. Но он дешевый и возможен в промышленном производстве.

Электролитический способ применяют в качестве предварительной очистке. Он снижает износ фильтров и удаляет крупные загрязнения.

Фильтры с активированным углем являются дешевым способом очистки питьевой воды. Однако он будет эффективен только при частой замене. Наиболее приемлемый эконом вариант для домашней фильтрации.

Большую продуктивность имеют фильтры с обратным осмосом. Специальная мембрана не пропускает примеси и органику.

В промышленности удаления фторидов используют отстойник, в который погружают алюминиевые электроды. Совмещаются два метода очистки: электролитическая очистка и осаждение диоксидом алюминия фторидов. Дополнительно на электроды оседают медь, железо и др. вредные вещества.

Специалисты рекомендуют для дома использовать мембранные фильтры. Если необходимо фильтровать всю воду, то используют гибридную систему с несколькими степенями очистки. Допускается разделение потоков воды: для питья и для бытовых нужд. Внешние действие фтора не столь губительно, как внутреннее.

Фтор (в переводе с греч. - разрушение) -это химический элемент, относящийся к галогенам, устойчивый компонент природных вод. Содержание его в земной коре велико – в пределах 0.095% по массе. Как примесь, фтор содержится в подземных водах, входит в состав различных минералов. Его концентрация в морской воде составляет 1.2-1.4 мг/л. Разность концентрации фтора на протяжении года несущественна: колебания происходят, как правило, не более двух раз в год. В водах поверхностных источников достаточно низкое содержание фтора -от 0.3 до 0.4 мг/л. Причиной высокого содержания фтора в таких водах являются либо контакт вод с почвами, насыщенными соединениями фтора, либо последствия сброса промышленных фторсодержащих сточных вод. Максимальными концентрациями фтора, в количестве от 5 до 27 и более мг/л, отличаются минеральные и артезианские воды, которые контактируют с фторсодержащими водовмещающими породами.

Чем опасен фтор в воде?

Потребность взрослого человека во фторе составляет 2-3 мг/сутки. Проникает в организм этот элемент с воздухом, пищей, водой и зубными пастами. Эффективнее всего способны усваиваться фториды, растворенные в воде, с которой в организм поступает 2/3 суточной дозы фтора. Таким образом, решающее значение имеет концентрация фтора именно в воде. Питьевая вода с содержанием фтора от 0.2 мг/л – это основной источник его проникновения в организм. Фтор является одним из самых важных элементов для здоровья человека. Вместе с тем, норма его потребления предельно близка к дозе, способной оказать токсическое воздействие. Количество поступающего в организм фтора должно находиться строго в существующих рамках, гарантирующих пользу и безопасность. Малейшее отклонение от нормы чревато возникновением ряда заболеваний, имеющих отношение к нарушению обменных процессов в костных тканях. Это, в первую очередь, отражается на зубах: при избытке фтора развивается флюороз, а при недостатке – кариес.

Вместе с тем, систематическое использование воды с допустимым содержанием фтора, снижает уровень заболеваний, присущих одонтогенной инфекции (заболевания почек, сердечно-сосудистыепатологии, ревматизм и прочие).

Предельно допустимая концентрация фтора в воде

Допустимое содержание фтора в питьевой воде (в зависимости от климата) составляет 0.5-1 мг/л. При более высокой температуре концентрация фтора должна быть меньше, так как объем потребления воды в данных условиях возрастает. Согласно российским СанПин 2.1.4.1074-01 предельно допустимое содержание фтора в воде не должно превышать 1.5 мг/л. В сравнении с другими странами данная норма завышена и может оказывать губительное воздействие на организм человека. Фтор не имеет характерного цвета, запаха или вкуса, поэтому определить самостоятельно его количество в воде невозможно. Для точного выяснения концентрации фтора необходимо проводить экспертизу воды в лабораторных условиях.

Методы очистки воды от фтора

Существует несколько распространенных методов очистки воды от примесей соединений фтора.

Метод обратного осмоса

Принцип метода заключается в продавливании воды через тонкую мембрану, диаметр пор которой соответствует размерам атомов. Благодаря этим порам через мембрану проходят только молекулы воды и задерживаются остальные примеси в виде вирусов, бактерий, тяжелых металлов, органических молекул, отвечающих за неприятные вкус и запах воды. На выходе получается абсолютно чистая вода, пригодная даже для приготовления физиологических жидкостей и инъекций. Данная технология очистки применяется также производителями бутилированной воды.

Фильтрация с применением органического сыпучего материала

Метод основан на химическом взаимодействии органического сыпучего материала с анионом фтора. Такими материалами являются фосфат кальция, оксид магния и гранулированный мелкодисперсный оксид алюминия.

Фильтрация с помощью сорбирующих материалов

Механизм данного способа очистки заключается в способности материалов делать сорбцию фторированных соединений из воды. В качестве таких сорбентов выступают ионообменные смолы с определенной селективностью по отношению к аниону фтора. Помимо этого используются костная мука, модифицированные цеолиты, активированные угли.

Метод электрокоагуляции

Очистка воды осуществляется в результате получения высокоактивного гидроксила алюминия в процессе электролитического растворения анодов из металлического алюминия, а также его сплавов. В силу малой производительности данный метод не получил широкое распространение.

Ультрафильтрация

Данный метод предполагает разделение частиц фтора и молекул воды. Учитывая больший размер молекул фторидов, в сравнении с молекулами воды, продвигаясь через плотную мембрану, фториды скапливаются на поверхности, а молекулы воды проходят через фильтр. Такая технология позволяет удалить порядка 90% фторидов.

Метод очистки воды от фтора при помощи ультрафиолета

Вода с избыточным содержанием фтора подвергается облучению ультрафиолетовыми лучами конкретной длины волны, или, бактерицидной длиной. Диапазон этой длины в пределах 200-400 нм. Основное преимущество ультрафиолетовой дезинфекции заключается в способности обеззараживания воды без изменений ее физико-химических свойств, а также, в высокой экологичности.