Про мінеральний склад питних вод і здоров'я людини: «жива» або «мертва» вода

Андрусишина И.Н., к.б.н.

Вода — найважливіший фактор формування внутрішнього середовища організму і водночас один з факторів зовнішнього середовища. Там, де немає води, немає життя. У воді відбуваються всі процеси, характерні для живих організмів, що населяють нашу Землю. Нестача води (дегідратація) може призвести до порушення всіх функцій організму і навіть загибелі. Відомо, що доросла людина на 60% складається з води і зменшення цього показника на 10% викликає незворотні зміни. Тканинний обмін, процеси життєдіяльності протікають у водному середовищі. Вода бере активну участь в так званому водно-сольовому обміні. Процеси травлення і дихання протікають нормально в разі достатньої кількості води в організмі. Велика роль води й для видільної функції організму, що сприяє нормальному функціонуванню сечовидільної системи. Вода — універсальний розчинник. Вона розчиняє всі фізіологічно активні речовини. Вода — це рідка фаза, що має певну фізичну і хімічну структуру, яка і визначає її здатність як розчинника. Живі організми, що споживають воду з різною структурою, розвиваються і зростають по-різному. Тому структуру води можна розглядати як найважливіший біологічний фактор. На структуру води значною мірою впливає її іонний склад.

Мінеральний склад вод може широко варіюватися в залежності від геологічних умов даної місцевості. Природні води містять невелику кількість розчинених газів, мінеральних та органічних речовин натурального походження. Загальні концентрації речовин, розчинених у воді високої якості, можуть досягати 102 мг/л. Відомості про те, що вода може містити небажані компоненти, є відправною точкою для створення стандартів, що нормують якість питної води. Міжнародні норми, що регламентують гранично допустимі концентрації органічних і неорганічних речовин, а також мікроорганізмів, існують у багатьох країнах світу. Ці норми є гарантією безпеки питної води. Наслідки можливі при вживанні повністю демінералізованої води, не розглядаються, в зв'язку з тим, що в природі така вода практично не зустрічається, крім, можливо, дощової води та природного льоду. Однак дощова вода і лід не використовуються в системах водопостачання розвинених країн, в яких існують певні норми якості питної води. Як правило, користування такою водою — це окремий випадок. Більшість натуральних вод небагаті мінералами, мають невисоку твердість (недолік двовалентних іонів), а тверді води часто пом'якшують штучно.

Знання про те, як важливі мінеральні речовини та інші складові в питній воді, налічують тисячі років і згадуються вже в давньоіндійських Ведах. У книзі "Рігведа" властивості хорошої питної води описуються наступним чином: «шиїтам (прохолодна), Сушіхі (чиста), Сівам (повинна бути біологічно цінною, містити мінерали, а також слідові кількості багатьох елементів), Істхам (прозора), Вімалам лаху Шадгунам (показник pH повинен бути в межах норми)».

Шумери, що жили в III ст.до н.е. в Месопотамії надавали особливу ваги лікуванню водними настоями. Саме слово «лікар» - шумерського походження і буквально означає: «знає воду». Крім того, що шумери належать багато винаходів якими користується сучасна людина — колесо, обпалена цегла, системи зрошення і пиво. Ваза Ентемена (збереглася до наших днів) виготовлена ювелірам за вказівкою царя з міді та срібла, завдяки насиченню іонами металів тривалий час зберігала воду, що було дуже важливо в умовах жаркого клімату Шумеру. Спочатку шумерологи переклали напис в тому значенні, що ваза Ентемени призначалася «для зберігання світлого жиру». Це викликало здивування фахівців, оскільки у вазі не було виявлено навіть ознак жиру. Однак значок означає поняття «жир» має й інше значення - «ліки». Точно також значок «світлий» може означати - «прозорий». Таким чином стає зрозуміло, що «прозорі ліки» - це водний настій.

Питання про вплив на організм мінеральних речовин, що часто містяться у водному середовищі, є в даний час дуже актуальними у зв'язку з використанням для питних цілей штучно опріснених вод. Як відомо, вміст солей в різних джерелах схильний до великих коливань, особливо високий вміст їх відзначається на Уралі, Донбасі, Середній Азії та Казахстані.

Просто очищена від солей вода — це вода «мертва». «Мертва» не в сенсі «отруйна», а просто ніяка, порожня. Цю різницю добре відчули гірські народи. Вони вживають чисту, але «мертву», позбавлену мікроелементів талу льодовикову воду. Тому горяни особливо цінували мінеральні підземні джерела, називаючи їх не інакше, як «кров'ю землі» і справедливо вважаючи джерелом сили та здоров'я.

Водночас, на думку експертів, ВООЗ, використання для пиття морської води веде до прогресуючого зневоднення організму, порушення його кислотно-лужного стану, збільшення залишкового азоту в крові, ослаблення серцевої діяльності, посилення почуття спраги, різкого занепаду сил і нерідко летального результату.
Мікромінерального голоду, що пов'язаний з вживанням знесоленої льодовикової води, ті ж народи Кавказу запобігали регулярним вживанням сухого вина, яке ввібрало багатий і збалансований мінеральний фон гірської грунту. До речі, саме багатий «мікроелементний букет» місцевих вин геронтологи вважають одним із секретів кавказького довголіття.

Доречі, на відміну від горян кавказьких, швейцарські горяни, що не пили мінеральної води та сухого вина, довгожительством не відрізнялися. Більш того, саме швейцарці частіше за інших європейців хворіли на ендемічний зоб — хворобу щитовидної залози, пов'язану з нестачею йоду. Не випадково, що ювілярам заведено бажати саме кавказького, а не «швейцарського» довголіття.

Місцевості з підвищеним або зниженим вмістом мікроелементів називаються біогеохімічними провінціями. На території України до таких біогеохімічним провінцій можна віднести деякі області Західної України (Тернопільська, Львівська та, перш за все, Закарпатська), де відзначається низький вміст у воді та грунті солей I та Mo, а також Донбаський регіон, який характеризується надлишком у воді та грунті В і Zn.

Біогеохімічні ендемії являють собою захворювання, пов'язані зі споживанням води, яка містить неадекватну (підвищену або знижену) гігієнічним вимогам кількість мікроелементів. До числа найбільш поширених біогеохімічних ендемій відносять: флюороз (зумовлений високим вмістом в воді F (понад 2 мг/л); карієс (причиною якого є недостатність F, як в харчовому раціоні людини, так і в питній воді (менше ніж 0,7 мг/л); ендемічний зоб (виникає внаслідок дефіциту I в воді); молібденовий артрит або ендемічна подагра (зумовлені підвищеним вмістом Мо в воді ); «уровська» хвороба (причиною її є підвищена концентрація в питній воді Sr, який є антагоністом Са (основними клінічними проявами є порушення міцності кісткової тканини), борний ентерит, що виникає внаслідок надлишку його в воді.

У більшості людей деякі життєво важливі мікроелементи знаходяться в дефіциті, а токсичні мікроелементи — в надлишку. Причина цього — порушена екологія, низька якість харчових продуктів. Жителі великих міст страждають від надлишку в організмі важких металів. Особливо гнітючим є досвід минулих років. Ось кілька прикладів отруєння важкими металами, які надходять в організм людини з водою.

Отруєння миш'яком (As) відомі при вживанні питної води в районах розробки поліметалічних руд з підвищеним вмістом в них As. У прийнятому стандарті для питної води встановлено гранично допустиму концентрацію миш'яку (0,05 мг/л). Перші згадки про захворювання такого роду відносяться до середини XIX століття. Серед населення одного з міст Сілезії з'явилися випадки масового захворювання з характерними клінічними ознаками — наростами-мозолями на шкірі стоп, що отримали назву «копитна хвороба». За даними вітчизняних дослідників, вживання води, що містить 0,2-1 мг/л миш'яку, викликає розлад центральної (особливо периферичної) нервової системи з подальшим розвитком поліневритів.

Симптоми отруєння миш'яком

Про небезпеку для здоров'я вмісту у воді свинцю (Pb) гігієністи вперше заговорили в зв'язку з масовими інтоксикаціями, які виникли при використанні на водопроводах свинцевих труб. Випадки отруєння свинцем характеризуються тяжкими ураженнями ЦНС в результаті споживання водопровідної води з високим його вмістом. Однак підвищені концентрації свинцю можуть зустрічатися і в підземних водах. Вода вважається нешкідливою в тому випадку, якщо вміст в ній свинцю не більше 0,03 мг/л.

Напередодні чергової зустрічі в верхах лідерів колишнього СРСР і США, весь світ облетіло повідомлення про раптове захворювання тодішнього президента США Дж.Буша, яке, як вважалося спочатку, мало аутоімунний характер. Цікавим було й те, що аналогічні симптоми були виявлені у його дружини Барбари та навіть у улюбленця президентської сім'ї пса спанієля. Hу, а причиною, як з'ясувалося згодом, виявилися свинцеві труби водопровідної системи Білого Дому, які були закладені більш, ніж 200 років тому, і фактично до кінця ХХ століття не піддавалися ні реконструкції, ні ремонту.

Ще одним надзвичайно характерним захворюванням викликаним впливом через воду кадмієм (Cd) є зареєстрована вперше в 1964 році в Японії (басейн річки Джанси, префектура Токіо) хвороба ітай-ітай («ітай» в перекладі з японської означає «боляче»). Аналогічні випадки захворювань спостерігалися в Льєжі (Бельгія), графстві шифон (Великобританія) т.ін. Відомо, що кадмій, накопичуючись в нирках, викликає гіпертонію, послаблює імунітет організму, має негативний вплив на розумові здібності людини, тому що витісняє необхідний для нормальної роботи мозку цинк, а кальцій з кісткової тканини.

З надходженням в організм людини разом з питною водою сполук ртуті (Hg) пов'язано захворювання Миномата, яке вперше було виявлено в 1954 році також в Японії в місті з однойменною назвою (півострів Кюсю) серед сімей рибалок. Захворювання характеризувалося розвитком церебрального паралічу з поступовою втратою інтелекту.

Спостерігалися захворювання, пов'язані з високим вмістом талію (TI) в питній воді (США, Великобританія). До речі, ця версія до сих пір залишається однією з найбільш ймовірних і в плані пояснення випадків алопеції (1988-90 роки) серед дитячого населення українського міста Чернівці.

Вода більшості поверхневих джерел водопостачання України характеризується помірним і високим рівнем забруднення. Пріоритетними забруднювачами протягом багатьох років залишаються органічні сполуки, завислі речовини, нафтопродукти, феноли, ПАР, важкі метали та ін.

Так, присутність у воді заліза не загрожує нашому здоров'ю. Однак підвищений вміст його в воді (понад 0,3 мг/л) у вигляді гідрокарбонатів, сульфатів, хлоридів, органічних комплексних сполук або у вигляді високодисперсної суспензії надає воді неприємний смак, викликає розвиток залізобактерій, відкладення осаду в трубах та їх засмічення. Якщо в такій воді випрати білизну, на ній залишаться іржаві плями. При вживанні для пиття води з вмістом заліза вище нормативу людина ризикує набути різних захворювань печінки, алергічних реакцій, тощо.

Підвищений вміст мангану у воді має мутагенну дію на людину. При рівнях в системі водопостачання, що перевищують 0,1 мг/л, манган призводить до появи плям на сантехнічному обладнанні та білизні, а також до неприємного присмаку напоїв. Присутність мангану в питній воді може викликати накопичення відкладень в системі розподілу. Навіть при концентрації 0,02 мг/л манган часто утворює плівку на трубах, яка відшаровується у вигляді чорного осаду.

Вміст у воді катіонів кальцію та магнію надає воді так звану твердість. Водночас магній і кальцій — два елементи, що надходять в організм людини з води в істотних кількостях. Постійне внутрішнє вживання води з підвищеною твердістю призводить до накопичення солей в організмі і, в кінцевому підсумку, до захворювань суглобів (артрити, поліартрити), до утворення каменів в нирках, жовчному і сечовому міхурах. Однак вода з низькою твердістю сприяє виникненню серцево-судинних захворювань і розвитку остеопорозу кісткової системи. Оптимальний фізіологічний рівень твердості становить 3,0- 3,5 мг-екв/л. Сильно насичена солями вода заподіює масу незручностей: в ній важче розварюються овочі та м'ясо, при пранні збільшується витрата мила, накип псує чайники та котли. Твердість вища 4,5 мг-екв/л призводить до інтенсивного накопичення осаду в системі водопостачання і на сантехніці, заважає роботі побутових приладів.

Алюміній (Al) потрапляє в природні води природним шляхом при частковому розчиненні глин та алюмосилікатів, а також в результаті шкідливих викидів окремих виробництв, з атмосферними опадами або стічними водами. Солі алюмінію також широко використовуються, як коагулянти у процесах водопідготовки для комунальних потреб. Дослідження показують, що 54,4% алюмінію надходять з водою. При цьому токсичність алюмінію проявляється у впливі на обмін речовин, особливо мінеральний, на функцію нервової системи, в здатності діяти безпосередньо на клітини — їх розмноження і зростання. Надлишок солей алюмінію знижує затримку кальцію в організмі, зменшує адсорбцію фосфору, одночасно в 10-20 разів збільшується вміст алюмінію в кістках, печінці, сім'яниках, мозку і в паращитовидній залозі. До найважливіших клінічних проявів нейротоксичної дії відносять порушення рухової активності, судоми, зниження або втрату пам'яті, психопатичні реакції. У деяких дослідженнях алюміній пов'язують з ураженнями мозку, характерний для хвороби Альцгеймера (в волоссі хворих спостерігається підвищений вміст алюмінію).

Виявлення та усунення можливого несприятливого впливу хімічного складу питної води на організм є важливими факторами збереження здоров'я населення. Проблема недостатньої якості питної води, як і її об'єктивно існуючі причини і їх наслідки для здоров'я, високо актуальні для всіх країн в світі.

Без жодного перебільшення можна сказати, що високоякісна вода, що відповідає санітарно-гігієнічним і епідеміологічним вимогам, є одним з неодмінних умов збереження здоров'я людей. Але щоб вона приносила користь, її необхідно очистити від будь-яких шкідливих домішок і доставити чистою людині.

За останні роки погляд на воду змінився. Про неї все частіше стали говорити не тільки лікарі-гігієністи, а й біологи, інженери, будівельники, економісти, політичні діячі. Та й зрозуміло — бурхливий розвиток суспільного виробництва і містобудування, зростання матеріального добробуту, культурного рівня населення постійно збільшують потребу у воді, змушують більш раціонально її використовувати.

Якщо людина систематично споживає воду, що містить шкідливі речовини в кількостях, що перевищують допустимі, то їх негативний вплив відображається не тільки на її здоров'ї, але і на здоров'я наступних поколінь. Систематичне споживання недоброякісної води — вірний шлях виродження нації.

"Матеріали для публікації надані журналом" Вода і водоочисні технології "