Избыток железа в поливной воде

Железо (Fe) является очень распространенным элементом: и в земной коре и в практической жизни, как основа чугуна и стальных сплавов. Немалую роль железо играет даже в цепочке ядерных реакций, от которых зависит само существование Вселенной. В биологии железо играет настолько колоссальную роль (гемоглобин), что без него невозможно выживание никаких теплокровные животных, и человека в том числе. Железо и его соединения используются еще во многих других областях деятельности человека, кроме упомянутых.

Железо необходимо растениям, но усваивается только то железо, которое находится в хелатной форме. При поливе дождеванием растение не успеет усвоить железо, потому что под воздействием кислорода растворимые соли превращаются в осажденную окись железа. В природе, нерастворимые соединения железа разрушаются в щелочной среде и в результате деятельности почвенных микроорганизмов, поэтому, как правило, избыток железа не вредит растениям.

Но есть некоторые группы растений, которые чувствительны к повышенному содержанию железа в воде для полива. Для этих растений слишком длительный полив такой водой приводит к угнетению растений и снижению урожая, причем симптомы избытка железа выглядят также, как и недостаток (темно-зеленые жилки на фоне светлой листовой пластинки). К таким растениям относятся вишни, абрикосы, персики, огурцы, томаты.

Кроме того, повышенное содержание железа в почве может привести к избыточному росту патогенных микроорганизмов, например, грибков, что может способствовать образованию гнилей у растений.

В большинстве случаев, очень сложно сказать, как повлияет полив водой с повышенным содержанием железа, потому что есть и другие факторы, которые могут влиять на рост и развитие растений (состав и кислотность почвы; содержание других элементов, которые могут как препятствовать, так и способствовать всасыванию железа; внесение удобрений и т.д.).

А еще очень желательно сделать лабораторный анализ воды, потому что для ряда элементов существуют предельно допустимые нормы по их содержанию в воде. Так, для железа, этот показатель не должен превышать 1мг/дм3.

Кроме пользы, железо способно приносить и вред. Кроме «классических» примеров, в качестве которых всегда приводят оружие, железо может помешать и в химическом смысле. Избыток железа в почве приводит к угнетению роста растений, избыток железа в воде может оказаться вредным не только для водопроводного и сантехнического оборудования, но и для здоровья пьющих эту воду людей и животных, если эта вода считается питьевой. В таком случае нужно либо сменить источник водоснабжения, либо снизить превышение ПДК железа при помощи специальных устройств. Артезианские скважины, которые приходится устраивать при отдельных домах или поселках, часто дают воду, которая имеют избыток содержания железа.

Визуальным признаком избытка содержания железа является быстрое появление рыжих полос в местах протечки воды тонкой струйкой. В присутствии кислорода воздуха повышается степень окисления железа (переход двухвалентного железа в Fe2O3), и образуется малорастворимый оксид, который хорошо оседает на фаянсе, фарфоре или эмали, а также на других материалах. Это не что иное, как обыкновенная ржавчина. Такая вода и на вкус создает специфические вяжущие ощущения во рту (превышение более 1-2 мг/л). Избыток железа может оказаться вредным при многих заболеваниях, и даже вызвать их, т. е. железо может быть токсичным.

ПДК железа в воде равна 0,3 мг/л. Суточная потребность человека в железе в среднем составляет 10 мг. Доза в 200 мг уже является токсической, поскольку начинает тормозить антиокислительные процессы в организме и способствует старению клеток, и организма в целом. Снизить избыток железа в воде можно окислением содержащихся в ней двух- и трехвалентных гидроксидов до ржавчины и осадить ее в отстойном резервуаре.

Естественным способом вода очищается от железа при помощи отстаивания (безнапорная аэрация). Кислород окисляет соединения железа, в том числе и комплексы, неорганические и органические. Этот способ хорош, но он требует громоздкого бака и содержит потенциальные проблемы с размножением водорослей или других микроорганизмов. Такое обезжелезивание можно порекомендовать для водонапорных башен при небольшом расходе воды, получится оптимальный вариант. Для особо загрязненной по железу воды нужна принудительная продувка воздуха (аэрация). Этот способ потребует специальной колонки и воздушного насоса. Зато станет ненужным тяжелый бак.

Для воды с ПДК более 20-кратного, избыток железа в воде устраняется при помощи добавления гипохлорита натрия, при помощи точного дозирующего насоса. Расход воды контролируется счетчиком для управления дозирующим насосом. Блок управления может быть настроен с учетом любой концентрации железа и марганца. Излишек непрореагировавших веществ и продуктов реакции поглощается угольным фильтром. При правильной настройке дозирования, фильтр будет меняться достаточно редко. Раствор гипохлорита подается дозирующим насосом из специального резервуара. Установка довольно компактна, имеет небольшой вес и потребление электроэнергии.