В природных водах в норме содержатся микроэлементы (фтор, йод, молибден, селен и др.) и макроэлементы (натрий, кальций, фосфор и пр.), которые являются жизненно необходимыми. Но их избыток также может спровоцировать то или иное заболевание. Ниже мы приведем несколько болезней, которые доказано являются следствием повышенного содержания в воде того или иного химического элемента:
• анемия возникает на фоне избытка в воде мышьяка, бора, фтора, меди, цианидов, трихлорэтилена;
• заболевания пищеварительного тракта провоцируются мышьяком, бериллием, бором, хлороформом, динитрофенолами, ртутью, пестицидами, цинком;
• бронхиальная астма может быть связана с повышенным содержанием фтора;
• болезни сердца усугубляются там, где в воде в большом количестве встречается бор, цинк, тетрахлорэтилен, фтор, медь, свинец, ртуть, бензол, хлороформ, цианиды, трихлорэтилен (ТМ), галоформы, тригалометаны, альдрин (инсектицид) и его производные, динитрофенолы;
• дерматозы и экземы распространены в областях, где анализ воды показывает в ней наличие мышьяка, альдрина и его производных, бора, бериллия, хлора, хлорированных фенолов, хлорнафталинов, хрома, TRI, динитрофенолов, детергентов, фтора, кобальта, никеля, продуктов дистилляции нефти (масел), пластмасс, ртути.
Глава 4. Вода и тяжелые металлы
Очень опасны и примеси тяжелых металлов в воде. Особенно вреден свинец.
Сегодня опасность наличия свинца в воде признана абсолютно всеми. Потому что даже в минимальных количествах этот токсичный металл может вызвать отставание в умственном развитии людей.
Свинец, растворенный в воде, поражает мозг ребенка и снижает уровень его интеллекта, что ведет к трудностям в его обучении.
Свинец может накапливаться в костях, приводить к изменениям в центральной нервной системе (полиневриты, церебральный артериосклероз), негативно влиять на состав крови (снижение гемоглобина, уменьшение числа эритроцитов), сбивать работу желудочно-кишечного тракта (спастический хронический колит), вызывать нарушение обмена веществ, «угнетение» секреторной функции организма, неспособность вырабатывать многие жизненно необходимые ферменты и гормоны. Кроме того, даже небольшое количество свинца вызывает тяжелое поражение почек.
Еще один смертоносный растворенный в воде и потому невидимый яд — кадмий — один из самых токсичных тяжелых металлов. Российским законодательством он отнесен ко 2-му классу опасности («высокоопасные вещества»). А некоторые источники даже называют кадмий «наиболее опасным экотоксикантом на рубеже тысячелетий» (например, бюллетень «Проблемы химической безопасности»).
Подобно другим тяжелым металлам, кадмий обладает способностью накапливаться в организме. При этом период его полувыведения составляет 10–35 лет. Каждый человек к 50 годам накапливает в организме до 30–50 мг кадмия, который оседает преимущественно в почках (30–60 % всего количества) и печени (20–25 %). Остальное количество этого яда отправляется в поджелудочную железу, селезенку, трубчатые кости, другие органы и ткани. Даже «связанный» с одним из активных белков кадмий (менее смертоносная форма) с течением времени способен привести к проблемам со здоровьем (например, к нарушению работы почек и повышенной вероятности образования почечных камней).
Особенно показательными последствиями хронического отравления кадмием является заболевание «итай-итай» (в переводе с японского звучит примерно как «больно-больно»). Оно было описано в Японии в 50-е годы XХ века. Симптомы болезни: сильные боли в поясничной области, миалгия (боль в мышцах), а также остеомаляция (размягчение костей), которая проявляется хрупкостью и ломкостью костей и деформацией скелета. Плюс ко всему характерные для отравления кадмием признаки поражения почек, которые вели к необратимым изменениям.
Заболевание довольно часто носило смертельный характер (были зафиксированы сотни летальных исходов «итай-итай») и было обусловлено высокой загрязненностью окружающей среды в Японии, а также качеством питьевой воды и продуктов питания — известно, что японцы питаются преимущественно рисом и морепродуктами, а и то и другое обладает способностью накапливать кадмий в высоких концентрациях.
Недавние исследования американских ученых (Калифорнийский университет, Лос-Анджелес) прослеживают статистическую связь между превышением концентрации в питьевой воде мономерного алюминия и заболеванием болезнью Альцгеймера. Другое дело, что пока назвать алюминий причиной, которая приводит к летальным исходам, так никто и не решается.
Алюминий также нарушает деятельность центральной нервной и иммунной системы. Особенно сильно алюминий воздействует на организм детей.
О том, что качество водопроводной воды в нашей стране непозволительно низкое, говорят уже давно. Качество водопроводной воды вызывает серьезные опасения медиков и экологов практически во всех регионах страны.
Но откуда берутся все эти элементы в природной, относительно чистой воде? Кто виноват в том, что загрязнения приобретают столь ужасающие масштабы, и есть ли шанс предотвратить трагедию планетарного масштаба?
Чтобы ответить на эти вопросы, вспомним, что вода является великолепным растворителем, в котором могут растворяться минеральные и органические вещества, созданные как природой, так и человеком. И в то же время в ней могут присутствовать вещества во взвешенном состоянии: частицы песка и глины, коллоидные и механические примеси и живые существа различных форм и размеров. Исходная, чистая вода, попадающая на землю в виде дождя, снега, града, росы, изморози и тумана, насыщаясь различными веществами и организмами, загрязняется и, как правило, становится непригодной для питья или использования в быту без предварительной очистки. Таким образом, источниками загрязнения природных вод могут быть как природные объекты, так и объекты, созданные руками человека.
Но мы будем говорить только о том, что в состоянии исправить, то есть о человеческом факторе в загрязнении воды. К сожалению, практически вся деятельность человечества так или иначе сказывается на состоянии водного бассейна Земли. Водные объекты могут быть загрязнены в результате судоходства, сброса хозяйственно-бытовых и сельскохозяйственных сточных вод. При этом природные водоемы, имеющие собственные, созданные эволюцией защитные и очистительные механизмы, не в состоянии справиться с загрязнением. Человек не просто сбрасывает в воду все, что ему не нужно, — он нарушает природные механизмы. Так, присутствующие в сточных водах фосфор и азот (температура этих вод, как правило, выше температуры природных вод) способствуют развитию сине-зеленых водорослей. Интенсивное использование воды для охлаждения оборудования также ведет к термическому загрязнению вод, в результате чего повышается их температура, снижается содержание кислорода и, соответственно, способность водоемов к самоочищению.
На нашей совести также — производственные и природные сточные воды, ливневые и талые воды, протекающие по загрязненной территории, хранилища нефтепродуктов, свалки и захоронения твердых и жидких отходов, отвалы шлаков и пепла, хранилища минеральных удобрений, животноводческие комплексы, пыль и стоки автомобильных дорог и т. д.
Кроме прямых сбросов сточных вод в водоемы и поверхностного стока надо учитывать также попадание загрязнителей на поверхность воды непосредственно из воздуха.
В последние годы существенно увеличилось поступление в поверхностные воды суши нитратов из-за нерационального применения азотных удобрений, а также из-за увеличения выбросов в атмосферу с выхлопными газами автомобилей. Это же относится и к фосфатам, для которых помимо удобрений источником служит все более широкое применение различных моющих средств. Опасное химическое загрязнение создают углеводороды — нефть и продукты ее переработки, которые попадают в реки и озера как с промышленными сбросами, в особенности при добыче и транспортировке нефти, так и в результате смыва с почвы и выпадания из атмосферы.
Глава 6. Круговорот загрязненной воды в природе
Использованная человеком вода в конечном счете, возвращается в природную среду. Но, кроме испарившейся, это уже не чистая вода, а бытовые, промышленные и сельскохозяйственные сточные воды, обычно не очищенные или очищенные недостаточно. Таким образом, происходит загрязнение пресноводных водоемов — рек, озер, суши и прибрежных участков морей.
Современные методы очистки вод, механической и биологической, далеки от совершенства. Даже после биологической очистки в сточных водах остается 10 % органических и 60–90 % неорганических веществ, в том числе до 60 % азота, 70 % — фосфора, 80 % — калия и почти 100 % солей ядовитых тяжелых металлов.
