Уровень меди (Сu) в подземных водах довольно низок, но использование меди в составляющих водопровода может способствовать значительному повышению ее концентрации в водопроводной воде. Концентрация меди более 3 мг/л может вызвать острое нарушение функции желудочно-кишечного тракта, которое будет сопровождаться тошнотой, рвотой, диареей. У людей, страдающих либо перенесших заболевания печени (например, вирусный гепатит), собственный обмен меди в организме нарушен, поэтому длительное ее употребление с водой может повлечь за собой развитие цирроза печени. Наиболее чувствительны к повышенной концентрации меди в воде грудные дети, находящиеся на искусственном вскармливании. У них еще в младенческом возрасте при употреблении такой воды существует реальная угроза развития цирроза печени.
Безопасная суточная доза меди составляет 0,5 мг/кг массы тела. Исходя из этой дозы рассчитывается предельно допустимая концентрация меди в питьевой воде: 1–2 мг/л.
Железо (Fe) – это один из основных элементов природной воды, в которой его концентрация в среднем колеблется от 0,5 до 50 мг/л. Иными источниками железа в водопроводной питьевой воде являются железосодержащие коагулянты, которые используются в процессах водоподготовки. Это может быть железо, проникающее в водопроводную воду из участков стальных и чугунных водопроводных труб, подвергшихся коррозии.
При повышенном содержании железа в питьевой воде она приобретает ржавый цвет и металлический привкус. Такая вода непригодна к употреблению.
Регулярное употребление питьевой воды с повышенным содержанием железа, то есть более 0,4–1 мг/кг массы тела в день, может привести к развитию заболевания, которое носит название гемохроматоза. Оно характеризуется отложением соединений железа в органах и тканях человека. Помимо этого очень высокие дозы железа в воде могут быть смертельными для организма; эти цифры колеблются в пределах от 40 до 250 мг/кг массы тела. При этом развивается геморрагический распад и отслойка участков слизистой оболочки желудка.
Безопасная суточная доза железа составляет 0,8 мг/кг массы тела, а предельно допустимая концентрация железа в питьевой воде – 0,3 мг/л.
Источниками свинца (Рb) в питьевой водопроводной 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.
При употреблении воды с повышенным содержанием свинца могут развиваться острые или хронические отравления организма человека. Острое отравление свинцом опасно тем, что может привести к смертельному исходу.
Хроническое отравление свинцом развивается при постоянном употреблении малых концентраций свинца. Этот химический элемент имеет свойство накапливаться в тканях организма, а симптомы отравления появляются при достижении концентрации свинца в крови 40–60 мг/100 мл. При этом наблюдаются поражения центральной и периферической нервной систем, кишечника, почек. Свинец откладывается практически во всех органах и тканях человеческого организма, однако его излюбленная локализация – это волосы, ногти, слизистая оболочка десен (так называемая свинцовая кайма на деснах). Основной механизм действия свинца на организм сводится к тому, что он блокирует работу ферментов, которые участвуют в синтезе гемоглобина. В результате таких патологических процессов красные кровяные тельца утрачивают свою способность переносить кислород, развиваются анемия и хроническая недостаточность организма в кислороде.
Помимо нарушения кислородного транспорта свинец блокирует образование витамина D, который необходим для отложения кальция в костях. Употребление воды с высоким содержанием свинца беременными женщинами повышает риск преждевременных родов и развития врожденных уродств у плода.
Предельно допустимая концентрация свинца в водопроводной воде не должна превышать 0,01 мг/л.
Поступление фтора (F) в организм человека зависит от содержания его в питьевой воде и пище. Рекомендуемое содержание фтора в питьевой воде в условиях российского климата не должно превышать 1,2 мг/л.
При недостаточном поступлении фтора в организм может развиться тотальный кариес зубов. Повысить поступление фтора можно путем специального фторирования водопроводной воды.
Сероводород (H2S) – это газ, который в концентрации более 0,05 мг/л придает водопроводной воде неприятный запах, напоминающий запах тухлых яиц. В воде, хорошо обогащенной кислородом, сероводород окисляется и запах исчезает.
При употреблении внутрь сероводород не опасен. Опасными могут быть соединения серы, такие как сульфиды, которые повреждают слизистую оболочку пищеварительного тракта, вызывают тошноту, рвоту, боли в животе. Смертельная доза сульфида натрия для человека составляет 10–15 г.
Цинк (Zn) содержится практически во всех продуктах, и в воде в том числе. В ней он присутствует в виде солей и органических соединений. Его содержание в природной воде не превышает 0,05 мг/л, но в водопроводной питьевой воде его концентрация может быть выше за счет дополнительного поступления из водопроводных труб. Максимально допустимая суточная доза цинка составляет 1 мг/кг массы тела. Высокое содержание солей цинка в питьевой воде может вызвать серьезное отравление организма человека. При однократном употреблении 500 мг сульфата цинка наблюдаются лихорадка, тошнота, рвота, боли в желудке, диарея, которая появляется через 12–13 часов после употребления повышенной дозы цинка. Ежедневное употребление 440 мг солей цинка вызывает образование эрозий на слизистой оболочке желудка. При ежедневном употреблении 80–150 мг солей цинка развивается повышение фракций холестерина крови.
Установлено, что уровень солей цинка в водопроводной питьевой воде более 3 мг/л делает ее непригодной к употреблению.
Алюминий (Аl) присутствует в природной воде. Содержание алюминия в грунтовых водах колеблется в пределах 14–290 мг/л, а в поверхностных водах составляет 16–1170 мг/л. Сульфат алюминия широко используется 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 от 5 до 20 мг алюминия, значительная доза которого поступает с питьевой водой (остаточный сульфат алюминия).
При изучении влияния на организм человека соединений алюминия было установлено, что этот химический элемент в больших количествах может вызывать повреждение нервной системы. Алюминий способствует развитию прогрессирующих параличей мышц, возможна смерть из-за остановки дыхания и прекращения сердечной деятельности. Алюминий может вызвать дрожание головы, кистей рук, нижней челюсти, стоп.
В обычных условиях неорганическая ртуть (Hg) присутствует в природной воде в концентрациях менее 0,5 мг/л. Уровень ртути в воде может повышаться в результате ее техногенных и других загрязнений.
Негативное влияние ртути на организм человека заключается в повреждении любой ткани, с которой она контактирует, но самый большой вред ртуть наносит нервной системе и почкам.
Употребление внутрь дозы ртути, превышающей предельно допустимую, вызывает нарушение психики, потерю кожной чувствительности, слуха, зрения, речи, клонические судороги, сердечно-сосудистый коллапс и шок. Также происходит ослабление сердечной деятельности и расширение сосудов, что приводит к падению давления в артериях до такого низкого уровня, при котором поддержание жизненных функций организма невозможно. Соединения ртути провоцируют развитие острой почечной недостаточности, тяжелых заболеваний пищеварительного тракта.
