§ 1. Екологічні аспекти системи «вода – ґрунт – продукти харчування»

Пригадайте хімічні та фізичні властивості води.

Відомо, що вода – основа життя. Людина на 60-75% складається з води, її мозок – на 85%. Тому, від якості води залежить здоров'я. Понад мільярд людей використовують неякісну воду. Через це щорічно вмирає 3,5 млн дітей. Більшість українців споживають воду з поверхневих джерел – озер, ставків, рік, зокрема з Дніпра п'ють воду близько 30 млн людей. Вода – активний розчинник. Стикаючись з будь-якими об'єктами, вона дуже повільно розчиняє їх. Тому в природі абсолютно чистої води не існує. Та й організм людини «звик» до певної концентрації різних речовин, розчинених у ній. Протікаючи через гірські породи, вода розчиняє їх і насичується відповідними компонентами – іонами кальцію, магнію, калію, заліза, молібдену, алюмінію, берилію, марганцю, міді, миш'яку, цинку. Останні шість елементів особливо шкідливі для людини, якщо їх концентрації перевищують гранично допустимі концентрації. Тому нормативні документи багатьох країн, у тому числі України, Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ) вимагають обов'язкового контролю їх вмісту в питній воді.

У разі перевищення гранично допустимих концентрацій будь-якої речовини виникає загроза для здоров'я. І напроти – коли концентрація потрібного елемента менше, ніж необхідно для нормального функціонування організму. За висловом відомого вченого Середньовіччя Парацельса, все є отрутою і все є ліками – усе залежить від дози або концентрації.

Часто навіть незначне перевищення концентрації певної речовини викликає хворобу і смерть. Тому важливо знати фізіологічні властивості найбільш розповсюджених сполук.

Алюміній – токсичний, нейротоксичний (отрута нервової системи), викликає енцефалопатію, хворобу Альцгеймера (слабоумство), його надлишок гальмує синтез гемоглобіну, викликає флюороз зубів, специфічне ушкодження кісток (кістковий флюороз).

Берилій і його сполуки дуже отруйні. При гострих отруєннях – бронхіт, пневмонія, екзема, при хронічних – склероз легень, переродження печінки, збільшення лімфатичних залоз.

Залізо – важкий метал, при надлишку його сполук проявляється загальнотоксична дія, хвороби кровоносної системи, порушуються функції печінки, виникає її цироз. Воно займає шосте місце серед найбільш частих причин отруєння дітей до п'яти років.

Матвій – стимулює синтез білків, енергетичні процеси і швидкість передачі нервово-м'язового імпульсу, зменшує порушення в нервових клітках, розслаблює серцевий м'яз, регулює вуглеводний обмін. При його нестачі – захворювання серцево-судинної системи у вигляді аритмії серця, розвиваються гіпертонія, судоми, хронічна втома, порушення сну, зростає ризик онкологічних захворювань, хвороби шкіри. Добова потреба 500-750 мг. Може заміщатися алюмінієм, кадмієм, нікелем, свинцем.

Марганець – входить до складу багатьох ферментів, які захищають організм від перекисних радикалів, зміцнює імунну, нервову, ендокринну, репродуктивну і кровотворну системи. При нестачі – затримка росту волосся і нігтів, судоми, алергії, дерматити, остеопороз, затримка росту, зменшення маси тіла, порушення дітородної функції. При збільшенні концентрації – пошкодження центральної нервової системи, синдром Паркінсона, пневмонія. Добова потреба 2-9 мг, з водою – 0,01-0,05 мг на добу, його вміст в організмі людини вагою 70 кг – 10-20 мг.

Мідь – найважливіший незамінний мікроелемент, регулює окислювально-відновні реакції, нейроендокринні та кровотворні процеси. При недостачі – психоемоційне виснаження, хвороби серця, порушення процесів кровотворення, синтезу гормонів щитовидної залози та жіночих статевих гормонів, формується схильність до алергійних станів, бронхіальної астми.

Молібден при підвищеному вмісті викликає болі в суглобах, м'язах, сприяє прояву гастриту, хронічного холециститу, карієсу зубів, гіпертонії, порушень скорочувальної функції серця, гінекологічних захворювань. Щодобове споживання молібдену може коливатися від 0,1 до 0,5 мг і залежить насамперед від його вмісту в питній воді. При збільшенні концентрації – порушення в центральній нервовій системі, розвивається подагра.

Миш'як (арсен) може міститися в ґрунтових водах у діапазоні концентрацій від 0,1 до 200 мг/л, у поверхневих водах 0,01 мг/л. З денним раціоном в організм може надходити до 1 мг миш'яку. При підвищеній концентрації – стомлення, схуднення, болі в кінцівках, оніміння пальців рук і ніг, утруднене дихання, набряк обличчя, сухість у роті, рак легенів і шкіри, порушення в роботі шлунково-кишкового тракту.

Нітрати при надходженні в організм у значних кількостях можуть викликати набряк легенів, задишку, блювоту, болі в області серця, різке зменшення сечовиділення, токсичний нефрит і гепатит. Ознаки підсилюються при вживанні спиртних напоїв. Тривале вживання питної води і харчових продуктів, що містять нітрати (від 23,7 до 100 мг/л по азоту) підвищує метгемоглобін, погіршує функції крові, особливо у дітей. Виявлено пряму залежність виникнення злоякісних пухлин із надходженням нітратів в організм. Добова гранична доза для людини не більше 4,2 мг/кг.

Нітрити – солі азотистої кислоти, використовуються як консерванти, барвники в харчовій промисловості. При будь-якому шляху отруєння сильні головні болі, шум у вухах, за-паморочення, нудота, блювота, зниження артеріального тиску. В організмі вони перетворюються в нітрозосполуки – канцерогени, що сприяють розвитку раку печінки, легень.

Ртуть є отрутою загальної дії, сприяє розвитку паралічів, психічної неповноцінності дітей. Характерна кумуляція (нагромадження) в організмі з негативними наслідками.

Свинець викликає поразки центральної системи, печінки, нирок, мозку і статевих органів.

Селен у підвищених кількостях є надзвичайно токсичним елементом, проте в припустимих концентраціях зменшує швидкість процесів старіння, підвищує імунітет і сприяє нормальному функціонуванню ендокринної системи. Проте навіть незначне перевищення дози веде до важких токсикозів. Добова потреба в селені коливається від 0,326 мг у Ве-несуелі до 0,2 мг в Англії і 0,16-0,22 мг в США, мінімальна – у Новій Зеландії – 0,02-0,56 мг. При добовому надходженні 1 мг/кг селен викликає хронічне отруєння. Підвищений його вміст у воді веде до слабкості, апатії, депресії, млявості, знепритомлення, поразок шкіри (дерматити), нервової системи, карієсу зубів, втрати нігтів, випадіння волосся.

Хром – при надходженні через шлунок викликає біль в епігастральній області, печію, нудоту, блювоту, проноси або запори, розвивається гастрит, виразкова хвороба, уражається серцево-судинна система, печінка – розвивається цироз, нирки, знижується функція підшлункової залози.

Цезій-137 – радіоактивний елемент, який є джерелом гамма-випромінювання, надканцероген. Велика кількість потрапила в Дніпро після Чорнобильської катастрофи.

Цинк – виявляється в організмі більше ніж у 300 сполуках. Вміст у тілі людини вагою 70 кг – близько 3 г. Добова потреба становить 12-50 мг. При нестачі зникає апетит, виникає анемія, алергія, дерматити, зниження гостроти зору, послаблення клітинного імунітету, низька здатність організму до загоєння ран, схильність підлітків до алкоголізму, затримка статевого дозрівання у хлопчиків, порушення функцій сперматозоїдів, зменшення потенції, ризик аденоми у чоловіків, народження ослаблених дітей у жінок. При надлишку – загальне отруєння, онкологічні захворювання.

Велика проблема якості річкових вод – наявність у них хлорорганічних сполук – залишків пестицидів, миючих речовин, які після хлорування води утворюють діоксини, аналіз яких дуже складний і можливий тільки при наявності спеціальних приладів.

Особливу небезпеку становлять пестициди – речовини, які використовують у сільському господарстві, у побуті для знищення комах, бур'янів, прискореного висихання рослин. Деякі з них заборонені для застосування, тому що порушують структуру ДНК і клітин. Це мутагени, а результат їхньої дії – тератогенний ефект: спричиняють виникнення каліцтв у немовлят ще в утробі матері. Значна частина з них є канцерогенами (речовини, що сприяють виникненню ракових пухлин), наприклад, пестициди атразин, ландрил, симазин, фенурол. У воду вони можуть потрапляти після рясних опадів, які змивають хімікати з полів.

Крім важких металів і органічних речовин вода може містити шкідливі для здоров'я мікроорганізми, що викликають захворювання: гастроентерит, гепатит, тиф, холеру, злоякісні новоутворення.

В усьому світі понад 5 млн людей щорічно вмирають через хвороби, викликані забрудненою питною водою, у більшості випадків – сечею, фекаліями людини і тварин. За словами відомого вченого мікробіолога Л. Пастера, людина випиває 90% своїх хвороб.

Для знищення шкідливих мікроорганізмів воду хлорують. У результаті у воді спочатку утворюються хлорорганічні сполуки, а потім з них дуже токсичні діоксини, що спричиняють виникнення ракових пухлин. Хлорорганічні сполуки, що містять фтор, хлор, бром, викликають нефрити (хвороби нирок), гепатити (хвороби печінки), збільшують кількість мертвонароджених дітей і токсикозів при вагітності, вроджені аномалії, мутагенні дефекти, ослаблення імунітету, порушення дітородних функцій, як у чоловіків, так і в жінок. Будь-яка хлорована вода шкідлива для здоров'я саме через наступне утворення діоксинів, мутагенні, канцерогенні, тератогенні властивості яких проявляються при концентрації у воді 5x10-12 мг/л. Це велика проблема для всього світу. Альтернативу хлору шукали в усьому світі. Українські вчені розробили замінник хлору – реагент акватон, але широко він ще не застосовується.

Усі речовини, які можуть знаходитися у воді, переходять в ґрунт, а через кореневу систему рослин мігрують у рослини, з них в організми тварин, в тому числі в організм людини. Людина харчується і тваринною, і рослинною їжею, тому вона є кінцевою ланкою ланцюгів живлення, через які в її організм потрапляють небезпечні, шкідливі для здоров'я речовини.

Особливо інтенсивно забруднюють навколишнє середовище промислові підприємства Донецького і Придніпровського регіонів, у більшості міст яких на одного жителя щорічно припадає 1,5-2 т шкідливих речовин. У 43 з 190 контрольованих містах концентрації небезпечних та шкідливих речовин у повітрі перевищують їх гранично допустимі концентрації в 5-20 разів. Ґрунти територій поблизу металургійних комбінатів, адже там також проживає населення, суттєво забруднені важкими металами: вміст свинцю перевищує ГДК у 5 разів, нікелю – у 3, міді – у 2, хрому – у 1,5 рази. Вирощені на таких ґрунтах овочі і фрукти накопичують у собі важкі метали. Вміст заліза в яблуках перевищує ГДК в 10 разів, в капусті – у 7, буряку – в 4 рази.

Отже, існує небезпека «екологічно чистих» продуктів харчування, особливо гостро виникає вона від готових продуктів харчування – ковбасні вироби, цукерки, штучні напої, вироби призначені для тривалого збереження.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ
1. Які речовини можуть знаходитися в питній воді?
2. Назвіть хвороби, які може викликати забруднена вода.
3. Чому воду хлорують і чим це небезпечно?

Дивіться також: