Проблема чистой воды на современном этапе

---

Из материалов межвузовской научной конференции,
посвященной 100-летию со дня рождения Академика АМН СССР, профессора А. А. Минха
по теме: «Актуальные проблемы охраны здоровья населения в современных условиях»
Издано Министерством здравоохранения и социального развития Российской Федерации
Московский государственный медико-стоматологический университет
Москва 2004 г.

Авторы: Пономарева А.Г., Засименко В.В., Медведев В.М. (факультет повышения квалификации медицинских работников РУДН)

Новейшая история человечества, связанная с научно-техническим прогрессом, демонстрирует, что пренебрежение в обращении с природой не остается без ответа с ее стороны. Только за годы уходящего века человечество умудрилось настолько ухудшить экологическую обстановку, что сегодня правомерен вопрос о возможности выживания человечества на Земле (13).
Среди всех веществ имеющихся Земле, вода, благодаря своеобразию своих физических и химических свойств, занимает исключительное положение в природе и играет особую роль в жизни человека.
Проблема чистой воды для потребления ее человеком, в связи с загрязнением окружающей среды, является еще более актуальной на современном этапе. Человек должен потреблять не менее 1,5 литра жидкости в день. При потреблении меньшего количества жидкости наступает обезвоживание организма. Обезвоживание организма приводит к развитию сердечно-сосудистых патологий. Сердечно-сосудистая патология занимает одно из первых мест по заболеваемости населения. В результате 20-летних клинических и научных исследований Ф.Батмангхелидж доказал, что «хронические боли, которые нельзя объяснить инфекцией или повреждением, следует трактовать, в первую очередь, как сигналы хронического обезвоживания в районе наблюдаемой боли. Боли следует трактовать как индикаторы жажды (2). К числу хронических заболеваний относятся боли: при диспепсии, ревматоидном артрите, колите и сопутствующим ему запоре; при синдроме перемежающейся хромоты, мигрени и головных болях, при похмелье, боли в нижней части спины, а также ангинозные боли (боли в сердце при ходьбе и даже в спокойном состоянии). Эти боли также связаны с обезвоживанием и требуют употребления воды — 2,5 литра в сутки в течение нескольких дней, вместо использования обычных анальгетиков или болеутоляющих средств (3). Эти состояния провоцируют употребление психоактивных веществ (ПАВ), при приеме которых, на фоне эйфории и обезболивания, происходит разрушение тканей и органов, с последующим развитием наркозависимости (8).

В современных условиях проблема обеспечения населения доброкачественной водой становится все более актуальной. Это вызвано не только дефицитом питьевой воды, но и интенсивным химическим и микробиологическим загрязнением источников питьевого водоснабжения. Остро стоит вопрос об очистке воды.
Очищенная питьевая вода подлежит обязательной гигиенической сертификации, с целью установления безопасной для здоровья, а также обеспечения благоприятных органолептических свойств и физиологической полноценности (12).
Существует четкая практика сертификации питьевой воды (9).
Кроме, безусловно, важных показателей безопасности при испытаниях, проверяют характеристики, позволяющие идентифицировать продукт. Это — характеристики, присущие конкретному продукту и позволяющие однозначно его определить. Для питьевой воды такими идентификационными показателями могут являться общая минерализация, жесткость, катионно-анионный состав; в основном — это показатели, определяющие физиологическую полноценность макро- и мироэлементного состава воды по СанПиН 2.1.4.1116-02 (9).
Кроме того, субстратная форма загрязнения водной среды, т.е. наличие химических веществ (в том числе радиоактивных) или микроорганизмов, поступление которых в организм сопровождается их участием в совокупности биохимических и биологических процессов жизнедеятельности, реально сочетается с информационно-полевыми формами загрязнения, когда вода с изменённой и непривычной для организма перестановкой структурных элементов в ее ячейках перестает быть удовлетворительной средой для протекания процессов жизнедеятельности.
Следовательно, наряду с существующими нормами предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных химических веществ или микроорганизмов, становится насущной проблема разработки предельно допустимого отклонения (ПДО) от нормального для организма структурированного состояния водной среды (4).

Вода, взятая непосредственно из природных источников, очень редко отвечает всем указанным требованиям. На практике, необходимо воздействовать на природную воду различными химическими и физическими методами, с целью устранения нежелательных факторов, но при этом возникают проблемы, некоторые из которых будут рассмотрены в данной статье.
Важнейшей характеристикой природных вод является их солевой состав, которых определяет воздействие на организм человека. Негативное влияние на здоровье человека оказывает питьевая вода, содержащая как недостаток, так и избыток биогенных элементов.
С одной стороны, последователи Поля Брэгга рекомендуют употреблять воду с минимальным количеством солей, с другой стороны, при длительном применении обессоленных воды наблюдается разбалансировка работы организма, потеря кальция в костях и зубах, изменение проводимости нервных импульсов в нервных клетках, замедление воспроизводства новых клеток и снижение общей сопротивляемости организма.

По данным Института питания РАМН, в настоящее время с пищей в организм человека поступает недостаточное количество биогенных элементов, баланс которых можно восполнить за счет использования питьевой воды с необходимым химическим составом. Для реализации этого в России принято Постановление Главного государственного врача «О коррекции качества питьевой воды по содержанию биогенных элементов», где рассматриваются меры по обеспечению населения природной питьевой водой оптимального состава (11).
По данным работ В.В.Архипчука и В.В.Гончарука, где изложены результаты биотестирования природной артезианской воды и обессоленных образцов (дистиллят, бидистиллят, «миллипоровская») на примере беспозвоночных и позвоночных животных, а также растений, количество родившейся молоди было в несколько раз ниже, по сравнению с артезианской (1). На растениях (лук), в обессоленных водах, наблюдалось заметное торможение роста корешков и снижение их массы. Следовательно, на уровне организма, необоснованное снижение концентрации солей в питьевой воде, вызывает проявление биологической неполноценности в кратковременных экспериментах для растительных биотестов и в долговременных — для животных.
Для получения высококачественной питьевой воды, в большинстве случаев, необходимо провести фильтрование, которое не ухудшает солевой состав и органолептические свойства питьевой воды для последующего использования.
К сожалению, после этой операции вода, во многих случаях, не соответствует гигиеническим требованиям, и ее состав требует дополнительной коррекции, с использованием различных химических и физических воздействий (15).
В общем случае, фильтрованная природная вода может содержать болезнетворные бактерии, токсичные вещества (органические и неорганические), вещества, ухудшающие органолептические свойства, а также содержание биогенных элементов может существенно отклоняться от оптимальных рекомендаций.

Для инактивации микроорганизмов в природной воде, можно использовать различные виды облучения, от жесткого ультрафиолета до гамма-излучения. Распостранена также обработка сильными газообразными окислителями, такими, как хлор и озон и многое другое.
После данной дезинфекции, в воде может наблюдаться повышенное содержание неорганических токсикантов (лимитируемых металлов и анионов), органических токсикантов (пестицидов, галоидорганических и ароматических соединений), а также компонентов органического и неорганического характера, образование целого набора токсичных хлорорганических продуктов, которые сложно удалить при дальнейшей обработке (15).

Не лишены существенных недостатков такие, наиболее распространенные технологии, как ионный обмен и адсорбция.
В этой связи, уже сегодня можно сделать предположение, что 21 век будет, в значительной степени, посвящен созданию экологически безопасных и, самое главное, малозатратных, экономически и технологически обоснованных процессов водоподготовки (10).
По мнению академика Н.А. Платэ, одной из первых, среди таких технологических процессов, следует отнести мембранные методы разделения жидких и газообразных сред.
Глобальный характер воздействия и влияния мембранной технологии на реализацию других российских и мировых научно-технологических приоритетов, в последнее время, получил свое дальнейшее подтверждение. Критическая технология федерального уровня «Мембраны» вошла в 17 приоритетных для российской науки направлений, в которых российские учение опережают мировой уровень, причем, без использования мембранных процессов невозможно обеспечить поддержание необходимого научно-технического уровня в 12 приоритетах (10).

Особое место в водоподготовке принадлежит полимерным трековым мембранам на основе полиэтилентерефаталата (лавсана), технология изготовления которых была разработана в лаборатории ядерных реакций им. Г.В.Флерова Объединенного института ядерных исследований (г.Дубна) (5).
Главной особенностью трековых мембран является малая толщина подложки и высокая равномерность размера пор. Такая структура определяет основные преимущества ядерных трековых мембран, такие, как низкое сопротивление потоку фильтруемой среды, высокая селективность фильтрации, низкая адсорбция растворенных веществ, возможность удаления выделенных частиц на поверхности мембраны и мягкая регенерация, прозрачность и малый вес (5).
К достоинствам трековых мембран можно отнести также высокую механическую прочность, по сравнению с другими видами мембран, химическую и биологическую инертность, возможность работы при температуре до 120оС, малое содержание возможных примесей, которые могут мигрировать в фильтрат, возможность тангенциальной механической очистки поверхности мембраны (6).

Большим достижением, в свете современных требований к качеству питьевой воды, является создание современной комбинированной технологии очистки воды на базе мембранных технологий и трековых мембран, которая названа «Водный Доктор». В ней реализована идея чередования функций различных мембран с заданными свойствами и трековой мембраны на выходе. Фильтры, созданные по технологии «Водный Доктор», позволяют получить ультрачистую питьевую воду, с одновременным сохранением в фильтрате необходимых биогенных элементов, электролитного состава, не нарушая при этом природную структуру воды, согласно с рекомендациями (4).

К преимуществам новых фильтров можно также отнести: отсутствие контакта очищенной и исходной воды, практически полную фильтрацию ионов тяжелых металлов, нуклеидов, пестицидов, органических молекул (фенолов, нафтенов и др.); практически полную очистку от патогенной микрофлоры, включая холерный вибрион, штамм чумы, сальмонеллу, кишечную палочку и др. Кроме этого, технология «Водный Доктор» дает значительную экономию расходных материалов за счет их многократной регенерации.
Как сказано в докладе (9), жизненная необходимость внедрения мембранных технологий очистки воды определяется многими факторами и, прежде всего, их прямым влиянием на обеспечение национальной безопасности, решение острых социально-экономических проблем и перспективах их практического использования.

Литература:
1. Архипчук В.В., Гончарук В.В. Химия и технология воды. — 2003. Т. 25, — №2;
2. Батмангхелидж Ф. Вода для здоровья. Минск: Попурри, 2004;
3. Батмангхелидж Ф. Ваше тело просит воды. Минск: Попурри, 2004;
4. Зенин С.В. Структурное состояние воды как показатель ее качества. М.: ВИНИТИ, АНО «Стандартсервис», Инф.сб. №5, 2004;
5. Елинсон В.М., Слепцов В.В., Дмитриев С.Н. Ионно-плазменная модификация поверхности полимерных материалов для медицины и экологии….. Ж.// «Технологическое оборудование и материалы»;
6. Лакшин А.М. — //Cб. Тр. МГМСУ, 2002;
7. Куликов Г.В., Жевлаков А.В., Бондаренко С.С. Минеральные лечебные воды СССР. М.: Недра, 1991;
8. Медведев В.М., Пономарева А.Г. — //Тез. Межд. Конф., Кипр, 2004, с.31-32;
9. Морина М.В. «Нестандартные» проблемы сертификации питьевой воды, расфасованной в емкости. М.: Инф.сб. №5, 2004;
10. Платэ Н.А. Мембранные технологии — авангардное направление развития науки и техники 21 века. М. : ВИНИТИ РАН, Инф.-аналит. журнал «Мембраны», №1;
11. Постановление №5 Главного государственного санитарного врача Российской федерации «О коррекции качества питьевой воды по содержанию биогенных элементов» от 11.07.2000. М., 2000;
12. Рахманин Ю.А. Гигиена и санитария, 2004, с.20-22;
13. Славников В.Е. Вода — колыбель жизни. М.: Инф.сб. №5, 2004;
14. Фетисова С.К. Роль минерального состава питьевой воды в формировании неинфекционной патологии населения // Гигиена и санитария, 2004, с.20-22;
15. Якшин В.В. Проблемы подготовки природных вод для бутилирования. М.: ВИНИТИ, АНО «Стандартсервис», Инф.сб. №5, 2004.