Однако вовлечение новых запасов подземных вод в хозяйственно-питьевой оборот осложняется их естественной минерализацией и наличием специфических примесей — железа, марганца, кремния, а также повышенной перманганатной окисляемости, указывающей на присутствие органических веществ.
Особую сложность представляет совместное присутствие этих компонентов. Принимая во внимание необходимость соблюдения санитарно-гигиенических нормативов по каждому из них, становится очевидным, что традиционные схемы водоподготовки оказываются неэффективными. Особенно остро проблема стоит в регионах с гидрогеохимическими особенностями, характерными для Урала, Тюменского Севера, Восточной Сибири и Дальнего Востока.
Повышенное внимание к качеству питьевой воды делает проблему очистки подземных источников не только технологическим, но и социально-санитарным вызовом. Устранение потенциально опасных элементов, таких как растворенный кремний, напрямую связано с профилактикой заболеваний почек и других органов, а значит — с вопросами здоровья населения.
Несмотря на то что железо и марганец традиционно рассматриваются как главные примеси в подземных водах, в последние годы на первый план выходит проблема кремния, содержание которого в некоторых источниках может достигать 30 мг/дм³, что в три раза превышает санитарную норму (не более 10 мг/дм³ по СанПиН 2.1.4.1074–01).
Медицинские исследования подтверждают, что регулярное потребление воды с превышением ПДК по кремнию приводит к нарушениям в работе почек, развитию мочекаменной болезни и общему токсическому воздействию на организм.
С технологической точки зрения ситуация усугубляется тем, что кремний не просто присутствует как самостоятельный компонент, но и влияет на эффективность удаления других веществ, в первую очередь железа и марганца. Причиной этого является сложное поведение кремниевых кислот и их способность вступать в химические взаимодействия с трехвалентным железом, образуя железосиликаты — устойчивые коллоидные соединения, практически не задерживающиеся на стандартных фильтрах.