Во-вторых, хлор. Хлором обеззараживают воду, поскольку этот газ – мощный окислитель, способный уничтожать болезнетворные микроорганизмы. Однако в реках и озерах, откуда ведется водозабор, присутствует множество веществ, попавших туда со сточными водами, и с некоторыми из них хлор вступает в реакцию. Результат – гораздо более неприятные субстанции, чем сам хлор. Например, соединения хлора с фенолом (который, кстати, присутствует в Неве); они придают воде неприятный запах, влияют на печень и почки, но в малых концентрациях не очень опасны. Однако возможны соединения хлора с бензолом, толуолом, бензином и так далее, с образованием диоксина, хлороформа, хлортолуола и других канцерогенных веществ.
Спрашивается, нельзя ли обеззараживать воду иначе, без хлора (а также без фтора, который тоже небезопасен)? Поскольку использовать серебро для этой цели дороговато, был предложен метод озонирования,
[13]
но оказалось, что озон тоже вступает в реакцию со многими веществами в воде – с тем же фенолом, и образовавшиеся в результате продукты еще токсичнее хлорфенольных.
Выход, вероятно, в том, чтобы обеззараживать воду с помощью ультрафиолетового излучения. Этот метод сейчас внедряется в Петербурге, и есть надежда, что через несколько лет проблемы, связанные с применением хлора, фтора и озона, уйдут в прошлое.
В-третьих, бенз(а)пирен и другие ядовитые продукты выхлопных газов по-прежнему являются проблемой. Как уже упоминалось, при анализах проб петербургской воды бенз(а)пирен не определяется, но в других регионах дело обстоит иначе (взять хотя бы Красноярск с его алюминиевыми заводами). Кроме того, данные вещества отравляют не только питьевую воду, но и воздух, которым мы дышим.
3. По данным табл. 3.1, наличие меди и селена в воде ведет к весьма неприятным последствиям. Но загляните в табл. 2.2: медь и селен там присутствуют в качестве необходимых нам микроэлементов! Противоречие? Вовсе нет – все дело в дозе: малая доза – лекарство, слишком большая – яд. Хлор, кстати, нам тоже необходим, и в довольно больших количествах, но только не в виде хлороформа или диоксина.
4. Обратите внимание, что опасные для здоровья человека химические вещества чаще всего вызывают рак либо бьют по печени и почкам. Последнее не удивительно: почки и печень – «очистные сооружения» человеческого организма, наша линия обороны от всевозможных ядов; если эта линия выйдет из строя, человек может погибнуть.
5. Последним комментарием к табл. 3.1 будет замечание о микроорганизмах. Наиболее распространены бактерии из группы кишечных палочек и энтеровирусы, поражающие желудочно-кишечный тракт, а также вирус гепатита. Они попадают в воду из городских канализаций, разносятся сточными водами, но в большей степени – с полей, удобряемых навозом. Дожди и разливы рек смывают навоз в водоемы, где микрофлора начинает бурно размножаться. Чтобы воду обеззаразить, ее хлорируют, так что пока без хлорирования воды не обойтись.
Стандарты на питьевую воду
Нормативы на питьевую воду стран ЕС (Западной Европы) и США, рекомендации Всемирной организации здравоохранения и отечественные стандарты сведены воедино в табл. 3.2. Эта таблица определяет термин «питьевая вода», указывая, какие компоненты могут присутствовать в воде и в каких количествах. Напомню, что эти количества примесей вредных веществ и полезных субстанций (которые при превышении норматива тоже становятся вредными) называются ПДК – предельно допустимой концентрацией.
Параметры питьевой воды делятся на три группы: органолептические свойства, показатели бактериального и санитарно-химического загрязнения. Про органолептику я уже говорил – это простейшие оценки запаха, вкуса, цвета и мутности, которые мы, потребители, можем, в принципе, выполнить сами. ПДК на бактериальное загрязнение выглядит исключительно простым: нормативы ЕС, США и ВОЗ определяют, что его вообще не должно быть. Российский стандарт дает такие цифры: не более ста микроорганизмов на один кубический сантиметр и не более трех бактерий типа кишечных палочек в одном литре воды. По сути дела, отечественные и зарубежные требования одинаковы, если учесть ничтожный размер бактерий и вирусов и практическую невозможность убедиться, что они полностью и с гарантией отсутствуют в воде. Таким образом, мы сосредоточимся на химии, которую на глаз, без трудоемких анализов, не определить. В табл. 3.2 представлены ПДК для легких и тяжелых металлов, неорганических и органических соединений; первым указан параметр pH, а затем вещества (в алфавитном порядке).
Таблица 3.2. Стандарты на питьевую воду.
Комментарии (к таблице 3.2).
1. Прежде всего напомню, что ПДК в ней даны в мкг/л (в микрограммах, или миллионных долях грамма на литр). По этой причине диапазон представленных концентраций огромен. Скажем, по стандарту ЕС присутствие бенз(а)пирена допускается в размере 0,01 мкг/л (или 10 нг/л), для алюминия норма 100 мкг/л (или 0,1 мг/л), а натрий, сульфат и хлор могут присутствовать в воде в количествах 200 000–250 000 мкг/л (то есть 200–250 мг/л, или 0,2–0,25 г/л). Эти цифры сразу ориентируют нас относительно каждого из перечисленных в таблице веществ. Если ПДК составляет сотни тысяч микрограмм, то вещество, в принципе, не является вредным. Это, скорее всего, необходимый нам макроэлемент (см. табл. 2.2). Но оно становится вредным для человека в очень больших дозах. Если ПДК составляет сотни-тысячи микрограмм, то такое вещество может оказаться либо, скажем, нитратом, либо металлом (например, медь, железо), которые становятся отравой при превышении ПДК. Ну а если ПДК в пределах единиц, десятых и сотых долей микрограмма, то такая субстанция почти всегда несомненный яд (бензол, винилхлорид, мышьяк, ртуть, свинец и так далее).
2. В таблице представлены различные группы веществ: легкие и тяжелые металлы (к последним экологи относят многие металлы, например алюминий, титан, хром, железо, никель, медь, цинк, кадмий, свинец, ртуть и др.), неорганические и органические соединения. В настоящей таблице данные обобщены и наиболее соответствуют российскому и европейскому стандартам. В нормативах США и ВОЗ органические вещества расписаны подробнее. Так, в стандарте США перечислено около тридцати видов опасной органики. Самыми детальными являются рекомендации ВОЗ, в которых есть следующие отдельные списки: неорганические вещества (в основном тяжелые металлы, нитраты и нитриты); органические вещества (около тридцати), пестициды (более сорока); вещества, применяемые для дезинфекции воды (в основном различные соединения брома и хлора – более двадцати); вещества, влияющие на вкус, цвет и запах воды. Также перечислены вещества, которые не влияют отрицательно на здоровье при предельно допустимых концентрациях в воде – к ним, в частности, относятся серебро и олово.
