Лекция: Химический состав воды и его влияние на здоровье населения. Влияние химического состава питьевой воды на здоровье человека


ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВОДЫ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ.

В природе вода никогда не встречается в виде химически чистого соединения. Обладая свойствами универсального растворителя, она посто­янно имеет большое количество различных элементов и соединений, состав и соотношение которых определяется условиями формирования воды, соста­вом водоносных пород. Большое влияние на состав природных вод, как по­верхностных, так и подземных, оказывает техногенное их загрязнение.

Когда мы говорим о воде как причине заболеваний неинфекционной природы, мы имеем в виду влияние на здоровье человека химических при­месей, наличие и количество которых обусловлено природными особеннос­тями формирования источника водоснабжения либо техногенными и антропо­генными факторами.

Издавна с химическим (минеральным) составом воды связывалась воз­можность развития среди населения массовых заболеваний. Влияние общей минерализации воды, или суммарного солевого состава, на организм чело­века - наиболее изученный вопрос, связанный с проблемой водоснабжения. Предел минерализации питьевой воды (сухого остатка) 1000 мг/г был в свое время установлен по органолептическому признаку. Основную часть

сухого остатка пресных вод составляют хлориды и сульфаты. Эти соли об­ладают выраженным солевым или горьким вкусом, что является основанием для ограничения их содержания в воде на уровне порога ощущения:

350 мг/л для хлоридов и 500 мг/л для сульфатов.

Установлено, что нижним пределом минерализации, при котором гоме­остаз организма поддерживается адаптивными реакциями, является сухой остаток в 100 мг/л, оптимальный уровень минерализации питьевой воды находится в диапазоне 200- 400 мг/л. При этом минимальное содержание кальция должно быть не менее 25 мг/л, магния 10 мг/л.

Жесткость воды, обусловленная суммарным содержанием кальция и магния, обычно рассматривалась в хозяйственно-бытовом аспекте (образо­вание накипи, повышенный расход моющих средств, плохое разваривание мяса и овощей и т.д.). ВЫ тоже время имеется прямая высокая корреляция жесткости воды с содержанием в ней, кроме кальция и магния, еще 12 элементов и ряда анионов. Однако уже давно существовали предположения об этиологической роли солей, обусловливающих жесткость воды, в разви­тии мочекаменной болезни. Урологами выделяются даже так называемые ка­менные зоны - территории, на которых уролитиаз может считаться эндеми­ческим заболеванием. Источники питьевой воды в этих зонах характеризу­ются высокой жесткостью.

В последние годы высказано предположение, что вода с низким со­держанием солей жесткости способствует развитию сердечно-сосудистых заболеваний.

Наличие, концентрация и соотношение нитратов и нитритов в воде источников хозяйственно-питьевого водоснабжения до недавнего времени расценивались лишь как показатели санитарного состояния водоема, сви­детельствующие о степени и давности его загрязнения органическими ве­ществами. В 1945 г. были описаны 2 случая развития цианоза у детей раннего возраста, закончившиеся смертельно. Цианоз сопровождался нали­чием в крови повышенных количеств метгемоглобина, что связывалось с высоким содержанием в колодезной воде, использовавшейся для разведения детских питательных смесей, нитратов. В дальнейшем это заболевание по­лучило название водно-нитратной метгемоглобинемии. Легкие формы токси­ческой метгемоглобинемии проявляются такими симптомами как слабость, бледность, повышенная утомляемость, и при недостаточной осведомленнос­ти могут быть отнесены за счет других причин. Нитраты, как известно, не способствуют образованию метгемоглобина. Их вредное действие прояв­ляется тогда, когда в результате диспепсии, дисбактериоза в кишечнике они восстанавливаются в нитриты. Всасывание нитритов приводит к повы­шению содержания метгемоглобина в крови.

В воде обнаружено до 65 микроэлементов, содержащихся в тканях жи­вотных и растений в концентрациях, соответствующих тысячным долям про­цента и менее. Гигиеническое значение микроэлементов, определяется би­ологической ролью многих из них, поскольку они не только участвуют в минеральном обмене, но и существенно влияют на общий обмен в качестве катализаторов биохимических процессов. В настоящее время доказано био­логическое значение для животных и растений около 20 микроэлементов.

Необходимо учитывать, что ряд микроэлементов в концентрациях, встречающихся в природной воде, могут оказывать неблагоприятное влия­ние на здоровье или изменять органолептические свойства воды. Поэтому они подлежат нормированию.

Нередки случаи, когда те или иные примеси к питьевой воде, не яв­лялись непосредственной причиной болезни, оказывают косвенное небла­гоприятное влияние, ухудшая органолептические свойства воды. Наличие мути, необычный цвет, запах и привкус воды с глубокой древности служи­ли признаком ее недоброкачественности. В процессе эволюции человека выработалась защитная реакция - чувство отвращения и представление об опасности для здоровья воды с неблагоприятными органолептическими свойствами.

Установлено, что незначительные изменения органолептических свойств воды снижают секрецию желудочного сока. Вместе с тем приятные вкусовые ощущения повышают остроту зрения и частоту сокращений сердца, а неприятные понижают.

Нельзя не учитывать и эстетическое воздействие неблагоприятных органолептических свойств воды. В этой связи уместно вспомнить слова

Ф.Ф. Эрисмана: "Было бы непростительной ошибкой считать удовлетворение этого эстетического требования роскошью, т.к. здесь эстетика и гигиена сливаются настолько, что разделить их положительно не представляется возможным".

Таким образом природная вода с крайне выраженной степенью колеба­ния ее состава и свойств далеко не всегда может удовлетворить физиоло­гические и гигиенические потребности человека. В ряде случаев ее пот­ребление может вызвать неблагоприятные изменения в организме: от раз­личных случаев нарушения метаболизма до развития выраженных нозологи­ческих форм, а микробная флора природной воды способна вызвать эпиде­мические вспышки кишечных инфекционных заболеваний. Отсюда вытекает необходимость гигиенического нормирования или стандартизации состава и свойств питьевой воды, а также обработки источников водоснабжения.

 

Похожие статьи:

poznayka.org

проектная работа «Влияние водопроводной воды на здоровье человека»

Краснодарский край

Новокубанский район

МОБУООШ №32

станица Бесскорбная

Краевая научная эколого-биологическая олимпиада обучающихся

«9 класс»

«Влияние водопроводной воды на здоровье человека»

Проект выполнила:

Цема Валерия Валерьевна

Ученица 9 класса

Руководитель:

Синюкова Светлана Викторовна

2015г

Аннотация

В последнее время наблюдается кризис во взаимоотношениях природы и человека. Разрушение озонового слоя, кислотные дожди, радиоактивное загрязнение, изменение климата – это угрожающее воздействие общества, на окружающую среду. В России в каждом регионе существуют экологические проблемы.

Особое значение приобрела проблема качества питьевой воды. В нашем сельскохозяйственном регионе чистая вода имеет не менее важное значение. Наша вода загрязнена пестицидами и гербицидами, но при этом она еще имеет различный физико-химический состав.

Так как вода прямым образом влияет на здоровье человека, то меня заинтересовали следующие вопросы: Что за вода течет из нашего крана? Какие вещества содержатся в ней? Насколько безопасно ее пить? В нашем районе в водопровод подаётся вода из подземных источников. Я решила исследовать воду из нашего водопровода, т.к. вкусовые качества нашей воды оставляют желать лучшего.

В моих исследованиях мне помогала учитель географии С.В. Синюкова. Она помогала проводить опыты, а также помогла с подбором литературы.

В результате моего исследования я сделала следующие выводы:

  1. В водопроводе ст. Бесскорбной наблюдается повышенное содержание Са и Mg, а также других микроэлементов, придающих воде повышенную жесткость. Это оказывает неблагоприятное влияние на здоровье человека, особенно на мочеполовую и сердечно-сосудистую системы.

  2. Вода в водопроводе не соответствует и по физическим показателям. Вода отличается привкусом (горько-соленая).

Так как я не полностью провела исследования о влиянии воды на здоровье человека, то в дальнейшем я надеюсь проследить уровень заболеваемости, связанные с потреблением воды из водопровода.

Содержание:

Аннотация. 2

Содержание. 3

Введение. 4

  1. Состав и качество воды 5

Главные ионы. 5

Растворенные газы. 6

Биогенные вещества. 6

Органические вещества. 7

Микроэлементы. 7

  1. Методы исследования состава и качества питьевой воды. 8

    1. Исследование физических свойств воды. 8

Органолептический метод определения запаха (ГОСТ 3351). 9

Органолептический метод определения вкуса (ГОСТ 3351). 10

    1. Исследование физико-химического состава воды. 11

  1. Вода и здоровье. 12

Заключение . 13

Список литературы. 14

Введение

В последнее время наблюдается кризис во взаимоотношениях природы и человека. Разрушение озонового слоя, кислотные дожди, радиоактивное загрязнение, изменение климата – это угрожающее воздействие общества, на окружающую среду. В России в каждом регионе существуют экологические проблемы.

Особое значение приобрела проблема качества питьевой воды. Воды многих рек на всём протяжении загрязнены нефтепродуктами, фенолами, азотом, пестицидами, соединениями тяжёлых металлов.

Вода оказывает огромное влияние на здоровье человека. Для выживания живого организма ежедневно требуется определенное количество воды, поэтому свободный доступ к воде – жизненная необходимость. Однако влияние воды на здоровье и благосостояние человека этим не ограничивается, вопросы количества и качества подаваемой воды играют важную роль в сохранении здоровья, как отдельных людей, так и населенных пунктов в целом. Судя по историческим свидетельствам, ещё Гиппократ связывал качество питьевой воды со здоровьем человека: «следует знать о водах, какие воды вредны и какие очень здоровы, какие неудобства и какое благо происходит от употребления вод, так как они имеют большое влияние на здоровье человека».

Так как вода прямым образом влияет на здоровье человека, то меня заинтересовали следующие вопросы: Что за вода течет из нашего крана? Какие вещества содержатся в ней? Насколько безопасно ее пить? В нашем районе в водопровод подаётся вода из подземных источников.

Из вышесказанного вытекают цели моей работы.

Цели проекта: изучить физический и химический состав воды в ст. Бесскорбной, выяснить каким образом  качество воды влияет на здоровье человека.

1. Состав и качество воды.

1.1.       Химические компоненты природных вод.

Химические компоненты природных вод условно делят на 5 групп: 1)главные ионы; 2)растворённые газы; 3)биогенные вещества; 4)микроэлементы; 5)органические вещества.1

Главные ионы

В природных водах установлено присутствие более 70 химических элементов. Наиболее распространённые анионы: HCO3-, SO42-, Cl-, CO32-, HSiO3- и катионы: Na+, Ca2+, Mg2+, K+, Fe2+. Содержание главных ионов в пресных водах составляет 90-95% от общего солесодержания.

В природных водах постоянно присутствуют ионы Ca2+ и Mg2+, которые обуславливают общую жёсткость. Основной источник их поступления в воду – растворение пород, содержащих известняки, доломит, гипс, сложные алюмосиликаты. В санитарно-гигиеническом отношении ионы Ca2+ и Mg2+ не представляют опасности, но значительная жёсткость делает воду непригодной для химико-бытовых и производственных нужд.

Ионы Na+ и K+ встречаются почти во всех водах (соли натрия, отсутствующие в водяном паре, обуславливают переброс солей).

Гидрокарбонат-ион: наличие его в природных водах связано с растворением карбонатных пород под действием диоксида углерода. Ион HCO3- устойчив в природных водах в интервале значений pH 4,2-12. Вместе с ионами Ca2+ и Mg2+ он обуславливает карбонатную жёсткость воды.

Ионы SO42- поступают в воду в процессе растворения гипсовых пород, мирабилита, окисления сульфитов, серы и органических серосодержащих веществ. Содержание сульфат-иона лимитируется в питьевой воде (при концентрации 500 мг/л у человека может проявляться расстройство деятельности желудочно-кишечного тракта). Содержание сульфат-иона может быть достаточно высоким в водах атмосферных осадков вследствие загрязнения воздуха промышленными выбросами.Хлориды – по общему содержанию в природных водах занимают 1 место среди

анионов. Содержание их колеблется от десятых долей до тысячи мг/л и более. Они появляются в водах при растворении горных пород, содержащих хлориды. При концентрации хлорид-иона выше 300 м/л у воды появляется солоноватый привкус. Кроме того, хлориды усиливают коррозию железа в воде.

Растворённые газы

В воде содержится растворённый кислород, который необходим для окислительно-восстановительных реакций. Чем больше расходуется O2 на реакции, тем выше показатель загрязнения воды.

Биогенные вещества

К этой группе относят соединения, необходимые для жизнедеятельности водных организмов и образующиеся ими в результате обмена веществ. Это, в первую очередь, минеральные и органические соединения азота. Органические формы азота представлены белками и продуктами их распада. Неорганические соединения азота (Nh5+, NO2-, NO3-) могут образоваться при разложении азотсодержащих органических соединений, или же поступают в поверхностные воды с атмосферными осадками, при вымывании удобрений из почвы (аммонийный азот, нитраты).

Важным биогенным элементом является фосфор. Это минеральные формы содержания фосфора (ди- и гидрофосфата h3PO4- и HPO42-) и органические соединения. Увеличение концентрации до нескольких мг в литре воды способствует массовому развитию микроорганизмов в трубопроводах распределительной сети.

Соединения железа (II) содержатся только в подземных водах. Они поступают в воду при растворении железосодержащих пород под действием кислот (угольной, гуминовых и др.) В поверхностных водах концентрация соединений железа (III) незначительна вследствие почти полного гидролиза солей. Органическая форма содержания железа в воде – это сложные комплексы с гуминовыми кислотами, имеющие коричнево-бурую окраску. При концентрации ионов железа более 0,3 мг/л у воды появляется железистый привкус, а в трубопроводах возможно развитие железобактерий.

Соединения кремния встречаются в природных водах в форме различных минеральных и органических соединений. Это – кремниевая кислота, её соли(гидросиликаты и силикаты), а также частицы различных алюмосиликатов в коллоидном и взвешенном состоянии и органические соединения кремния.

Органические вещества

Основную часть органического вещества природных вод составляют гумусовые соединения, образующиеся при разложении растительных остатков. Водный гумус содержит в основном протеиновые соединения. В состав его входят также углеводы, жиры и воск.

Количество органических веществ в воде характеризуется величиной окисляемости, т.е. количеством кислорода, расходуемого на окисление примесей сильными окислителями (KMnO4, K2Cr2O7).

Микроэлементы

Элементы, содержание которых в воде составляет менее 1 мг/л, относятся к группе микроэлементов. Микроэлементы в природных водах могут находиться в виде ионов, молекул, коллоидных частиц, взвеси, входить в состав минеральных и органических комплексов.

Важное гигиеническое соединение имеют соединения йода и фтора. При недостаточном содержании йода в питьевой воде наблюдается нарушение деятельности щитовидной железы (эндемический зоб). Для профилактики жители районов с такой водой получают нужное количество йода с поваренной солью. В воде йод обычно содержится в форме иодид-иона.

Фтор в природных водах встречается в форме фторид-иона. Соединения фтора активно участвуют в процессах минерализации костной ткани и зубов. При недостаточном содержании фтора в питьевой воде наблюдается кариес зубов, а при избытке развивается заболевание зубов – флюороз (пятнистая эмаль). Природные воды содержат и ионы других микроэлементов, которые могут быть естественными компонентами природных вод или появляться в водоёмах в результате практической деятельности людей.

2. Методы определения состава и качества питьевой воды

2.1. Исследование физических свойств воды.

Программа исследования воды определяется задачей, стоящей передо мной, и может быть осуществлена по схеме полного или краткого санитарного исследования. я проводил исследования по схеме краткого химического анализа, т.к. в нём определяются самые основные показатели воды и он более оптимальный для нашего климата в отличие от полного.2

При оценке качества грунтовых вод, которая проводится по схеме краткого химического анализа, осуществляется:

А) органолептические исследования – запах, вкус, цветность, прозрачность, мутность, осадок, плёнка, различимые невооружённым глазом водные организмы;

Б) химические исследования – окисляемость, содержания аммонийного, нитритного и нитратного азота (т.е. азот, содержащий аммиак, нитриты и нитраты), общая и карбонатная жёсткость, щёлочность, наличие хлор-иона (или хлориды), общего железа;

В) бактериологические исследования – микробное число и коли индекс (т.е. бактериальный показатель)

Для исследования мы взяли воду из водопровода ст. Бесскорбной в районе МОУООШ №32.

Органолептический метод определения запаха (ГОСТ 3351)

Характер запаха мы определяем ощущением воспринимаемого запаха (землистый, хлорный, нефтепродуктов и.т.д.).

Метод определения:

В колбу мы отмеривали 100 см3 пробы воды. Горлышко колбы закрыли часовым стеклом и подогрели на водяной бане до 50-60С. Содержимое колбы несколько раз перемешиваем вращательными движениями. Сдвигая стекло в сторону, быстро определяем характер интенсивность запаха по пятибалльной системе (в таблице).

Интенсивность

Запаха

Характер проявления запаха

Оценка интенсивности запаха в баллах

Нет

Запах не ощущается

0

Очень слабая

Запах не ощущается потребителем, но обнаруживается при лабораторном исследовании.

1

Слабая

Запах замечается потребителем, если обратить на это внимание

2

Заметная

Запах легко замечается и вызывает неодобрительный отзыв о воде

3

Отчётливая

Запах обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от питья

4

Очень сильная

Запах настолько сильный, что

делает воду непригодной к употреблению

5

Органолептический метод определения вкуса (ГОСТ 3351)

Этим методом мы определяем характер и интенсивность вкуса и привкуса.

4 основные виды вкуса: солёный, кислый, сладкий, горький

Метод определения:

Характер вкуса или привкуса определяют ощущением воспринимаемого вкуса или привкуса (солёный, щелочной, металлический и.т.д.)

Испытуемую воду мы набрали в рот малыми порциями, не проглатывая, задерживаем на 3-5 с.

Интенсивность и характер вкуса и привкуса мы определяем при 20С и оцениваем по пятибалльной системе (в таблице).

Интенсивность

вкуса, привкуса

Характер проявления вкуса и привкуса

Оценка интенсивности вкуса в баллах

Нет

Вкус и привкус не ощущаются

0

Очень слабая

Вкус и привкус не ощущаются потребителем, но обнаруживается при лабораторном исследовании

1

Слабая

Вкус и привкус замечаются потребителем, если обратить на это внимание

2

Заметная

Вкус и привкус легко замечаются и вызывают неодобрительный отзыв о воде

3

Отчётливая

Вкус и привкус обращают на себя внимание и заставляют воздержаться от питья

4

Очень сильная

Вкус и привкус настолько сильные, что делают воду непригодной к употреблению

5

Вывод:

1)Запах практически не ощущается, поэтому мы ставили по запаху 0 баллов. Это хороший показатель, который соответствует СанПину по питьевой воде.

2)Вкус и привкус в нашей воде легко замечаются и вызывают неодобрительный отзыв о воде, мы ставим 3 балла. Это не очень хороший показатель.

2.2. Исследование химического состава воды.3

В связи с отсутствием в школе химической лаборатории провести исследование химического состава воды не представляется возможным, поэтому мы взяли данные предоставленные правлением предприятия имени П.Я. Штанько. Исследования проводились Армавирским филиалом ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Краснодарском крае».

Физико-химические показатели:

Показатель

Ед.

измерения

Проба

ПДК,

не более

Методика

исследования

Общая жесткость

Мг

экв/л

12,5

7,0

Гост Р 51309-99

Сухой остаток

Мг/л

1240

1000

Гост 18164

Окисляемость

Мг/л

1,36

5,0

Вывод: Вода в водопроводе ст. Бесскорбной по физико-химическим показателям не соответствует требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 по жесткости и сухому остатку

Микробиологические показатели соответствуют требованиям СанПиН 2.1.4.1974-01

3. Вода и здоровье .

В водопроводе ст. Бесскорбной наблюдается повышенное содержание Са и Mg, а также других микроэлементов, придающих воде повышенную жесткость.

Использование в питьевых целях сильноминерализованных вод с повышенным содержанием Са и Мg способствует учащению хронических заболеваний сердечно-сосудистой системы, почек, желудочно-кишечного тракта, отклонений в обмене веществ. Употребление такой воды обуславливает отставания физического развития у детей, у беременных женщин, регистрируются такие осложнения как анемия, отеки, гипертония. МАРГАНЕЦ оказывает влияние на ферментационную активность и липидный обмен. При избытке марганца в воде фиксируются нарушения функционального состояния центральной нервной системы, анемия, болезни щитовидной железы, кариес,  камни почек и мочеточников, остеоартоз.

Все вышеуказанные характеры взаимосвязи состояния здоровья населения с влиянием фактора - питьевая вода - можно отвести к эндемическим заболеваниям т.к. указанные избыточные или недостаточные количества химических элементов в воде обусловлены природными зонально-региональными гидро-гиохимическими условиями. В природном состоянии качество поверхностных и подземных источников без соответствующей водоподготовки и очистки не может соответствовать полноценной в физиологическом плане питьевой воды.

Заключение.

На основании лабораторного анализа питьевой воды из водопровода в ст. Бесскорбной я попытался объективно установить качество питьевой воды. Для этого я выделил три группы показателей, определяющих качество воды: А – это показатели, характеризующие органолептические свойства воды; Б – показатели, характеризующие химический состав  воды; В – показатели, характеризующие  эпидемическую безопасность.

Это значит:

1)Вода должна быть прохладной, иметь хорошие органолептические свойства, т.е. быть прозрачной, бесцветной, без привкуса и запаха. Наша питьевая вода не полностью соответствует этим требованиям.

2)Вода должна быть пригодна по своему химическому составу, т.е. концентрация токсических веществ не должна превышать ПДК, а для ряда нетоксических веществ допустимы концентрации, которые не ухудшают её органолептических свойств. Токсические химические вещества такие как хром, кадмий, никель, ртуть, мышьяк, свинец, и другие в нашей воде отсутствуют или содержатся в небольших концентрациях. В разводящей сети станицы вода жёсткая, кальций, магний и другие минералы содержатся в большом количестве, т.е. наша вода сильно минерализованная и непригодна для использования в качестве питьевой.

3) По эпидемическим показателям вода в водопроводе станицы безопасная.

Список литературы:

  1. СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.»

  2. Протокол №60/113, 61/114, 62/115 Д. исследования питьевой воды в ведомственном водопроводе СПК к-з «Родина» от 24 марта 2012г.

  3. Тихомиров Ф.А., Розанов Б.Г. Биологические науки. – 1983 - №5

  4. Государственный контроль качества воды. – М.: ИПК Издательство стандартов,2003.

  5. Геохимия ландшафтов и подземных вод. (Сборник научных трудов), Краснодар. 1979

Заявка

на участие в краевой Олимпиаде

Муниципальное образование

Краснодарского края

Новокубанский район

Образовательная организация,

реализующая дополнительные

общеобразовательные программы

естественнонаучной направленности

МОБУООШ №32 станицы Бесскорбной

Фамилия, имя, отчество автора

Цема Валерия Валерьевна

Год рождения, класс

09.01.2001, 9 класс

Почтовый адрес, телефон

352200, Краснодарский край Новокубанский район, станица Бесскорбная, ул. Первомайская,106

Фамилия, имя, отчество руководителя работы

Синюкова Светлана Викторовна

Должность, звание, ученая степень руководителя работы

Учитель географии

Фамилия, имя, отчество консультанта (если есть)

Должность, звание, ученая степень консультанта

Название работы

Влияние водопроводной воды на здоровье человека

Область наук (биология, физика, химия, география)

Медицинская экология

В соответствии с Федеральным законом Российской Федерации о 27 июля 2006 г. № 152-ФЗ

«О персональных данных» даю согласие в течение 5 лет использовать мои вышеперечисленные данные для составления списков участников Конкурса, опубликования списков на сайте, создания и отправки наградных документов Конкурса, рассылки конкурсных материалов, использования в печатных презентационных/методических материалах Конкурса, предоставления в государственные органы власти, для расчёта статистики участия в Конкурсе, организации участия в выставках.

1Геохимия ландшафтов и подземных вод. (Сборник научных трудов), Краснодар. 1979

2Государственный контроль качества воды. – М. : ИПК Издательство стандартов,2003.

3Протокол №60/113, 61/114, 62/115 Д. исследования питьевой воды в ведомственном водопроводе СПК к-з «Родина» от 24 марта 2012г.

multiurok.ru

Лекция - Химический состав воды и его влияние на здоровье населения

В воде природных водоисточников обычно находится то или иное количество различных веществ органического и неорганического происхождения. Даже самая чистая с гигиенической точки зрения вода содержит химические вещества. Особенности химического состава природных вод зависят от их происхождения, от того, являются ли воды атмосферными или проходят через слой земли, обогащаясь при этом химическими веществами и газами, являются ли эти воды речными, морскими, озёрными, почвенными и т.д.

Наиболее важными химическими компонентами воды являются ионы Сl−, SО42−-, НSO32−, СO32−, Na+, К+, Мg2+, Н+, а также Вr−, I−, НРO42−, Н 2РО4−, S2O32−, Fе, А1, Sr. Кроме них, в воде могут находиться органические вещества почвенного происхождения и неорганические примеси.

Минеральный показатель пресной воды − не более 1 г/л, солоноватой − 1 − 2,5 г/л, соленой − выше 2,5 г минеральных веществ на 1 л. Данные убедительно показывают, что население получает вместе с питьевой водой различные количества солей. Установлено, что высокая общая минерализация питьевой воды при постоянном употреблении приводит к расстройству пищеварения, снижению аппетита, появлению слабости, потере трудоспособности, обострению хронических заболеваний желудочно-кишечного тракта. Материалы ВОЗ свидетельствуют о серьезных нарушениях в организме при питье сильно минерализованной воды, так как это приводит к обезвоживанию организма, нарушению кислотно-основного состояния, увеличению остаточного азота в крови, концентрации белка в плазме крови, что сопровождается резким ослаблением сердечной деятельности и заканчивается смертью.

Изучение заболеваемости и экспериментальные исследования гигиенистов позволили установить, что влияние общей минерализации воды на организм зависит главным образом от количественного соотношения входящих в неё соединений. Так, избыточное поступление в организм с питьевой водой хлоридов, особенно хлорида натрия, вызывает угнетение желудочной секреции, уменьшение диуреза, повышение кровяного давления. Хлорид натрия усиливает гипертензивное действие адреналина. Высокое содержание в питьевой воде сульфатов обусловливает нарушение водно-солевого обмена.

Кроме того, сульфаты вызывают диспепсические явления: от легкого послабления до выраженного, что необходимо дифференцировать от желудочно-кишечных инфекционных заболеваний.

Из неорганических соединений существенное влияние на организм оказывают соли кальция и магния. Санитарно-гигиеническое значение жесткости воды заключается в том, что в жесткой воде плохо развариваются овощи, мясо, так как соли кальция образуют с белками нерастворимые соединения, препятствующие усвоению мяса; чай в жесткой воде плохо настаивается и вкусовые качества его снижаются. В жесткой воде плохо мылится мыло, так как при этом ионы натрия мыла замещаются кальцием и магнием из воды, в результате чего образуется хлопьевидный осадок. Это затрудняет проведение многих гигиенических мероприятий. Жесткость воды в некоторых случаях может служить показателем её загрязнения, так как в результате распада органических веществ образуется двуокись углерода, которая может выщелачивать из почвы соли кальция и магния, что приводит к образованию растворимых двууглекислых соединений.

Отрицательное влияние на организм человека может оказывать избыточное количество нитратов, находящихся в питьевой воде. Впервые на этот факт было обращено внимание в США, где в Уолтоне в 1951 г. возникла тяжелая метгемоглобинемия у детей, употреблявших воду, содержавшую более 50 мг/л нитратов, из них 39 умерли. Болезнь наступает в результате того, что нитраты под воздействием бактерий, обитающих в кишечнике, восстанавливаются до нитритов, которые, всасываясь в кровь, частично инактивируют гемоглобин, вызывая кислородное голодание. Безопасное содержание нитратов в воде − 10 мг/л.

Общая минерализация воды, не нарушающая функций организма и не изменяющая органолептических свойств воды, составляет 1000 мг/л.

В природных водах могут содержаться радиоактивные вещества: уран, торий, радий, полоний, радиоактивный кальций, а также радиоактивные газы: радон и торон. Они вымываются из горных пород и таким образом попадают в природные водоисточники. Естественная радиоактивность воды наиболее высока в районах залегания радиоактивных руд, в подземных водах она выше, чем в водах открытых водоёмов.

Установлено, что в природных водах могут находиться или, наоборот, отсутствовать микроэлементы, роль которых в жизнедеятельности человеческого организма велика. Обладая большой биологической активностью, они обеспечивают нормальное течение многих физиологических и обменных процессов, участвуют в минеральном обмене и как катализаторы различных биохимических реакций оказывают влияние на общий обмен. Микроэлементы входят в состав биологически активных соединений: ферментов (Zn, Сu, Мn, Мо и др.), витаминов (Со), гормонов (I, Со), дыхательных ферментов (Fе, Сu). Некоторые микроэлементы влияют на рост и размножение животных и растений, на кроветворение (Fе, Сu, Со), процессы тканевого дыхания (Сu, Zn), внутриклеточный обмен и др. Для нормального течения этих процессов необходимо строго определенное количество микроэлементов. Химические элементы, содержащиеся в животных организмах в количестве тысячных долей процента, называются микроэлементами, а в количестве стотысячных долей процента − ультрамикроэлементами (Pb, Аg). По современным данным, для нормальной жизнедеятельности организма необходимо более 30 микроэлементов, большинство из которых являются металлами (Рb, Сu, Мn, Zn, Мо, Со и др.) и только некоторые − неметаллами (I, Вг, Аs, Р, Sе). Поскольку в организм человека микроэлементы поступают из внешней среды, содержание их в организме находится в прямой зависимости от присутствия этих веществ в почве, воде, растениях и др. Питьевая вода покрывает всего 1 − 10 % суточной потребности в таких микроэлементах, как йод, железо, цинк, магний, молибден, кобальт, и лишь для фтора и стронция является основным источником поступления в организм. Микроэлементы распределены в земной коре неравномерно, поэтому создается избыток или недостаток их в воде, почве, растениях определенных районов. Такие районы называются биогеохимическими провинциями, а заболевания − биогеохимическими эндемиями. Наиболее изучены биогеохимические эндемии, связанные с недостатком или избытком фтора, недостатком йода, стронция, кобальта.

 

www.ronl.ru


Смотрите также