Текст книги "Осторожно: вода, которую мы пьем. Новейшие данные, актуальные исследования"

О. В. Ефремов
Осторожно: вода, которую мы пьем. Новейшие данные, актуальные исследования

Вода, вода, кругом вода…

Человек научился подводить воду непосредственно к своему жилью еще несколько тысяч лет назад – вспомните прекрасно сохранившиеся акведуки Римской империи, или колоссальные водоводы Древнего Египта. В средневековой Европе все было устроено несколько проще – воду черпали из реки, а нечистоты выплескивали прямо на каменные мостовые, откуда их в лучшем случае смывало дождем. Понятно, что говорить о гигиене в таких условиях не приходилось, – относительно чистой водой могли наслаждаться только жители небольших провинциальных городков, где количество жителей, а следовательно, и нечистот не превышало количество родников и речек.

В России начало истории централизованного водоснабжения можно смело датировать XI веком – судя по раскопкам Древнего Новгорода, именно с этого времени в городе существовала разветвленная система водоподведения и дренажа. Водопроводные трубы изготовлялись из толстых круглых сосновых бревен, которые распиливали вдоль пополам, а затем выдалбливали по длине внутри и, наконец, наглухо соединяли по линии распила. В древнейшей трубе диаметр цилиндрической полости равен 20 см, диаметр самой трубы – 36—40 см. Колена труб для изоляции обматывались берестой. Эти трубы снабжали Ярославов двор водой из ключей, бьющих и доныне. Смотровые колодцы обеспечивали водопровод от засорения. Как показали раскопки 1947 года, водопровод был не только на княжеском дворе, но и в других районах города. На Ярославовом дворище были обнаружены и сложенные из бревен дренажные каналы.

В Москве XVI века водоводы были постоянным источников леденящих душу легенд и мифов. Дело в том, что столица располагается на месте древних морей и под ней сосредоточен богатый водный пласт, откуда к богатым усадьбам воду начали подводить еще несколько столетий назад. Вода сосредоточена в сложнейшей системе подземных пещер и трещин, схема которых до сих пор остается неизученной. В городской мифологии существовала целая серия рассказов об убиенных младенцах, которых выбрасывали в водоводы и трупы которых всплывали затем в Москве-реке или Яузе, о бандах разбойников, десятилетиями скрывавшихся в подземных реках, о сатанинских сектах, использовавших пещеры для своих бесовских ритуалов.

Но больше всего слухов и страшных рассказов вызывала сама вода. С ее помощью травили целые поселения, насылали чуму и мор, воду нашептывали, заговаривали, с ее помощью управляли людьми и подчиняли их своей воле…Что самое удивительное, современные исследования вполне подтверждают старинные верования: вода действительно способна усваивать и передавать информацию, а уж от этого открытия до теории колдовства – рукой подать.

Вот почему в рамках данного исследования вода будет интересовать нас сразу в нескольких ипостасях – как источник жизни, как показатель экологической чистоты нашей среды обитания, а также как сосредоточие удивительных и волшебных свойств, разгадывать которые мы только начинаем…

Часть I
Вода – источник жизни и здоровья

То, что вода – самый распространенный элемент Земли и без нее органическая жизнь была бы невозможной – факт, не подлежащий обсуждению. Живые организмы на 2/3 состоят из воды. Процент воды зависит от возраста: самый большой – у молодых организмов, а самый малый в преклонном возрасте. Так, шестинедельный зародыш на 95% состоит из воды, у новорожденного ее количество составляет 75% массы тела, а у 50-летних – 60%.

Но без воды невозможно представить не только саму жизнь, но и современную цивилизацию. Биологическая потребность человека и животных в воде за год в 10 раз превышает их собственную массу. Еще более внушительны бытовые, – промышленные и сельскохозяйственные нужды человека. Так, для производства тонны мыла требуется 2 тонны воды, сахара – 9, изделий из хлопка – 200, стали – 250, азотных удобрений или синтетического волокна – 600, зерна – около 1000, бумаги – 1000, синтетического каучука – 2500 тонн воды.

К сожалению, используя воду для промышленных нужд, мы делаем ее малопригодной для жизни. Вот почему так важно понимать, что от состава воды зависит качество нашей жизни. Но под составом может пониматься не только химическое строение, но и другие качества воды, тем более что многие из них до конца не изучены.

Глава 1
Уникальные свойства воды

С точки зрения химического состава ничего волшебного или непонятного в строении воды нет – ну подумаешь, одна молекула водорода удерживает две молекулы кислорода, что тут сложного? Другое дело, что химически чистая вода – это нонсенс, практически не существующий в природе. Ведь одно из ее уникальных свойств заключается в том, что вода – идеальный растворитель, и поэтому на практике мы имеем дело с многообразными солевыми растворами. В обычной речной воде растворена почти вся таблица Менделеева.

Кроме того, несмотря на простоту химической формулы, вода обладает целым рядом совершенно уникальных и необъяснимых свойств. Ну, например, при переходе воды из твердого состояния в жидкое ее плотность не уменьшается, а возрастает, также плотность воды увеличивается при ее нагреве от 0 до 4°С, максимальную плотность вода имеет при 4°С, и только при последующем ее нагревании плотность уменьшается.

Еще одним свойством воды является то, что она обладает высокой теплоемкостью, это объясняет, почему в ночное время и при переходе от лета к зиме вода остывает медленно, а днем или во время перехода от зимы к лету так же медленно нагревается. Благодаря этому свойству вода является регулятором всей температуры на Земле.

Среди всех жидкостей вода имеет самое высокое поверхностное натяжение, исключение составляет только ртуть. Дистиллированная вода не проводит электрический ток, а ее растворы являются универсальным проводником.

Тяжелой водой (D₂О) называется та вода, в состав которой входит изотоп водорода дейтерий, химические реакции с такой водой протекают медленнее, чем с обычной.

Физические свойства воды аномальны, вода является единственным веществом на Земле, существующим в жидком, твердом и газообразном состоянии. Но самое удивительное заключается в том, что вода при обычных условиях Земли является жидкостью. Многие близкие по химическому строению вещества (например, сероводород H₂S) при этом находятся в газообразном состоянии. Объяснить это свойство воды можно, если учесть строение ее молекул. Во-первых, молекула H₂O имеет угловое строение. Во-вторых, молекула воды полярна, то есть имеющиеся в ней заряженные частицы (электроны) распределены неравномерно; вблизи атома кислорода преобладает отрицательный заряд (избыток электронов), а вблизи атомов водорода – положительный заряд (недостаток электронов). Разноименно заряженные части различных молекул воды притягиваются, возникают так называемые водородные связи. В результате такого взаимодействия образуются целые комплексы (в науке их называют ассоциатами) из молекул воды. При температуре 0°C в комплекс, как правило, входит три молекулы, а уже при 4 градусах выше ноля, их остается две. Ассоциаты полностью распадаются, лишь когда вода переходит в пар. Прочные связи между молекулами обусловливают пребывание воды в жидком состоянии при обычных условиях, а также некоторые другие свойства этого вещества.

Глава 2
Чем грозит «плохая» вода

При всех своих уникальных свойствах вода может нести человечеству реальную угрозу и даже способствовать его вымиранию. Правда, винить в этом, кроме самих себя, нам некого. По оценке экспертов ООН, до 80% химических соединений, поступающих во внешнюю среду, рано или поздно попадают в водоисточники. Ежегодно в мире сбрасывается более 420 кубических километров (в одном кубическом километре – один миллиард тонн!) сточных вод, которые делают непригодной почти одну десятую всех водных запасов Земли.

Понятно, что мы с вами обречены в том или ином виде употреблять собственные отходы. Стоит ли тогда удивляться тому, что около двух миллиардов человек в мире имеют хронические заболевания в связи с использованием загрязненной воды.

Ухудшение здоровья в связи с употреблением питьевой воды может быть инфекционной и неинфекционной природы. Перенос с водой возбудителей инфекционных заболеваний может привести к массовым тяжелым последствиям для здоровья населения. В первую очередь следует считаться с опасностью передачи через воду возбудителей кишечных инфекций: холеры, брюшного тифа, паратифов, дизентерии. Водные эпидемии в прошлые века были тотальными трагедиями, уносившими тысячи человеческих жизней.

Впрочем, и сегодня ситуация не лучше. Вдумайтесь – только в России ежегодно фиксируется до 150 вспышек острых кишечных заболеваний, причиной которых становится микробное загрязнение воды! Пять тысяч человек попадают на больничные койки, попив «водички из-под крана». В Архангельской области в воде был обнаружен вирус гепатита А, а в Кемеровской области у половины больных с этим диагнозом был четко выявлен источник заражения – вода.

В Омской области несколько лет назад сразу 75 детей обратились к врачу с жалобами на тошноту, слабость, ломоту в суставах и высокую температуру. Многие из них находились в тяжелом состоянии. При дополнительных исследованиях было выявлено, что все дети пили воду или купались в водоемах, зараженных вирусным гепатитом. Только по счастливой случайности никто из детей не умер.

В Челябинской области был похожий случай. Но там в воде обнаружили дизентерию. Надо сказать, что в тяжелой форме дизентерия вполне может привести к летальному исходу. Но и в легком протекании этой болезни нет ничего приятного.

В Ростовской области подавляющее число населения мучается от мочекаменной болезни. Ее показатели в разы выше общероссийских в таких городах, как Таганрог, Каменск и Азов. В курортном городке Ейске приезжих специально предупреждают ни в коем случае не использовать воду из-под крана даже для кипячения и приготовления пищи – достаточно недели на такой «диете», и проблемы с почками обеспечены. Всему виной – высокая минерализация воды. Соли, растворенные в водопроводной воде, вступают в реакцию с металлами, вымываемыми из труб, и образуют такие соединения, противостоять которым человеческий организм не в силах.

В Свердловской области было выявлено повышенное число самопроизвольных абортов. Женщины не вынашивают едва ли не каждую вторую беременность, более того, у погибших плодов обнаруживают те или иные формы мутаций – сросшиеся пальцы рук, недоразвитый спинной мозг, общие нарушения развития. Выяснилось, что Екатеринбург остается одним из городов максимального риска как по загрязнению воды, так и по мутагенной и канцерогенной опасности. Кроме того, здесь выявлена мутагенная активность воды перед подачей ее в городскую сеть. Мутагенный риск от хлорированной питьевой воды, поступающей с одной из фильтровальных станций, подтвержден цитогенетическим исследованием детей, живущих в соответствующих микрорайонах города.

Во многих местах актуальна проблема фтора. Как известно, его биологическая роль различна в зависимости от концентрации в воде. Повышенное содержание фтора оказывает неблагоприятное влияние на костную, нервную и ферментативную системы организма, обусловливает поражение зубов (флюороз), а недостаток (менее 0,5 мг/л) влечет за собой кариес. Избыток фтора в подземных источниках Мордовии, Рязанской, Вологодской и других областей – причина высокого уровня флюороза.

В Саранске он обнаружен у 72,1% детей старшего школьного возраста. Недостаток фтора характерен для открытых водоемов северных территорий, особенно в Архангельской, Ленинградской областях, Республике Коми, а также в Краснодарском крае и Кабардино-Балкарии, где вода из горных рек слабоминерализована. Заболеваемость кариесом здесь достигает 60% (в Республике Коми – до 90%).

С водой наш организм получает до 25% суточной потребности различных макро– и микроэлементов. Однако постоянный избыток (как и недостаток) определенного химического элемента крайне отрицательно сказывается на состоянии здоровья.

Например, продолжительное употребление воды с повышенным содержанием железа (более 0,1 мг/л) поражает костную систему, а содержание железа более 0,3 мг/л увеличивает риск инфарктов и плохо влияет на репродуктивную функцию. Сухость и зуд кожи – тоже следствие избыточного количества железа в воде.

Избыток хлористого натрия (более 1 г/л) оказывает воздействие на реактивность сосудов и вызывает нарушения водно-солевого обмена в нашем организме.

Повышенная концентрация меди в воде вызывает поражения печени и почек, слизистых оболочек; никеля – поражения кожи; цинка – заболевания почек.

Хром, свинец и кадмий, накапливаясь в организме, способствуют развитию онкологических заболеваний и расстройству нервной системы. А высокое содержание в воде бора и брома приводит к заболеваниям органов пищеварения. Такая ситуация была выявлена в городе Шадринске.

В последнее время медики изучают вклад алюминия в развитии болезни Альцгеймера. По полученным данным, при продолжительном приеме воды, в которой концентрация алюминия выше 0,5 мг/л, возрастает вероятность летального исхода этой болезни. А в питьевой воде Малой Вишеры (Новгородская область) было обнаружено содержание алюминия в пять раз больше установленных норм. Питье такой воды крайне негативно сказывается на центральной нервной и иммунной систем, особенно у детей.

Если в питьевой воде повышенная концентрация фтора (предел по фтору 0,7–1,5 мг/л), то развивается заболевание флюороз – когда зубы покрываются пятнами. Если же содержание фтора недостаточно (а в таком положении находятся примерно 60% россиян), то увеличивается вероятность возникновения кариеса.

В некоторых районах Поволжья и степных зонах примерно 5% воды с повышенной концентрацией хлоридов и сульфатов (превышение норм в 3–5 раз) приводит к увеличению числа заболеваний сердечнососудистой системы и появлению желчно– и мочекаменной болезни.

Если питьевая вода загрязнена азотсодержащими и хлорорганическими соединениями, резко возрастает риск заболеваний хроническими нефритами и гепатитами, это также сказывается на увеличении мертворождаемости, токсикозов беременности и врожденных аномалий развития.

Если концентрация нитратов в воде выше 44,6 мг/л, это приводит к снижению артериального давления и подавлению кроветворной функции у детей. Такая ситуация была выявлена в городе Липецке.

Глава 3
Химические отравления водой

Таким образом, сегодня на первый план выходит опасность химического отравления водой. Неся в себе следы практически всех химических соединений, встречающихся на Земле, вода становится настоящим ядом, ведь вся эта химия постепенно откладывается в наших внутренних органах, нарушая их функции, изменяя обмен веществ и даже приводя к непоправимым мутациям. Кто знает, во что превратятся следующие поколения человечества, если мы продолжим легкомысленно относиться к самому драгоценному, что нам дарует природа, – к чистой воде?

Не заглядывая так далеко в будущее, уже сегодня можно констатировать факт, что снижение сопротивляемости организма к различным заболеваниям происходит именно в результате общетоксического действия питьевой воды. А это в свою очередь приводит к росту общей заболеваемости, увеличению количества сердечно-сосудистых, кишечных неинфекционных, эндокринных и других заболеваний.

Есть сведения о том, что высокая минерализация (солевой состав) питьевой воды является фактором, оказывающим определенное влияние на увеличение заболеваемости жителей болезнями нервной системы и органов чувств, а также частоты психических расстройств.

Повышенное содержание хлоридов в воде может способствовать развитию болезней системы кровообращения, новообразований мочеполовых органов, сульфатов – возникновению новообразований пищевода, желудка и других органов пищеварения.

Согласно опубликованным данным, повышенная жесткость (содержание бикарбонатов, сульфатов и хлоридов кальция и магния) питьевой воды может привести к увеличению распространенности среди населения болезней системы кровообращения, органов пищеварения, новообразований пищевода, желудка и других органов пищеварения, а также болезней эндокринной системы, расстройств питания и нарушения обмена веществ. Специалисты считают, что повышенная жесткость питьевой воды, обусловленная присутствием солей, является одной их причин развития мочекаменной болезни.

Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что процент граждан, заболевших хроническими заболеваниями, в том числе заболеваниями органов пищеварения, системы кровообращения (ишемической болезнью сердца, гипертонической болезнью) и хроническими заболеваниями органов дыхания, выше в группе пациентов, систематически употреблявших для питья сырую воду с повышенным содержанием сухого остатка и общей жесткостью, по сравнению с гражданами, употреблявшими только кипяченую или специально очищенную воду. Кроме того, распространенность заболеваний нервной системы (в первую очередь вегето-сосудистых дистоний) также оказалась выше в группе школьников, систематически употреблявших для питья сырую воду, по сравнению с детьми, употреблявшими воду только кипяченую или очищенную.

Имеются сведения о том, что качество употребляемой питьевой воды оказывает влияние на самочувствие и успеваемость школьников. В результате исследований установлено, что усталость и понижение работоспособности к середине дня отмечают 50% школьников, употребляющих водопроводную воду, и 23% тех, кто пьет очищенную воду. Аналогичные данные были получены и при анализе ответов учеников на вопрос о самооценке здоровья: реже болеют дети, употребляющие очищенную воду (12%), чем те, кто пьет любую воду (60%).

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.