Ионы бария

Описание: химический элемент, относящийся к щелочноземельным металлам. В естественной среде не встречается в чистом виде, довольно редок и в составе соединений. В воде может содержаться в виде ионов, образование которых связано с диссоциацией металлических солей. Частицы довольно крупные, что позволяет избавляться от излишних концентраций методом сорбции, используя более активные вещества, а также коллоидные системы.

Наиболее частые представители: карбонат бария (CaCO3), сульфат бария (BaSO4)

Способы определения: атомная абсорбция, атомная эмиссия

Причины появления в воде

В отличие от большинства металлический солей и ионов, присутствие бария в естественных водных источниках практически не связано с антропогенной деятельностью. Конечно, этот металл применяется в промышленности, например в полиграфическом производстве, конструкциях ДВС, изготовлении аккумуляторов, антифризов и прочих продуктов. Однако ввиду своей малой распространенности барий применяется в качестве составных частей изделий и не сбрасывается в воду как побочный продукт. Тем не менее, он все же может попасть в водные ресурсы из-за ненадлежащей утилизации вышеперечисленных изделий. Поэтому повышенное содержание бария возможно из-за расположения источника проб недалеко от стихийных или постоянных свалок, содержимое которых не подвергается сортировке.

Чаще всего открытые водоемы и грунтовые воды содержат большое количество бария из-за прохождения воды через пласты пород, в составе которых находятся сложные бариевые соединений. Причиной естественного содержания металла служат следующие породы:

• Витерит
• Барит
• Тяжелый шпат

Живые организмы практически не выступают накопителями вещества, поэтому естественные экосистемы могут содержать только следы бария, практически не определяемые опытным путем. По этой причине можно не воспринимать всерьез угрозу превышения нормы потребляемого элемента через продукты питания или животные организмы. Причиной содержания ионов в воде служит исключительно расположение источника проб.

Нормирование

Повышенное содержание этого редкого элемента в питьевой воде вызывает патогенные процессы в организме, о которых пойдет речь в следующем разделе. По этой причине государственные нормативные акты устанавливают предельные концентрации металла для жидкости, пригодной для употребления.

В отдельных видах лечебной воды показатель содержания иона может доходить до 0,7 мг/л, и это совершенно нормально, так как эта жидкость не предназначена для повседневного употребления. Поэтому, если природный источник (колодец, родник или открытый водоем) содержит такую концентрацию, ориентироваться на нее не стоит. Все равно придется очищать воду до ПДК, приемлемой для регулярного питья.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) ионов бария в различных источниках проб

Водный образец Норматив	ПДК, мг/л
Централизованная питьевая вода СанПиН 2.1.4.1074-01, 1.2.3685-21	0,1
Объекты рыбхозов Приказ Минсельхоза РФ № 552	0,74

Влияние на человеческий организм

Как уже было упомянуто, барий является активным металлом. По этой причине, попадая в организм, он может вступать в реакцию с органическими и неорганическими соединениями, влияя на физиологические процессы. Большинство известных последствий употребления повышенного содержания бария имеют статус теорий, поскольку механизм воздействия металла на живые организмы до конца не изучен. Тем не менее, достоверно известно, что большая концентрация металла в воде может вызвать моментальную реакцию – острое отравление.

В долгосрочной перспективе ионы проникают в нервные и мозговые клетки, вызывая нарушения в их работе. Попадание в кости приводит к их хрупкости, а также заболеванию па-пинг. Оно распространено в отдельных регионах, что подтверждает связь патологии с повышенным содержанием ионов в питьевых водах. Еще одна закономерность, на которую стоит обратить внимание – повышенное содержание барий-соединений в организмах пациентов, больных лейкозом. Достоверно неизвестно, является это причиной заболевания или следствием, но данный факт заставляет еще более внимательно относиться к очистке воды из избыточных концентраций данного вещества.

Методы очистки

Очистные технологии основываются на различных методиках – фильтрация, абсорбция и использование естественных свойств бария как щелочноземельного металла. Возможно применение следующих способов очистки:

• Обратный осмос
• Ионный обмен
• Нанотехнологии
• Электродиализ

Окончательный выбор метода зависит от сферы использования жидкости, а также наличия прочих токсичных соединений в источнике воды. Наиболее комплексной и универсальной технологией является обратный осмос, так как с его помощью можно избавиться от большинства известных на данный момент патогенов, способных растворяться в во