Хлорирование воды: вред, польза и методы очистки

Хлорирование воды — не единственный способ очистки. Существуют и более современные методы, например, озонирование или ультрафиолетовая обработка. Но коммунальные службы по всему миру продолжают ставить на проверенный временем хлор. И дело не только в его дешевизне, хотя этот фактор тоже важен.

Но если есть более совершенные методы, то зачем в воду добавляют хлор до сих пор? Главное его преимущество — способность защищать воду не только в момент очистки, но и во время ее долгого пути по трубам. Вода проходит километры коммуникаций, где есть риск снова подцепить бактерии, вирусы и другие неприятные организмы.

Этот вывод дался человечеству дорогой ценой. Раньше, когда о хлорировании даже не задумывались, вспышки эпидемий, передающихся через воду, уносили тысячи жизней. Сегодня такой проблемы нет, во многом благодаря этому методу.

Хлор буквально сжигает вирусы и бактерии изнутри: он разрушает белки и ферменты, без которых микробы не могут выжить.

Процесс начинается с расчета нужной дозы — ее подбирают в зависимости от качества воды. Затем добавляют хлор в одной из трёх форм: газообразной, жидкой (гипохлорит натрия) или порошковой (гипохлорит натрия). Вещество мгновенно вступает в реакцию с загрязнениями, уничтожая вредные микроорганизмы. Остатки сохраняются в воде, создавая защитный барьер на пути к потребителю.

Главное —  не переусердствовать. Недостаток вещества не справится с бактериями, а его избыток испортит вкус воды и приведёт к образованию нежелательных соединений. Поэтому после обработки воду проверяют, чтобы убедиться, что она безопасна.

Обеззараживание можно проводить разными способами, в зависимости от качества воды, целей обработки и технических возможностей. Каждый метод имеет свои особенности, но суть одна — уничтожение патогенных микроорганизмов и предотвращение повторного заражения.

1. Жидкий хлор
Более удобный и безопасный вариант. Готовый раствор добавляют в воду в рассчитанных пропорциях. Его используют в городском водоснабжении и на производстве. Обеззараживает не так эффективно, как газ, но зато проще в применении. Хотя и тут тоже есть сложности, так как жидкий хлор крайне коррозионно-активен и требует осторожности при транспортировке, хранении и использовании. Этот метод повсеместно использовался на водоканалах лет 40 назад, но по мере реконструкции сооружений их переводят на обеззараживание гипохлоритом натрия

2. Гипохлорит натрия
Основной метод обеззараживания  коммунальной водоподготовке, так как он существенно проще обеззараживания газообразным или жидким хлором.  Порошок растворяют и вводят в систему водоснабжения. Минусы — осадки, сложность дозировки.

3. Хлорамины (пролонгированное действие)
Это соединения хлора с аммиаком. Они медленнее обеззараживают воду, но дольше сохраняют эффект. Хорошо защищают воду от повторного заражения, но хуже справляются с некоторыми вирусами и паразитами.

4. Шоковая обработка хлором
Используется при серьезном загрязнении воды, например, во время эпидемий. Дозу хлора повышают в разы, чтобы уничтожить всех возможных возбудителей. После такой обработки воду дополнительно очищают, чтобы убрать остатки.
Каждый способ решает свои задачи. Газ убивает микробы быстро, но требует осторожности. Гипохлорит проще в использовании, но слабее. Хлорамины дольше работают, но не универсальны. 

На станциях водоподготовки хлорирование — это не просто добавление вещества в воду, а целая система контроля, точных расчетов и проверок. Всё зависит от того, насколько загрязнена вода на входе и какие требования к ее чистоте.

Сначала воду отправляют на анализ. Специалисты смотрят, сколько в ней бактерий, органики и других примесей, и на основе этих данных рассчитывают, сколько вещества нужно добавить. Важно найти баланс: если добавить  слишком мало — не все микробы погибнут, если переусердствовать —у воды появится неприятный запах, привкус, а еще могут образоваться вредные соединения.

Дальше начинается сам процесс. Можно использовать жидкий хлор.  он работает быстро и эффективно, убивая микробы в считанные секунды. Но с ним нужно быть осторожным: он токсичен и требует строгого контроля.
Альтернативный вариант — гипохлорит натрия. Его удобнее хранить и дозировать, но он слабее жидкого хлора.

Есть ещё хлорамины — это соединения хлора с аммиаком. Они действуют медленнее, зато дольше сохраняют обеззараживающий эффект. После обработки воду оставляют в специальных резервуарах, чтобы хлор подействовал как следует. Потом проводят контрольные замеры, чтобы убедиться, что микробы уничтожены, а остаточное количество хлора безопасно для питья.

Финальный этап — подача воды в городскую сеть. Вещество продолжает защищать ее от повторного загрязнения во время путешествия по трубам.
Финальный замер производится в кране после того как вода прошла всю водопроводную сеть. Концентрация хлора в воде из-под крана  должна составлять не менее 0,3 мг/л активного хлора. 

Это достаточно сложная процедура: для ее идеального проведения необходимо обеспечить правильные условия.

1. Температура
Чем выше температура, тем активнее работает вещество — оно быстрее реагирует и уничтожает бактерии. В холодной среде этот процесс замедляется, поэтому зимой приходится либо увеличивать концентрацию, либо давать ему больше времени на действие.

2. Кислотность (pH)
Оптимальный уровень pH — от 6 до 8. Если кислотность ниже, хлор становится слишком агрессивным, а при более высоких значениях теряет эффективность. Необходимо поддерживать баланс, иначе очистка будет либо недостаточной, либо приведёт к нежелательным химическим реакциям.

3. Загрязнения в воде
Если в воде много органических веществ, хлор начинает взаимодействовать с ними, создавая побочные соединения, например, тригалометаны, которые могут быть вредными. А аммиак, наоборот, глушит хлор и снижает его способность уничтожать микробы.

4. Дозировка
Если добавить слишком мало хлора — бактерии и вирусы выживут, если слишком много — вода приобретет неприятный запах и привкус, а также могут появиться вредные соединения. Поэтому количество подбирается строго с учетом состава воды.

5. Время обработки
Хлор не уничтожает микробов мгновенно, ему нужно время. Чтобы дезинфекция состоялась, воду выдерживают в специальных резервуарах от получаса до нескольких часов.

6. Остаточный хлор
После очистки он не должен исчезать полностью — небольшое количество остается в системе, чтобы защитить воду от повторного заражения в трубах. Главное, чтобы его было ровно столько, чтобы обезопасить воду, но не навредить человеку.

Согласно санитарным правилам и нормам СанПиН 1.2.3685-21, содержание остаточного свободного хлора в питьевой воде должно быть в пределах от 0,3 до 0,5 мг/л. Если в воде присутствуют одновременно свободный и связанный хлор, их общая концентрация не должна превышать 1,2 мг/л. Если такого превышения нет, то воду пить можно.

Контроль содержания остаточного хлора осуществляется перед подачей воды в распределительную сеть. При необходимости допускается повышение концентрации хлора в питьевой воде, но только по согласованию с центром государственного санитарно-эпидемиологического надзора.

Доза хлора рассчитывается по формуле:
X=(A+B+C)×KX = (A + B + C) \times KX=(A+B+C)×K
где:

• A – количество хлора, необходимое для уничтожения микроорганизмов (зависит от загрязненности воды);
• B – хлор, расходуемый на окисление органических веществ и неорганических примесей;
• C – запас свободного хлора, который остаётся в воде для предотвращения повторного заражения;
• K – поправочный коэффициент, зависящий от температуры, pH и других факторов.

Согласно СанПиН 1.2.3685-21, содержание остаточного хлора в питьевой воде должно составлять:

• Свободный: 0,3–0,5 мг/л;
• Связанный (хлорамины): до 0,8 мг/л;
• Общий остаточный: не более 1,2 мг/л.

Для технической воды или бассейнов нормы  — 0,3–2 мг/л., согласно СП 2.1.3678-20 (пункту 6.2.20, введенному в действие 1 марта 2025 года.) 

Для мониторинга используют специальные приборы — хлоромеры или колориметры. Они определяют концентрацию хлора в воде и показывают, соответствует ли она нормам. Проверку проводят несколько раз в сутки, а на крупных станциях контроль идет практически непрерывно.

Есть несколько способов измерения. Один из самых простых — добавление в воду реагентов, которые изменяют ее цвет в зависимости от количества хлора. Чем насыщеннее оттенок, тем больше хлора. Более точные методы используют электрохимические сенсоры, которые моментально фиксируют уровень вещества.

Если показатели выходят за пределы нормы, принимаются меры. Если хлора мало, увеличивают дозировку. Если его слишком много, применяют фильтрацию или аэрацию, чтобы удалить избыток.

Хлорирование спасло миллионы жизней, но у этого метода есть и обратная сторона. Небольшие дозы хлора безопасны, но постоянное употребление хлорированной воды может сказаться на здоровье.

Самый очевидный минус хлора — неприятный вкус и запах. Многие замечали, что вода из-под крана отдаёт «бассейном». Это происходит из-за остаточного хлора, который остаётся в системе для защиты воды  от повторного заражения.
Чувствительная кожа и слизистые могут реагировать на хлорированную воду раздражением. Особенно это заметно у людей с аллергиями, экземой и астмой. После душа кожа может становиться сухой, а волосы — ломкими.

Есть и более серьёзный вопрос — побочные продукты хлорирования. Когда хлор взаимодействует с органическими веществами, в воде могут образовываться соединения, такие как тригалометаны (ТГМ). Некоторые исследования связывают их с повышенным риском онкологии и проблемами с репродуктивной системой.

Долгосрочные эффекты все еще изучаются, но факт остаётся фактом: хлор — сильный окислитель, и его избыток в воде может негативно сказаться на организме.

Хлор сам по себе не является ядом в тех количествах, в которых используется для очистки воды. Он эффективно уничтожает бактерии и вирусы, защищая нас от опасных инфекций. Но это не значит, что хлор полностью безвреден. Вопрос не в том, опасен ли он в принципе, а в том, насколько и при каких условиях.

В обычных дозах, установленных санитарными нормами СанПиН 1.2.3685-21остаточный хлор в питьевой воде (0,3–0,5 мг/л) считается безопасным. Однако у некоторых людей даже такие количества могут вызывать сухость кожи, раздражение слизистых и аллергические реакции. Особенно это заметно у людей с чувствительной кожей или заболеваниями дыхательной системы, такими как астма. Также в группу риска входят груднички и маленькие дети, так как их кожа очень чувствительна.

Опасность может возникнуть при повышенном содержании хлора или при его взаимодействии с органическими веществами в воде, когда образуются  тригалометаны, о которых мы писали выше, и другие хлорорганические соединения. Долговременное воздействие этих веществ может повышать риск развития заболеваний печени, почек и даже некоторых видов рака, хотя исследования в этой области продолжаются.

Вдыхание паров хлора в высокой концентрации (например, при работе с чистящими средствами, содержащими хлор) может раздражать лёгкие, вызывать кашель и удушье. В очень больших дозах хлор действительно ядовит, но в обычной жизни такой сценарий маловероятен.

Если говорить о реальных рисках, то наибольший вред хлор может нанести тем, кто постоянно контактирует с сильно хлорированной водой — например, работникам бассейнов. Остальным людям достаточно фильтровать воду или хотя бы отстаивать ее перед употреблением, чтобы свести возможные риски к минимуму.

Негативные последствия использования хлорированной воды:

• Сухость кожи и ломкость волос. После душа или умывания хлорированная вода может оставлять ощущение стянутости. Особенно это заметно у людей с чувствительной кожей или кожными заболеваниями вроде экземы. Волосы тоже реагируют не лучшим образом — становятся сухими, ломкими, хуже укладываются и могут быстрее терять цвет после окрашивания.
• Раздражение дыхательных путей. При нагревании (например, в душе) хлор испаряется, и его пары могут раздражать слизистые. У людей с астмой или аллергиями это может вызвать кашель, першение в горле и даже затрудненное дыхание.
• Неприятный вкус и запах воды. Многие замечали, что вода из-под крана пахнет «бассейном» или имеет своеобразный привкус. Это остатки, которые не всегда полностью исчезают при подаче в сеть.
• Влияние на продукты питания. Приготовление еды на хлорированной воде может менять вкус блюд. Особенно чувствительны к этому напитки — чай и кофе могут приобретать посторонние нотки.
• Побочные соединения в воде. Когда хлор взаимодействует с органическими веществами, в воде могут появляться вредные соединения. Их воздействие на здоровье до конца не изучено, но есть предположения, что длительное употребление воды с тригалометанами может повышать риск некоторых хронических заболеваний.

При кипячении часть воды испаряется, а концентрация оставшихся веществ только увеличивается. Если в воде были примеси, они никуда не денутся — их станет даже больше. Особенно это касается повторного нагревания: если воду кипятить несколько раз, можно получить довольно насыщенный «коктейль» из нежелательных соединений.

Свободный хлор, конечно, исчезает, но если в воде есть хлорамины (а они тоже используются для обеззараживания), они могут частично сохраняться даже после кипячения. При этом образующиеся пары могут раздражать дыхательные пути, особенно у людей с аллергиями и астмой.

Чтобы кипячение действительно приносило пользу, лучше заранее отстаивать воду хотя бы пару часов или использовать угольные фильтры. Тогда хлор успеет улетучиться естественным образом, а риск образования вредных соединений снизится.

Хлор — это сильный окислитель, и если его концентрация в воздухе или воде превышает безопасные нормы, организм сразу даст сигнал. Отравление хлором может проявляться по-разному, в зависимости от дозы и времени воздействия. Но что будет, если пить воду с хлоркой? Если вещества в жидкости мало — ничего, но если его показатель завышен, то сначала появляются первые симптомы — раздражение слизистых, жжение в глазах, першение в горле. Становится неприятно дышать, может появиться кашель, особенно если человек вдыхает пары хлора, например, при уборке с хлорсодержащими средствами в плохо проветриваемом помещении.

При более высокой дозе хлор воздействует на дыхательные пути сильнее. Начинается одышка, сухой кашель, чувство сдавленности в груди. Человек может охрипнуть, появляется тошнота и головокружение. В этом случае важно сразу выйти на свежий воздух и выпить чистой воды.

Тяжёлое отравление происходит при вдыхании высокой концентрации хлора или попадании в организм большого количества хлорированной воды. Симптомы включают резкую слабость, спазмы в горле, сильный удушающий кашель, посинение губ и ногтей из-за нехватки кислорода. В самых опасных случаях может развиться отек легких, что требует немедленной медицинской помощи.

Если появились признаки отравления, первое, что нужно сделать — покинуть зону воздействия хлора, выйти на свежий воздух. Если хлор попал на кожу или в глаза, нужно срочно промыть их большим количеством воды. При сильных симптомах (затрудненном дыхании, головокружении, боли в груди) лучше не медлить и вызвать врача.

Хлор помогает сделать воду безопасной, но его запах, вкус и возможные побочные соединения не всегда радуют. К счастью, есть несколько способов дехлорировать воду.

Дехлорирование — это очистка воды от избытков хлора. Ее можно проводить и дома. Самый простой вариант — отстаивание. Если налить воду в открытую емкость и оставить на несколько часов (лучше на ночь), хлор постепенно испарится сам. Чтобы ускорить процесс, можно использовать широкую посуду или периодически помешивать воду.

Фильтры с активированным углем — один из самых эффективных способов дехлорирования. Угольные картриджи поглощают хлор и его производные, делая воду чище и мягче на вкус. Такие фильтры есть как в виде обычных кувшинов, так и в виде систем под мойку.
Витамин C (аскорбиновая кислота) работает как нейтрализатор. Можно просто бросить таблетку или немного порошка в воду — и хлор разрушится за несколько минут. Этот метод даже используют в промышленных системах очистки.

Аэрация и ультрафиолет — продвинутые и довольно частые методы на станциях водоподготовки. Они позволяют удалить не только хлор, но и его побочные соединения, при этом не оставляя посторонних привкусов.

Если хочется избавиться от хлора быстро и без лишних затрат, лучшее решение — фильтр с угольным наполнителем. Если времени много, а воды мало — поможет отстаивание или кипячение.

• Угольные фильтры. Активированный уголь отлично поглощает хлор и его производные, задерживает органические примеси и улучшает вкус воды. Такие фильтры бывают в виде кувшинов, насадок на кран или систем под мойку.
• Каталитические фильтры. В их основе — специальные гранулированные среды, которые разрушают хлор, превращая его в безвредные соединения. Такие фильтры часто ставят перед системами обратного осмоса или на входе в дом.
• Озонирование. Часто применяется на станциях водоподготовки и в промышленных системах. Озон окисляет хлор и выводит его из воды, не оставляя привкуса и запаха. Однако для дома этот метод используется редко, так как требует сложного оборудования.

Если нужна быстрая очистка воды от хлора — подойдёт угольный фильтр. Для глубокого очищения лучше выбрать систему обратного осмоса. А если нужна защита по всему дому, стоит обратить внимание на каталитические фильтры или комбинированные решения.