Влияние химического состава питьевой воды на здоровье и условия жизни населения

Для здоровья немаловажен химический состав питьевой воды. Неблагоприятные эффекты химического фактора могут обнаружиться не сразу, а спустя некоторое, порой достаточно продолжительное вре­мя. Причина состоит как в воздействии низких концентраций, не способных вызвать острое отравление, так и в особенностях хими-

38 -Ф Коммунальная гигиена -Ф Часть I -Ф Раздел 1

ческой структуры вещества. Оба эти обстоятельства обусловливают хроническое развитие интоксикации.

Воздействие химического агента, присутствующего в питьевой воде, может проявляться не только в непосредственных токсических эффектах, но и в изменении органолептических свойств воды. Выде­ляют два признака вредности вещества, присутствующего в питьевой воде: санитарно-токсикологический и органолептический.

Токсическое воздействие химического вещества на организм (про­цесс интоксикации) определяется химической структурой вещества, его концентрацией и способом поступления в организм (с водой че­рез рот, кожу, слизистые оболочки; с воздухом через легкие, слизис­тые оболочки, кожу; с пищей через рот, слизистые оболочки) и мо­жет быть весьма различным, например замещение одного элемента другим в ферментативных реакциях, подавление или стимуляция гормонов и других биологически активных структур организма, из­вращение иммунных реакций, повреждение генетического аппарата и пр. Воздействие одного вещества может развиваться по несколь­ким механизмам одновременно. Так, неблагоприятное влияние по­вышенного содержания солей проявляется не только в изменении вкуса воды, но и в нарушении функционального состояния желудоч­но-кишечного тракта, может способствовать образованию камней в мочевой системе.

Токсическое воздействие химических веществ может проявляться не только при поступлении внутрь с питьем, но и путем всасывания через кожу в процессе гигиенических (душ, ванна) или оздоровитель­ных (плавательные бассейны) процедур. Поступление химических ядов через кожу хорошо известно в гигиене труда. Опасность небла­гоприятного воздействия воды, содержащей некоторые химические соединения, в бытовых условиях порой выше, чем при контакте с ними в производственных условиях. Этому способствует большая площадь контакта с водой кожных покровов (80—100%), повышенная потенциальная опасность интоксикации у детей (особенно 1-го года жизни) в связи с лучшей способностью кожи к всасыванию и более высокой токсичностью веществ для детского организма.

Для ряда промышленных загрязнений водных объектов предель­но допустимые концентрации (ПДК) установлены по возможности интоксикации при чрескожном всасывании. Например, для циодри-на (фосфорорганический инсектоакарицид) и полупродукта его про­изводства трифенилфосфина ПДК в воде установлены по способ­ности всасываться через неповрежденную кожу на уровне 0,05 и

Глава 2 -Ф Влияние питьевой воды на здоровье и условия... -Ф 39

0,01 мг/л, тогда как запах этих веществ в воде ощущается при кон­центрациях гораздо более высоких - 55 и 9 мг/л соответственно.

Многие вещества, поступающие в источник питьевого водоснаб­жения с промышленными сточными водами, способны вызывать аллергические реакции при контакте воды с кожными покровами человека.

Химический состав природных пресных вод также может представ­лять токсическую опасность. Наиболее актуальны в этом отношении нитраты, фтор, молибден, мышьяк (см. Приложение).

Под влиянием химических веществ изменяются органолептичес-кие свойства воды, воспринимаемые органами чувств человека (за­пах, привкус, цвет, мутность, способность к пенообразованию, плен-кообразование). Муть, необычные цвет, запах и привкус воды с глу­бокой древности служили признаком ее недоброкачественности. Вода не только с неблагоприятными, но и с необычными органолепти-ческими свойствами вызывает отвращение и представление об опас­ности для здоровья.

Экспериментально на лабораторных животных и в наблюдениях на добровольцах доказано, что изменение вкуса и запаха питьевой воды влияет на водно-питьевой режим и физиологические функции организма. Могут нарушаться секреторная функция пищеваритель­ных желез и даже острота зрения.

Нельзя не учитывать и эстетическое воздействие неблагоприятных органолептических свойств воды. Ф.Ф. Эрисман писал: «Было бы не­простительной ошибкой считать удовлетворение эстетического требо­вания роскошью, так как здесь эстетика и гигиена сливаются настоль­ко, что разделить их положительно не представляется возможным».

Весьма мелкие глинистые частицы, формирующие мутность воды, адсорбируют на своей поверхности кишечные вирусы. Снижение мутности воды способствует эффективности ее обеззараживания.

Химические примеси, содержащиеся в воде, не являясь непосредст­венной причиной нарушения здоровья, но ухудшая органолептичес-кие свойства воды, могут оказывать косвенное неблагоприятное влия­ние на условия жизни. Известны случаи, когда люди, отказываясь от потребления водопроводной воды с неблагоприятными органолеп-тическими свойствами, но безопасной в эпидемиологическом отно­шении, использовали для питья воду местных ключей и родников. Результатом становились вспышки кишечных инфекций.

Изменение органолептических свойств воды в присутствии за­грязняющих веществ интересует гигиениста постольку, поскольку оно

40 •*• Коммунальная гигиена •*• Часть I -Ф- Раздел 1

вызывает настороженность при ее потреблении. В связи с этим пре­делы допустимого содержания вещества, влияющего на органолеп-тические свойства воды, определяют только на людях после установ­ления параметров токсичности вещества на лабораторных животных.

Основные механизмы воздействия химических веществ в воде источников питьевого водоснабжения на территории России, их влияние на органолептические свойства воды приведены в При­ложении.

Влияние химического состава питьевой воды на здоровье и усло­вия жизни может определяться не только присутствием того или ино­го вещества, но и комбинациями загрязнений. В силу этого для ха­рактеристики питьевой воды используют некоторые комплексные показатели состава воды (взвешенные вещества, минерализация, неф­тепродукты) либо показатели, косвенно отражающие ее химический состав (рН, окисляемость и др.), — обобщенные показатели.

Взвешенные вещества. Гигиеническое значение взвешенных ве­ществ в питьевой воде не ограничивается их влиянием на органолеп­тические свойства (мутность). Патогенные энтеровирусы под вли­янием электростатических сил сорбируются на мелких частицах глины. Кроме того, частицы глины сорбируют ионы растворенных веществ, вступая в ряде случаев с ними в ионообменные реакции. Таким образом, питьевая вода, не удовлетворяющая гигиеническому нормативу по показателю мутности, не может считаться эпидемичес­ки безопасной и химически безвредной. Этим объясняются высокие требования к содержанию взвешенных веществ в питьевой воде.

Минеральный состав воды оказывает на здоровье большое и раз­ностороннее влияние. Минерализация характеризуется двумя анали­тически определяемыми показателями: сухим остатком (в миллиграм­мах на литр) и жесткостью (в миллимолях на литр).

Сухой остаток определяется весовым методом после выпарива­ния пробы воды на водяной бане и высушивания чашки при 105 °С. В процессе обработки из пробы удаляются летучие компоненты и ве­щества, разлагающиеся с образованием летучих компонентов. Сухой остаток служит ориентиром по содержанию в воде неорганических соединений. С древности и до настоящего времени одним из крите­риев предельного содержания солей в воде является изменение ее органолептических свойств (вкуса). Во второй половине XX века пытались установить причинно-следственные связи между сухим ос­татком питьевой воды и теми или иными расстройствами здоровья населения, длительно потреблявшего эту воду (заболевания сердеч-

Глава 2 -0- Влияние питьевой волы на здоровье и условия... 4- 41

но-сосудистой системы, нарушения солевого обмена). Однако дока­зать существование такой связи не удалось. Вероятно, при одном и том же количестве сухого остатка его состав крайне разнообразен.

Большое значение имеет сухой остаток для вкусового восприятия питьевой воды. По этому показателю стандартного норматива нет, так как оценка вкуса воды субъективна. Для условий центра Европейс­кой части России вода хорошего качества (по вкусу) имеет сухой ос­таток от 300 до 900 мг/л. На территориях с высокоминерализованны­ми природными водами население благоприятно воспринимает воду с сухим остатком более 1000 мг/л, но у приезжих такая вода может вызвать диарею. Вода с крайне малым сухим остатком также может быть неприемлемой из-за безвкусности.

Признанный гигиенический норматив сухого остатка в питьевой воде составляет не более 1000 мг/л. Сухой остаток 1000 мг/л принят и в различных классификациях вод как граница деления вод на прес­ные (менее 1000 мг/л) и солоноватые (более 1000 мг/л). Указанный норматив входил во все издания отечественных стандартов качества питьевой воды, он имеется и в действующих Санитарных Правилах и Нормах (СанПиН) «Питьевая вода».

Жесткость воды. Поиск причинно-следственных связей меж­ду жесткостью воды (суммарное содержание солей кальция и магния) и сердечно-сосудистой патологией оказался достаточно результа­тивным. В ряде исследований установлена статистически достовер­ная, хотя и не тесная, обратная корреляционная связь между жестко­стью воды и частотой инфаркта миокарда. Однако в других не ме­нее тщательно выполненных исследованиях такой связи не найдено. Видимо, патогенетическим агентом могли быть не сами соли жест­кости, а коррелирующие с ними комплексы каких-то других мик­роэлементов.

Статистическими исследованиями установлено и эксперименталь­но подтверждено влияние жестких вод на частоту мочекаменной бо­лезни. Речь не идет о прямой связи степени жесткости воды и забо­леваний мочекаменной болезнью. Решающую роль играют другие сопутствующие факторы, в частности минеральный обмен челове­ка, потребляющего жесткую воду, а высокое содержание в питьевой воде солей кальция и магния является фактором риска мочекамен­ной болезни.

Нефтепродукты. Загрязнение водных объектов нефтью и продук­тами ее переработки — одна из глобальных проблем человечества в XX веке. При добыче, транспортировке, переработке и потреблении

42 -^ Коммунальная гигиена -Ф- Часть I -^ Раздел 1

нефти и нефтепродуктов происходит повсеместное загрязнение всех элементов среды обитания человека. Нефть представляет собой слож­ную смесь алифатических, ароматических и полициклических угле­водородов с весьма различающимися физико-химическими констан­тами (плотность, летучесть, растворимость в воде и пр.). Нефтепро­дукты могут выпадать в донные осадки, находиться в толще воды в виде эмульсии, растворяться в воде и плавать на ее поверхности в виде пленки. Нефтепродукты измененяют органолептические свойства воды — сообщают ей специфический запах, создают пленку и радуж­ные пятна на поверхности. Токсические свойства углеводородов, вхо­дящих в состав нефтепродуктов, не могут проявиться при потребле­нии питьевой воды, поскольку токсические концентрации компонен­тов нефти гораздо выше, чем концентрации, при которых человек отказывается от потребления загрязненной воды. Обычные приемы водоподготовки не могут полностью устранить «керосиновый» запах воды, загрязненной нефтепродуктами.

Активная реакция (рН). Колебания рН воды даже за пределами требований СанПиН не могут причинить вреда здоровью из-за бу­ферного резерва воды и соответствующих механизмов гомеостаза в организме. Регламентация рН основана на зависимости от рН раство­римости и биологической доступности «главных ионов» воды. При рН в пределах от 6,0 до 9,0 концентрации «главных ионов» не дости­гают токсических величин, и эти пределы рН были утверждены как гигиенический норматив питьевой воды. Для воды поверхностного источника питьевого водоснабжения более важным оказался гидро­биологический критерий (рН воды поверхностных водных объектов в средней полосе колеблется в пределах от 6,5 до 8,5), поскольку он обеспечивает нормальное существование водного биоценоза и, тем самым, осуществление процессов самоочищения водного объекта. Кроме того, смещение рН за пределы, свойственные воде конкрет­ного источника водоснабжения или предусмотренные технологичес­кой картой водообработки, указывает либо на поступление в источ­ник водоснабжения воды другого состава, либо на нарушение техно­логического режима водоподготовки. Природное значение рН может изменять вымывание различных элементов из донных осадков.

Перманганатная окисляемость. Вода источника питьевого водо­снабжения часто содержит органические вещества как природного, так и техногенного происхождения в различных концентрациях. Идентификация этих веществ трудна, да в ней и нет необходимости. Содержание органических веществ устанавливают интегрально,

Глава 2 -О Влияние питьевой воды на здоровье и условия... -Ф- 43

через количество кислорода, потребное для их окисления. В контро­ле питьевой воды используется метод окисления перманганатом ка­лия в кислой среде с нагреванием - перманганатная окисляемость.

Фенольный индекс. Фенольные соединения часто присутствуют в воде поверхностных источников водоснабжения как продукт разло­жения высших растений, живущих в воде. Фенолы содержатся и в сточных водах предприятий нефтехимической промышленности, чер­ной металлургии и пр. Даже небольшие концентрации фенолов со­общают воде специфический запах. Кроме того, при хлорировании воды, содержащей фенолы даже в концентрациях ниже пороговых по запаху, образуются хлорфенолы - вещества с весьма низким порогом специфического и стойкого «аптечного» запаха. Для оперативного контроля качества питьевой воды определяют фенольный индекс -суммарное содержание в воде летучих фенольных соединений. Вели­чина фенольного индекса своя для каждого водного объекта, и по ее динамике наряду с другими показателями можно судить о стабиль­ности состава воды. Повышение фенольного индекса данного водо­источника требует идентификации соединений, которые обуслови­ли его повышение.

Поиск по сайту: