Экология вашего дома
.pdfГлава 2. Питьевая вода в доме |
41 |
|
|
применяют ее вымораживание, но это процесс непростой, и его надо уметь правильно проводить.
Полностью свободна от микробов святая вода, принесенная из храмов (особенно взятая в церкви в Крещенские праздники), но, к сожалению, ее не хватает для повседневного приготовления пищи.
Весьма эффективным способом защиты воды от патогенов является ее кипячение. К сожалению, хозяйки часто забывают об этом простом, но совершенно необходимом в условиях города способе защиты своей семьи, и особенно детей, которые в жаркие дни пьют воду из-под крана, а потом мучаются от боли в животе.
Для потребления воды в некипяченом виде можно рекомендовать только покупную воду, особенно минеральную типа «Ессентуков», «Нарзана», «Боржоми» в таре 0,5, 1,0, 1,5, 2 литра. Сейчас в продаже имеется вода в 5-литровых бутылях — ее можно применять и для приготовления пищи.
Таким образом, о патогенах, во-первых, надо иметь представление, а во-вторых, надо знать, как с ними бороться.
2.2. Химическое загрязнение воды
На состав питьевой воды в Российской Федерации установлен государственный стандарт — ГОСТ 2874-82. В нем приведены предельно допустимые концентрации химических веществ и некоторые физические показатели. Часть этих ПДК и показателей дана в приложении к книге. Общее количество разрешаемых концентраций химических веществ и физических характеристик — 54.
Прежде чем давать характеристику основных регламентируемых веществ и свойств питьевой воды, необходимо остановиться на вопросе, сколько воды должен человек потреблять в сутки. Для различных регионов эта величина колеблется от 2 до 3,5 л в сутки в расчете на 60 кг веса человека. Естественно, в районах с жарким климатом при температуре выше 25 °С эта величина больше, так как человеку необходимо покрывать потери жидкости с потоотделением. Для ребенка с массой 10 кг норма составляет 1 л в сутки, с массой 5 кг — 0,75 л в сутки. При недостатке воды человек испытывает дискомфорт, а при избытке, который, к сожалению, в нашей стране часто имеет место, — нарушение функций организма. При этом имеется и экологический аспект — чем больше человек выпьет воды, тем сильнее он под-
42 |
Глава 2. Питьевая вода в доме |
|
|
вергнет себя риску получить дозу химического (микробиологиче- ского) загрязнения. Показатель потребления водопроводной воды на душу населения у нас в 1,5—2 раза выше, чем за рубежом: в странах западной Европы расходуется 200—250 л в сутки, а у нас — до 400 л в сутки; это очень неэкономно, так как для своих нужд (стирка, душ) человек расходует питьевую воду, очистка которой очень трудоемка и дорога.
Теперь остановимся на свойствах некоторых основных хими- ческих веществ, чаще всего встречающихся в питьевой воде.
Железо. Присутствует в земной коре в больших количествах, в питьевой же воде его концентрация не должна превышать 0,3 мг на литр. Оно может попадать в воду не только из источников, но и от чистящих веществ (коагулянтов) и вследствие коррозии стальных и чугунных труб системы водоснабжения. Интересно, что в небольших количествах железо является незаменимым элементом в питании человека; в целебных минеральных водах (например, «Ессентуках») его содержание достаточно высоко. Потребность в железе у человека в зависимости от пола, возраста, физиологиче- ского состояния и биологической активности находится в диапазоне от 10 до 50 мг в сутки. Иногда оксиды железа рекомендуется применять в виде пищевых добавок (во время беременности и грудного вскармливания).
В источниках водоснабжения на открытом воздухе железо может окисляться, что придает воде красновато-бурый оттенок, а так называемые железобактерии могут образовывать в трубах скопления слизи.
При высоких концентрациях в воде железо оставляет пятна на белье и на сантехнических изделиях. Железо может быть причи- ной мутности или цветности воды. Влияние железа в воде на здоровье человека не оценивалось, так как это вещество значительной опасности не представляет.
Марганца в земной коре также довольно много, и встречается он в ней обычно вместе с железом. Под действием кислорода марганец окисляется, что приводит к отложению его оксидов в трубах и появлению цветности воды. Суточное потребление марганца с пищей для взрослых составляет 2,8 мг. В микроскопических дозах он также незаменим для человека. Например, кто не знает марганцовку (перманганат калия) — прекрасное стерилизующее средство? В питьевой воде концентрация марганца по ГОСТу не должна превышать 0,7 мг на литр. При высоких концентрациях марганец
Глава 2. Питьевая вода в доме |
43 |
|
|
является нейротоксичным, однако к сильнодействующим токсикантам, так же как и железо, марганец не относится. В трубах систем водоснабжения он образует пленку, которая отслаивается в виде твердого осадка. Так же как и железо, марганец является причиной образования пятен на белье и сантехнических изделиях; с помощью микроорганизмов он придает воде неприятные привкус, запах и мутность.
Медь не такое безобидное вещество, как железо и марганец, и очень хорошо, что водопроводные трубы уже не делают из меди. В малых количествах медь при потреблении с пищей незаменима (1—3 мг в сутки). Содержание меди в питьевой воде не должно превышать 1,0 мг на литр. Длительное и чрезмерное потребление меди может вызвать цирроз печени, особенно у новорожденных детей при их искусственном вскармливании. В системах водоснабжения медь ускоряет коррозию оцинкованного железа и стальной арматуры. При концентрации более 1 мг на литр медь вызывает появление пятен на белье и на санитарно-технических изделиях. При 5 мг на литр медь влияет на цветность воды (цвет зеленый) и придает ей горький вкус. У Ильфа и Петрова есть выражение: «Во рту у него было ощущение, что он час сосал медную дверную ручку».
Сульфаты — это соединения серы, которые часто встречаются в минералах и в отходах химической и нефтехимической промышленности. Они могут попадать в источники водоснабжения и с промышленными стоками, и с атмосферными осадками. При высоком содержании сульфатов происходят обезвоживание организма и желудочно-кишечные расстройства. Допустимое содержание сульфатов в воде значительно — 500 мг на литр, но уже при 250 мг на литр у воды появляется заметный привкус. Интересно, что добавка в дистиллированную воду 270 мг на литр сульфата кальция и 90 мг на литр сульфата магния улучшает ее вкус. Сульфаты являются наименее токсичными анионами.
Хлориды поступают в воду из природных источников, из промышленных и поверхностных городских стоков, которые содержат соль, используемую зимой для борьбы с гололедом на дорогах. Основное количество хлоридов поступает в организм человека с пищей, а не с питьевой водой. Кстати, соль (хлорид натрия) называют «белой смертью»: ее избыточное потребление опасно для организма. Однако, по мнению автора и вопреки рекомендациям Брегга, умеренное потребление соли не только безопасно, но и комфортно: нельзя прожить жизнь «не солоно хлебавши». В пищу
44 |
Глава 2. Питьевая вода в доме |
|
|
желательно употреблять йодированную соль. Хлориды инициируют коррозию труб, что в свою очередь увеличивает содержание в воде металлов. Хлориды имеют меньший порог вредности, чем сульфаты (до 350 мг на литр), но уже после 250 мг на литр у воды появляется ощутимый солоноватый привкус.
Цинк содержится в воде в виде солей и органических соединений. В микродозах этот элемент необходим человеку, и содержанию цинка в организме человек обязан в основном пищевым продуктам. В питьевой воде его концентрация не должна превышать 5 мг на литр (за рубежом рекомендуется не более 3 мг на литр). Цинк придает воде вяжущий привкус. При концентрации более 5 мг на литр на воде при кипячении образуется жирная пленка. Увеличение содержания цинка по сравнению с источником определяется его вымыванием из оцинкованных металлов водопроводной сети.
Алюминий в природе широко распространен: его содержание в земной коре достигает 8 %. В питьевую воду он поступает не только из источников водоснабжения, но и из труб системы водоснабжения, а также как составная часть осадителей вредностей, применяемых для очистки воды (коагулятнов). Допустимая концентрация алюминия в воде в 10 раз ниже, чем у цинка (0,5 мг на литр). Избыток алюминия отрицательно воздействует на мозг человека (возникает опасность заболевания болезнью Альцгеймера). Это означает, что людям, предрасположенным к этой болезни, нужно тщательно очищать воду или пользоваться дистиллированной водой. При большом содержании алюминия (более 0,2 мг на литр) в воде происходит оседание хлопьев гидрохлорида алюминия.
Бериллий из всех приведенных выше элементов наиболее опасен, его допустимая концентрация составляет всего 0,0002 мг на литр. Основной причиной этого являются канцерогенность и мутагенность бериллия. Он взаимодействует в организме человека с ДНК и вызывает генные мутации. К счастью, в воде его содержание ничтожно (если только источник водоснабжения не находится у места залегания бериллиевых руд). Кроме того, он плохо всасывается в желудочно-кишечный тракт. Остается только сожалеть, что, пожалуй, самый красивый драгоценный камень изумруд является бериллятом.
Молибден необходим для нормальной жизнедеятельности че- ловека, и его количество в рационе питания одного человека
Глава 2. Питьевая вода в доме |
45 |
|
|
должно составлять 0,1 мг в сутки. Содержание молибдена в питьевой воде не должно превышать 0,25 мг на литр.
Мышьяк является сильно выраженным канцерогеном; он вызывает рак кожи. К сожалению, с питьевой водой он поступает в организм человека в таком же количестве, что и с пищей. Допустимая концентрация мышьяка в воде 0,05 мг на литр (за рубежом 0,01 мг на литр). Мышьяк оказывает мощное единовременное токсическое воздействие. К счастью, мода на использование мышьяка по назначению (для травли в доме мышей) безвозвратно прошла. В любом случае препараты, содержащие мышьяк, надо держать подальше от детей.
Нитраты и нитриты появляются в питьевой воде при интенсификации сельскохозяйственной деятельности человека. Их допустимая концентрация в воде довольно высока — 45,0 мг на литр. Примерно такое же количество нитратов человек получает при употреблении в пищу овощей. Образование в организме N — нитрозосоединений вследствие попадания в него нитратов инициирует раковые заболевания, главным образом рак желудка. Наиболее уязвимыми при этом являются искусственно вскармливаемые младенцы в возрасте менее 3 месяцев. Поэтому особенно в этот период родителям необходимо тщательно следить за качеством воды и за потреблением овощей. Содержание нитратов в воде определить достаточно просто даже в домашних условиях с помощью бытового нитратомера типа Морион (см. главу 4). Зная о наличии этой вредности в воде, можно самим обеспечить экологическую безопасность семьи в этом отношении. Нитриты более опасны, чем нитраты (хотя их в воде меньше); допустимая концентрация нитритов составляет 3 мг на литр. Для учета суммарной вредности нитратов и нитритов в смеси рекомендуется использовать формулу, аналогичную применяемой для смеси газов:
Ê нитрата |
+ |
Ê нитрита |
< 1 |
ÏÄÊ нитрата |
ÏÄÊ нитрита |
ãäå: Ê — концентрация нитросоединения, (мг на литр).
ÏÄÊ — его предельно допустимая концентрация (мг на литр).
Свинец имеет довольно низкий показатель предельного содержания в питьевой воде — 0,03 мг на литр, что свидетельствует о его высокой токсичности. В промышленности его применяют для изготовления аккумуляторов, а также в виде припоев и сплавов.
46 |
Глава 2. Питьевая вода в доме |
|
|
Интересно, что в древнем Риме для подачи воды из источников использовали трубы, изготовленные из свинца. Свинец имеет свойство накапливаться в костях скелета. От этого особенно страдают дети до 6 лет и беременные женщины. Значит, именно для них воду необходимо очищать от этого токсиканта; период выведения его из организма у детей значительно продолжительней, чем у взрослых. Кроме того, свинец влияет на центральную и периферическую нервную систему, что отражается на поведенческой реакции человека. У врачей есть также опасение, что свинец способствует образованию опухолей на почках. Органические соединения свинца, главным образом тетраэтилсвинец, использовались раньше в качестве антидетонаторов в бензине и до их запрещения успели сильно зягрязнить почву городов вдоль автомобильных дорог. Поэтому вблизи автотрасс нельзя собирать ягоды, грибы съедобные и лекарственные травы и выращивать овощи — это опасно для жизни! Целесообразно заменить свинец в припоях и запретить применение содержащих свинец труб и арматуры в системах водоснабжения, а также принять меры для предотвращения коррозии внутри этих систем.
Селен из перечисленных веществ по токсичности уступает только бериллию. Его допустимая концентрация в воде составляет 0,001 мг на литр. Но, как это часто бывает в природе, он совершенно необходим человеку и в микроскопических дозах входит в состав ферментов и белков. Селен хорошо растворяется в воде и активно всасывается в кишечник. Излишнее потребление селена у человека вызывает поражение ногтей, волос и печени (воистину «слишком хорошо — это плохо»). Кроме того, он вызывает ревматоидный артрит. Основным источником селена, к счастью, являются зерновые культуры, мясо и рыба, а не питьевая вода; содержание селена в этих продуктах зависит от географической зоны их получения.
В дополнение к перечисленным выше веществам, содержащимся в питьевой воде, можно указать аммиак, сурьму, асбест, барий, бор, кадмий, хром, цианиды, фториды, сероводород, ртуть, никель, серебро, натрий, неорганическое олово. Из этих веществ особенно опасны: сурьма, которая является канцерогеном; асбест, который отслаивается от асбоцементных труб и вызывает возникновение опухолей желудочно-кишечного тракта; барий, способствующий развитию сердечно-сосудистых заболеваний; хром, который также является канцерогеном, только желудочно-кишечного
Глава 2. Питьевая вода в доме |
47 |
|
|
тракта; цианиды, воздействующие на щитовидную железу и на нервную систему; фториды, вызывающие флюороз зубов и скелета человека; ртуть, поражающая почки и центральную нервную систему; причем от нее особенно страдают беременные женщины и кормящие матери; сероводород, имеющий запах тухлых яиц, кадмий, который попадает в окружающую среду при утилизации электрических батарей и аккумуляторов, а также при курении (основной мишенью ракового поражения кадмием являются почки). Что касается кадмия, то этот металл потенциальный отравитель почвенных слоев, питающих родники. В составе группы экологов автор проводил анализ воды, взятой из родников Борисовских прудов Москвы; анализ показал чрезмерно высокое содержание в воде кадмия. Таблички с данными анализа, поставленные у родников, не помогают — до сих пор старушки приходят к родникам за водой, не зная того, что из–за зарытой на берегу прудов свалки электроаккумуляторов пить эту родниковую воду нельзя.
Помимо приведенных выше неорганических элементов в питьевой воде могут присутствовать органические и сложные химиче- ские соединения. Их огромное множество, и их влияние на организм человека весьма разнообразно. Но на некоторых из них стоит остановиться.
Четыреххлористый углерод подозревается в канцерогенности, так же как и дихлорметан. Хлорированные этилены являются токсикантами, которые воздействуют на гены человека. Ароматиче- ские углеводороды, особенно бензол, отрицательно действуют на центральную нервную систему, а стирол к тому же, накапливаясь в жировых отложениях человека, является канцерогеном. Полициклические углеводороды также являются канцерогенами, при- чем из них наиболее опасен бенз(а)пирен. Акриламид воздействует на половые клетки и нарушает репродуктивную функцию человека. Нитрилотриуксусная кислота находится в составе моющих средств, заменяя фосфор при очистке бойлерной воды от минеральных веществ; она является цитотоксикантом, то есть отрицательно воздействует на организм человека на клеточном уровне. Возможно, поэтому не следует употреблять для приготовления пищи горячую воду из-под крана. Органические соединения олова являются иммунотоксичными.
Большинство органических соединений разрушается при кипячении воды. Этим простейшим методом очистки воды в быту пренебрегать нельзя.
48 |
Глава 2. Питьевая вода в доме |
|
|
Пестициды, которые «дарит» нам сельское хозяйство, обладают, как правило, мутагенным и канцерогенным воздействием на человека.
Органолептические вещества опасны при потреблении воды из непроверенных родников. В составе группы экологов автору приходилось анализировать воду из родников, бьющих из-под кладбищ в Капотне и в Коломенском (Москва). В некоторых из них находились органолептиды. Применение такой воды, во всяком случае без кипячения, опасно для здоровья.
2.3. Физические характеристики питьевой воды
К физическим показателям воды относятся мутность, цветность, вкус, запах, сухой остаток; условно сюда можно отнести водородный показатель рН, жесткость, щелочность и радиоактивность воды. Без анализа этих показателей характеристика питьевой воды была бы неполной. Коротко остановимся на этих показателях.
Мутность создается в воде за счет взвешенных механических частиц, которые попадают в нее в результате недостаточной фильтрации или за счет появления частиц после очистки воды внутри системы водоснабжения, например за счет коррозии труб. Мутность создает условия для развития микроорганизмов и увели- чения количества бактерий, поэтому за этим неприятным показателем необходимо постоянно следить. Иногда из крана идет белая пузырчатая вода — это не мутная, а сатураторная вода; через некоторое время она станет прозрачной. Для определения мутности вводят специальные нефелометрические единицы НЕМ (номы). Если этих единиц меньше пяти, то воду можно использовать для приготовления пищи. Как показатель влияния на здоровье человека она, как правило, не регламентируется.
Цветность воды определяется чаще всего окрашенным органи- ческим веществом (гуминовой или фульвовой кислотой), содержащимся в почве. Ржавый цвет воды определяется наличием железа и продуктов его коррозии, зеленый — соединениями меди, желтый — хрома, белый — асбеста или моющих средств. Цветность в питьевой воде — это первый признак ее загрязнения, а иногда и опасности. Цветение воды может быть вызвано также цианобактериями (сине-зелеными водорослями). Цветность измеряется в ис-
Глава 2. Питьевая вода в доме |
49 |
|
|
тинных единицах цветности (ИЕЦ). Если она достигает 15 ИЕЦ и больше, то вода неприменима для питья и приготовления пищи.
Вкус питьевой воды должен быть нейтральным. Он определяется естественными и биологическими причинами. Если вода солоноватая, то в ней высоко содержание хлоридов, если кисловатая — то у нее низкий водородный показатель рН.
Запах, так же как и вкус (если он появляется внезапно и сильно выражен), — первый показатель присутствия в воде опасных веществ. В воде могут находиться и гнилостные бактерии, особенно если вода имеет относительно высокую температуру, которая, кстати, также является ее физической характеристикой питьевой воды, хотя и не такой существенной. Запах может показывать, что или в процессе очистки, или в процессе подачи воды потребителю произошли какие-то сбои; это может быть поводом обращения потребителей к службам Санэпиднадзора.
Сухой остаток регламентируется ГОСТом на питьевую воду и не должен превышать 1000 мг на литр. В состав сухого остатка входят кальций, магний, калий, натрий, бикарбонаты, хлориды и сульфаты, а также некоторые органические вещества. Сухой остаток зависит от природных источников и различного вида стоков. Высокое содержание минералов в воде может вызвать у населения не только неприятные ощущения, но и появление камней в поч- ках, мочевом и желчных пузырях. Минерализация воды связана с ее жесткостью и чаще всего характерна для артезианской воды.
Водородный показатель рН. Как известно, кислотность и щелочность изменяются в диапазоне от 0 до 14 относительных единиц; от 0 до 7 — это кислая среда, от 7 до 14 — щелочная. В питьевой воде рН должен составлять 6,0—9,0. При низком показателе вода становится кисловатой на вкус и вредной для людей с повышенной кислотностью. При рН больше 9 вода не рекомендуется людям с пониженной кислотностью. При рН выше 11,0 происходит раздражение глаз и обострение кожных расстройств у человека.
Жесткость воды также ограничивается ГОСТом 287482. Жесткость общая измеряется в миллиграммэквивалентах на литр и должна составлять не более 7. Жесткость воды обусловлена в основном солями кальция и магния и чаще всего характеризует артезианскую воду. О жесткости воды хорошо знают хозяйки — при стирке эта вода плохо растворяет моющие вещества и затрудняет промывание волос.
50 |
Глава 2. Питьевая вода в доме |
|
|
Щелочность питьевой воды — это не совсем то же самое, что ее водородный показатель рН выше 7,0.
Радиоактивность питьевой воды определяется присутствующими в ней радиоактивными элементами. В порядке убывания степени их воздействия на организм это: торий 232, свинец 210, полоний 210, плутоний 239, йод 129, радий 224, уран 238, стронций 90, цезий 137, кобальт 60 и углерод 14. Эти вещества, как правило, попадают в воду из источников водоснабжения. Интересно, что, по данным международной комиссии по радиационной защите (МКРЗ), 98% радионуклидов имеют природное происхождение. Таким образом, на атомную энергетику и испытание ядерного оружия, как ни странно, приходится только 2% радионуклидов. При заражении радионуклидами питьевой воды форс-мажорные, то есть чрезвычайные ситуации, нами не рассматриваются. Во-первых, Чернобыли бывают нечасто и не везде, а во-вторых, при проведении мониторинга воды, радиометристы не допустят потребления воды с высокой дозой облучения. Не вдаваясь в трудности расчета радиометрических параметров, допустимую дозу для воды, почвы и пылевыноса в атмосфере можно определить, как 20 микрорентген в час. Этот уровень можно измерить бытовым радиометром типа Белла, если в емкость с водой положить дощечку, а на нее прибор. Уровень допустимой дозы излучения в год, по данным МКРЗ, составляет 0,1 миллизиверт. В пересчете на 1 литр это составляет 0,1 беккереля на литр. К сожалению, в домашних условиях эти величины контролю не поддаются.
Как известно, радиация приводит к онкологическим заболеваниям (главным образом, раку крови), а также она является мощным мутагеном, то есть влияет на потомство. К перечисленным выше радионуклидам следует отнести газ радон. К счастью, этот радионуклид полностью удаляется из питьевой воды кипячением.
2.4. Определение качества питьевой воды
Оценить качество питьевой можно ориентировочно по внешним признакам, которые приведены в табл. 6.
Прежде всего следует отметить, что проведение качественного и количественного анализа питьевой воды в условиях дома невозможно.
