О минеральном составе питьевых вод и здоровье человека: «живая» или «мертвая» вода

Андрусишина И.Н., к.б.н.

Вода – важнейший фактор формирования внутренней среды организма и в то же время один из факторов внешней среды. Там, где нет воды, нет жизни. В воде происходят все процессы, характерные для живых организмов, населяющих нашу Землю. Недостаток воды (дегидратация) приводит к нарушению всех функций организма и даже гибели. Известно, что взрослый человек на 60% состоит из воды и уменьшение этого показателя даже на 10% вызывает необратимые изменения. Тканевой обмен, процессы жизнедеятельности протекают в водной среде. Вода принимает активное участие в так называемом водно-солевом обмене. Процессы пищеварения и дыхания протекают нормально в случае достаточного количества воды в организме. Велика роль воды и в выделительной функции организма, что способствует нормальному функционированию мочевыделительной системы. Вода – универсальный растворитель. Она растворяет все физиологически активные вещества. Вода – это жидкая фаза, имеющая определенную физическую и химическую структуру, которая и определяет ее способность как растворителя. Живые организмы, потребляющие воду с разной структурой, развиваются и растут по-разному. Поэтому структуру воды можно рассматривать как важнейший биологический фактор. На структуру воды в значительной степени влияет ее ионный состав.

Минеральный состав вод может широко варьироваться в зависимости от геологических условий данной местности. Природные воды содержат небольшое количество растворенных газов, минеральных и органических веществ натурального происхождения. Общие концентрации веществ, растворенных в воде высокого качества, могут достигать 102 мг/л. Сведения о том, что вода может содержать нежелательные компоненты, являются отправной точкой для создания руководства и норм по качеству питьевой воды. Международные нормы, регламентирующие предельно допустимые концентрации органических и неорганических веществ, а также микроорганизмов, существуют во многих странах мира. Эти нормы являются гарантией безопасности питьевой воды. Последствия, возможные при употреблении полностью деминерализованной воды, не рассматриваются, в связи с тем, что в природе такая вода фактически не встречается, кроме, возможно, дождевой воды и природного льда. Однако дождевая вода и лед не используются в системах водоснабжения развитых стран, в которых существуют определенные нормы качества питьевой воды. Как правило, пользование такой водой – это частный случай. Многие натуральные воды небогаты минералами, имеют невысокую жесткость (недостаток двухвалентных ионов), а жесткие воды часто умягчают искусственно.

Знания о том, как важны минеральные вещества и другие составляющие в питьевой воде, насчитывают тысячи лет и упоминаются уже в древнеиндийских Ведах. В книге Ригведа свойства хорошей питьевой воды описываются следующим образом: «Шиитам (прохладная), Сушихи (чистая), Сивам (должна быть биологически ценной, содержать минералы, а также следовые количества многих элементов), Истхам (прозрачная), Вималам лаху Шадгунам (показатель рН должен быть в пределах нормы)».

Шумеры жившие в III в до н.э. в Месопотамии придавали особое значение лечению водными настоями. Само слово «врач» – шумерского происхождения и буквально означает: «знающий воду». Кроме того, что шумерам принадлежат многие изобретения которыми пользуется современный человек - колесо, обожжённый кирпич, системы орошения и пиво. Ваза Энтемена (сохранилась до наших дней), изготовленная ювелиром по указанию царя из меди и серебра, благодаря насыщению ионами металлов длительное время сохраняла воду, что было очень важно в условиях жаркого климата Шумера. Первоначально шумерологи перевели надпись в том значении, что ваза Энтемены предназначалась «для хранения светлого жира». Это вызывало удивление специалистов, поскольку в вазе не было обнаружено даже признаков жира. Однако значок обозначающий понятие «жир» имеет и другое значение – «лекарство». Точно также значок «светлый» может означать – «прозрачный». Таким образом становится понятно, что «прозрачное лекарство» – это водный настой.

Вопрос о влиянии на организм минеральных веществ, часто находящихся в водной среде, является в настоящее время весьма актуальным в связи с использованием для питьевых целей искусственно опресненных вод. Как известно, содержание солей в различных водоисточниках подвержено большим колебаниям, особенно высокое содержание их отмечается на Урале, Донбассе, Средней Азии и Казахстане.

Просто очищенная от солей вода — это вода «мертвая». «Мертвая» не в смысле «ядовитая», а просто никакая, пустая. Эту разницу хорошо прочувствовали горные народы. Они употребляют чистую, но «мертвую», лишенную микроэлементов талую ледниковую воду. Поэтому горцы особо ценили минеральные подземные источники, называя их не иначе, как «кровью земли» и справедливо считая источником силы и здоровья.

В то же время, по мнению экспертов, ВОЗ, использование для питья морской воды ведет к прогрессирующему обезвоживанию организма, нарушению его кислотно-щелочного состояния, увеличению остаточного азота в крови, ослаблению сердечной деятельности, усилению чувства жажды, резкому упадку сил и нередко летальному исходу.
Микроминеральный голод, связанный с употреблением бессолевой ледниковой воды, те же народы Кавказа предупреждали регулярным употреблением сухого вина, впитавшего богатый и сбалансированный минеральный фон горной почвы. Кстати, именно богатый «микроэлементный букет» местных вин геронтологи считают одним из секретов кавказского долгожительства.

Кстати, в отличие от горцев кавказских, швейцарские горцы, минеральной воды и сухого вина не пившие, долгожительством не отличались. Более того, именно швейцарцы чаще других европейцев болели эндемическим зобом — болезнью щитовидной железы, связанной с нехваткой йода. Неслучайно, что юбилярам принято желать именно кавказского, а не «швейцарского» долголетия.

Местности с повышенным или пониженным содержанием микроэлементов называются биогеохимическими провинциями. Hа территории Украины к таким биогеохимическим провинциям можно отнести некоторые области Западной Украины (Тернопольская, Львовская и, прежде всего, Закарпатская), где отмечается низкое содержание в воде и почве I и Мо, а также Донбасский регион, характеризующийся избытком в воде и почве В и Zn.

Биогеохимические эндемии представляют собой заболевания, связанные с потреблением воды, которая вмещает неадекватное гигиеническим требованиям (повышенное или пониженное) количество микроэлементов. К числу наиболее распространенных биогеохимически эндемий относят: флюороз (обусловленный высоким содержанием в воде F (более 2 мг/л)); кариес (причиной которого является недостаточность F как в пищевом рационе человека, таки в питьевой воде (менее 0,7 мг/л); эндемический зоб (возникает вследствие дефицита I в воде); молибденовый артрит или эндемическая подагра (обусловлены повышенным содержанием Мо в воде); «уровская» болезнь (причиной ее является повышенная концентрация в питьевой воде Sr, который является антагонистом Са, а основными клиническими проявлениями есть нарушение прочности костной ткани); борный энтерит, возникающий вследствие избытка содержания В в воде.

У большинства людей некоторые жизненно важные микроэлементы находятся в дефиците, а токсичные микроэлементы - в избытке. Причина этому – нарушенная экология, низкое качество продуктов питания. Жители крупных городов страдают от избытка в организме тяжелых металлов. Особенно удручающий опыт прошлых лет. Вот несколько примеров отравления тяжелыми металлами, поступающими в организм человека с водой.

Отравления мышьяком (As) известны при употреблении питьевой воды в районах разработки полиметаллических руд с повышенным содержанием в них As. В принятом стандарте для питьевой воды установлена предельно допустимая концентрация мышьяка (0,05 мг/л). Первые упоминания о заболевании такого рода относятся к середине XIX века. Среди населения одного из городов Силезии появились случаи массового заболевания с характерными клиническими признаками - наростами-мозолями на коже стоп, получившие название «копытная болезнь». По данным отечественных исследователей, употребление воды, содержащей 0,2-1 мг/л мышьяка, вызывает расстройство центральной, и особенно периферической, нервной системы с последующим развитием полиневритов.

Симптомы отравления мышьяком

Об опасности для здоровья содержания в воде свинца (Pb) гигиенисты впервые заговорили в связи с массовыми интоксикациями, которые возникли при использовании на водопроводах свинцовых труб. Случаи отравления свинцом характеризуются тяжелым поражением ЦHС в результате потребления водопроводной воды с высоким его содержанием. Однако повышенные концентрации свинца могут встречаться в подземных водах. Вода считается безвредной в том случае, если содержание в ней свинца не более 0,03 мг/л.

Накануне очередной встречи в верхах лидеров бывшего СССР и США, весь мир облетело сообщение о внезапном заболевании тогдашнего президента США Дж. Буша, которое, как считалось сначала, носило автоиммунный характер. Интересным было и то, что аналогичные симптомы были выявлены у его жены Барбары и даже у любимца президентской семьи пса спаниеля. Hу, а причиной, как выяснилось впоследствии, оказались свинцовые трубки водопроводной системы Белого Дома, которые были заложены более, чем 200 лет назад, и фактически до конца ХХ века не подлежали ни реконструкции, ни ремонту.

Еще одним чрезвычайно характерным заболеванием, вызванным воздействием через воду кадмия (Cd), является зарегистрированная впервые в 1964 году в Японии (бассейн реки Джанси, префектура Токио) болезнь итай-итай («итай» в переводе с японского означает «больно»). Аналогичные случаи заболеваний наблюдались в Льеже (Бельгия), графстве Шифон (Великобритания) и др. Известно, что кадмий, накапливаясь в почках, вызывает гипертонию, ослабляет иммунитет организма, оказывает негативное воздействие на умственные способности человека, т.к. вытесняет необходимый для нормальной работы мозга цинк, а кальций из костной ткани.

С поступлением в организм человека вместе с питьевой водой соединений ртути (Hg) связано заболевание Миномата, которое впервые было обнаружена в 1954 году также в Японии в городе с одноименным названием (полуостров Кюсю) среди семей рыбаков. Заболевание характеризовалось развитием церебрального паралича с постепенной потерей интеллекта.

Наблюдались заболевания, связанные с высоким содержанием таллия (TI) в питьевой воде (США, Великобритания). Кстати, эта версия до сих пор остается одной из наиболее вероятных и в плане объяснения случаев алопеции (1988-90 годы) среди детского населения украинского города Черновцах.

Вода большинства поверхностных источников водоснабжения Украины характеризуется умеренным и высоким уровнем загрязнения. Приоритетными загрязнителями на протяжении многих лет остаются органические соединения, взвешенные вещества, нефтепродукты, фенолы, СПАВ, тяжелые металлы и др.

Так, присутствие в воде железа не угрожает нашему здоровью. Однако повышенное содержание железa в воде (более 0,3 мг/л) в виде гидрокарбонатов, сульфатов, хлоридов, органических комплексных соединений или в виде высокодисперсной взвеси придает воде неприятный вкус, вызывает развитие железобактерий, отложение осадка в трубах и их засорение. Если в такой воде постирать белье, на нем останутся ржавые пятна. При употреблении для питья воды с содержанием железа выше норматива человек рискует приобрести различные заболевания печени, аллергические реакции, др.

Повышенное содержание марганца в воде оказывает мутагенное действие на человека. При уровнях в системе водоснабжения, превышающих 0,1 мг/л, марганец приводит к появлению пятен на сантехническом оборудовании и белье, а также неприятного привкуса напитков. Присутствие марганца в питьевой воде может вызывать накопление отложений в системе распределения. Даже при концентрации 0,02 мг/л марганец часто образует пленку на трубах, которая отслаивается в виде черного осадка.

Содержание в воде катионов кальция и магния обеспечивает так называемую жесткость воды. В то же время магний и кальций – два элемента, поступающих в организм человека из воды в существенных количествах. Постоянное употребление внутрь воды с повышенной жесткостью приводит к накоплению солей в организме и, в конечном итоге, к заболеваниям суставов (артриты, полиартриты), к образованию камней в почках, желчном и мочевом пузырях. Однако вода с низкой жесткостью способствует возникновению сердечно-сосудистых заболеваний и развитию остеопороза костной системы. Оптимальный физиологический уровень жесткости составляет 3,0 - 3,5 мг-экв/л. Сильно насыщенная солями вода причиняет массу неудобств: в ней труднее развариваются овощи и мясо, при стирке увеличивается расход мыла, накипь портит чайники и котлы. Жесткость выше 4,5 мг-экв/л приводит к интенсивному накоплению осадка в системе водоснабжения и на сантехнике, мешает работе бытовых приборов.

Алюминий (Al) попадает в природные воды естественным путем при частичном растворении глин и алюмосиликатов, а также в результате вредных выбросов отдельных производств, с атмосферными осадками или сточными водами. Соли алюминия также широко используются в качестве коагулянтов в процессах водоподготовки для коммунальных нужд. Исследования показывают, что 54,4% алюминия поступает с водой. При этом токсичность алюминия проявляется во влиянии на обмен веществ, в особенности минеральный, на функцию нервной системы, в способности действовать непосредственно на клетки - их размножение и рост. Избыток солей алюминия снижает задержку кальция в организме, уменьшает адсорбцию фосфора, одновременно в 10-20 раз увеличивается содержание алюминия в костях, печени, семенниках, мозге и в паращитовидной железе. К важнейшим клиническим проявлениям нейротоксического действия относят нарушение двигательной активности, судороги, снижение или потерю памяти, психопатические реакции. В некоторых исследованиях алюминий связывают с поражениями мозга, характерными для болезни Альцгеймера (в волосах больных наблюдается повышенное содержание алюминия).

Выявление и устранение возможного неблагоприятного воздействия химического состава питьевой воды на организм являются важными факторами сохранения здоровья населения. Проблема недостаточного качества питьевой воды, как и ее объективно существующие причины и их последствия для здоровья, высоко актуальные для всех стран в мире.

Без всякого преувеличения можно сказать, что высококачественная вода, отвечающая санитарно-гигиеническим и эпидемиологическим требованиям, является одним из непременных условий сохранения здоровья людей. Но чтобы она приносила пользу, ее необходимо очистить от всяких вредных примесей и доставить чистой человеку.

За последние годы взгляд на воду изменился. О ней все чаще стали говорить не только врачи-гигиенисты, но и биологи, инженеры, строители, экономисты, политические деятели. Да и понятно – бурное развитие общественного производства и градостроительства, рост материального благосостояния, культурного уровня населения постоянно увеличивают потребность в воде, заставляют более рационально ее использовать.

Если человек систематически потребляет воду, содержащую вредные вещества в количествах, превышающих допустимые, то их отрицательное влияние отражается не только на его здоровье, но и на здоровье следующих поколений. Систематическое потребление недоброкачественной воды - верный путь вырождения нации.

"Материалы для публикации предоставлены журналом "Вода и водоочистные технологии"