4.3. Вода як фактор середовища перебування

На Землі близько 70% поверхні планети вкрито морями й океанами, але ця вода — солона. Всі основні наземні екосистеми, включаючи і людську, залежать від наявності прісної води, що містить менше 0,01 % солей. її небагато - менше 1 % усього світового запасу води, причому зростаюче людство витрачає і забруднює це багатство.

Оцінка запасів прісної води на сьогодні далека від досконалості і за даними різних авторів вона розходиться іноді до десяти разів. Загальний об'єм прісної води на планеті дорівнює 35,029 млн. км³. Однак з цієї кількості прісних вод, потенційно придатних до використання, майже 69% зберігається в льодовиковому шарі і в гірських льодовиках, а більш 30% - у водоносних шарах глибоко під землею.

На частку прісних вод, що утримуються в руслах рік світу і що становлять для нас найбільший інтерес, доводиться всього 0,006% від загальних запасів прісної води на Землі.

Фізіологічне і гігієнічне значення води

Вода бере активну участь у фізіологічних процесах організму. Вона є універсальним розчинником газоподібних, рідких і твердих речовин, а також бере участь у процесах окислювання, проміжного обміну, травлення. Розчинені у воді мінеральні солі впливають на підтримку найважливіших біологічних констант організму -осмотичного тиску, кислотно-лужного балансу. Вона є учасником процесів гідролізу жирів, вуглеводів, гідролітичного й окисного дезамінування амінокислот та інших реакцій проміжного обміну. Вода забезпечує тургор шкіри і тканин організму.

Добовий баланс води в організмі людини становить близько 2,5 л. Кількість споживаної води залежить від кліматичних умов, мікроклімату та інтенсивності виконуваної роботи.

Втрата води в кількості 10% від маси тіла призводить до порушення обміну речовин, втрата 15-20% смертельна при температурі повітря 30°С, а втрата 25% абсолютно смертельна.

Гігієнічне значення води велике. Вона використовується для підтримки в належному санітарному стані тіла людини, предметів побуту, житла та ін., впливає на кліматичні умови, умови відпочинку населення, на рівень культури і побуту.

На початку двадцятого сторіччя витрати води в містах становила від 55 до 135 л на одну людину на добу. Для пиття, приготування їжі, умивання і миття посуду використовувалося 20-30 л води, для сантехнічних потреб 7-10 л, на кожну ванну -350 л, на кожен душ -20-30 л, для поливання садів, вулиць і дворів - 1,5 л на кожен квадратний метр, для ручної пожежної труби - 300-400 л за хвилину дії. Нормою споживання води на початку століття вважалося 100 л води на людину на добу, але якщо витрати води не контролювалися водомірами, вони могли зрости і до 200 л.

Захворювання, пов'язані зі зміною сольового і мікроелементного складу води

Найбільш досліджений вплив на організм людини загальної мінералізації води. У населення, що постійно користується мінералізованою водою (1,5-3 г/л сухого залишку), відзначена підвищена гідрофільність тканин, затримка організмом випитої води, зниження діурезу на 30-60%.

Вода з підвищеною мінералізацією негативно впливає на секреторну діяльність шлунка, порушує водно-сольовий баланс в організмі, гірше тамує спрагу. Можуть спостерігатися масові кишкові розлади в людей, що уживають воду з нового джерела в період літнього відпочинку. Це пов'язано переважно зі вмістом у питній воді сірчанокислих сполук натрію і магнію (іноді навіть при невисокій загальній мінералізації води).

Тривале споживання маломінералізованої води (0,8 г/л сухого залишку) порушує водно-сольовий баланс організму, в основі якого лежить підвищення виходу натрію в кров і перерозподіл води між позаклітинною і внутрішньоклітинною рідинами. Нижньою межею мінералізації, при якій підтримується гомеостаз організму, є сухий залишок 100 г/л, оптимальний рівень мінералізації відповідає 200-400 г/л.

До 50-х рр. XX в. вміст нітратів у воді розцінювався лише як показник забруднення водойми господарсько-побутовими стічними водами; сьогодні враховується і їхня токсикологічна небезпека. При надходженні нітратів в організм у підвищених кількостях розвивається нітратна метгемоглобінемія, тобто гемічна гіпоксія з відповідними проявами.

Хімічний склад природних вод надзвичайно різноманітний і залежить від характеру і складу ґрунтів у певній місцевості. Як наслідок створюється нерівномірний розподіл хімічних речовин у ґрунті і воді визначених географічних районів. В.І. Вернадський, а пізніше А.П. Виноградов розробили теорію „біогеохімічних провінцій". Біогеохімічні провінції - це географічні райони, де причинним фактором захворювань є характерний мінеральний склад води, рослинних і тваринних організмів внаслідок недостатньої кількості або надлишку мікроелементів у ґрунті, а захворювання, що виникають у цих районах, одержали назву геохімічних ендемій або ендемічних захворювань.

На земній кулі відзначені зони, де сечокам'яна хвороба має характер ендемії-райони Середземномор'я, Індії, Китаю, Середньої Азії, Закавказзя, Закарпаття. Причиною цього є підвищена жорсткість води, зумовлена високим сумарним вмістом кальцію і магнію.

Причиною іншої ендемічної патології - флюорозу - є тривале вживання води, що містить фтор у концентрації понад 1,5 мг/л. Флюороз характеризується своєрідної крапчастістю і буруватим фарбуванням зубної емалі. При тривалому (протягом 10-20 років) споживанні води з концентрацією фтору 10 мг/л і вище можуть спостерігатися зміни у кістково-суглобному апараті: остеосклероз, кісткові відкладення на ребрах, деформація скелета. При тривалому вживанні води, бідної солями фтору (0,5 мг/л і менше), ураження населення карієсом зубів досягає 50% і більше.

ВОДА ЯК ШЛЯХ ПЕРЕДАЧІ ІНФЕКЦІЙНИХ ЗАХВОРЮВАНЬ

Винятково велике значення має водний фактор у поширенні гострих кишкових інфекцій та інвазій. У джерелах води можуть бути присутніми сальмонели, шигели, лептоспіри, кишкова паличка, пасторели, вібріони, мікобактерії, аденовіруси й ентеровіруси, а також цисти лямблій, яйця аскариди і волосоголовця, личинки анкілостоми, збудники шистосамозу та ін.

Природні водні об'єкти не є природним середовищем перебування патогенних мікроорганізмів. Патогенна мікрофлора, як правило, відмирає протягом визначеного часу. Однак деякі патогенні мікроорганізми можуть тривалий час зберігатися і навіть розмножуватися в природній воді.

Тривалість виживання у воді патогенних мікроорганізмів залежить від складу води, наявності і концентрації біологічного субстрату, від властивостей мікробних клітин, а також температури води, інтенсивності інсоляції та ін.

Дані різних досліджень про терміни виживання патогенних бактерій у водному середовищі досить суперечливі. В експери­ментальних умовах збудники деяких чисельних інфекцій можуть зберігатися у воді кілька місяців.

Основним резервуаром патогенних мікроорганізмів, кишкових вірусів і яєць гельмінтів у навколишньому середовищі є фекалії і господарсько-побутові стічні води, де вміст організмів може досягати 700 на 100 см³ стічних вод.

Джерелом зараження поверхневих водойм можуть з'явитися неочищені каналізаційні стічні води. Підземні джерела інфікуються атмосферними і зливними водами. Епідемічна небезпека води, що використовується для пиття, залежить від наявності і кількості збудника, тривалості його виживання і збереження ним віру­лентності. Сполучення цих умов визначає можливість поширення кишкових інфекцій водним шляхом у вигляді епідемічних спалахів і утримання високого рівня інфекційної захворюваності.

Для водних епідемій вважається характерним раптове зростання захворюваності, збереження його високого рівня протягом деякого часу, обмеження епідемічного спалаху навколо осіб, що користую­ться загальним джерелом водопостачання, і відсутність захворювань серед жителів того населеного пункту, що користуються іншим джерелом.

Заданими ВОЗ, 80% всіх інфекційних хвороб у світі пов'язано з незадовільною якістю води або порушенням санітарно-гігієнічних норм. Інфекційні захворювання водної етіології реєструються переважно в країнах з низьким санітарним рівнем життя. На сьогодні третина населення земної кулі - близько 2 млрд. - позбавлена можливості споживати в достатній кількості чисту прісну воду. 61% сільських жителів країн, що розвиваються, не можуть користуватися безпечною, в епідеміологічному відношенні, водою і лише 13% з них забезпечені каналізацією.