В природе вода никогда не встречается в виде химически чистого соединения. Обладая свойствами универсального растворителя, она постоянно имеет большое количество различных элементов и соединений, состав и соотношение которых определяется условиями формирования воды, составом водоносных пород. Большое влияние на состав природных вод, как поверхностных, так и подземных, оказывает 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. Влияние общей минерализации воды, или суммарного солевого состава, на организм человека - наиболее изученный вопрос, связанный с проблемой водоснабжения. Предел минерализации питьевой воды (сухого остатка) 1000 мг/г был в свое время установлен по органолептическому признаку. Основную часть сухого остатка пресных вод составляют хлориды и сульфаты. Эти соли обладают выраженным солевым 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.
Установлено, что нижним пределом минерализации, при котором гомеостаз организма поддерживается адаптивными реакциями, является сухой остаток в 100 мг/л, оптимальный уровень минерализации питьевой воды находится в диапазоне 200 - 400 мг/л. При этом минимальное содержание кальция должно быть не менее 25 мг/л, магния 10 мг/л.
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.). ВЫтоже время имеется прямая высокая корреляция жесткости воды с содержанием в ней, кроме кальция и магния, еще 12 элементов и ряда анионов. Однако уже давно существовали предположения об этиологической роли солей, обусловливающих жесткость воды, в развитии мочекаменной болезни. Урологами выделяются даже так называемые каменные зоны - территории, на которых уролитиаз может считаться эндемическим заболеванием. Источники питьевой воды в этих зонах характеризуются высокой жесткостью.
В последние годы высказано предположение, что вода с низким содержанием солей жесткости способствует развитию сердечно-сосудистых заболеваний.
Наличие, концентрация и соотношение нитратов и нитритов 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. В 1945 г. были описаны 2 случая развития цианоза у детей раннего возраста, закончившиеся смертельно. Цианоз сопровождался наличием в крови повышенных количеств метгемоглобина, что связывалось с высоким содержанием в колодезной воде, использовавшейся для разведения детских питательных смесей, нитратов. В дальнейшем это заболевание получило название водно-нитратной метгемоглобинемии. Легкие формы токсической метгемоглобинемии проявляются такими симптомами как слабость, бледность, повышенная утомляемость, и при недостаточной осведомленности могут быть отнесены за счет других причин. Нитраты, как известно, не способствуют образованию метгемоглобина. Их вредное действие проявляется тогда, когда в результате диспепсии, дисбактериоза в кишечнике они восстанавливаются в нитриты. Всасывание нитритов приводит к повышению содержания метгемоглобина в крови.
В воде обнаружено до 65 микроэлементов, содержащихся в тканях животных и растений в концентрациях, соответствующих тысячным долям процента и менее. Гигиеническое значение микроэлементов, определяется биологической ролью многих из них, поскольку они не только участвуют в минеральном обмене, но и существенно влияют на общий обмен в качестве катализаторов биохимических процессов. В настоящее время доказано биологическое значение для животных и растений около 20 микроэлементов.
Необходимо учитывать, что ряд микроэлементов в концентрациях, встречающихся в природной воде, могут оказывать неблагоприятное влияние на здоровье или изменять органолептические свойства воды. Поэтому они подлежат нормированию.
Нередки случаи, когда те или иные примеси к питьевой воде, не являлись непосредственной причиной болезни, оказывают косвенное неблагоприятное влияние, ухудшая органолептические свойства воды. Наличие мути, необычный цвет, запах и привкус воды с глубокой древности служили признаком ее недоброкачественности. В процессе эволюции человека выработалась защитная реакция - чувство отвращения и представление об опасности для здоровья воды с неблагоприятными органолептическими свойствами.
Установлено, что незначительные изменения органолептических свойств воды снижают секрецию желудочного сока. Вместе с тем приятные вкусовые ощущения повышают остроту зрения и частоту сокращений сердца, а неприятные понижают.
Нельзя не учитывать и эстетическое воздействие неблагоприятных органолептических свойств воды. В этой связи уместно вспомнить слова
Ф.Ф. Эрисмана: "Было бы непростительной ошибкой считать удовлетворение этого эстетического требования роскошью, т.к. здесь эстетика и гигиена сливаются настолько, что разделить их положительно не представляется возможным".
Таким образом природная вода с крайне выраженной степенью колебания ее состава и свойств далеко не всегда может удовлетворить физиологические и гигиенические потребности человека. В ряде случаев ее потребление может вызвать неблагоприятные изменения в организме: от различных случаев нарушения метаболизма до развития выраженных нозологических форм, а микробная флора природной воды способна вызвать эпидемические вспышки кишечных инфекционных заболеваний. Отсюда вытекает необходимость гигиенического нормирования или стандартизации состава и свойств питьевой воды, а также обработки источников водоснабжения.