INTERNATIONALE PROGRAMME ON CHEMICALSAFETY
Guidelines for drinking-water quality
World Health Organization
Geneva
 1996

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 средствами защиты растений, гербицидами и минеральными удобрениями. Это пестициды, тяжелые металлы, детергенты, минеральные удобрения и др.

·       Химические вещества, которые могут попадать в воду из водопроводных труб, переходников, соединений, сварочных швов и т.п. (медь, железо, свинец).

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

Медь

МедьУровень 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 употребление 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 возрасте 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 допустимая концентрация (далее ПДК) меди в питьевой воде — 1-2 мг/л.

Железо

ЖелезоЖелезо — 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 геморрагический 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.

Свинец

СвинецИсточниками в питьевой воде могут быть: свинец, растворенный в природной воде; свинец загрязнителей, попадающих в природную воду различными путями (например бензин); свинец, содержащийся в водопроводных трубах, переходниках, сварочных швах и др.

Поступление свинца из водопровода зависит от многих факторов: pH воды, жесткости, длительности стояния 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 отравлении 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 концентрации 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 гемоглобина, 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 развития, снижению интеллектуальных способностей, поражению слухового нерва и снижению остроты слуха и т.д.

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

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

Фтор

ФторПоступление 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.

Сероводород 

СераСероводород это газ, в концентрации свыше 0,05 мг/л придающий воде неприятный запах тухлых яиц. В хорошо 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 соединения серы — сульфиды, которые повреждают слизистую оболочку пищеварительного тракта, вызывают тошноту, рвоту, боли в животе. Смертельная доза сульфида натрия — 10-15 грамм.

 

 

Цинк

ЦинкЦинк содержится практически во всех продуктах и в воде в виде солей и органических соединений. Его содержание 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.

Алюминий  

АллюминийАлюминий 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 возникновении таких тяжелых заболеваний нервной системы, как болезнь Альцгеймера (возникает в зрелом возрасте, проявляется появлением провалов памяти, дезориентацией в окружающей обстановке, депрессией и прогрессирующим слабоумием), боковой амиотрофический склероз (возникновение прогрессирующих параличей мышц, смерть от остановки дыхания и сердечной деятельности через несколько лет), паркинсоническое слабоумие (дрожание головы, кистей рук, нижней челюсти, стоп из-за повышения тонуса мышц, слабоумие, 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.

Ртуть

РтутьОбычно 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.

Хлор

ХлорХлорсодержащие 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 астмы, различных воспалений кожи, вызывает повышение уровня холестерина в крови, повышает риск возникновения лейкоза.

ПДК остаточного хлора в питьевой воде – 0,1-0,3 мг/л.

Молибден

МолибденСодержание молибдена в питьевой воде обычно не превышает 0,01мг/л, но в местах расположения руд богатым 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.

 

 

Селен

СеленВ питьевой воде обычно содержится в дозе около 0,01 мг/л. При однократном поступлении в организм большой 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 зубов. 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

СереброПри 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 откладывается в коже, волосах, других органах. Обесцвечивание откритых участков кожи обусловлено переходом аккумулированного в коже серебра в его соединения, например сульфид серебра. В некоторых случаях серебро 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.