Заболевания неинфекционной природы, связанные с

Употреблением воды

Обладая свойствами универсаль­ного растворителя, вода постоянно несет большое количе­ство различных элементов и соединений, состав и соотно­шение которых определяются условиями формирования воды, составом водоносных пород. Большое влияние на состав природных вод, как поверхностных, так и подзем­ных, оказывает в наше время 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. Во многих районах мира нехватка пресной воды в настоящее время является чрезвычайно острой проблемой.

Воды с большим содержанием солей имеют солоноватый или горьковатый привкус. Основную часть сухого остатка пресных вод составляют хлориды и сульфаты. Как известно, эти соли обладают выраженным соленым 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. Экспериментальные исследования на лабораторных животных и добровольцах показали, что вода с повышен­ной минерализацией влияет на секреторную деятельность желудка, нарушает водно-солевое равновесие, в результа­те чего наступает рассогласование многих метаболических и биохимических процессов в организме. У добровольцев потребление воды для удовлетворения экспериментально вызванной дозированной жажды зависело от степени минерализации воды.

Установлено, что систематическое потребление дистиллированной и маломинерализованной воды вызывает нарушение водно-солевого равновесия. Происходит перераспределение воды между внеклеточной и внутрик­леточной жидкостями.

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.).

Известный русский ученый В.И.Вернадский и его ученик А.П.Виноградов разработали учение о биогеохимических провинциях – т.е. районах, характеризующихся избытком или недостатком отдельных микроэлементов в почве, воде, растениях, что позволило объяснить причины возникновения так называемых эндемических заболеваний человека и животных.

Употребление воды с несоответствующим нормативам солевым составом может быть причиной развития флюороза, водно-нитратной метгемоглобинемии, нарушений водно-солевого обмена, диспепсических расстройств и т.д.

Флюороз. Наиболее изучено влияние на организм фтора. Человек может получить с водой от 10 до 85 % необходимого количества фтора. В начале XX века была доказана роль фтора в развитии заболевания, внешним признаком кото-рого является пятнистость эмали зубов. Широкое распространение его среди людей, проживающих в геохимических провинциях, где вода содержала высокие концентрации фтора (2—8 мг/л), послужило основанием к тому, что это заболевание было названо эндемическим флюорозом (крапчатая или пятнистая эмаль).

Допустимое содержание фтора в воде нормируют по четырем климатическим поясам – от 1,5 мг/л на севере до 0,7 мг/л на юге, при этом учитывают количество потребления воды и выделения. Природное содержание фтора в воде открытиых источников, как правило, не превышает 0,2 – 0,5 мг/л, в подземных водах фтор нередко встречается в больших концентрациях – до 3-5 мг/л, а иногда и выше в результате соприкосновения с содержащими фтор породами, преимущественно фосфоритами. Глубокие напорные подземные воды чаще содержат повышенное количество фтора, чем грунтовые.

При концентрации фтора в воде более 2 мг/л, отмечаются коричневатые пятна на зубах, если этот уровень превосходит 2,5 мг/л, эмаль теряет свою гладкость и темные пятна поражают несколько зубов. При длительном, в течение 10—20 лет, потреблении воды с концентрацией фтора 10 мг/л и выше могут наблюдаться боли и ограничение подвижности в суставах, прогрессирующая форма деформации скелета, приводя­щая к инвалидизации. Патогенез эндемического флюороза изучен недостаточно, но твердо установлено, что основ­ным механизмом является нарушение выпадения в осадок кальция в период кальцификации тканей зубов и костей. Недостаток фтора в рационе способствует развитию кариеса зубов, при котором нарушается связь между органическими (белковыми) и неорганическими (известко­выми) элементами эмали и дентина зубов. Кариес зубов — заболевание полиэтиологическое, однако, при недостатке фтора более активно проявляются другие причины вслед­ствие тесной связи между обменом фтора и кальция в организме.

 

 

 

Рис. 1. Эндемический флюороз зубов.

I степень; II степень; IV степень (сверху вниз).

 

 

Стадия развития флюороза тесно связана с его концентрацией в воде.

 

 

Очень низкая концентрация фтора — до 0,3 мг/л. Пораженность населения кариесом зубов в 3—4 раза больше, у детей наблю­даются задержка -окостенения и дефекты минерализации костей.

Низкая концентрация фтора — 0,3—0,7 мг/л. Пораженность населения кариесом зубов в 2—3 раза больше, чем у населения, употребляющего воду с оптимальной концен­трацией фтора. Пятнистая эмаль I степени у 3— 5% населения.

Оптимальная концентрация фтора — 0,7—1,1 мг/л. Пораженность населения кариесом зубов близка к минималь­ной.

Высокая концентрация фтора — 2—6 мг/л. Поражен­ность населения кариесом зубов больше минимальной; 30—100% населения поражены флюорозом, у многих наблюдается тяжелая форма — пятна и эрозии эмали коричневого цвета, повышенная стираемость и хрупкость зубов. Среди детей учащаются случаи отставания в развитии, окостенении и минерализации костей.

Очень высокая концентрация фтора — 6—15 мг/л. По­раженность населения кариесом зубов значительно боль­ше минимальной. До 80—100% населения поражено флю­орозом с превалированием тяжелых форм; значительно увеличены стираемость и ломкость зубов. У детей часто наблюдаются нарушения в развитии и минерализации костей, у взрослых — изменение костей типа остеосклеро­за.

Заслуживает большого внимания тот факт, что фтор обладает очень узким диапазоном физиологических доз: легкие формы флюороза могут наблюдаться в 20% случа­ев при употреблении воды с содержанием 1,5 мг/л фтора. Повышается заболеваемость кариесом зубов у населения, пользующегося водой с содержанием фтора 0,7 мг/л и ниже. Указанное обстоятельство делает проблему гиги­енического нормирования фтора в воде очень острой.

Избыток стронция.. В биогеохимических провинциях с повышенным содер­жанием стронция в водах глубоких подземных горизонтов, используемых для питьевых целей, при обследовании у детей выявлено нарушение развития костной ткани, прояв­лявшееся в задержке развития зубов, удлинении сроков заращения родничка, а также снижении процента гармо­ничного морфофункционального развития среди детей младшего школьного возраста. Отмеченная патология является отражением известного из биохимии факта кон­курентных отношений стронция и кальция при распределе­нии в организме, в частности в костной системе, и по своему патогенезу сходна с эндемической «уровской бо­лезнью или болезнью Кашина-Бека (эндемический деформирующий остеоартрит) », встречающейся в Забайкалье и других районах Юго-Восточной Азии.

Эндемическая зобная болезнь – разрастание щитовидной железы (struma) на фоне общей йодной недостаточности (нарушение синтеза гормона тироксина). Суточная потребность в йоде 120-200 мкг (за счет воды – 15-20%). Очаги заболевания – гористые местности США, Швейцарии и прилегающие районы Австрии, Италии и Франции, западные области Китая, Центральная Азия, север Индии; в России - в горных районах Урала, Средней Азии, Кавказа (Сванетия), Карпат, Алтая. Нередки очаги так называемого равнинного зоба – в Полтавской, Костромской, Московской и др. областях. Самарская область.

С составом питьевой воды часто связывают эндемии зобной болезни. Эндемический зоб—широко известное заболевание, внешне проявляющееся в увеличении разме­ров щитовидной железы. Патогенез эндемического зоба, в основе которого лежат различные, в зависимости от формы и стадии болезни, расстройства функции щитовид-

Баланс йода по А. П. Виноградову складывает-70 мкг йода растительной пищи, 40 мкг — мясной, йода воздуха и 5 мкг йода воды. Таким образом, логически необходимое количество йода человек не с питьевой водой. Ведущая роль йода - в пищевом рационе, что подтверждается следующими наблюдениями. В Марийской республике эндемический зоб распространен в сельских районах, где население питается почти (исключительно пищевыми продуктам» местного происхождения. В Чуйской долине Киргизии, где наблюдается большое количество случаев эндемического зоба, поцент заболеваемости был наиболее высок среди населения предгорной зоны, а также в ряде других населенных пунктов долины с более однообразным питанием.: жителей городов, поселков и ряда районных кварталов, рацион которых более разнообразен, частота заболевания эндемическим зобом была ниже в 2—3 раза. Известно, что водопроводная вода, используемая насе­лением крупнейших городов нашей страны (Москва, СПб), содержит в среднем 1,6 мкг/л йода, что обеспечивает всего 1/30—1/40 суточной потребности. Однако в городах не наблюдается эндемии зоба, так как в эоне населения большую долю составляют привозные продукты, обеспечивающие нормальный йодный баланс. Таким образом, низкое содержание йода в питьевой не служит непосредственной причиной заболевания населения эндемическим зобом, в связи с чем отсутствует необходимость нормирования его содержания в питьевой воде. Однако количество йода в местных пищевых продук­тах коррелирует с содержанием его в воде местных поверхностных и грунтовых источников водоснабжения. Следовательно, показатель концентрации йода в воде приобретает «сигнальное» значение. Что касается возмож­ности возникновения зобной эндемии, то она определяется абсолютным уровнем недостаточности йода во всех эле­ментах внешней среды эндемичной провинции. Имеют значение и общие социальные условия жизни населения, особенно характер питания. Дефицит в организме челове­ка других необходимых микроэлементов, встречающихся в природной воде, также восполняется за счет продуктов питания.

Метгемоглобинемия. Наличие, концентрация и соотношение нитритов и нитратов 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.

Возникновение водно-нитратных метгемоглобинемий из-за высокого содрежания нитратов наиболее яасто возникает при употреблении воды колодцев, что связано с присутствием в них водорослей, в результате чего не происходит активного потребления ими нитратов, как в поверхностных водоемах.

В настоящее время описаны случаи токсического цианоза (водно-нитратной метгемоглобинемии). Установлено, что тяжелая форма заболе­вания (токсический цианоз) возникает почти исключитель­но у грудных детей, находящихся на искусственном вскармливании сухими питательными смесями, когда сухие смеси разводятся водой, содержащей нитраты.

В последние годы внимание гигиенистов привлекают нитрозамины — вещества, образующиеся при взаимодействии нитратов с алифатическими и ароматическими соединениями. Эти соединения широко используются в промышленности; показана возможность их синтеза в природных материалах, а также в организме человека. Нитрозамины являются весьма активными канцерогенами. Пути поступления нитрозаминов в воду источников хозяйственно-питьевого водоснабжения многообразны, они имеют хорошую растворимость.

Легкие же формы метгемоглобинемии, связанные с потреблением воды с повышенным содержанием нитратов, встречаются у детей всех возрастов и даже у взрослых. Легкие формы токсической метгемоглобинемии проявляются такими симптомами, как слабость, бледность, повышенная утомляемость и при недостаточной осведом­ленности могут быть отнесены за счет других причин.

Хронические отравле­ния мышьяком. В середине XIX века среди населения одного из городов Силезии появились массовые заболевания, полу­чившие название «копытной болезни» из-за характерных наростов — мозолей на коже стоп. Впоследствии эти забо­левания были диагностированы как хронические отравле­ния мышьяком. Описаны случаи интоксикации мышьяком в результате потребления для питьевых целей воды из законсервированной шахты по добыче мышьяковой руды. Содержание мышьяка в воде в этом случае достигало 3—6 мг/л.

Сатурнизм – хроническое отравление свинцом. Известны случаи отравления свинцом при употребле­нии водопроводной воды. Большое число пострадавших в столицах Западной Европы во второй половине XIX века послужило основанием для названия этих вспышек «свинцовыми эпидемиями». Высокие концентрации свинца в 5 (1 — 20 мг/л) были обусловлены применением свинца при оборудовании труб и резервуаров в системах водопровода. Природные воды в районах залежей полиметаллических руд также могут содержать свинец в опасных концентрациях. Хроническое отравление свинцом называется «сатурнизм». Характерные признаки этого заболевания – появление свинцовой каймы на деснах, кишечные колики, появление альфа-аминолевулиновой кислоты в крови, оттенок кожных покровов – сероватый и др.

Нормы водопотребления

 

В «норму водопотребления» на 1 человека входит расход воды: в жилых зданиях, на предприятиях культурно- бытового обслуживания, на предприятиях общественного питания. «Норма водопотребления» на 1 жителя в основном зависит от степени благоустройства жилого фонда и от климатического района проживания. В условиях умеренного климата при работе средней тяжести организм взрослого расходует 2,5 – 3 л воды в сутки. При тяжелой работе, в горячих цехах, в условиях жаркого климата потребность в воде может возрасти до 10 и даже до 15 л/сутки.

Количество воды, необходимое для одного жителя в сутки, зависит от климата местности, культурного уровня населения, степени благоустройства города и жилого фонда. Последний фактор является определяющим. На основании степени благоустройства населенного пункта разработаны «Нормы водопотребления». Они введены в Строительные нормы и правила (табл. 1). В

На основании степени благоустройства населенного пункта разработаны нормы водопотребления.

 

Таблица

Степень благоустройства районов жилой застройки	Среднесуточное за год водопотребление на 1 жителя, л/сутки
Для сельскохозяйственных районов: хозяйственно-питьевых нужд (без учета расхода воды на поливку) с водопользованием из водоразборных колонок	30-50
Застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом и канализацией без ванн	125-160
То же с ванными и местными нагревателями	160-230
То же с централизованным горячим водоснабжением	250-350

В указанные нормы входит расход воды в квартирах, пред­приятиями культурно-бытового, коммунального обслужи­вания и общественного питания. В некоторых городах развитие водопровода позволяет обеспечить более высо­кие нормы водопотребления (Москва — 500 л/сут, Санкт-Петербург — 400 л/сут). Считается, что норма водопотребления 500 л/сут является максимальной и ее превышение нецеле­сообразно даже в отдаленной перспективе.

При расчетах водопотребления необходимо учитывать неравномерность расхода воды как в отдельные часы суток, так и по сезонам года. Для этого средние нормы водопотребления принимаются с так называемыми коэф­фициентами неравномерности: часовым — отношение мак­симального часового расхода к среднечасовому и суточ­ным — отношение максимального суточного расхода к среднесуточному. Учет коэффициентов неравномерности при проектировании водопровода позволяет обеспечить бесперебойную подачу воды в час пик и в жаркие сезоны года, когда увеличивается расход воды.

Вода, идущая на поливку зеленых насаждений и мойку улиц, учитывается отдельно. Установлено, что при расче­те на одного жителя для этих целей достаточно 80— 90 л/сут. Если известны площади зеленых насаждений, улиц и городских площадей, расчет количества воды на поливку и мойку производится следующим образом (табл. 2).

Отдельно учитывается расход воды на хозяйственно-питьевые нужды на промышленных предприятиях — 45 л в смену на одного работающего в горячих цехах с тепловы­делениями более 83,68 кДж (20 ккал) на 1 м³ воздуха в 1 ч

и 25 л в смену — в остальных.

Суммарная мощность городского водопотребления должна обеспечить непосредственные нужды населения, расход воды в общественных зданиях (детские учреждения, предприятия общественного питания и т. п.), зеленых насаждений и хозяйственно-питьевые затратыпромышленных предприятий.

 

Таблица 2 Нормы расхода воды на мойку в поливку в населенных

Назначение воды	Измеритель	Расход воды на
Механизированная мойка усовершенствованных покрытий проездов и площадей	1 мойка	1,2—1,5
Механизированная поливка усовершенствованных покрытий проездов и площадей	1 поливка	0,3—0,4
Поливка вручную (из шлангов) усовершенство­ванных покрытий тротуаров и проездов	1»	0,4—0,5
Поливка городских зеленых насаждений	1»	3—4
Поливка газонов и цветников	1»	4—6
Поливка посадок в грунтовых зимних теплицах	1 сутки
Поливка посадок в стеллажных зимних и грунто­вых весенних теплицах, парниках всех типов, утепленного грунта	1»

Технологические потребности местной промышленности и неучтенные расходы составляют дополнительно 5—10% от суммарного хозяйственно-питьевого водопотребления жилой зоны, при централизованной системе горячего водоснабжения 40% воды от ее общего расхода подается потребителям сети теплоснабжения. В практике нередки случаи, когда промышленные предприятия расходуют от 25 до 67% питьевой воды, а в среднем по стране—до 40% воды городских водопроводов. Снижение расхода питьевой воды промышленностью — один из крупных резервов улучшения водоснабжения населения. Другим резервом является сокращение утечек воды в водоразборных устройствах.

Отличительный признак хозяйственно-питьевого водоснабжения – соответствие качества и количества воды гигиеническим нормативам.

 

ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПИТЬЕВОЙ ВОДЕ