Влияние химических веществ в воде на организм человека

Вода имеет определенный химический состав. Химические вещества, содержащиеся в воде можно разделить на следующие группы:
• Химические вещества, которые преимущественно встречаются в природной воде: фтор, железо, медь, марганец, цинк, ртуть, селен, свинец, молибден, нитраты, сероводород и др.
• Химические вещества, остающиеся в воде после реагентной обработки: коагулянты (сульфат алюминия), флоккулянты (полиакриламид), реагенты, предохраняющие водопроводные трубы от коррозии (остаточные триполифосфаты), а также остаточный хлор.
• Химические вещества, которые попадают в водоемы со сточными водами: бытовыми, промышленными, поверхностным стоком сельско-хозяйственных угодий, которые были обработаны химическими средства-ми защиты растений, гербицидами и минеральными удобрениями. Это пестициды, тяжелые металлы, де-тергенты, минеральные удобрения и др.
• Химические вещества, которые могут попадать в воду из водопроводных труб, переходников, соедине-ний, сварочных швов и т.п. (медь, железо, свинец).

Все эти вещества могут быть опасны для здоровья человека. Рассмотрим влияние некоторых химических за-грязнителей на организм человека.

Алюминий

Алюминий присутствует в природной воде. Согласно исследованиям произведенным в США содержание алюминия в грунтовых водах колеблется в пределах 14-290 мг/л, а в поверхностных водах — 16-1170 мг/л. Сульфат алюминия широко используются в процессах водоподготовки в качестве коагулянта и присутствие его в питьевой воде является результатом недостаточного контроля при выполнении этих процессов.
Ежедневно в организм человека поступает 5-20 мг алюминия.

Существует несколько путей поступления алюминия в организм человека:
• с пищей — соединения алюминия используются в пищевой промышленности в составе пищевых добавок (консервантов, красителей, наполнителей, пекарского порошка);
• в составе лекарств (антацидные препараты, некоторые обезболивающие средства);
• с питьевой водой — остаточный сульфат алюминия.

При изучении влияния на организм человека некоторыми исследователями было отмечено, что алюминий в больших количествах может вызывать повреждение нервной системы. Алюминию приписывают роль в воз-никновении таких тяжелых заболеваний нервной системы, как болезнь Альцгеймера (возникает в зрелом воз-расте, проявляется появлением провалов памяти, дезориентацией в окружающей обстановке, депрессией и прогрессирующим слабоумием), боковой амиотрофический склероз (возникновение прогрессирующих пара-личей мышц, смерть от остановки дыхания и сердечной деятельности через несколько лет), паркинсониче-ское слабоумие (дрожание головы, кистей рук, нижней челюсти, стоп из-за повышения тонуса мышц, слабо-умие, нарушение в психо-эмоциональной сфере в виде появления назойливости, эгоизма, обидчивости).
Рекомендуемое содержание алюминия в питьевой воде — 0,2 мг/л.
В США, ПДК алюминия в питьевой воде — 0,05 мг/л.

Железо

Железо — один из основных элементов природной воды, в которой его концентрация колеблется от 0,5 до 50 мг/л. Другие источники железа в питьевой воде — это железосодержащие коагулянты (используются в процессах водоподготовки), железо проникающее в воду из участков, подвергшихся коррозии стальных и чугунных водопроводных труб.

Повышенное содержание железа в воде придает ей ржавый цвет и металлический привкус, что делает воду непригодной к употреблению.

Постоянное употребление воды с повышенным содержанием железа — более 0,4-1 мг/кг массы тела в день может привести к развитию гемохроматоза, т.е. отложению соединений железа в органах и тканях.

Известно, что очень высокие дозы железа в воде могут быть смертельными. По данным ВОЗ смертельная доза железа принятого внутрь составляет от 40 до 250 мг/кг массы тела. При этом развивается геморраги-ческий некроз (разрушение) и отслойка участков слизистой оболочки желудка. Безопасная суточная доза железа по рекомендациям Экспертного Комитета ВОЗ по пищевым добавкам составляет 0,8 мг/кг массы тела. Исходя из этой дозы была рассчитана ПДК железа в питьевой воде — 0,3 мг/л.

Кальций и магний

При их чрезмерном потреблении с водой развиваются болезни печени, мочевого пузыря, суставов, костей, кожи и сосудов кровеносной системы. Но и недостаток этих элементов вреден! Недостаток кальция отрица-тельно влияет на прочность костей, магния – на работу мышц, в особенности сердечной.

Кадмий

Очень токсичный элемент, вызывающий болезни почек, рак предстательной железы, анемию, повышение кровяного давления, активный канцероген, мутаген.

Магний

Стимулирует синтез белков, энергетические процессы и скорость передачи нервно-мышечного импульса, снижает возбуждение в нервных клетках, расслабляет сердечную мышцу, регулирует углеводный обмен. При его недостатке – заболевания сердечно-сосудистой системы в виде аритмии сердца, развиваются гиперто-ния, судороги, хроническая усталость, нарушение сна, возрастает риск онкологических заболеваний, болез-ней кожи. Суточная потребность 500-750 мг. Может замещаться алюмиием, кадмием, никелем, свинцом.

Марганец

Входит в состав многих ферментов, зашищающих организм от перекисных радикалов, укрепляет уммунную, нервную, эндокринную, репродуктивную и кроветворную системы. При недостатке – задержка роста волос и ногтей, судороги, аллергозы, дерматиты, остеопороз, задержка в росте, уменьшение массы тела, нарушение детородной функции. При увеличении концентрации – повреждение центральной нервной системы, синдром Паркинсона, пневмония. Суточная потребность 2-9 мг, с водой – 0,01-0.05 мг в сутки, содержание в организме массой 70 кг – 10-20 мг.

Медь

Уровень меди в природной воде довольно низок, но использование меди в составляющих водопровода может значительно повышать ее концентрацию в питьевой воде. Концентрация меди более 3 мг/л может вызвать острое нарушение функции желудочно-кишечного тракта — тошноту, рвоту, понос. У людей, перенесших заболевания печени, например вирусный гепатит, обмен меди нарушен и длительное ее употреб-ление с водой может способствовать развитию цирроза печени. Особенно чувствительны к повышенной концентрации меди в воде грудные дети на искусственном вскармливании. У них еще в младенческом воз-расте при употреблении такой воды может развиться цирроз печени. Безопасная суточная доза меди по рекомендациям Экспертного Комитета ВОЗ (Всемирной Организации Здравоохранения) по пищевым добавкам составляет 0,5 мг/кг массы тела. Исходя из этой дозы была рассчитана предельно до-пустимая концентрация (далее ПДК) меди в питьевой воде — 1-2 мг/л.

Молибден

Содержание молибдена в питьевой воде обычно не превышает 0,01мг/л, но в местах расположения руд бога-тым этим элементом его содержание может повышаться до 200 мг/л.

Придает воде слабо-вяжущий вкус. В дозах 10-15 мг/л вызывает повышение уровня мочевой кислоты в крови, остеопороз костей и заболевание подобное подагре, которое проявляется болями в кистях и стопах, увеличением размеров печени, функциональными расстройствами пищеварительного тракта, печени и почек. Рекомендуемое содержание в питьевой воде — 0,07 мг/л.

Нитраты

При поступлении внутрь в значительных количествах могут вызвать отёк лёгких, одышку, рвоту, боли в области сердца, резкое уменьшение мочеотделения, токсический нефрит и гепатит. Признаки усиливаются при употреблении спиртных напитков. При длительном употреблении питьевой воды и пищевых продуктов, содержащих нитраты (от 23,7 до 100 мг/л по азоту) повышается метгемоглобин, ухудшаются функции крови, особенно у детей. Выявлена прямая зависимость возникновения злокачественных опухолей и интенсивно-стью поступления в организм нитратов.Известен случай массового отравления водопроводной водой, загрязнённой нитратом кальция (одно из минеральных удобрений). Суточная пороговая доза для человека 4,2 мг/кг.

Нитриты

Соли азотистой кислоты, используются как консерванты, красители в пищевой промышленности. При любом способе отравления сильные головные боли, шум в ушах, головокружения, тошнота, рвота, снижение артериального давления. Смертельная доза для детей 0,18 г, для взрослых – 2,5 г. В организме превращаются в нитрозосоединения – канцерогены, способствующие развитию рака печени, лёгких.

Ртуть

Обычно неорганическая ртуть присутствует в природной воде в концентрациях менее 0,5 мг/л. Уровень ртути в воде может повышаться в результате ее техногенных и других загрязнений.

Ртуть повреждает любую ткань организма, с которой контактирует, но самый большой вред наносит нервной системе и почкам.

Употребление внутрь летальной дозы ртути вызывает нарушения психики, потерю кожной чувствительности, слуха, зрения, речи, судороги, сердечно-сосудистый коллапс и шок (ослабление сердечной деятельности и расширение сосудов, приводящее к падению давления в артериях до такого низкого уровня, при котором поддержание жизненных функций организма невозможно), острую почечную недостаточность, тяжелые повреждения пищеварительного тракта. Летальный исход может наступить при приеме внутрь 500 мг ртути. При употреблении малых доз ртути беременными женщинами у новорожденных детей обнаруживают уродства развития и врожденные тяжелые заболевания головного мозга.
Рекомендуемая ПДК ртути в питьевой воде – 0,0005 мг/л.

Селен

В питьевой воде обычно содержится в дозе около 0,01 мг/л. При однократном поступлении в организм боль-шой дозы селена возникают признаки острого отравления — рвота, понос, боль в животе, озноб, дрожание и онемение конечностей. Постоянное употребление повышенных доз селена приводит к развитию заболевания, называемому селеноз, которое проявляется функциональными расстройствами в работе пищеварительного тракта, обесцвечиванием и выпадением волос, истончением и ломкостью ногтей, дерматитом, кариесом зу-бов. Изменения на коже, в ногтях и волосах проявляются при содержании селена в воде 0,66мг/л (по данным ВОЗ). Рекомендуемое содержание селена в питьевой воде — 0,01 мг/л.

Серебро

При поступлении в организм больших доз серебра развивается острое отравление. Летальная доза нитрата серебра — 10 грамм при приеме внутрь. Постоянное употребление внутрь серебра в дозах превышающих рекомендуемые приводит к развитию хронической интоксикации (отравления), называемой аргирия. Такое состояние может возникнуть при сознательном введении в организм препаратов серебра с целью лечения или при добавлении серебра в воду с целью дезинфекции без последующей элиминации его из воды. В природной воде содержание серебра — около 5 мг/л. В воде, которую специально добавляли серебро с целью дезинфекции его содержание может превышать 50 мг/л.

Первым признаком аргирии является усиление пигментации радужной оболочки глаз. Серебро откладыва-ется в коже, волосах, других органах. Обесцвечивание откритых участков кожи обусловлено переходом аккумулированного в коже серебра в его соединения, например сульфид серебра. В некоторых случаях се-ребро может стимулировать выработку меламина. Определить минимальную дозу серебра, при которой может развиться аргирия сложно, т.к. реакция на различные дозы индивидуальна.

Рекомендуемое содержание в питьевой воде — 0,05 мг/л.

Сероводород

Сероводород это газ, в концентрации свыше 0,05 мг/л придающий воде неприятный запах тухлых яиц. В хо-рошо аэрированной воде сероводород окисляется и запах исчезает. Вдыхание газа может вызвать тяжелое отравление и повреждение глаз. При употреблении внутрь сероводород не опасен. Опасными могут быть со-единения серы — сульфиды, которые повреждают слизистую оболочку пищеварительного тракта, вызывают тошноту, рвоту, боли в животе. Смертельная доза сульфида натрия — 10-15 грамм.

Свинец

Источниками в питьевой воде могут быть: свинец, растворенный в природной воде; свинец загрязнителей, по-падающих в природную воду различными путями (например бензин); свинец, содержащийся в водопро-водных трубах, переходниках, сварочных швах и др.

Поступление свинца из водопровода зависит от многих факторов: pH воды, жесткости, длительности стоя-ния воды в водопроводных трубах. Свинец наиболее растворим в кислой и мягкой воде.

При употреблении с водой повышенных концентраций свинца в зависимости от дозы и времени поступления могут развиваться острые или хронические отравления. Острое отравление развивается при однократном поступлении свинца в дозах: для взрослых 100-120 мг/мл воды, для детей 80-100 мг/мл воды. При остром от-равлении может наступить смертельный исход.

Хроническое отравление развивается при постоянном употреблении свинца в малых дозах. Свинец имеет свойство накапливаться в тканях организма и симптоматика отравления появляется при достижении концен-трации свинца в крови 40-60 мг/100 мл. Проявляется признаками поражения центральной и периферической нервной системы, кишечника, почек. Свинец откладывается практически во всех органах и тканях (особенно много в волосах, ногтях, слизистой оболочке десен — т.н. свинцовая кайма на деснах). Основной механизм действия свинца на организм заключается в том, что он блокирует ферменты, участвующие в синтезе гемо-глобина, в результате чего красные кровяные тельца не могут переносить кислород, развивается анемия и хроническая недостаточность кислорода.

Особенно чувствительны к влиянию свинца дети. Свинец блокирует образование предшественника витамина Д, необходимого для отложения кальция в костях, нарушение обмена кальция приводит к развитию рахита. Вредное воздействие свинца на нервную систему приводит к замедлению физического и умственного разви-тия, снижению интеллектуальных способностей, поражению слухового нерва и снижению остроты слуха и т.д.

Употребление воды с высоким содержанием свинца беременными женщинами повышает риск преждевре-менных родов и риск развития врожденных уродств у плода.

ПДК свинца в питьевой воде по рекомендациям ВОЗ — 0,01 мг/л.

Хлор

Хлорсодержащие соединения являются одними из основных реагентов, используемых на водоочистных станциях для обеззараживания и осветления воды. В воде хлор образует гипохлорную кислоту и гипохлорид натрия. Эти хлорсодержащие производные могут быть опасны для здоровья при нахождении их в воде в высоких концентрациях. Особенно чувствительны к их действию дети. Небольшие дозы хлора вызывают воспаление слизистой оболочки рта, глотки, пищевода, спонтанную рвоту.

Сильнохлорированная вода оказывает токсическое действие – провоцирует возникновение бронхиальной ас-тмы, различных воспалений кожи, вызывает повышение уровня холестерина в крови, повышает риск возник-новения лейкоза.
ПДК остаточного хлора в питьевой воде – 0,1-0,3 мг/л.

Фтор

Поступление фтора в организм зависит от содержания его в природной воде и пищевых продуктах (много в рыбе, чае).

Рекомендуемое содержание фтора в воде составляет 1,5 мг/л.

При недостаточном поступлении фтора в организм может развиться кариес зубов. Повысить поступление фтора можно путем фторирования воды и использования фторсодержащих зубных паст.

При превышении рекомендуемой концентрации фтор может быть вреден — развивается заболевание зубов, называемое флюороз. Сущность его заключается в отложении фтора в зубной эмали и разрушении ее.

Цинк

Цинк содержится практически во всех продуктах и в воде в виде солей и органических соединений. Его со-держание в природной воде не превышает 0,05 мг/л, но в питьевой воде его концентрации могут быть выше за счет поступления из водопроводных труб. Максимально допустимая суточная доза цинка составляет 1 мг/кг массы тела. Высокое содержание солей цинка в питьевой воде может вызвать отравление.

Так, однократное употребление 500 мг цинка сульфата вызывает лихорадку, тошноту, рвоту, боли в желудке, понос через 12-13 часов после употребления;
ежедневное употребление 440 мг солей цинка вызывает образование эрозий на слизистой желудка; 80-150 мг солей цинка вызывает повышение фракций холестерина крови через несколько недель.

Установлено, что уровень солей цинка в питьевой воде более 3 мг/л делает ее непригодной к употреблению.

Статья представлена компанией Компания Аквазон