Соль и ее применение
Соль – необходимая приправа к пище и применяется в качестве средства, предохраняющего пищевые продукты от порчи.
В организме человека натрий необходим для сокращения мышц, в том числе сердца, перистальтики кишечника и передачи сигналов нервными клетками. Образующаяся из хлоридного иона соляная кислота необходима для пищеварения; этот ион присутствует и в амилазе слюны. Основная функция соли заключается в регуляции осмотического давления и перемещения жидкости в клетки и из них. В здоровом организме концентрация соли варьирует лишь в очень узких пределах.
ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения) рекомендует ежедневно потреблять не более 6 граммов соли. В настоящее время учеными диетологами сформулировано положение, что потреблять поваренную соль надо в меру, соблюдая баланс натрия с калием и магнием.
Пищевая промышленность использует соль для консервирования, выпечки, обработки муки и других продуктов, для хранения мяса, соления рыбы, производства масла и придания вкуса пищевым продуктам.
Помимо потребления соли в пищевой промышленности, продукт в больших объемах используется химической промышленностью, где водный раствор NaCl посредством электролиза разлагается с получением хлора, водорода и каустической соды, также соль применяется для производства кальцинированной соды.
Кроме того, хлорид натрия используется в черной и цветной металлургии, машиностроении и металлообработке, борьбе с обледенением дорог, в производстве охлаждающих растворов, в медицине, косметологии, мыловарении, при обработке мехов и сыромятных кож, нефтяной промышленности для разморозки грунта и др.
Помимо этого, соль активно используют в бытовых и промышленных установках ионообменного умягчения воды, используемых на заводах по производству безалкогольных напитков, на молокозаводах, пивоваренных заводах, табачных фабриках, фармацевтических фабриках, котельных и иных производствах и др., а также в системах водоподготовки домов и городских квартир.
Значительное количество соли используется для нужд теплоэнергетики, в частности при химической очистке воды для котлов тепловых станций.
Помимо указанных направлений потребления поваренной соли стоит отметить потребление продукта животными. Животные нуждаются в соли не меньше человека. Нехватка соли замедляет рост молодых животных, а у зрелых вызывает вялость, снижение надоев молока и потерю веса.
Поскольку корма и листья растений содержат мало соли, следует добавлять ее в корм домашним животным. На современных фермах соль обогащают также витаминами и минеральными веществами, необходимыми для здоровья скота.
Соль всегда была одним из самых ценных продуктов. В VI веке римский историк и советник короля остготов Кассиодор заметил: «Соль необходима всем, в то время как без золота многие могут обойтись». Владельцы месторождений соли оказывались могущественнее монархов, из-за соли вспыхивали войны, образовывались и разрушались государства, ей платили налоги, а раздачей соли гасили крестьянские бунты. На производстве соли в России приобрели капиталы династии Строгановых, на соляных варницах отбывали ссылку декабристы.
В Средние века города, государства и княжества облагали торговцев огромными налогами за провоз соли через их территорию. Это приводило к войнам, и даже стало причиной основания некоторых городов, например, Мюнхена в 1158 году.
Соль (хлорид натрия NaCl) отвечает за важнейшие функции организма: поддержание давления и работы сердца, проницаемость клеточных мембран, передачу нервных импульсов, сокращение мышечных волокон, поддержание в норме состава крови, участие в процессах пищеварения и работе органов чувств. В организме взрослого человека содержится около 300 г. соли, недостаток поступления NaCl смертельно-опасен для человеческого организма. Полное отсутствие соли человек может выдержать не более 10-11 суток.
Помимо пищевой промышленности, соль в больших объемах используется химической промышленностью для производства хлора, каустической и кальцинированной соды, продукции нефтехимического комплекса, органического синтеза, стекольного, глиноземного и других производств.
Хлорид натрия используется в черной и цветной металлургии, машиностроении и металлообработке, борьбе с обледенением дорог, в производстве охлаждающих растворов, в медицине, косметологии, мыловарении, при обработке мехов и сыромятных кож, нефтяной промышленности, животноводстве. Значительное количество соли используется для нужд теплоэнергетики, в частности, при химической очистке воды для котлов тепловых станций.
Названы 6 признаков нехватки соли в организме — Российская газета
Гастроэнтеролог, диетолог ЦКБ «РЖД-Медицина» Наталья Стукова назвала шесть признаков, которые говорят о нехватке соли в организме взрослого человека.
По словам специалиста, дефицит соли в рационе может привести к физическому недомоганию и проблемам со здоровьем. Как пишет «Вечерняя Москва», медик отметила, что продукт необходим для организма, поскольку участвует в обменных процессах на уровне клеток. Минералы, которые содержатся в соли, поддерживают баланс электролитов, к которым относится натрий.
— Признаками нехватки соли в организме могут являться головная боль, головокружение, слабость, тошнота, нарушение работы сердца, нестабильная гемодинамика, — заявила врач.
При выборе соли эксперты советуют обратить внимание на то, где и кем она производится. В частности, крупнейший производитель этой продукции в РФ — компания «Руссоль» — выпускает несколько видов соли, добываемой на месторождениях Иркутской, Астраханской и Оренбургской областей. К примеру, соль-илецкая соль, добытая шахтным способом, приравнивается к морской — в древности на этой территории располагалось так называемое Пермское море. Но, в отличие от соли, добытой в современных морях, засоренных микропластиком, илецкая соль — безупречно чистая и полезная.
Производимая в Оренбуржье соль под торговыми марками «Илецкая» и «Sea salt» отмечена не только российскими знаками качества, но и получила награды на международных выставках. Она обладает дополнительным набором микроэлементов. В соль-илецкой соли, например, содержится селен — мощный антиоксидант, включенный российскими учеными в «коктейль противовирусного действия» наряду с цинком и витамином D.
— Исследование Российской академии наук подтвердили наличие этого минерала в продукции «Руссоль», — рассказывает Елена Матвеева, руководитель департамента метрологии, сертификации и качества ЦДПС «Илецксоль». — На килограмм илецкой соли высшего сорта приходится 17 мкг селена. При сочетании с другими продуктами, такими как рыба, мясо, орехи и крупы, соль Илецкого месторождения позволяет пополнить суточный баланс потребления селена.
Специалисты предупреждают: используя в пищу соль, необходимо помнить о предельных нормах потребления. По рекомендации Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в сутки взрослым натрий необходим в объеме не более двух граммов, что соответствует пяти граммам поваренной соли. Сбалансировав свое питание и обратив внимание на пользу продуктов, можно восстановить баланс микроэлементов в организме и избежать дефицита, сохранив и укрепив свое здоровье.
Замглавы Минздрава: эндокринологи не видят противопоказаний к йодированию соли — Общество
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 8 июня.
/ТАСС/. Специалисты в области эндокринологии отмечают отсутствие противопоказаний у населения к йодированной соли. Не существует таких заболеваний, при которых то количество йода, которое содержится в йодированной соли, может быть противопоказано, сообщил в субботу ТАСС замминистра здравоохранения РФ Олег Салагай в рамках Петербургского международного экономического форума (ПМЭФ).
Минздрав РФ с целью профилактики йододефицитных заболеваний разработал законопроект, согласно которому в стране с 2020 года планируется всеобщее йодирование пищевой поваренной соли и применение ее в продуктах. Согласно тексту документа, предлагается обогатить пищевую соль йодатом калия, а также использовать такую соль для изготовления пищевых продуктов. Кроме того, использование йодированной соли будет обязательным при производстве хлебобулочных изделий.
«Те данные, которыми располагают российские эндокринологи, на этот счет у нас есть официально заключение российского эндокринологического научного центра (Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии Минздрава РФ): не существует таких заболеваний, при которых йодированная соль могла бы быть противопоказана.
Потому что количество йода, которое содержится в соли, оно носит фармакологический характер, это не количество, которое могло бы быть соизмерено скажем с каплей йода в стакане. Вот это действительно может причинять вред, — сказал замминистра. — Поэтому на текущий момент эксперты в этой области не подтверждают наличие каких-то либо противопоказаний к йодированной соли».
При этом он добавил, что, если будут предложения по введению квот на продукты без содержания йодированной соли для групп населения, которым йод действительно противопоказан, такую инициативу можно будет рассмотреть. Салагай также отмети, что поступление в организм той дозы йода, которая попадает с йодированной солью на протяжении длительного времени, только позитивно скажется на здоровье человека. «Более того, в десятках государств йодированная соль широко используется, и это не связанно с какими-то негативными побочными явлениями для здоровья населения», — добавил он.
Салагай также пояснил, что проект закона предусматривает определение сортов соли, которые будут йодированными, а какие нет.
Производство некоторых продуктов, например, не допускает использование йодированной соли, поэтому для таких категорий в документе есть исключения и разрешается использование обычной поваренной соли, отметил он. «Законопроект носит очень взвешенный и сбалансированный характер, бремя йодного дефицита в нашей стране просто колоссальное. У нас проблемами со щитовидной железой страдают сотни тысяч людей, это колоссальное медицинское бремя, социальное бремя, не только в смысле болезней, но и в смысле инвалидизации, например, в связи с развитием самых разных тяжелых заболеваний», — заключил он.
По данным Минздрава, в России йодированную соль в пищу употребляют менее 30% жителей в отличие от входящих в Евразийский экономический союз стран (Армения, Белоруссия, Казахстан, Киргизия), где введено всеобщее йодирование соли. По данным Минздрава, проблема возникновения заболеваний, связанных с дефицитом йода, в настоящее время является одной из актуальных в РФ. Ежегодно в специализированной эндокринологической помощи нуждаются более 1,5 млн взрослых и 650 тыс.
детей с заболеваниями щитовидной железы. В условиях йодного дефицита возрастает риск рака щитовидной железы и регистрируются отдельные случаи йододефицитного кретинизма.
О форуме
ПМЭФ проходит с 6 по 8 июня. Мероприятия форума объединены девизом «Формируя повестку устойчивого развития». Организатор — фонд «Росконгресс». ТАСС — информационный партнер, официальное фотохост-агентство и оператор Зоны презентаций ПМЭФ при поддержке консалтинговой компании EY и Консультативного совета по иностранным инвестициям в России.
«Пуд соли» — так ли это много? | Центр гигиены и эпидемиологии
8 2014
Соль (поваренная соль, пищевая соль)- это минеральное вещество, встречаемое в природе. У человека и животных существует ежедневная потребность в определенном количестве соли. Недостаток соли губительно сказывается на их силе и скорости реакции и, следовательно, оказывает влияние на способность животных добывать пищу, а у человека — на его работоспособность и общее самочувствие.
Однако избыток соли в организме при усиленном потреблении ее не менее вреден, так как способен вызывать развитие заболеваний сердечно-сосудистой системы, обмена веществ и опорно-двигательного аппарата. Противопоказана соль в большом количестве при различных воспалениях, ожирении, глаукоме, заболеваниях центральной нервной системы, при болезнях почек, кожных и других недугах. Необходим определенный индивидуальный солевой баланс, который очень хрупок.
Использование соли в пищу способствовало созданию истории человечества. Засаливание пищевых продуктов позволяло нашим предкам сохранять их долгое время, а следовательно не умереть от голода при совершении долгих морских походов, а следовательно открывать новые страны и континенты. В Древнем мире и в Средние века она была эквивалентом денег, наряду с другими специями.
В настоящее время соль используется при приготовлении почти всех известных человечеству блюд, так как ее основное предназначение – усиливать вкусовые свойства продуктов питания.
В теле человека содержится около 300 г соли. Она непрерывно расходуется, поэтому ее запасы должны каждый день восполняться. В организме человека соль выполняет важнейшие функции — поддерживает водный баланс, состав крови, осмотическое давления в клетках и межклеточной жидкости и служит материалом для образования соляной кислоты желудочного сока. Для того чтобы удовлетворить все потребности в хлориде натрия, нам нужно ежедневно употреблять 10-15 г поваренной пищевой соли, включая и ту, что от природы содержится в продуктах животного и растительного происхождения.
При приготовлении мучных блюд и блюд из продуктов растительного происхождения требуются значительные солевые добавки, при мясной и молочной — гораздо меньшие, ибо любой животный организм и продукт уже включает в себя необходимое количество соли. Между тем на практике бывает так, что с мясом, салом, яйцами, маслом и молоком, с сырами и колбасами человек потребляет прямо и косвенно больше соли, чем нужно.
Поэтому эти продукты чаще фигурируют в числе вызывающих различные нарушения обмена веществ. Практически современный человек, питающийся в значительной мере мясными и молочными, рыбными, солеными и копчеными продуктами, может почти обходиться без соли.
Суточная потребность в соли составляет 10-15 граммов. Меньше всех в соли нуждаются грудные дети. Их скромные потребности в хлориде натрия полностью удовлетворяются солью, содержащейся в женском молоке.
В рационе, составленном из натуральных продуктов без добавления поваренной пищевой соли, содержится примерно 4-5 г хлористого натрия, остальное мы получаем, досаливая пищу. Говорят, чтобы узнать человека, с ним надо съесть пуд соли. Оказывается, это не так уж и много: пуда (16 кг) соли хватит двоим примерно на год! При усиленной физической нагрузке и в жарком климате потребность в соли увеличивается до 20-25 г в день. Но даже это количество в четыре раза меньше того, что, по подсчетам Всемирной организации здравоохранения, ежедневно потребляет современный житель развитых стран.
Больше всего лишней соли мы съедаем вместе с такими продуктами, как сыр, колбасы и копчености, всевозможные чипсы и снеки, рыбные консервы, соленья и маринады.
Как рационально включать соль в свой рацион питания?
— Даже если вы здоровы, не ешьте много соленых блюд. А если вы больны и врач назначил вам диету с пониженным содержанием соли, строго соблюдайте это предписание.
— Готовьте пищу без соли и лишь слегка подсаливайте готовые блюда.
— Полностью исключите все соленые закуски. Квашеную капусту ешьте промытую, так как при этом из нее удаляется избыток соли.
— Чтобы пища не казалась пресной, добавляйте в нее зелень укропа, петрушки и другие специи. Например, недосоленную отварную рыбу можно «скрасить» лимонным соком, а мясо – кислым вареньем из брусники с антоновскими яблоками или моченой брусникой. И вам это обязательно понравится, а главное – улучшится самочувствие.
Зав. отделением общественного здоровья ГГЦГиЭ Д.А. Игнатенко
|
|
|
||
|
|
|||
|
|
|
||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
||
|
|
|
||
|
|
|
||
|
|
|
||
|
|
|
||
|
|
|
||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Цвет белый или белый с оттенками: сероватым, желтоватым, розоватым, голубоватым.
Плюсы и минусы поваренной соли.
Комментарий к.м.н., ведущего научного сотрудника Еганян Рузанны Азатовны
Поваренная соль — продукт необходимый для жизнедеятельности человека. Она участвует в обмене веществ, обеспечивает осмотическое давление в сосудистом русле, объем крови, формирует потенциал мембран клетки, участвует в стабилизации кислотно-щелочного равновесия организма. Она является мощным консервантом, обеспечивает форму и вес продуктов при приготовлении. Согласно рекомендациям Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), ежедневное количество потребляемой соли не должно превышать 5 г. Принимается в расчет и скрытая соль, которая содержится в гастрономических продуктах и хлебобулочных изделиях. В России потребление поваренной соли превышает в среднем 12 г в сутки. При этом в основном это обеспечивается хлебобулочными изделиям и гастрономическими продуктами. Поэтому для снижения потребления поваренной соли мы рекомендуем 3 пути: снизить потребление солений, маринадов, соленых соусов, копченостей, меньше использовать соли при приготовлении пищи, и не досаливать пищу за столом.
Эпидемиологические исследования на десятках тысяч людей во многих странах мира показали достоверную связь между уровнем артериального давления и потреблением поваренной соли. В странах с высоким потреблением поваренной соли, например в Китае (14 г в день), риск инсульта и смертность от него в 3-4 раза выше, чем в США, где в среднем потребляют ежедневно на 5 г меньше (8-9 г). Установлено также, что снижение потребления соли на 2-2,5 г (половина чайной ложки) на 30% снижает риск инфарктов, инсультов, смертности от сердечно-сосудистых заболеваний. С потреблением поваренной соли связано и развитие хронических гастритов, а также артрозов и артритов. В настоящее время появились сведения о неблагоприятном воздействии ограничения поваренной соли у больных диабетом 1 типа. На основании этого в разрабатываемой Стратегии профилактики нашего Центра предусмотрено снижение потребления поваренной соли на 30% . Это одна из девяти добровольных целей, продиктованных ВОЗ для снижения заболеваемости и смертности в различных странах мира.
Конечно, ограничить потребление соли человек может и сам, сократив использование соли при употреблении несоленой пищи. Но остается проблема продуктов, которые выпускаются пищевой промышленностью — консервы, готовые соусы, колбасно-ветчинные гастрономические изделия и т.п. И здесь требуются уже совместные усилия и государства, и производителей, и торговли, и общественного питания. Потребителю же можно посоветовать внимательнее изучать упаковки продуктов и не злоупотреблять содержащей соль гастрономией.
Ученые нашли способ снизить вред соли
Избыток соли в рационе приводит к тому, что в тканях накапливается слишком много жидкости. Это становится причиной повышенного артериального давления и, при долговременном употреблении большого количества соли, повышает риск гипертонии, инфарктов, инсультов и других сердечно-сосудистых заболеваний. Тем не менее, соль необходима для жизнедеятельности — ионы хлора нужны для выработки соляной кислоты, а ионы натрия участвуют в передаче нервных импульсов и сокращении мышечных волокон.
По данным ВОЗ, норма потребления соли для взрослого человека — около 5 г в день.
Многие значительно ее превышают, досаливая пищу ради улучшения вкусовых качеств. Так как проблемы со здоровьем возникают из-за избытка натрия, существуют соли, в которых содержание натрия понижено, а также добавлен калий. Хотя такая соль уже давно находится на полках магазинов и позиционируется как снижающая риски развития гипертонии и других болезней, качественных исследований ее возможной пользы пока не проводилось.
Заняться этим решила международная команда исследователей в сотрудничестве с китайскими специалистами из Пекинского университета. Подробнее о работе они рассказали в статье в журнале The NEJM.
Ученые наблюдали за пожилыми жителями сельских районов Китая. Всего исследование охватило более 200 тыс. человек из 600 деревень. Половину участников ученые бесплатно обеспечивали солью с калием и пониженным на четверть содержанием натрия, половина питалась как обычно. Кроме того, первую группу в целом стимулировали использовать меньше соли, чтобы сократить потребление натрия.
Исследование было задумано как пятилетний эксперимент, но закончилось несколько раньше из-за пандемии COVID-19. Тем не менее, между группами уже была видна заметная разница.
За время эксперимента умерли более 4000 участников, более 3000 перенесли инсульт, более 5000 столкнулись с серьезными сердечно-сосудистыми заболеваниями.
В группе, получавшей низконатриевую соль, вероятность инсульта была значительно ниже, чем в группе, потреблявшей обычную — 29,14 случаев против 33,65 случаев на 1000 человеко-лет. Также была ниже вероятность сердечно-сосудистых заболеваний (49,09 случаев против 56,29) и смерти (39,28 случаев против 44,61).
Иными словами, риск инсульта снизился на 14%, риск основных сердечно-сосудистых заболеваний — на 13%, риск смерти от всех причина — на 12%.
Исследователи ссылаются на работу китайских коллег, показавшую, что замена обычной соли на соль с низким содержанием натрия позволила бы предотвращать в Китае почти 500 тыс. преждевременных смертей ежегодно. Если же к такой альтернативе перейдут люди во всем мире, спасти удастся миллионы жизней, добавляют они.
«Почти все люди в мире едят больше соли, чем следует, — говорит клинический эпидемиолог Брюс Нил. — Если бы во всем мире использовали соль с пониженным содержанием натрия, то каждый год можно было бы предотвратить несколько миллионов преждевременных смертей».
Однако с заменой одной соли на другую во многих странах могут возникнуть проблемы. И связаны они с подходом к приготовлению пищи.
«В сельских районах Китая продукты глубокой переработки обычно не используются, — поясняет педиатр Джули Ингельфингер.
— Соль добавляется во время приготовления пищи в каждом доме. Но в большинстве стран мира при коммерческом консервировании продуктов питания в них добавляется много хлорида натрия, и использование заменителей соли не сможет значительно снизить общее ее потребление».
Впрочем, можно заменить соль на менее вредную и в промышленном производстве пищи. Но для этого уже потребуются скоординированные действия производителей продуктов питания и регулирующих органов.
С точки зрения стоимости, по словам исследователей, разница будет не так уж велика: «альтернативная» соль стоит примерно на 50% дороже обычной, но обычная сама по себе дешева и ее требуется не так много, поэтому подобная замена вполне доступна, особенно учитывая преимущества.
соли и натрия — в чем разница?
Если вы думаете, что соль и натрий — одно и то же, вы не одиноки. Но вы также не обязательно правы. Это распространенное заблуждение сбивает с толку многих людей, но разница может сильно повлиять на качество вашей диеты.
Натрий против соли
Вот четкий способ отличить натрий от соли, как мы ее обычно знаем.
- Натрий — это то, что содержится в пищевых продуктах, особенно в обработанных пищевых продуктах, содержащих консерванты.
- Соль — это то, что мы добавляем в нашу еду.
В идеале нам нужны необработанные продукты, потому что чем больше времени они обрабатываются, тем больше натрия добавляется в процессе.
Соль — это химическое соединение, состоящее из натрия и хлорида. На самом деле именно натрий вредит вашему здоровью. (Следовательно, именно хлорид придает пище «соленый» вкус.)
Сколько натрия слишком много?
Средняя американская диета требует не более 2300 мг натрия в день, а для людей с высоким кровяным давлением или заболеваниями — даже меньше.Но среднее количество натрия, которое мы фактически потребляем, ближе к 3400 мг в день. Чтобы представить это в контексте, пол чайной ложки соли эквивалентен 500 мг натрия.
Советы по сокращению потребления натрия
Итак, какие шаги вы можете предпринять, чтобы свести к минимуму потребление натрия? Прежде всего, обратите внимание на этикетки. Если количество натрия кажется высоким, поищите вариант с более низким содержанием натрия или сделайте практическую замену. Сегодня многие продукты доступны для людей с особыми диетическими потребностями, но вам, возможно, придется проконсультироваться с местным бакалейщиком.
Тем не менее, самый простой способ сократить потребление натрия — есть больше домашних блюд. Еда, которую вы готовите самостоятельно, позволяет вам контролировать, сколько натрия и соли попадет на вашу тарелку. И это результат, который гораздо легче проглотить.
Чтобы узнать больше о здоровом питании, посетите наш раздел EatWell и подпишитесь на еженедельные электронные письма с нашими последними сообщениями.
хлорид натрия | Encyclopedia.com
Свойства
Облигации
Расположение и обработка
Горнодобывающая промышленность
Испарение
Использует
Ресурсы
Хлорид натрия (химическая формула NaCl), известный как поваренная соль, каменная соль, морская соль и минерал галит, представляет собой ионное соединение, состоящее из кристаллов кубической формы, состоящих из элементов натрия и хлора.
Он несет ответственность за соленость Мирового океана. Эта соль имеет большое значение с древних времен и имеет широкий спектр применения. Одно из самых больших его применений — это соль, которую люди используют при употреблении в пищу и приготовлении пищи. Его можно приготовить химическим способом и получить путем добычи и испарения воды из морской воды и рассолов.
Натрия хлорид в чистом виде бесцветен. Он несколько гигроскопичен или поглощает воду из атмосферы. Соль легко растворяется в воде.Его растворение в воде является эндотермическим, что означает, что он забирает у воды некоторую тепловую энергию. Хлорид натрия плавится при 1474 ° F (801 ° C), кипит при 2670 ° F (1465 ° C), имеет плотность 2,16 г / см 3 (при 25 ° C) и проводит электричество при растворении или в расплавленное состояние.
Ионное соединение, такое как хлорид натрия, удерживается ионной связью. Этот тип связи образуется при притяжении противоположно заряженных ионов. Это притяжение похоже на притяжение двух противоположных полюсов магнита.
Ион или заряженный атом образуется, когда атом приобретает или теряет один или несколько электронов. Он называется катионом, если существует положительный заряд, и анионом, если существует отрицательный заряд.
Натрий (химический символ Na) — это щелочной металл, который имеет тенденцию терять электрон с образованием положительного иона натрия (Na + ). Хлор (химический символ Cl) является неметаллом и стремится получить электрон, чтобы сформировать отрицательный ион хлорида (Cl — ).
Противоположно заряженные ионы Na + и Cl — притягиваются, образуя ионную связь.Таким образом удерживаются вместе многие ионы натрия и хлора, в результате чего получается соль с характерной кристаллической формой. Трехмерное расположение или кристаллическая решетка ионов в хлориде натрия такова, что каждый Na + окружен шестью анионами (Cl — ), а каждый Clis окружен шестью катионами (Na + ). Таким образом, ионное соединение имеет баланс противоположно заряженных ионов, а общие положительные и отрицательные заряды равны.
Хлорид натрия, широко встречающийся в природе, встречается в морской воде, других соленых водах или рассолах, а также в сухих отложениях каменной соли.Его можно получить путем добычи и выпаривания воды из рассолов и морской воды. Эту соль также можно получить химическим путем путем реакции соляной кислоты (химическая формула HCl) с гидроксидом натрия (химическая формула NaOH) с образованием хлорида натрия и воды. Страны-лидеры по производству соли включают США, Китай, Мексику и Канаду.
Два способа удаления соли из земли — это каменная и колонковая добыча и добыча раствора. В методе помещения и колонны шахты заглубляются в землю, и горняки используют такие методы, как бурение и взрывные работы для разрушения каменной соли.Соль удаляется таким образом, что остаются пустые комнаты, поддерживаемые соляными столбами.
При добыче растворами вода добавляется к залежи соли для образования рассола. Рассол — это раствор хлорида натрия и воды, который может содержать или не содержать другие соли.
В одном методе в земле пробуривается скважина и в нее помещаются две трубы (меньшая труба помещается внутри большей). Пресная вода закачивается по внутренней трубе в соль. Растворенная соль образует рассол, который перекачивается через внешнюю трубу на поверхность, а затем удаляется.
Обычный способ получения соли из рассола — выпаривание воды с помощью вакуумных поддонов. В этом методе рассол кипятят и перемешивают в огромных резервуарах, называемых вакуумными поддонами. Качественные кубики соли образуются и оседают на дно кастрюль. Затем кубики собирают, сушат и обрабатывают.
Солнечное испарение морской воды для получения соли — старый метод, широко используемый сегодня. Он использует солнце как источник энергии. Этот метод эффективен в местах с обильными источниками соленой воды, сушей для прудов-испарителей и жарким сухим климатом для усиления испарения.Морская вода проходит через несколько прудов-испарителей. Минералы, содержащиеся в морской воде, выпадают в осадок или выпадают из раствора с разной скоростью.
Большинство из них выпадают в осадок раньше, чем хлорид натрия, и поэтому остаются, когда морская вода перемещается из одного пруда-испарителя в другой.
С давних времен большое значение имела соль хлористого натрия. Он использовался множеством способов, включая ароматизацию и консервирование еды, и даже в качестве денежной формы. Эта соль улучшает вкус пищевых продуктов, таких как хлеб и сыры, и является важным консервантом в мясе, молочных продуктах, маргарине и других продуктах, поскольку замедляет рост микроорганизмов.Соль способствует естественному развитию цвета ветчины и хот-догов и усиливает нежность вяленого мяса, например ветчины, заставляя их впитывать воду. В виде йодированной соли является переносчиком йода. (Йод необходим для синтеза гормонов щитовидной железы, которые влияют на рост, развитие и скорость метаболизма).
В химической промышленности для производства других химикатов используются большие количества соли хлорида натрия. Хлор и гидроксид натрия производятся электролитическим способом из рассола.
КЛЮЧЕВЫЕ УСЛОВИЯ
Рассол — Раствор хлорида натрия и воды, который может содержать или не содержать другие соли.
Ион —Атом или молекула, которые приобрели электрический заряд, потеряв электроны (положительно заряженный ион) или получив электроны (отрицательно заряженный ион).
Ионная связь — Силы притяжения между положительными и отрицательными ионами, которые существуют, когда электроны переносятся от одного атома к другому.
Ионное соединение — соединение, состоящее из положительных ионов (обычно ионов металлов) и отрицательных ионов (ионы неметаллов), удерживаемых вместе за счет электростатического притяжения.
Солнечное испарение — метод испарения воды, использующий солнце в качестве источника энергии.
Хлорные продукты используются в очистителях металлов, в отбеливателе бумаги, пластмассах и при очистке воды. Кальцинированная сода, содержащая натрий, используется для производства стекла, мыла, бумаги и смягчителей воды.
Химические вещества, образующиеся в результате реакции хлорида натрия, используются в керамической глазури, металлургии, обработке кож и фотографии.
Хлорид натрия находит широкое и разнообразное применение.Его разбрасывают по дорогам, чтобы растопить лед за счет снижения температуры плавления льда. Соль играет важную роль в регулировании жидкостей организма. Он используется в лекарствах и кормах для домашнего скота. Кроме того, соляные пещеры используются для хранения химикатов, таких как нефть и природный газ.
См. Также Консервация пищевых продуктов; Соленая вода.
КНИГИ
Эмсли, Джон. Строительные блоки природы: Путеводитель по элементам от А до Я . Оксфорд, Великобритания: Издательство Оксфордского университета, 2003.
Курланский, Марк. Соль: всемирная история . Нью-Йорк: Penguin Books, 2003.
Лиде, Дэвид Р., изд. Справочник CRC по химии и физике Бока-Ратон, Флорида: CRC Press, 2005.
Майерс, Р.
Томас, Кейт Б. Олдхэм и Сальваторе Токчи. Holt Chemistry Visualizing Matter . Остин, Техас: Холт, Райнхарт и Уинстон, 2000.
Сикерски, Славомир. Краткая химия элементов . Чичестер, Великобритания: Издательство Хорвуд, 2002.
Снайдер, C.H. Необычная химия обычных вещей . 4-е изд. Нью-Йорк: John Wiley and Sons, 2002.
Дана М. Бэрри
ГЛАВА 7 — СОЛИНЫЕ ПОЧВЫ
ГЛАВА 7 — СОЛЕНЫЕ ПОЧВЫ
7,1 Засоление
7,2 Засоление
7,3 Зерновые и засоленные почвы
7,4 Содичность
7,5 Улучшение
засоленных и натриевых почв
7,6 Профилактика засоления
Почва может быть богата солями, потому что материнская порода, из которой она образовалась, содержит соли.Морская вода — еще один источник солей в низинах вдоль побережья. Очень распространенным источником солей в орошаемых почвах является сама поливная вода. Большинство оросительных вод содержат соли.
После полива вода, добавленная в почву, используется растениями или испаряется непосредственно из влажной почвы. Однако соль остается в почве. Если не удалить, он накапливается в почве; этот процесс называется засолением (см. рис. 102). Иногда очень соленые почвы можно узнать по белому слою сухой соли на поверхности почвы.
Рис. 102. Засоление, вызванное соленой оросительной водой
Соленые подземные воды также могут способствовать засолению. Когда уровень грунтовых вод повышается (например, после полива при отсутствии надлежащего дренажа), соленые грунтовые воды могут достигать верхних слоев почвы и, таким образом, поставлять соли в корневую зону (см. Рис.103).
Рис. 103. Засоление, вызванное высоким уровнем
Почвы, содержащие вредное количество соли, часто называют солеными или засоленными.Считается, что почва или вода с высоким содержанием соли имеют высокую засоленность.
7.2.1 Засоление воды
7.2.2 Засоление почвы
7.2.1 Соленость воды
Соленость воды — это количество соли, содержащейся в воде. Она также называется «концентрацией соли» и может выражаться в граммах соли на литр воды (граммы / литр или г / л) (см. Рис. 104) или в миллиграммах на литр (что равносильно частям на литр). млн, стр.вечера). Однако соленость воды и почвы легко измерить с помощью электрического прибора. Затем он выражается в показателях электропроводности: миллимхос / см или микромос / см. Концентрация соли в 1 грамм на литр составляет около 1,5 миллимхос / см. Таким образом, концентрация 3 грамма на литр будет примерно такой же, как 4,5 миллиммоса / см.
Рис. 104. Концентрация соли 10 г / л
7.2.2 Засоление почвы
Концентрация соли в воде, извлеченной из насыщенной почвы (называемая экстрактом насыщения), определяет соленость этой почвы.
Если эта вода содержит менее 3 граммов соли на литр, считается, что почва не засолена (см. Таблицу ниже). Если концентрация соли насыщающего экстракта превышает 12 г / л, считается, что почва сильно засолена.
|
Концентрация соли в почвенной воде (насыщающий экстракт) |
Соленость |
|
|
г / л |
в миллимхос / см |
|
|
0–3 |
0 — 4.5 |
без соли |
|
3–6 |
4,5 — 9 |
слабосоленый |
|
6–12 |
9–18 |
средний физиологический раствор |
|
более 12 |
более 18 |
сильно засоленный |
Большинство сельскохозяйственных культур плохо растут на почвах, содержащих соли.
Одна из причин заключается в том, что соль снижает скорость и количество воды, которую корни растений могут забирать из почвы (см. Рис. 105). Кроме того, некоторые соли токсичны для растений, когда присутствуют в высоких концентрациях.
Рис. 105. Высокая концентрация соли в почве вредна для растений, так как поглощение воды снижается.
Некоторые растения более устойчивы к высокой концентрации соли, чем другие. Некоторые примеры приведены в следующей таблице:
|
Высокая толерантность |
Умеренно толерантный |
Чувствительный |
|
Финиковая пальма |
Пшеница |
Клевер красный |
|
Ячмень |
Помидор |
Горох |
|
Свекла сахарная |
Овес |
Фасоль |
|
Хлопок |
Люцерна |
Сахарный тростник |
|
Спаржа |
Рис |
Груша |
|
Шпинат |
Кукуруза |
Яблоко |
|
Лен |
Оранжевый |
|
|
Картофель |
Чернослив |
|
|
Морковь |
Слива |
|
|
Лук |
Миндаль |
|
|
Огурец |
Абрикос |
|
|
Гранат |
Персик |
|
|
Рис |
||
|
Оливковое |
||
|
Виноград |
Высокотолерантные культуры выдерживают концентрацию солей насыщающего экстракта до 10 г / л.
Умеренно толерантные культуры выдерживают концентрацию солей до 5 г / л. Предел чувствительной группы составляет около 2,5 г / л.
Соленые почвы обычно содержат несколько видов соли. Одна из них — натриевая соль. Там, где концентрация солей натрия высока по сравнению с другими типами солей, может образоваться натриевая почва. Для натриевых почв характерно плохое почвенное строение: они имеют низкую инфильтрацию, плохо аэрируются и трудно культивируются. Таким образом, натриевые почвы негативно влияют на рост растений.
7.5.1 Улучшение
засоленные почвы
7.5.2 Улучшение натриевых
почвы
Многие районы в мире являются естественно засоленными или натриевыми или стали засоленными из-за неправильной практики орошения. Урожай на многих из них плохой. Однако их производительность можно повысить с помощью ряда мер.
7.5.1 Улучшение засоленных почв
Улучшение засоленной почвы подразумевает снижение концентрации соли в почве до уровня, который не является вредным для сельскохозяйственных культур.
Для этого на поле поливают больше, чем требуется для роста сельскохозяйственных культур. Эта дополнительная вода проникает в почву и просачивается через корневую зону. Во время просачивания он забирает часть солей из почвы и переносит их в более глубокие слои почвы. Фактически, вода вымывает соли из корневой зоны. Этот процесс промывки называется выщелачиванием (см. Рис. 106).
Рис. 106. Выщелачивание солей
Дополнительная вода, необходимая для выщелачивания, должна быть удалена из корневой зоны с помощью системы подземного дренажа (Глава 6).Если не удалить, это может вызвать подъем уровня грунтовых вод, что приведет к возвращению солей в корневую зону. Таким образом, улучшение засоленных почв включает, в основном, промывку и подповерхностный дренаж.
7.5.2 Улучшение натриевых почв
Улучшение натриевых почв подразумевает уменьшение количества натрия в почве. Это делается в два этапа. Во-первых, химические вещества (например, гипс), богатые кальцием, смешиваются с почвой; кальций заменяет натрий.
Затем замещенный натрий вымывается из корневой зоны поливной водой.
7.6.1 Вода для орошения
качество
7.6.2 Орошение
управление и дренаж
Почвы станут солеными, если соли будут накапливаться. Правильное управление орошением и адекватный дренаж являются важными мерами не только для улучшения засоленных почв, они также необходимы для предотвращения засоления.
7.6.1 Качество поливной воды
Пригодность воды для полива зависит от количества и типа соли, содержащейся в поливной воде. Чем выше концентрация солей в оросительной воде, тем выше риск засоления. Следующая таблица дает представление о риске засоления:
|
Концентрация солей в поливной воде, г / л |
Риск засоления почвы |
Ограничение использования |
|
меньше 0. |
без риска |
без ограничений по использованию |
|
0,5 — 2 г / л |
от слабого до среднего риска |
следует использовать с соответствующей практикой управления водными ресурсами |
|
более 2 г / л |
высокий риск |
обычно не рекомендуется использовать, если не проконсультироваться со специалистами. |
5 г / л Тип соли в поливной воде будет влиять на риск развития натриевой воды: чем выше концентрация натрия в поливной воде (особенно по сравнению с другими почвами), тем выше риск.
7.6.2 Управление орошением и дренаж
Системы орошения никогда не бывают полностью эффективными. Некоторое количество воды всегда теряется в каналах и на фермерских полях. Часть этого просачивается в почву. Хотя это поможет вымыть соль из корневой зоны, это также будет способствовать повышению уровня грунтовых вод; высокий уровень грунтовых вод опасен, потому что может привести к возврату солей в корневую зону. Следовательно, и потери воды, и уровень грунтовых вод необходимо строго контролировать. Это требует тщательного управления ирригационной системой и хорошей системы подземного дренажа.
Воздействие дорожной соли и других противообледенительных химикатов на окружающую среду
По оценкам, 365 000 тонн дорожной соли ежегодно применяется в районе городов-побратимов (TCMA). Хлорид дорожной соли попадает в наши озера, ручьи и грунтовые воды, потенциально нанося вред окружающей среде.
Существует несколько различных типов химикатов для борьбы с обледенением. В этом разделе рассматриваются антиобледенители на основе хлорида, антиобледенители на основе ацетата и углеводы.Список химикатов, одобренных для использования MNDOT, можно найти здесь. В этой статье приводится краткое описание воздействия химикатов для борьбы с обледенением на окружающую среду. Другие воздействия (например, на инфраструктуру) обсуждаются в другом месте данного руководства.
Антиобледенитель на хлоридной основе
Изменена модель экологического пути (перепечатано из отчета 577 NCHRP: Руководство по выбору материалов для защиты от снега и льда для смягчения воздействия на окружающую среду, с разрешения Совета по исследованиям в области транспорта)
Антиобледенители на основе хлоридов, обсуждаемые в этом разделе, включают хлорид натрия (NaCl), хлорид магния (MgCl 2 ) и хлорид кальция (CaCl 2 ).Антиобледенители могут попадать в окружающую среду во время хранения, транспортировки и нанесения. Распространение антиобледенителя — сложный процесс, обзор которого представлен на рисунке справа. Когда хлоридные антиобледенители растворяются в стоке, анион и катион диссоциируют. В следующем разделе отдельно описывается воздействие на окружающую среду анионов (например, хлорида) и катионов (например, натрия, кальция или магния).
Хлорид
Хлоридный компонент антиобледенителей на основе хлоридов нелегко осаждается, не разлагается микроорганизмами, не участвует в биологических процессах и не адсорбируется в значительной степени на поверхности минералов / почвы (Levelton Consultants Ltd., 2008). Таким образом, хлорид очень подвижен и может воздействовать на почву, растительность, грунтовые воды, поверхностные воды и воздух. Стефан и др. (2008) обнаружили, что около 30 процентов соли, нанесенной на дороги в TCMA, попадает в реку Миссисипи. Это говорит о том, что оставшиеся 70 процентов либо уносятся ветром, переносятся в грунтовые воды, либо остаются в почве, озерах или заболоченных территориях.
Почва
Deicers проникают в почву за счет стока, разбрызгивания, опрыскивания или вспашки. Как правило, концентрации хлоридов самые высокие в пределах 2–3 метров от края дороги (Berthouex and Prior, 1968).Другие, такие как Norrstrom и Bergstedt (2001), обнаружили соли на расстоянии до 10 метров от края дороги, с наибольшей концентрацией в пределах 6 метров. Расстояние, на которое соли будут переноситься через почвы, зависит от подземных условий.
Длительное накопление хлоридов может привести к снижению проницаемости и плодородия почвы, а также к повышению щелочности и плотности почвы. В результате может возникнуть негативное воздействие на химические свойства почвы и ее способность удерживать воду, которые важны для роста растений и борьбы с эрозией (Национальный исследовательский совет, 1991).Другим неблагоприятным эффектом хлорида в почве является его способность выделять металлы, сорбированные на частицах почвы (Национальный исследовательский совет, 1991; Amrhein et al., 1992; Backstrom et al., 2004).
Растительность
Влияние хлоридов на придорожные деревья. (Печатается с разрешения Билла Кука, Университет штата Мичиган)
На придорожную растительность может негативно повлиять абсорбция хлоридов корнями растений или их накопление на листве и ветвях.Симптомы, связанные с воздействием соли, аналогичны симптомам засухи; задержка роста, коричневые и опадающие листья / иголки, отмирающие конечности и преждевременное высыхание растений (Национальный исследовательский совет, 1991). На изображении справа показано потемнение хвои из-за повышенного уровня соли. Воздействие хлоридов на растения наблюдалось на расстоянии от 100 до 650 футов от дороги (Fischel, 2001). Уровень хлоридов, который должен быть достигнут до того, как растение будет повреждено, зависит от типа растительности. Застройщики и проектировщики часто используют солеустойчивую растительность у края дороги, чтобы уменьшить воздействие соли.
Подземные воды
Концентрации хлоридов в окружающих грунтовых водах из песчаных и гравийных водоносных горизонтов и из отдельных подземных водоносных горизонтов палеозойского возраста в Миннесоте, 2007-2011 гг. (Перепечатано из Kroening and Ferrey, 2013 с разрешения)
Поскольку хлорид не связывается с почвой, хлориды, попадающие под поверхность с просачивающейся водой, могут достигать уровня грунтовых вод. Ховард и Хейнс (1993) обнаружили, что 55 процентов соли, внесенной в водосборный бассейн в Торонто, попадает во временное хранилище на мелководных подповерхностных водах.По оценкам Кьюсака (н.о.), примерно 45 процентов хлоридов, применяемых в качестве дорожной соли, будет уноситься с грунтовыми водами. Хлорид, попадающий в системы подземных вод, вероятно, будет сохраняться в течение длительного времени, поскольку отсутствует какой-либо значительный механизм удаления, а подземные воды движутся медленно.
Хлорид присутствует в Миннесоте естественным образом из-за выветривания геологических материалов. В городских районах большая часть хлоридов, обнаруженных в неглубоких грунтовых водах, вероятно, происходит из-за использования противообледенительных солей. Kroening и Ferrey (2013) сообщили о состоянии грунтовых вод Миннесоты с 2007 по 2011 годы.В песчаных и гравийных водоносных горизонтах в TCMA концентрация хлоридов колебалась от менее 1 миллиграмма на литр до 8 900 миллиграммов на литр, со средней концентрацией 86 мг / л. Примерно 27 процентов мониторинговых скважин, расположенных в песчано-гравийных водоносных горизонтах TMCA, были выше вторичного максимального уровня загрязнения (SMCL) 250 миллиграммов на литр. SMCL основан на эстетических соображениях, в частности, на вкусе. По всему штату средний уровень хлоридов в песчаных и гравийных водоносных горизонтах составлял 17 миллиграммов на литр, и только 1 процент мониторинговых скважин показал уровни хлоридов выше SMCL.В подземных водоносных горизонтах концентрации хлоридов колебались от менее 0,5 миллиграммов на литр до 680 миллиграммов на литр, но в целом не превышали вторичный SMCL в 250 миллиграммов на литр. Концентрации хлоридов были самыми высокими в неглубоких грунтовых водах, обычно на глубине 30 футов или меньше от поверхности земли.
Поверхностные воды
Концентрации хлоридов в поверхностных водах имеют тенденцию к сезонному распределению. Обычно концентрации повышаются зимой и снижаются летом (Новотный и др., 2007). Стандарт хронического загрязнения хлоридом установлен на уровне 230 мг / л, а стандарт острой токсичности — 860 мг / л MPCA в главах 7050 и 7052 Правил Миннесоты. Эти пределы основаны на выводах о том, что хронические концентрации 230 мг / л вредны. для водных организмов, в то время как концентрации, превышающие высокие стандарты, смертельны и сублетальны для водных растений и беспозвоночных. Стефан и др. (2008) сообщили, что на сегодняшний день нет документально подтвержденных случаев превышения нормы в городах-побратимах.Однако есть 21 озеро, 22 ручья и 4 водно-болотных угодья, поврежденных по хлоридам.
Вода, содержащая соль, имеет более высокую плотность, чем вода, не содержащая соли, и опускается на дно водоема. Это может привести к химическому расслоению и нарушению структуры перемешивания озер (Департамент охраны окружающей среды Нью-Гэмпшира, Северная Дакота; Новотный и др., 2007). Воздействие на поверхностные воды можно свести к минимуму за счет разбавления антиобледенителей по мере их попадания в поверхностные воды.По оценкам, разбавления от 1: 100 до 1: 500 смягчают негативное воздействие антиобледенителя (Fischel, 2001). По оценкам, на небольшие водоемы и медленные ручьи наибольшее воздействие оказывают антиобледенители, поскольку в этих средах вероятность разбавления и рассеивания ниже (Fischel, 2001).
Воздух
Подтверждено, что небольшой процент от общего количества хлоридов транспортируется по воздуху. Бломквист и Йоханссон (1999) обнаружили, что некоторые противообледенительные дорожные соли могут транспортироваться по воздуху в 40 м от места нанесения.Келси и Хутман (1992) обнаружили, что хлорид натрия был обнаружен на высоте 49 футов (15 метров) в пределах 220 футов (67 метров) от шоссе. Келси и Хутман (1992) также нашли доказательства положительной корреляции между высотой шлейфа и расстоянием перемещения компонента. Департамент транспорта Коннектикута обнаружил, что порошок дорожной соли может преодолевать расстояние до 300 футов в условиях интенсивного движения. Хлорид, переносимый по воздуху, может повлиять на почву и поверхностные / грунтовые воды, но осаждение на растительности является основной проблемой (Levelton Consultants Ltd., 2008).
Натрий, магний и кальций
Катионные компоненты хлоридных антиобледенителей (например, натрий, магний и кальций) также могут влиять на окружающую среду. Ионы натрия могут изменять структуру почвы, вызывая снижение проницаемости и инфильтрацию (Davis et al., 2012). Натрий может также снизить количество кальция, магния и других питательных веществ в почве за счет повышения щелочности почвы и снижения ионообменной способности (Национальный исследовательский совет, 1991).Магний и кальций могут улучшить структуру почвы, заставляя частицы почвы (особенно глины) образовывать агрегаты, что приводит к улучшению дренажа (Amrhein и Strong, 1990). Присутствие хлорида, магния и кальция также может приводить к мобилизации тяжелых металлов, сорбированных на частицах почвы (Amrhein и Strong, 1990; Backstrom et al., 2003).
Натрий, магний и хлориды в поверхностных и грунтовых водах могут влиять на жесткость воды. Жесткость воды будет снижаться при повышенном уровне натрия и повышаться при повышенном уровне кальция и магния (Cheng and Guthrie, 1998).Повышение жесткости воды свидетельствует о снижении токсичности тяжелых металлов (Lewis, 1997).
Ингибиторы коррозии
Для уменьшения коррозионного воздействия некоторых антиобледенителей на основе хлоридов можно добавлять ингибиторы коррозии. Ингибиторы коррозии могут включать тяжелые металлы, неорганические ионы и органические вещества (Levelton Consultants Ltd., 2008). Токсичность и воздействие ингибиторов коррозии на окружающую среду сильно различаются и зависят от состава (Pilgrim, 2013).Обычно ингибиторы, содержащие органические компоненты, потребляют кислород во время распада. Потребление кислорода может привести к аноксическим условиям в почве, грунтовых или поверхностных водах (Fischel, 2001). При более низких температурах скорость разложения будет снижаться, и у ингибиторов будет повышенный потенциал для достижения грунтовых вод (Cheng and Guthrie, 1998).
Ацетаты
Большая часть информации о воздействии на окружающую среду антиобледенителей на основе ацетата основана на исследованиях, касающихся ацетата кальция и магния (CMA). Следовательно, большая часть информации, представленной в этом разделе, относится именно к CMA.Исследования моделирования показали, что концентрация CMA в стоках с автомагистралей составляет от 10 до 100 мг / л с максимальной концентрацией 5000 ppm. Типичная годовая массовая нагрузка оценивается в 10 тонн на погонную милю (Хорнер, 1988). Несмотря на высокую массовую нагрузку, предполагается, что сток и приемная вода уменьшат концентрацию.
Почва
Характеристики ацетата позволяют предположить, что он абсорбируется поверхностью почвы и не уносится с стоками. Попав в просачивающуюся воду, ацетат может быть подвижным, однако Хорнер (1988) обнаружил, что менее 10 процентов ацетата, нанесенного на испытательные участки, были обнаружены в подстилающей почве и грунтовых водах.Натрий и калий, содержащиеся в других типах ацетатов, с меньшей вероятностью адсорбируются почвой и, следовательно, имеют больший потенциал выщелачивания в грунтовые воды (Cheng and Guthrie, 1998).
Хорнер (1988) не заметил какого-либо влияния ацетата на пластичность почвы, характеристики влажности и плотности, прочность на неограниченное сжатие или сопротивление сдвигу в почвах средней текстуры. Отмечено увеличение проницаемости. В исследовании Хорнера (1988) было обнаружено, что испытательные участки, в которые добавляли CMA, имели увеличение проницаемости до 20 раз больше, чем на контрольных участках.Существует неопределенность в отношении того, что CMA вызывает выброс металлов из почвы (Amrhein et al., 1992; Horner, 1992; Granato et al., 1995; Levelton Consultants Ltd., 2008; McFarland and O’Reilly, 1992). Другая проблема заключается в том, что антиобледенители на основе ацетата потребляют кислород при разложении.
Поверхностные и подземные воды
Антиобледенители на основе ацетата диссоциируют в воде. Ион металла сохраняется, но ион ацетата разлагается (Fortin et al, 2014). При разложении ацетат-иона расходуется кислород, что является одной из самых серьезных экологических проблем, связанных с использованием антиобледенителей на основе ацетата.При температурах от 10 ° C до 20 ° C биологическая потребность в кислороде (БПК) полностью учитывалась в течение 5-10 дней после отложения ацетата в воде. При температуре воды 2 ° C разложение длилось 100 дней (Хорнер, 1992).
Исследования по моделированию предсказали, что концентрации CMA в стоках с шоссе находятся в диапазоне от 10 до 100 частей на миллион с максимальной концентрацией 5000 частей на миллион. Факты показали, что при концентрации 100 ppm и температуре 20 ° C CMA полностью истощает кислород в воде.При концентрациях 10 ppm растворенный кислород в прудах снижался примерно на 50% (Brenner and Horner, 1992).
Дисперсия и разбавление, вероятно, смягчат негативные эффекты CMA, и наиболее вероятно сильно затронутые среды — это медленно движущиеся ручьи и небольшие водоемы (Fischel, 2001). Возможность смягчения последствий за счет диспергирования и разбавления подтверждена двумя исследованиями CMA и BOD. МакФарланд и О’Рейли (1992) обнаружили, что CMA не оказывает отрицательного воздействия на уровни растворенного кислорода (DO) в поверхностных водах в большинстве тестируемых сценариев.Исследование на Медвежьем ручье в округе Клакамас, штат Орегон, не обнаружило корреляции между концентрациями CMA и БПК (Tanner and Wood, 2000).
Углеводы
Антиобледенители на основе углеводов часто получают в результате ферментации зерен или обработки сахаров, таких как тростниковый или свекольный сахар (Rubin et al., 2010). Небольшие количества углеводов иногда используются с другими антиобледенителями. Одни углеводы не способствуют таянию льда или снега; однако их использование может помочь снизить температуру замерзания льда в большей степени, чем соль, и может помочь соли лучше прилипать к поверхности дороги (Fortin et al, 2014; Rhodan and Sanburn, 2014).Углеводы не вызывают коррозии стали, а при высоких концентрациях углеводы могут действовать как ингибитор коррозии солевых рассолов.
Есть свидетельства того, что потребление углеводов в Соединенных Штатах увеличивается. Например, в конце зимнего сезона 2013 года продажи продукта на основе свеклы под названием Beet Heet составили около 900 000 галлонов. К февралю 2014 года было продано 1,5 миллиона галлонов Beet Heet. Дендрарий Morton в Лилле, штат Иллинойс, использует свекольный сок в своих деайсерах. Добавка из свекольного сока оказывает минимальное воздействие на окружающую среду и помогает соли прилипать.С добавлением свекольного сока дендрарий использует в девять раз меньше соли и позволяет сэкономить около 14 000 долларов на материальных затратах (The Morton Arboretum, 2014). Еще одна нетрадиционная добавка, которая использовалась, — это рассол для сыра. Висконсин использовал рассол для сыра по крайней мере в шести округах штата (Rhodan and Sanburn, 2014).
Fu et al. (2012) сравнили два антиобледенителя на основе свекольной патоки с антиобледенителем солевого раствора. При использовании в качестве материала для предварительного смачивания не было статистически значимой разницы между какими-либо химическими веществами.При использовании в качестве материала для защиты от обледенения, органический материал работал на 30% лучше.
Распад альтернативных добавок в окружающей среде будет способствовать повышению БПК (особенно для органических добавок). В зависимости от природы нетрадиционной добавки, в процессе разложения могут выделяться питательные вещества, которые могут быть потенциальным источником загрязнения (Fortin et al, 2014). Бреннер и Хорнер (2012) сравнили требования по БПК для CMA на основе кукурузы и CMA на основе реагентов.CMA на основе кукурузы имеет более высокий БПК, чем CMA на основе реагентов.
Прочие антиобледенители
Ферроцианид натрия и ферроцианид железа используются в качестве добавок, препятствующих слеживанию, для борьбы с обледенением (CTC and Associates LLC, 2004). Цианид вреден для окружающей среды, если он попадает в грунтовые воды или переносится в поверхностные воды. Обзор 13 продуктов для борьбы с обледенением показал, что содержание цианида колеблется от менее 0,0003 частей на миллион (ppm) до 0,33 ppm (Fischel, 2001). Вопросы, связанные с цианидом в грунтовых водах, рассматриваются в разделе, посвященном инфильтрации, Руководства MN по ливневым водам.Другими химическими веществами, обнаруженными в следовых количествах в антиобледенителях, являются мышьяк, свинец и ртуть (Dindorf, 2008).
Сводка
Есть много химикатов, связанных с противообледенительной обработкой, которые обладают как схожими, так и уникальными свойствами и воздействием на окружающую среду. В следующей таблице приведены краткие сведения о коррозии и воздействии на окружающую среду противогололедных средств, описанных в этой статье. Следует проявлять осторожность при определении того, какие химические вещества лучше всего подходят для предполагаемого применения и для окружающей среды, окружающей область применения.
Таблица свойств противогололедных средств. По материалам Local Road Research Board, 2012, Ketcham et al., 1996 и Levelton Consultants Ltd., 2008.
Ссылка на эту таблицу
| Категория | Тип | Самая низкая практическая температура плавления покрытия | Потенциал коррозии 3 | Воздействие на окружающую среду | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Атмосферная коррозия металлов | Бетонная матрица | Армирование бетона | Качество воды / водная жизнь | Качество воздуха | Почвы | Растительность | |||
| Дайсеры на хлоридной основе | Хлорид натрия | 15 ° F | High; инициирует и ускоряет коррозию | Низкий / средний; Усугубит масштабирование; низкий риск атаки пастой | Высокий: вызовет коррозию арматуры | Умеренное: чрезмерное содержание хлоридов / металлических загрязнителей; ферроцианидные добавки | Низкий: снижает расход абразива | Средняя / Высокая: Накопление натрия разрушает структуру почвы и снижает проницаемость и стабильность почвы; потенциал для мобилизации металлов | High: брызги вызывают повреждение листвы; осмотический стресс вредит корням, хлоридный токсикоз |
| Хлорид кальция | -20 ° F | High; Инициирует и ускоряет коррозию; более высокий потенциал коррозии, связанный с гигроскопическими свойствами | Низкий / средний; Усугубит масштабирование; низкий риск атаки пастой | Высокий: вызовет коррозию арматуры | Умеренный: чрезмерное содержание хлоридов; Загрязнение тяжелыми металлами | Низкий: снижает расход абразива | Низкий / Средний: Улучшает структуру почвы; увеличивает проницаемость; потенциал для мобилизации металлов | High: брызги вызывают повреждение листвы; осмотический стресс вредит корням, хлоридный токсикоз | |
| Хлорид магния | -10 ° F | High; Инициирует и ускорит коррозию; более высокий потенциал коррозии, связанный с гигроскопическими свойствами | Умеренный / высокий: усугубит масштабирование; риск порчи пасты из-за магния | Высокий: вызовет коррозию арматуры, данные свидетельствуют о том, что MgCl2 имеет самый высокий потенциал коррозии из-за образования хлоридов | Умеренное: чрезмерное содержание хлоридов; Загрязнение тяжелыми металлами | Низкий: приводит к уменьшению абразива | Низкий / Средний: Улучшает структуру почвы; увеличивает проницаемость; потенциал для мобилизации металлов | High: брызги вызывают повреждение листвы; осмотический стресс вредит корням, хлоридный токсикоз | |
| Дайсеры на основе ацетата | Ацетат кальция и магния | 20 ° F [1] | Низкий / средний; Возможность инициировать и ускорять коррозию из-за повышенной проводимости | Умеренный / высокий: усугубит масштабирование; риск порчи паштета из-за реакций с магнием | Низкий; вероятно мало или совсем не влияет | Высокое: содержание органических веществ, приводящее к потребности в кислороде | Низкий: снижает расход абразива | Низкий / Средний: Улучшает структуру почвы; увеличивает проницаемость; потенциал для мобилизации металлов | Низкий: Побочные эффекты незначительны или отсутствуют; осмотический стресс на высоком уровне |
| Ацетат калия | -26 ° F [2] | Низкий / средний; Возможность инициировать и ускорять коррозию из-за повышенной проводимости | [3] | Низкий; вероятно незначительный эффект или его отсутствие [4] | Высокое: содержание органических веществ, приводящее к потребности в кислороде | Низкий: снижает расход абразива | |||
| Ацетат натрия | 0 ° F [5] | Относительная токсичность для водной среды: высокая | |||||||
| Углеводы | Свекольный сок | NA | Низкий; Возможность инициирования и ускорения коррозии из-за повышенной проводимости моллюсков для уменьшения коррозии требует дополнительной оценки | Низкий; Скорее всего, мало или совсем нет | Низкий; Вероятно, мало или совсем не влияет; претензии по уменьшению коррозии требуют дополнительной оценки | Высокое содержание органических веществ, приводящее к потребности в кислороде; обогащение питательных веществ фосфором и азотом; тяжелые металлы | Низкий: снижает расход абразива | Низкий: вероятно, незначительный эффект или его отсутствие; Доступна ограниченная информация | Низкий: Вероятно, мало или совсем нет |
| Меласса | NA | ||||||||
| Кукурузный сироп | NA | ||||||||
Ссылки
- Департамент экологических служб Нью-Гэмпшира поддерживает веб-сайт, на котором представлена информация об экологическом, медицинском и экономическом воздействии дорожной соли.Воздействие на окружающую среду включает воздействие на качество воды, здоровье человека, домашних животных, диких животных, водную флору и фауну, растительность и почву. На странице есть ссылка на документ, в котором подробно обсуждается воздействие на окружающую среду.
- Министерство окружающей среды Британской Колумбии подготовило отчет Рекомендации по качеству окружающей воды для хлоридов , в котором обсуждаются рекомендации по хлоридам и подробно обсуждается воздействие хлоридов на окружающую среду.
- Департамент экологических служб штата Нью-Гэмпшир — Определение опасностей для человека и окружающей среды, связанных с дорожной солью хлоридом натрия
- Департамент транспорта Колорадо — Исследования воздействия на окружающую среду антиобледенителя хлорида магния в Колорадо
- Occidental Chemical Corporation — Воздействие хлорида кальция на воду и окружающую среду
Связанные страницы
Почему океан соленый?
Просачивание рассола, расположенное у основания банка Восточного цветочного сада на глубине примерно 240 футов .Слив находится в национальном морском заповеднике Цветочный сад Бэнкс в Мексиканском заливе. Он образован из сверхсоленой воды, текущей из-под морского дна. Снимок был сделан ROV Argus в рамках экспедиции «Секреты Персидского залива» в марте 2007 года. Фото: Фонд морских исследований и Фонд исследования океана
Соль в океане поступает из двух источников: сток с суши и отверстия в морском дне.
Камни на суше являются основным источником солей, растворенных в морской воде.Дождевая вода, которая попадает на сушу, имеет слабую кислотность, поэтому она разрушает горные породы. Это высвобождает ионы, которые уносятся в ручьи и реки, которые в конечном итоге попадают в океан. Многие из растворенных ионов используются организмами в океане и удаляются из воды. Остальные не удаляются, поэтому их концентрация со временем увеличивается.
Еще один источник солей в океане — гидротермальные жидкости, которые поступают из отверстий на морском дне. Океанская вода просачивается в трещины на морском дне и нагревается магмой из ядра Земли.Тепло вызывает серию химических реакций. Вода имеет тенденцию терять кислород, магний и сульфаты, а также собирать металлы, такие как железо, цинк и медь, из окружающих пород. Нагретая вода выходит через вентиляционные отверстия на морском дне, унося с собой металлы. Некоторые океанические соли образуются в результате извержений подводных вулканов, которые напрямую выбрасывают минералы в океан.
Соляные купола также способствуют солености океана. Эти купола, огромные залежи соли, которые образуются в геологических временных масштабах, находятся под землей и под водой по всему миру.Они обычны на континентальном шельфе северо-западной части Мексиканского залива.
Два наиболее распространенных иона в морской воде — это хлорид и натрий. Вместе они составляют около 85 процентов всех растворенных ионов в океане. Магний и сульфат составляют еще 10 процентов от общего количества. Другие ионы обнаруживаются в очень малых концентрациях. Концентрация соли в морской воде (соленость) зависит от температуры, испарения и осадков. Соленость обычно низкая на экваторе и на полюсах и высокая в средних широтах.Средняя соленость составляет около 35 частей на тысячу. Другими словами, около 3,5% веса морской воды приходится на растворенные соли.
Соль и питьевая вода
Копия книги «Соль и питьевая вода» также доступна в формате Adobe Portable Document Format (PDF)
Когда соль (также известная как поваренная соль или каменная соль) растворяется в воде, она образует натрий и хлорид. Натрий и хлорид естественным образом присутствуют в грунтовых водах, но уровни могут увеличиваться из-за дорожной соли, смягчителей воды, естественных солевых отложений, сточных вод и удобрений.Высокое содержание натрия в колодезной воде может быть проблемой для людей, соблюдающих диету с низким содержанием натрия. Высокий уровень хлоридов может вызвать коррозию водопровода, что может сократить срок службы водопровода, водонагревателей и приборов, а также увеличить содержание металлов в воде.
Что такое повышенный уровень натрия и хлорида в питьевой воде?
Хотя нет стандарта питьевой воды для натрия, государственные и федеральные агентства рекомендуют, чтобы уровень натрия в воде не превышал 20 миллиграммов на литр (мг / л) для людей, соблюдающих диету с очень низким содержанием натрия, и 270 мг / л для людей, соблюдающих диету с умеренным ограничением натрия. .Большая часть соли, которую мы потребляем, поступает с пищей. Фактически, по данным Министерства здравоохранения и социальных служб США, большинство людей получают около 3400 миллиграммов в день с пищей, которую они едят.
Натрий в питьевой воде представляет собой более серьезную проблему, если у вас есть заболевание, такое как высокое кровяное давление, или определенные заболевания сердца, почек или печени. Вам следует поговорить со своим врачом, если вас беспокоят уровни натрия в питьевой воде и то, как они могут повлиять на ваше здоровье.
Максимальный уровень хлоридов в питьевой воде — 250 мг / л. Этот стандарт основан на вкусовых соображениях, а не на проблемах со здоровьем.
Как узнать, слишком ли много натрия в моей питьевой воде?
Есть ли у вас в питьевой воде вкус натрия, зависит от человека. Другие факторы, например температура воды, также могут повлиять на вкус. Тестирование воды — единственный способ точно узнать ее уровень.
Если вы используете общественную воду, ваш поставщик воды регулярно проверяет ее на содержание натрия, хлоридов и многих других химикатов.Эта информация доступна в годовом отчете о качестве питьевой воды, который вы получаете от поставщика воды.
Если у вас есть частный колодец, Департамент здравоохранения штата рекомендует проверять воду из-под крана не реже одного раза в год на наличие бактерий и каждые 3-5 лет на содержание натрия, свинца, нитратов / нитритов, мышьяка, железа / марганца, мутности. , pH, жесткость и щелочность. Стоимость натриевого теста составляет около 20 долларов. Выберите лабораторию, сертифицированную Программой утверждения экологических лабораторий Департамента здравоохранения штата Нью-Йорк (ELAP).
Что может повысить вероятность попадания натрия или других загрязняющих веществ в мой колодец?
Пробивные колодцы, выкопанные колодцы, родники и береговые колодцы более подвержены загрязнению. Эти неглубокие колодцы, скорее всего, будут подвержены влиянию поверхностных вод. Лучше всего пробурить скважины, но их нужно правильно размещать, строить и обслуживать. Правильно обслуживаемый колодец включает крышку с герметичным уплотнением, крышку, надежно закрепленную и не имеющую отверстий и трещин, и кожух, расположенный на высоте не менее 12 дюймов над поверхностью земли и не имеющий отверстий и трещин.Земля рядом с обсадной колонной должна иметь уклон в сторону от колодца, а на участке вокруг колодца не должно быть скопившейся воды, мусора и отходов. Используйте схему обслуживания скважины, чтобы избежать проблем. Зарегистрированный в Департаменте охраны окружающей среды бурильщик может помочь в оценке вашей скважины.
Какие варианты лечения?
Методы очистки натрия и хлорида включают фильтры и обратный осмос. Если уровень натрия умеренно высокий (около 100 мг / л), небольшого очистного устройства у кухонного крана, называемого «фильтром в точке использования», может быть достаточно для питья и приготовления пищи.
Что такое система обратного осмоса?
Обратный осмос (RO) использует давление, чтобы заставить молекулы воды проходить через мембрану, которая удаляет частицы, включая соль, из воды. Системы обратного осмоса очень эффективны при удалении загрязнителей из воды. Однако у использования систем обратного осмоса есть и недостатки:
- Они потребляют много воды. Система, которая доставляет пять галлонов очищенной воды в день, может сбрасывать намного больше галлонов сточной воды, увеличивая нагрузку на септическую систему.
- RO удаляет не только вредные загрязнения, но и полезные минералы. По этой причине системы обратного осмоса также должны добавлять минералы обратно в питьевую воду, чтобы избежать коррозии и улучшить здоровье.
Как мне узнать, какой вариант лучше всего подходит для моего дома?
Свяжитесь с местным отделом здравоохранения или окружным отделением Департамента здравоохранения штата Нью-Йорк в вашем округе, чтобы обсудить результаты анализов, лечение, альтернативные источники воды и проблемы со здоровьем.Они могут порекомендовать вам сотрудничать с компанией, которая специализируется на очистке воды, чтобы узнать больше о химическом составе воды, вариантах очистки и стоимости.
Для получения дополнительной информации о питьевой воде обратитесь в местный отдел здравоохранения или напишите нам по адресу [email protected].
Соль (хлорид натрия) в питьевой воде
Натрий — важный минерал в нашем рационе. Обычно он встречается в форме хлорида натрия (соли). Соль не имеет запаха, легко растворяется в воде и придает воде «соленый» вкус при концентрации более 180 миллиграммов на литр.
Обычно в Австралии наибольшее количество соли, потребляемой в нашем рационе, поступает с пищей и солью, добавляемой в пищу, а не с питьевой водой. В Австралии среднее ежедневное потребление соли с едой и напитками составляет около 4 граммов. Однако это может сильно зависеть от индивидуальных диетических привычек.
Вызывает ли беспокойство натрий (соль) в питьевой воде?
Натрий необходим для нормального функционирования человеческого организма. Его можно найти во всех тканях и жидкостях организма, и, как правило, он не считается вредным при нормальных уровнях поступления из комбинированных источников пищи и питьевой воды.
Однако следующие люди должны знать об уровне натрия (соли) в питьевой воде, когда уровень превышает 20 миллиграммов на литр:
- Лица, которые следят за потреблением соли при повышенном артериальном давлении
- Лица с сердечно-сосудистыми или сердечными заболеваниями
- Лица с проблемами почек или
- Люди, соблюдающие диеты с низким содержанием натрия.
Если у вас есть одно из этих состояний, вам следует поговорить со своим врачом, чтобы узнать, нужно ли корректировать прием лекарств в зависимости от уровня натрия (соли) в вашей питьевой воде.
Родители младенцев в возрасте до 6 месяцев, которые не подключены к системе питьевого водоснабжения, также должны знать об уровне натрия (соли) в своей питьевой воде. Это связано с тем, что рекомендуемая суточная доза натрия для младенцев ниже, чем для взрослых. Хотя повышенный уровень натрия (соли) не вызовет заболевания у вашего ребенка, рекомендуется использовать воду в бутылках для восстановления детской смеси. Пожалуйста, поговорите со своей местной районной медсестрой, чтобы обсудить этот вопрос подробнее.
Как натрий попадает в питьевую воду?
Натрий может попадать в воду естественным путем через минеральные отложения в грунтовых и поверхностных водах и брызги морской воды с крыш, используемых для сбора дождевой воды.
Каковы безопасные уровни в питьевой воде?
Австралийские директивы по питьевой воде (внешний сайт) содержат рекомендуемый эстетический уровень натрия (соли) на основе вкуса 180 миллиграммов на литр. Для натрия (соли) не установлено никаких ориентированных на здоровье рекомендуемых значений, так как вы не сможете пить большое количество воды с уровнем соли, достаточно высоким, чтобы причинить вам вред.
Часто ли в Западной Австралии обнаруживаются повышенные уровни натрия в питьевой воде?
Нет, однако, в некоторых частных источниках и удаленных населенных пунктах, которые получают питьевую воду из скважин в районах с высокой соленостью, концентрация натрия может превышать рекомендованное эстетическое значение.
Как узнать, повышен ли уровень натрия в питьевой воде?
Непосредственным признаком того, что в вашей питьевой воде много натрия, является ее соленый привкус. Однако вы не сможете попробовать более низкие концентрации.
В Западной Австралии поставщики питьевой воды проверяют наличие натрия в своих запасах, и результаты сообщаются в Департамент здравоохранения. Вы сможете узнать уровень соли в вашей схеме питьевого водоснабжения, связавшись с поставщиком питьевой воды или просмотрев ежегодные отчеты о качестве воды на веб-сайте поставщика.
Если вы не подключены к схеме питьевого водоснабжения, вы можете проверить воду в химической лаборатории. Если вас это интересует, посетите веб-страницу «Мониторинг и тестирование питьевой воды».
Могу ли я снизить уровень натрия в питьевой воде?
Натрий (соль) не может быть легко удален из питьевой воды и не может быть удален кипячением или обычной фильтрацией.
Системы обратного осмоса, ионного обмена или дистилляции могут снизить уровень натрия, но эти системы могут быть дорогими в эксплуатации.
Если вы обнаружите, что ваша питьевая вода неприятна на вкус или вы не можете использовать ее по состоянию здоровья, вы можете рассмотреть альтернативные источники воды, такие как дождевая вода, обработанная в домашних условиях, водопроводная вода из больших объемов или вода в бутылках.Люди с заболеваниями, связанными с натрием, также должны всегда проверять информационные этикетки о бутилированной воде на предмет содержания натрия, поскольку уровень натрия (соли) в разных марках может отличаться.
Сводка
- Соль необходима для нормального функционирования вашего организма.
- Еда — главный источник соли в вашем рационе.
- Натрий (соль) придает питьевой воде соленый вкус при концентрации более 180 миллиграммов на литр.
- Люди, страдающие высоким кровяным давлением, сердечно-сосудистыми заболеваниями, сердечными заболеваниями, проблемами с почками или вынужденные соблюдать диету с низким содержанием натрия, должны знать об уровне натрия (соли) в своей питьевой воде.
- Повышенный уровень натрия (соли) не вызовет заболевание у младенцев, но рекомендуется проконсультироваться с местной районной медсестрой, если вы кормите ребенка из бутылочки.
- Если вы не подключены к схеме питьевого водоснабжения, вы можете проверить воду в химической лаборатории.
- Системы обратного осмоса, ионного обмена или дистилляции могут снизить уровень натрия (соли) в питьевой воде.
Последний раз просмотрено: 24-06-2016
.