Летом 2025 года в лабораторию «МГУЛАБ» поступила проба воды из скважины с целью подтверждения безопасности химического состава воды для питьевого потребления. В результате химического анализа была выявлена высокая концентрация марганца – около 20 мг/л. При поступлении в лабораторию данная проба воды была прозрачной и не вызывала подозрений о своей опасности при визуальной оценке. Однако, с течением времени в таре с пробой начал образовываться осадок темного цвета, вероятнее всего, представленный диоксидом марганца (MnO₂) – минералом, называемым пиролюзит. Такой процесс мог произойти в результате химической реакции окисления растворенных в пробе неокрашенных солей марганца до нерастворимого и окрашенного оксида кислородом воздуха, который начал выпадать в осадок. Химические реакции, приводящие к выпадению осадка оксидов и гидроксидов при взаимодействии с кислородом, зачастую приводят к образованию налета и засорению труб и сантехнического оборудования. Вместе с тем, первостепенным риском при употреблении воды с таким высоким содержанием марганца является угроза здоровью. Давайте подробнее разберемся в свойствах марганца, его пользе и опасности для здоровья человека, причинах его повышенного содержания в подземных водах.
Марганец как химический элемент является металлом и входит в 15 самых распространенных в земной коре элементов (около 0,1% по массе). Однако, в природе он преимущественно встречается не в чистом виде, а в составе различных минералов: оксидов и гидроксидов, а также солей, в основном, карбонатов и силикатов. Физические и химические свойства марганца и его соединений делают его важным сырьем для металлургической и химической промышленности. Вместе с тем, марганец является важнейшим эссенциальным, т.е. «необходимым для жизни» элементом, выступая в качестве микроэлемента при протекании физиологических процессов растений и животных. Например, марганец играет основную роль в процессе фотосинтеза растений и образовании хлорофилла, его недостаток в почвах вызывает хлороз – болезнь, которая приводит к невозможности протекания фотосинтеза, а значит препятствует развитию и росту растений. Ещё одной важной сферой применения марганца в сельском хозяйстве является производство фунгицидов, которые защищают посевы от грибковых заболеваний. Таким образом, причиной повышенного содержания марганца в воде могут стать различные источники – вымывание из природных минеральных залежей подземными водами, промышленные и сельскохозяйственные стоки, стоки свалок и технологических отвалов.
В организме человека марганец также играет ключевую роль, участвуя в таких процессах как выработка антиоксидантов и ферментов, отвечающих за метаболизм и обмен веществ, выработку нейромедиаторов, формирование соединительной и костной ткани, здоровье нервной, репродуктивной и эндокринной систем. Рекомендованный уровень потребления марганца для человека составляет 2-5 мг/сутки. Потребность организма в марганце обеспечивается сбалансированным питанием, недостаток данного элемента у людей встречается достаточно редко. Концентрация марганца в питьевой воде может варьироваться в широких пределах в зависимости от источника и технологических процессов подготовки воды. Тем не менее, существуют нормативы содержания марганца, например, предельно допустимая концентрация в питьевой воде централизованного водоснабжения по СанПин 1.2.3685 составляет 0,1 мг/л воды, а согласно СанПин 1.2.4.1116 ПДК для марганца в бутилированной питьевой воде не должна превышать значения 0,05 мг/л. Данные уровни содержания гарантированно безопасны для здоровья человека исходя из среднего суточного потребления. В случае, если вода не соответствует данным стандартам и содержит более высокую концентрацию соединений марганца, существует риск возникновения заболеваний. При повышенном поступлении в организм человека марганец оказывает токсическое воздействие, при этом наиболее уязвима нервная система, появляется повышенная сонливость, проблемы с памятью и расстройство аппетита, также могут проявляться проблемы со стороны опорно-двигательной, пищеварительной, мочеполовой и эндокринной систем. Марганец относится к веществам 3 класса опасности (умеренно опасные вещества).
Для предотвращения ущерба своему здоровью необходимо периодически проверять качество питьевой воды в химической лаборатории, особенно при появлении косвенных признаков загрязнения. В случае с высокой концентрацией марганца в воде такими признаками могут являться: изменение запаха и вкуса (появление металлического привкуса во рту), изменение окраски и мутности воды при кипячении, т.к. данный процесс ускоряет окисление растворённых марганцевых соединений и приводит к выпадению темного осадка, засорение труб и фильтров черным осадком, появление темных бактериальных пленок на сантехнических устройствах (отдельные бактерии и водоросли, способны накапливать в своих клетках марганец и другие металлы, из-за чего, при их отмирании, происходит выброс марганцевых соединений обратно в водоток). В настоящее время существует несколько вариантов очистки вод от избыточного содержания марганцевых соединений, включающие ионообменные методы и методы, направленные на окисление различными агентами растворенных соединений с последующей фильтрацией.
Получив столь необычное высокое содержание марганца, мы несколько раз перепроверили данный результат и получили идентичные цифры. Наличие подобных случаев в нашей практике подтверждает важность исследования химического состава питьевых вод, поскольку даже самая кристально чистая вода при первичной визуальной оценке, может таить опасность и оказывать негативное влияние на здоровье. Однако, высокая точность оборудования и квалифицированность наших сотрудников, помогут поддерживать качество питьевой воды на высоком уровне для сохранения здоровья и долголетия.
