Юрий Новиков - Вода и жизнь на Земле
Из других микроэлементов, вызывающих заболевания у человека, можно назвать свинец и мышьяк. Опасны случаи отравления свинцом при использовании свинцовых труб для водопровода. В Советском Союзе применение свинцовых труб запрещено законом.
Отравления мышьяком известны при употреблении питьевой воды в районах разработки полиметаллических руд с повышенным содержанием в них мышьяка. В Канаде в 1934 г. наблюдались отравления при использовании для питья воды из колодцев, которые питались водой из известняков, содержащих мышьяковистое железо.
В принятом в СССР стандарте для питьевой воды установлена предельно допустимая концентрация мышьяка (0,05 мг/л).
Г. Н. Красовский и др. (1978 г.) изучили влияние свинца на организм. Для установления безопасных концентраций свинца в воде с учетом его общетоксического, гонадотоксического и мутагенного эффектов, исследователи провели кратковременные и длительные эксперименты. Наименьшей концентрацией свинца, при которой проявлялись общетоксический и гонадотоксический эффекты, оказалась доза 0,05 мг/л. Свинец можно рассматривать как слабый мутаген: доза в 0,05 мг/л вызывает незначительное увеличение хромосомных аберраций. Концентрация свинца 0,03 мг/л таких изменений не дает.
В некоторых водоисточниках Прибалтики, Украины, Западной Сибири, Казахстана отмечено повышение содержания бора — свыше 2–6 мг/л. Как известно, бор относится к соединениям, обладающим широким спектром действия на различные системы и функции организма, в том числе и на центральную нервную систему. A. Л. Борисов установил выраженный гонадотоксический эффект бора в условиях перорального поступления в течение 30 дней. Лимитирующим показателем вредности при допустимой концентрации бора в питьевой воде является его влияние на здоровье населения.
Гигиеническим нормативом считается концентрация бора, равная 0,5 мг/л.
В последнее время на водопроводных станциях в качестве коагулянта широко применяется сернокислый алюминий. При коагуляции избыточными дозами этого вещества может возрастать мутность воды, причем она сохраняется даже при концентрации 0,5 мг/л, которая считается предельно допустимой для питьевой воды. Избыточные концентрации алюминия придают воде неприятный вяжущий привкус.
Качества питьевой воды длительно сохраняются благодаря ее обогащению ионами серебра (в концентрации 0,05—0,4 мг/л). Не удивительно, что использование серебра в фармакологической практике породило понятие о его безвредности. Между тем в литературе описаны поражения организма, вызванные препаратами серебра и именуемые аргириями. В хронических опытах на животных концентрации ионов серебра на уровне 5 мг/л и 0,5 мг/л снижали иммунологическую активность организма (по показателю фагоцитоза); отмечались изменения сосудистой, нервной и глиозной ткани головного и спинного мозга. Эти дозы нарушали условнорефлекторную деятельность крыс. Концентрации серебра 0,05 мг/л и 0,005 мг/л подобных изменений не вызывали. Употребление воды с концентрацией серебра 20 мг/л оказывает неблагоприятное воздействие на процессы синтеза и распада аминокислот, что может отрицательно сказываться на синтезе белков и ферментов.
Для определения мутагенного эффекта была исследована вода, в которой содержалось азотнокислое серебро (0,02 мг/л). В результате была установлена предельно допустимая концентрация ионов серебра в воде — 0,05 мг/л.
Долгое время присутствие в воде нитратов рассматривали как косвенный признак бытового загрязнения, так как нитраты являются конечным продуктом распада органических веществ, попадающих в водоисточник главным образом с загрязнением. Например, в загрязненных колодцах их содержание достигает 100 мг/л и более. Однако повышенные концентрации нитратов были обнаружены и в природных подземных водах, в которых нитраты образуются в результате восстановительных процессов, протекающих в почве и воде.
При включении в ГОСТ 2874—73 «Вода питьевая» допустимого содержания нитратов опирались на результаты отечественных и зарубежных исследований о возникновении водно-нитратной метгемоглобинемии. Согласно современной теории, нитраты в кишечнике человека восстанавливаются в нитриты под влиянием обитающих там бактерий. Всасывание нитритов ведет к образованию метгемоглобина и к частичной инактивации гемоглобина. Таким образом, в основе заболевания лежит та или иная степень кислородного голодания, симптомы которого проявляются в первую очередь у детей, особенно грудного возраста, которые болеют этой формой преимущественно при искусственном вскармливании (разведении сухих молочных смесей водой, содержащей нитраты) или при употреблении этой воды для питья. Дети старшего возраста менее подвержены этому заболеванию, так как у них сильнее выражены компенсаторные механизмы. Проявление болезни у них менее тяжелое.
Употребление воды, содержащей 2—11 мг/л нитратов, не вызывает повышение в крови уровня метгемоглобина, тогда как использование воды с концентрацией 50— 100 мг/л резко его увеличивает, причем растет и число лиц с повышенным содержанием метгемоглобина. Повышение уровня метгемоглобина в крови тем больше, чем моложе ребенок (X. Ш. Капанадзе, 1961 г.). При поступлении нитратов с питьевой водой в концентрации 105 мг/л в организме теплокровных животных снижается иммунологическая реактивность и нарушается способность к формированию условнорефлекторной деятельности. Меньшие концентрации нитратов в питьевой воде (не превышающие 40 мг/л) этих изменений не вызывали (А. В. Иванов и др., 1975).
Концентрация нитратов на уровне 10 мг/л (в пересчете на N) является безопасной и принята в качестве предельно допустимой в питьевой воде.
Бериллий довольно широко распространен в природе. Он содержится в минералах, горных породах, живых организмах, а также в некоторых природных водах. Бериллий является ядом общетоксического действия с высокой степенью кумуляции, приводящим к поражению дыхательной, нервной и сердечно-сосудистой систем. Он оказывает угнетающее действие на некоторые ферменты организма и состояние красной крови. Характерной особенностью бериллия является длительный латентный период проявления интоксикации и отсутствие прямой корреляции между дозой действующего вещества, продолжительностью контакта и реакцией организма. Изучение хронического влияния малых концентраций бериллия определило его пороговую концентрацию, вызывающую функциональное нарушение эритропоэза в костном мозгу, изменения состояния красной крови и условнорефлекторной деятельности белых крыс. Она оказалась равной 0,002 мг/л. В качестве допустимого содержания бериллия в питьевой воде была предложена концентрация 0,0002 мг/л, которая не действовала вредно на организм животных (Л. А. Сажина, 1965 г.).
Молибден встречается в почвах, растениях, организме животных, а также в природных водах. В некоторых районах Армянской ССР подземные воды выявили повышенное содержание молибдена. Миграция молибдена в водах часто происходит в виде иона молибденовой кислоты. Молибден выделяется из организма довольно быстро и его кумулятивные свойства выражены слабо. Молибден: оказывает угнетающее влияние на активность костной фосфатазы, вызывает уменьшение содержания меди в организме. При избытке молибдена у животных и человека усиливается синтез ксантиноксидазы и образование мочевой кислоты, что у людей ведет к заболеванию «молибденовой подагрой». При хронической затравке животных молибден вызывает выраженные функциональные сдвиги в организме, в частности, увеличение количества сульфгидрильных групп в сыворотке крови и печени, а также уменьшение количества витамина С в печени. В качестве допустимого содержания молибдена в питьевой воде предложена концентрация на уровне 0,5 мг/л (Т. А. Асмангулян, 1965 г.).
В некоторых географических областях (биогеохимических провинциях) отмечено повышенное содержание селена. Например, в открытых водоемах биогеохимических селеновых провинций США содержание селена достигает 0,2 мг/л, а в подземных водах — до 9 мг/л. Здесь зарегистрированы заболевания людей и животных, вызванные повышенным содержанием селена во внешней среде. Селен входит в VI группу периодической системы элементов и по своим химическим свойствам занимает промежуточное положение между серой и теллуром. Согласно современным представлениям, селен обладает политропным действием на организм с преимущественным поражением печени, почек, костного мозга и центральной нервной системы. В основе токсического действия селена лежит блокада тиоловых групп ряда биологических субстратов — таких, как глютатион, цистеин и др.
Детальные исследования процесса влияния селена на животных показали, что его концентрация, равная 0,0001 мг/л, не вызывает статистически достоверных изменений ни по одному экспериментальному тесту. Эта же доза селена не выявила структурных изменений внутренних органов животных и при хроническом действии. В результате доза 0,0001 мг/л была принята в качестве гигиенического норматива селена в питьевой воде (H. П. Плетникова, 1970 г.).
