Основными санитарно-химическими показателями, по которым в Государственном докладе о санитарно-эпидемиологической обстановке в РФ (2008 г.) отмечается несоответствие питьевой воды гигиеническим нормативам, являются железо, марганец и соли жесткости.
По данным Федерального информационного фонда социально-гигиенического мониторинга (ФИФ СГМ), основными веществами, загрязняющими питьевую воду систем централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения за счёт поступления из источника водоснабжения, за счёт загрязнения питьевой воды в процессе водоподготовки, а также в процессе транспортировки воды по трубам являются:
· алюминий;
· аммиак;
· бор;
· бром;
· железо;
· соли кальция и магния;
· кадмий;
· марганец и его соединения;
· мышьяк;
· нитраты;
· свинец;
· сульфаты;
· фториды;
· хлориды;
· хром трехвалентный;
· цинк;
· ртуть;
· хлор.
Железо и марганец придают воде неприятную красновато-коричневую или черную окраску, ухудшают её вкус, вызывают развитие железобактерий, отложение осадков в трубопроводах и их засорение.
Избыток железа в организме человека увеличивает риск инфаркта. Длительное употребление железосодержащей воды вызывает заболевание печени, оказывает негативное влияние на репродуктивную функцию организма.
Марганецсодержащие воды отличаются вяжущим привкусом, оказывают эмбриотоксическое (неблагоприятное воздействие на развивающийся плод и новорождённого, аномалии эмбрионального развития) и гонадотоксическое (изменение функции половых желез) действие.
Особенно опасны отравления марганцем во время беременности: из 100 детей, матери которых во время беременности подверглись отравлению марганцем, 96-98 рождаются умственно неполноценными. Марганец забивает канальцы нервных клеток, из-за чего снижается проводимость нервного импульса. Это ведёт к утомляемости, сонливости, состоянию подавленности, головокружениям, снижает быстроту реакции, работоспособность. Данные симптомы характерны для многих заболеваний, поэтому отравление марганцем сложно диагностировать. При этом марганец почти невозможно вывести из организма.
Алюминий, накапливаясь в организме, способствует различным неврологическим изменениям от повышенной возбудимости до деменции (старческого слабоумия). Особенно повышенное содержания алюминия в организме вредно для детей: это вызывает у них нарушения моторики, ухудшает работу печени и почек, провоцирует колиты. У детей алюминий вызывает нарушения моторных реакций, анемию, головные боли, заболевание почек, печени, колиты.
Фторирование воды производится с целью профилактики кариеса, однако переизбыток фтора в организме ведет к окрашиванию зубной эмали в виде пятен, ускоряет выведение кальция, что в итоге способствует хрупкости костей, ослабляет иммунитет.
Магний необходим для нормальной деятельности нервных клеток. Однако, при избытке магния в воде он действует наподобие марганца: засоряет канальцы нервных клеток, только он менее активен и проще выводится из организма.
Хлор применяется для обеззараживания воды, однако при хлорировании в воде появляются побочные продукты, которые увеличивают риск врожденных дефектов.
Тяжелые металлы опасны тем, что способны к биоаккумуляции. Поступая вместе с пищей и жидкостями, металлы удерживаются и накапливаются в теле, как в фильтре. В организме тяжелые металлы связываются с белками или веществом костей, что существенно затрудняет их выведение. Поскольку они накапливаются по подобной схеме в большинстве живых существ, содержание тяжёлых металлов возрастает по ходу пищевой цепи. Такое накопление вещества при прохождении через пищевую цепь называют биоконцентрированием. Поскольку человек находится на вершине пищевой пирамиды, для него угроза накопления вредных веществ за счет биоконцентрирования особенно велика.
Кадмий поступает в природные источники воды при выщелачивании почв, медных и полиметаллических руд. Соединения кадмия содержат сточные воды свинцово-цинковых заводов, фабрик по обогащению руды и производству серной кислоты. Потенциально опасными являются все соединения кадмия. Переизбыток кадмия может стать причиной развития анемии, поражения печени, кардиологических заболеваний, остеопороза и деформации костных тканей. Накопление кадмия в организме вызывает дефицит цинка и кремния. Острое кадмиевое отравление сопровождается поражением центральной нервной системы и резкими костными болями.
Свинец может попадать в питьевую воду посредством содержащего свинец трубопровода или припоя. Даже при низких концентрациях отравление свинцом, особенно у детей, может привести к отставанию в развитии, неспособности к чтению и обучению, ослаблению слуха, рассеянности, гиперактивности и другим проблемам с поведением.
Ртуть попадает в воду вследствие эрозии природных месторождений, выделений заводов и фабрик, утечки с мусорных свалок и ферм. Ртуть может привести к поражению почек. В залив Минамата в Японии сбрасывались промышленные сточные воды, содержащие ртутьсодержащие органические соединения. В результате ртуть стала попадать в цепь питания. Она поглощалась водорослями, которые поедали моллюски; моллюсками питались рыбы, а рыба употреблялась в пищу местным населением. Содержание ртути в рыбе оказалось настолько высоким, что это привело к появлению детей с врожденными уродствами и к смертельным случаям. Данное заболевание стало называться болезнью Минамата.
Серебро в воде заслуживает отдельной статьи.
Для того, чтобы правильно очистить воду, необходимо точно знать её химический состав, в зависимости от которого можно использовать следующие системы очистки: