Dlaczego żelazo w wodzie to problem?

Woda po odstaniu robi się brązowa? A może przy miejscach poboru wody widzisz rdzawe zacieki? Jeśli masz właśnie takie problemy z wodą, najprawdopodobniej jest ona bogata w żelazo! Czy jej użytkowanie może szkodzić zdrowiu? Skąd się bierze żelazo w wodzie i jak sobie z nim poradzić?

Żelazo w wodzie jest przekroczeniem, o którym mówi się i pisze dość sporo. Wszystko ze względu na to, że jest problemem, z którym boryka się wielu właścicieli prywatnych ujęć, jak i dużych zakładów zaopatrujących w wodę ludność oraz przedsiębiorców.

Według obowiązującej w Polsce normy prawnej ilość żelaza w wodzie użytkowej nie może przekraczać 0,2 mg Fe/l. Główny Inspektorat Sanitarny szacuje, że wyższe stężenia mogą występować nawet w przypadku 70% surowych wód z ujęć podziemnych. Dlaczego problem ma tak dużą skalę?

Skąd się biorą przekroczenia żelaza w wodzie?

Żelazo jest czwartym, co do wielkości, rozpowszechnionym składnikiem skorupy ziemskiej. W warstwach geologicznych występuje jako tlenki, węglany oraz siarczki. Dużą zawartość żelaza posiadają skały magmowe, rudy siarczkowe oraz skały osadowe. Żelazo jest z nich uwalniane w wyniku hydrolizy oraz działania rozpuszczonego w wodzie dwutlenku węgla.

Przenikanie żelaza do wód podziemnych zachodzi więc dość szybko i łatwo. Właściciele własnych ujęć nigdy właściwie nie mogą być pewni, jakie przekroczenia ich dotyczą. Czasem odchylenie od normy jest minimalne, w innych przypadkach żelazo osiąga wartość kilkudziesięciu miligramów na litr.

Choć głównym źródłem żelaza w wodach podziemnych jest pochodzenie naturalne, wcale nie oznacza to, że człowiek nie przyczynia się do zwiększenia jego obecności. Żelazo do wody trafia również z zakładów przemysłowych i kopalni wraz ze ściekami. Inną przyczyną nadmiaru tego metalu jest korozja zbiorników, które mają styczność z wodą.

Rzadko zdarza się, że żelazo jest jedynym kłopotem w wodzie użytkowej. Często występuje wraz z podwyższonym stężeniem jonu amonowego, dwutlenku węgla czy manganu.

Żelazo występuje zazwyczaj w wodach na drugim lub trzecim stopniu utleniania. Forma jest uzależniona od warunków utleniająco-redukcyjnych, a także odczynu pH wody. W wodach głębinowych, gdzie nie ma zbyt dużo tlenu, dominuje forma żelaza na drugim stopniu utleniania. Jest to żelazo w postaci rozpuszczalnej, którego nie widać gołym okiem. W takiej potrafi osiągać bardzo duże stężenia, jednak nie zmienia barwy i nie przyczynia się do powstawania mętności wody.

W wodach, które mają łatwy dostęp do tlenu, na przykład powierzchniowych, żelazo przybiera raczej trzeci stopień utleniania. W takiej postaci bardzo łatwo wytrąca się z wody w formie nierozpuszczalnych cząsteczek o bardzo charakterystycznym rdzawym zabarwieniu. Żelazo na trzecim stopniu utleniania już przy relatywnie niskich stężeniach ma wpływ na pogorszenie barwy i powstanie mętności wody.

Powody, dla których warto usuwać żelazo z wody

W wielu opracowaniach i artykułach można znaleźć informację, że ustalone w Polsce normy związane ze stężeniem żelaza wcale nie wynikają z jego oddziaływania na zdrowie lecz wygodę użytkowania takiej wody. O co dokładnie chodzi?

Właściwości organoleptyczne wody

Wysokie stężenie żelaza w wodzie ma niebagatelny wpływ na jej właściwości organoleptyczne. Przede wszystkim chodzi o zmianę barwy oraz mętność wody. Do tego czasem dochodzi jeszcze nieodpowiedni, metaliczny smak oraz zapach.

Zanieczyszczona woda odrzuca konsumentów głównie ze względu na swój wygląd. Rezygnują z jej spożywania i poszukują innych źródeł zaopatrzenia w wodę, jak na przykład woda butelkowana, która jest znacznie droższa.

Jeśli zaistnieją odpowiednie warunki, jakość wody pod względami fizycznymi może przestać być akceptowalna nawet już przy stężeniu żelaza wynoszącym 0,1 mg/l. Zazwyczaj użytkownicy zaczynają uskarżać się na zły wygląd wody przy około 0,3 mg Fe/l.

Osad po żelazie w wodzie

Żelazo nie jest pożądane ze względów technicznych. Ma ono tendencję do wytrącania się z wody w formie osadu, który z czasem twardnieje. Taki z łatwością gromadzi się w całej domowej instalacji oraz w komponentach urządzeń mających styczność z wodą. W rezultacie to prowadzi do: zmniejszenia światła przewodów bądź ich całkowitego zamknięcia, spadków wydajności, zmniejszenia przepływu, fragmentacji osadów i przedostawania się ich w głąb instalacji, powstawaniem korozji pod osadem oraz drogich w naprawie awarii.

Domowe obowiązki mogą być trudniejsze

Zażelaziona woda nie nadaje się do wykorzystania przy wielu domowych obowiązkach. Jednym z najbardziej dokuczliwych aspektów jest pranie. Woda o podwyższonej barwie ma niebagatelny wpływ na kolor tkanin mających z nią styczność. Białe ubrania często stają się szare, a na niektórych rodzajach materiałów mogą nawet pojawiać się rdzawe plamy.

Ponadto przy miejscach poboru wody, na armaturze sanitarnej można zauważyć rdzawe zacieki. Ich usuwanie jest czasochłonne, męczące, a niejednokrotnie także drogie, ponieważ trzeba zużyć większą ilość detergentów na odszorowanie.

Jeśli posiadacie własny ogród i podlewacie go zażelazioną wodą, musicie liczyć się z tym, że na elementach dekoracyjnych i roślinach będzie pozostawał rdzawy nalot. Choć żelazo w takiej formie nie stanowi niebezpieczeństwa dla roślin, to jednak bardzo psuje estetykę.

Uwaga, możliwość skażenia instalacji

Warto zdawać sobie sprawę, że osad po żelazie, gromadzący się wewnątrz instalacji, jest doskonałym środowiskiem do rozwoju mikroorganizmów. Na takich powierzchniach stosunkowo szybko tworzy się warstwa biofilmu, w którym bytują bakterie niekoniecznie przyjazne człowiekowi. W wielu przypadkach nagromadzenie osadu, a później warstwy z mikroorganizmami, skutkuje skażeniem instalacji.

Co z kwestiami zdrowotnymi?

Żelazo jest dość istotnym mikroelementem z punktu widzenia naszego organizmu. Bierze czynny udział w wielu reakcjach metabolicznych. Głównym źródłem żelaza jest pokarm – z żywności przyswajamy największe ilości. Podczas picia wody pobieramy jedynie około 10% całkowitej przyjmowanej podczas dnia dawki.

Niektóre badania potwierdzają toksyczny wpływ żelaza na organizm, jednak dotyczy to sytuacji, w których substancja jest przyjmowana w skrajnie dużych ilościach wraz ze środkami farmakologicznymi oraz preparatami chemicznymi.

Negatywne skutki nadmiaru żelaza mogą też odczuć osoby po licznych transfuzjach krwi oraz z genetyczną przypadłością do gromadzenia żelaza w organizmie.

Liczne, przeprowadzane przez naukowców badania nie wykazały jednak, by u osób spożywających przeciętne dawki żelaza doustnie wraz z pokarmem czy wodą spożywczą wystąpiły jakiekolwiek negatywne zmiany. Te ustalenia dotyczą również przypadków, kiedy żelazo przyczynia się do dużego wzrostu mętności i barwy wody.

Na potwierdzenie braku dużego obciążenia organizmu przez żelazo, Światowa Organizacja Zdrowia przeprowadziła w 1983 roku badania związane z toksycznością żelaza i jego oddziaływaniem na zdrowie z uwzględnieniem pochodzenia z różnych źródeł środowiskowych, w tym również z wody pitnej.

Wyniki zaowocowały wnioskami, że stężenie żelaza w wodzie spożywczej nie wyższe niż 2 mg/l można spokojnie uznać za niepowodujące uszczerbków na zdrowiu. Prawda jest jednak taka, że już przy o wiele niższych przekroczeniach z powodu barwy i smaku woda staje się nieakceptowalna do spożycia.

Jak usuwać żelazo z wody?

Istnieje przynajmniej kilka metod usuwania żelaza z wody. Zastosowanie najbardziej odpowiedniego sposobu uzdatniania jest uzależnione nie tylko od jakości wody, ale również jej zużycia i warunków panujących w gospodarstwie domowym.

Bardzo istotna jest kwestia przeprowadzenia analizy wody. Przy doborze urządzenia znaczenie ma nie tylko samo żelazo, ale i inne przekroczone substancje, odczyn pH, barwa, mętność. Należy poznać te wszystkie wartości.

W niektórych przypadkach z przekroczeniami poradzi sobie zmiękczacz wody lub kolumna filtracyjna. W innych niezbędne będzie zastosowanie stacji wielofunkcyjnej lub urządzenia regenerowanego nadmanganianem potasu (na przykład ze złożem Greensand).

Dużą popularnością cieszą się metody odżelaziania z wykorzystaniem wstępnego napowietrzania. W tej kategorii znajdują się niewielkie odżelaziacze z komorą sprężonego powietrza, jak Ecoperla Oxytower czy Erie Oxydizer oraz duże i wydajne urządzenia współpracujące z ocynkowanym zbiornikiem hydroforowym, jak Ecoperla Ironitower.

Jeśli potrzebujesz porady w kwestii doboru urządzenia, skontaktuj się z naszym działem technicznym. Informacje w zakładce: kontakt.

Mangan - problem towarzyszący

Podwyższonemu stężeniu żelaza najczęściej towarzyszy również mangan. Jest on nieco trudniejszy do usunięcia i wymaga zastosowania innych, bardziej wydajnych metod. Jeśli żelazo występuje w wodzie w przekroczeniach wraz z manganem, najlepiej zastosować profesjonalne odżelaziacze i odmanganiacze wody.

O tym, czy mangan jest niebezpieczny i co powoduje w wodzie dowiecie się z artykułu: Czy manganu w wodzie trzeba się obawiać?

O sposobach na usuwanie żelaza z towarzyszącym mu przekroczeniem manganu przeczytacie tutaj: Usuwanie żelaza i manganu z wody - poznaj metody ekspertów

Inne zanieczyszczenia wody

Żelazo i mangan to zdecydowanie najczęstsze przekroczenia występujące w wodzie z własnego ujęcia, jednak ich obecność nie jest regułą. Zdarzają się wody ze studni, które mają idealne parametry. Z drugiej strony przez te wszystkie lata pracy spotkaliśmy się też z przypadkami wielokrotnych przekroczeń kilku parametrów w wodzie. Często towarzyszyła im obecność mikroorganizmów.

Z tego właśnie powodu najlepiej jest zacząć od analizy wody, o której dokładnie przeczytacie w artykule: Analiza wody - wszystko, co musisz wiedzieć przed zleceniem. W przypadku wody ze studni najlepiej wykonać badanie fizykochemiczne oraz mikrobiologiczne.

Przygotowaliśmy też specjalny poradnik dla osób korzystających z własnej studni. Z artykułu: Woda ze studni bez tajemnic. Część 1 dowiecie się, dlaczego w studni mogą występować zanieczyszczenia i jakich błędów unikać przy budowie. Woda ze studni bez tajemnic. Część 2 to przegląd najczęstszych problemów pojawiających się w wodzie oraz krótki opis tego, jakie są skutki użytkowania zanieczyszczonej wody. Z kolei artykuł: Woda ze studni bez tajemnic. Część 3 to kompendium wiedzy na temat najciekawszych rozwiązań do uzdatniania wody.