Влияние химического состава воды на здоровье населения

 

Химический состав воды

 

Факторы, определяющие химический состав воды, - химические вещества, которые условно можно разделить на:

биоэлементы (йод, фтор, медь, кобальт);

химические элементы, вредные для здоровья (свинец, ртуть, селен, мышьяк, нитраты, уран, СПАВ, ядохимикаты, радиоактивные вещества, канцерогенные вещества);

индифферентные или даже полезные химические вещества (кальций, магний, марганец, железо, карбонаты, бикарбонаты, хлориды).

 

Индифферентные химические вещества в воде

Железо двух - и трехвалентное содержится во всех естественных водоисточниках. Железо - необходимая составная часть живого организма. Оно используется для построения важных дыхательных и окислительных ферментов (гемоглобин, каталаза). Взрослый человек получает в сутки десятки миллиграммов железа, поэтому количество поступающего с водой железа не имеет существенного физиологического значения. В подземных водах чаще содержится двухвалентное железо. Если воду качают, то, соединяясь на поверхности с кислородом воздуха, железо переходит в трехвалентное, и вода приобретает бурый цвет. Таким образом, содержание железа в питьевой воде лимитируется влиянием на мутность и цветность. Допустимой концентрацией по стандарту является не более 0,3 мг/л, для подземных источников - не более 1,0 мг/л.

Марганец в подземных водах содержится в виде бикарбонатов, хорошо растворимых в воде. В присутствии кислорода превращается в гидроокись марганца и выпадает в осадок, чем усиливает показатель цветности и мутности воды. В практике централизованного водоснабжения необходимость ограничения содержание марганца в питьевой воде связывается с ухудшением органолептических свойств. Нормируется не более 0,1 мг/л.

Алюминий содержится в питьевой воде, подвергшейся обработке - осветлению в процессе коагуляции сернокислым алюминием. Избыточные концентрации алюминия придают воде неприятный, вяжущий привкус. Остаточное содержание алюминия в питьевой воде (не более 0,2 мг/л) не вызывает ухудшения органолептических свойств воды (по мутности и привкусу).

Кальций и его соли обусловливают жесткость воды. Жесткость питьевой воды является существенным критерием, по которому население оценивает качество питьевой воды. В жесткой воде овощи и мясо плохо развариваются, так как соли кальция и белки пищевых продуктов образуют нерастворимые соединения, которые плохо усваиваются. Затруднена стирка белья, в нагревательных приборах образуется накипь (нерастворимый осадок). Экспериментальные исследования показали, что при использовании питьевой вода с жесткостью 20 миллиграмм-эквивалент на литр (мг-экв/л), вес и частота образования камней были значительно больше, чем при употреблении воды с жесткостью 10 мг-экв/л.

Биоэлементы

 

Медь в малых концентрациях встречается в природных подземных водах и является истинным биомикроэлементом. Потребность в ней (в основном для кроветворения) взрослого человека не велика - 2-3 г в сутки. Она покрывается в основном суточным пищевым рационом. В больших концентрациях (3-5 мг/л) медь оказывает влияние на вкус воды (вяжущий). Норматив по этому признаку не более 1 мг/л в воде.

Цинк в качестве микроэлемента встречается в природных подземных водах. В больших концентрациях цинк встречается в водоемах, загрязненных промышленными сточными водами. Соли цинка в больших концентрациях действуют раздражительно на желудочно-кишечный тракт. Значение соединений цинка в воде определяется их влиянием на органолептические свойства. При 30 мг/л вода приобретает молочный цвет, а неприятный металлический вкус исчезает при 3 мг/л, поэтому нормируют содержание цинка в воде не более 3 мг/л.

Развитие медицинской науки позволило расширить представления об особенностях химического (солевого и микроэлементного) состава воды, его биологической роли и возможного вредного влияния на здоровье населения.

Минеральные соли (макро - и микроэлементы) принимают участие в минеральном обмене и жизнедеятельности организма, влияют на рост и развитие тела, кроветворение, размножение, входят в состав ферментов, гормонов и витаминов. В организме человека содержатся йод, фтор, медь, цинк, бром, марганец, алюминий, хром, никель, кобальт, свинец и др.

Из заболеваний, связанных с неблагоприятным химическим составом воды, прежде всего выделяют эндемический зоб. Данное заболевание широко распространенно на территории Российской Федерации. Причинами заболевания являются абсолютная недостаточность йода во внешней среде, социально-гигиенические условия жизни населения. Суточная потребность в йоде составляет 120-125 мкг.

В местностях, для которых не характерно данное заболевание, поступление йода в организм происходит из растительной пищи (70 мкг), из животной пищи (40 мкг), из воздуха (5 мкг) и из воды (5 мкг). Йоду в питьевой воде принадлежит роль индикатора общего уровня содержание этого элемента во внешней среде. Зоб распространен в сельских районах, где население питается продуктами местного происхождения, и в почве мало йода.

Питьевая вода - основной источник поступления фтора в организм, чем и определяется решающее значение фтора питьевой воды в развитии эндемического флюороза.

Эндемический флюороз - заболевание, появляющееся у коренного населения определенных районов России, Украины и других стран, ранним симптомом, которого является поражение зубов в виде пятнистости эмали. Общепринято, что пятнистость не является следствием местного действия фтора. Фтор, попадая в кровь, оказывает общетоксическое действие, в первую очередь взывает деструкцию дентина.

Суточный пищевой рацион допускает 0,8 мг фтора, а содержание фтора в питьевой воде нередко составляет 2-3 мг/л. Имеется четкая связь между тяжестью поражения земли и количеством фтора в питьевой воде. Определенное значение для развития флюороза имеет перенесенная инфекция, недостаточное содержание в рационе молока и овощей. Заболевание определяется и социально - культурными условиями жизни населения. Профилактическими мероприятиями в отношении действия фтора можно считать:

употребление воды с большим содержанием минеральных солей;

употребление пищи и жидкости с повышенным содержанием кальция (овощи и молочные продукты), так как кальций связывает фтор и переводит его в нерастворимый комплекс;

защитную роль витаминов;

УФО;

дефторирование воды.

Флюороз - общее заболевание всего организма, хотя отчетливее всего оно проявляется в поражении зубов.

При флюорозе отмечается:

нарушение фосфорно-кальциевого обмена;

нарушение действия внутриклеточных энзимов (фосфотаз);

нарушение иммунобиологической активности организма.

Стадии флюороза:

I стадия - появление меловидных пятен;

II стадия - появление пигментных пятен;

III и IV стадии - появление дефектов и эрозий эмали (деструкция дентина).

Содержание фтора нормируется стандартом, так как вредна вода и с малым - 0,5-0,7 мг/л - содержанием фтора, так как развивается кариес зубов. Нормирование проводят по климатическим районам, в зависимости от уровня водопотребления. В первом и втором районе - 1,5 мг/л, в третьем - 1,2 мг/л, в четвертом - 0,7 мг/л. Кариесом пораженно 80-90% всего населения. Это потенциальный источник инфекции и интоксикации. Кариес проводит к нарушению пищеварения и хроническим заболеваниям желудка, сердца и суставов. Убедительным доказательством антикариесного действия фтора является практика фторирования воды.

Ртуть вызывает болезнь Минамата (выраженное эмбриотоксическое действие).

Кадмий вызывает болезнь Итай-Итай (нарушение обмена липидов).

Мышьяк обладает выраженной способностью к кумуляции в организме, его хроническое действие связанно с воздействием на периферическую нервную систему и развитием полиневритов.

Бор обладает выраженным гонадотоксическим действием. Нарушает сексуальную активность у мужчин и овариально-менструальный цикл у женщин. Бором богаты подземные воды Западной Сибири.

Ряд синтетических материалов, используемых в водоснабжении, способен вызывать возникновение интоксикации. Это, прежде всего синтетические трубы, полиэтилен, фенолформальдегиды, коагулянты и флокулянты, смолы и мембраны, используемые в опреснении. Опасны для здоровья попадающие в воду ядохимикаты, канцерогенные вещества, нитрозамины.

СПАВ (синтетические поверхностно-активные вещества) стабильны в воде и слаботоксичны, но обладают аллергенным действием, а также способствует лучшему усвоению канцерогенных веществ и ядохимикатов.

При употреблении воды, содержащей повышенные концентрации нитратов, дети грудного возраста заболевают водно-нитратной метгемаглобинемией. Легкая форма заболевания может быть и у взрослых. Это заболевание характеризуется расстройством пищеварения, уменьшением кислотности желудочного сока. В связи с этим в верхних отделах кишечника нитраты восстанавливаются до нитритов. Нитраты поступают в питьевую воду из-за широкой химизации сельского хозяйства, использование азотистых удобрений. У детей рН желудочного сока равен 3, что способствует восстановлению нитратов в нитриты и образованию метгемоглобина. К тому же у детей отсутствуют ферменты, восстанавливающие метгемоглобин в гемоглобин.

Солевой состав - фактор постоянно и длительно воздействующий на здоровье населения. Это фактор малой интенсивности. Отмечено влияние хлоридных, хлоридно-сульфатных и гидрокарбонатных типов вод на:

водно-солевой обмен;

пуриновый обмен;

снижение секреторной и увеличение моторной деятельности органов пищеварения;

мочевыделение;

кроветворение;

сердечно-сосудистые заболевания (гипертоническая болезнь атеросклероз).

Повышенный солевой состав воды сказывается в проявлении неудовлетворительных органолептических свойств, что приводит к снижению "водного аппетита" и ограничению ее потребления.

Влияние воды с низкой минерализацией (опресненной, дистиллированной воды) вызывает:

нарушение вводно-солевого обмена (снижение обмена хлора в тканях);

изменение функционального состояния гипофизарно-адреналовой системы, напряжение защитно-приспособительных реакций;

отставание прироста и привеса тела.

Минимальный допустимый уровень общей минерализации опресненной воды должен быть не менее 100 мг/л.