Показатели безвредности воды по химическому составу

Показатели безвредности воды по химическому составу определяются химическими веществами, которые могут негативно влиять на здоровье человека, вызывая развитие разнообразных болезней. Их делят на химические вещества природного происхождения; вещества, которые добавляют в воду в качестве реагентов; химические вещества, которые поступают в воду вследствие промышленного, сельскохозяйственного или бытового загрязнения источников водоснабжения.

Химические вещества природного происхождения (бериллий, молибден, мышьяк, свинец, нитраты, фтор, селен, стронций) обусловливают эндемические болезни. Некоторые из них (молибден, селен, фтор) принадлежат к так называемым биомикроэлементам, то есть элементам, содержание которых в тканях не превышает 0,01%, но которые являются эссенциальными для человека. Они обязательно должны поступать в организм человека в оптимальных суточных дозах. При несоблюдении этого условия может развиться гипо- или гипермикроэлементоз. Другие вещества (бериллий, мышьяк, свинец, нитраты, стронций), позитивная роль которых в организме пока еще не установлена и которые не являются эссенциальными, при избыточном поступлении могут оказывать токсическое действие.

Если в питьевой воде содержание молибдена превышает 0,25 мг/л, то продолжительное ее употребление может привести к развитию молибденового ги-пермикроэлементоза (молибденоза), который клинически подобен подагре. Суточная потребность взрослого человека в молибдене составляет 0,1-0,3 мг. Он входит в состав фермента ксантиноксидазы, который принимает участие в пуриновом обмене, окисляя ксантин и гипоксантин до мочевой кислоты. Длительное поступление значительных количеств молибдена в организм человека, проживающего в эндемичных относительно молибдена регионах, приводит к синтезу избыточных количеств ксантиноксидазы. Это усиливает образование и накопление мочевой кислоты в тканях, в частности в синовиальных оболочках суставов, хрящах и сухожилиях. Отложение уратов в суставах является причиной возникновения молибденовой подагры (болезни Ковальского). С целью предупреждения развития этой болезни содержание молибдена в питьевой воде не должно превышать 0,25 мг/л.

Суточная потребность в селене составляет 0,05-0,2 мг и почти на 90- 95% удовлетворяется за счет продуктов питания. Селен входит в состав многих металлоферментов, в частности глутатионпероксидазы - одного из ключевых энзимов антиоксидантных систем. Защищает токоферолы и липиды биологических мембран, предупреждает образование избыточных количеств свободных радикалов, стимулирует синтез серосодержащих аминокислот, улучшает клеточное дыхание, способствует детоксикации ртути, кадмия, мышьяка, свинца и т. п. Селендефицитное состояние, которое развивается у людей, проживающих в геохимических районах с низким содержанием селена в почве, получило название болезни Кешана (ювенильная кардиопатия). Кроме того, в указанных регионах повышен риск заболевания атеросклерозом, гипертонической болезнью, инфарктом миокарда, эндокринопатией, злокачественными новообразованиями желудка, кишечника, молочной железы, легких. В то же время в селенорудных районах среди людей, которые ежедневно получали 0,2 мг селена на 1 кг массы тела (человек с массой тела 60 кг ежесуточно получал 12 мг, т. е. в 60 раз больше суточной потребности), выявляли признаки хронического селеноза: дерматит (зуд, шелушение кожи), нарушение функции пищеварительного канала, боль в суставах, разрушение зубов, утомляемость, головокружение. Было доказано, что селен, поступающий в организм с водой, токсичнее селена алиментарного происхождения. В токсикологических исследованиях на животных было установлено, что пороговая (минимально действующая) концентрация селена в воде составляет 0,01 мг/л. Недействующей, то есть такой, которая не оказывает вредного влияния, признана концентрация 0,001 мг/л. Это и отражено в государственном стандарте на питьевую водопроводную воду.

Наиболее всесторонне изучено влияние на организм фтора. Еще в начале XX ст. доказали роль фтора в развитии заболевания, проявлением которого является пятнистость эмали зубов. Из-за значительного распространения среди жителей определенных геохимических территорий, где вода содержала высо¬кие концентрации фтора (2-8 мг/л), болезнь получила название "эндемический флюороз".

Поскольку до 85% суточной потребности во фторе (3,2-4,2 мг) удовлетворяется за счет воды и лишь 15% - алиментарного происхождения, степень (стадия) развития эндемического флюороза тесно связана с содержанием фтора в питьевой воде. При концентрации 1,6-1,8 мг/л у некоторых людей на симметричных зубах появляются сначала мелоподобные, а впоследствии - желтовато-коричневые пятна. В местностях, где уровень фтористых соединений в воде превышает 2 мг/л, коричневатые пятна обнаруживают на многих зубах у большинства обследованных. Если его уровень превышает 2,5 мг/л, эмаль становится жесткой и темнеет, а впоследствии становится крохкой и коронка зуба начинает разрушаться. Вследствие продолжительного (в течение 10-20 лет) употребления воды с концентрацией фтора 10 мг/л и выше, возможны боль и ограничение подвижности в суставах, прогрессирующая форма деформации скелета, что в конечном счете приводит к инвалидизации.

Степень поражения населения кариесом, так же, как и флюорозом, зависит от содержания фтора в воде. При очень низкой концентрации фтора - до 0,3 мг/л - поражение населения кариесом зубов в 3-4 раза превышает уровень, который наблюдается в условиях оптимальной концентрации. У детей наблюдаются задержка окостенения и дефекты минерализации костей. Низкой считается концентрация фтора от 0,3 до 0,7 мг/л, при которой поражение населения кариесом в 2-3 раза больше, чем при оптимальной концентрации. Оптимальная концентрация, когда поражение кариесом почти минимальное, составляет 0,7-1,1 мг/л. Повышенной, но допустимой при отсутствии других источников водоснабжения считают концентрацию фтора 1,1-1,5 мг/л. При этом заболеваемость кариесом зубов минимальная, а легкие формы флюороза наблюдаются у 20% населения. Если концентрация фтора в воде превышает предельно допустимую и составляет 1,5-2 мг/л, заболеваемость кариесом зубов немного выше минимальной, а флюорозом (обычно в легкой форме) поражено 30-40% населения. При высокой концентрации фтора - 2-6 мг/л - заболеваемость кариесом выше минимальной, флюорозом поражено 30-100% населения. Причем у многих людей наблюдается тяжелая его форма (пятна и эрозии эмали коричневого даета, повышенное стирание и ломкость зубов). У детей часто диагностируют отставание в развитии, окостенении и минерализации костей. При очень высокой концентрации фтора - от 6 до 15 мг/л - заболеваемость кариесом значительно выше минимальной. До 80-100% населения поражено флюорозом, причем преобладают тяжелые формы, сопровождающиеся значительным стиранием и ломкостью зубов. У детей часто наблюдают нарушения развития и минерализации костей, у взрослых - изменения в костях подобно остеосклерозу.

Заслуживает внимания тот факт, что фтор имеет очень узкий диапазон физиологических доз. При употреблении воды с содержанием фтора 1,5 мг/л в 20% случаев могут наблюдаться легкие формы флюороза, в то время как при пользовании водой с содержанием фтора 0,7 мг/л и менее повышается заболеваемость кариесом. Указанные обстоятельства делают проблему гигиенического нормирования фтора в воде очень острой.