Человек может получить с водой от 10 до 85 % необходимого количества фтора. Широкое распространение его среди людей, проживающих в геохимических провинциях, где вода содержала высокие концентрации фтора (2–8 мг/л), послужило основанием тому, что это заболевание было названо эндемическим флюорозом (поражаются печень, почки и центральная нервная система). Степень развития флюороза тесно связана с концентрацией фтора в питьевой воде. При концентрации 1,4–1,6 мг/л у некоторых лиц на отдельных зубах отмечаются желтовато-коричневые пятнышки. Содержание фтора в значениях ниже оптимальных (0,7–1,1 мг/л) способствует развитию кариеса зубов среди населения. Противокариозное действие фтора было детально изучено в эксперименте и доказано в наблюдениях, проводившихся в населенных пунктах, снабжающихся водой, искусственно обогащенной фтором. Механизм действия фтора на организм обусловлен образованием его комплексных соединений с кальцием, магнием и другими элементами – активаторами ферментных систем. Угнетающее действие фтора на ферменты приводит к тому, что он может быть первым конкурентом в синтезе гормонов щитовидной железы и, следовательно, влиять на ее функцию. В результате исследований о влиянии фтора при комплексном поступлении в организм получено, что безопасное комплексное суточное поступление фтора в организм человека составляет около 4 мг в сутки.
В биогеохимических провинциях, бедных йодом, распространено заболевание эндемическим зобом. Известно, что суточная потребность организма в йоде составляет 120–2000 мкг. С водой в организм поступает около 15–20 %. По содержанию йода в воде можно судить о наличии этого микроэлемента в почве, растениях, молоке, мясе домашних животных. Следовательно, содержание йода в воде имеет сигнальное значение.
В соответствии с характером действия на организм изученные микроэлементы могут быть разделены на микроэлементы, влияние которых связано с их избытком (молибден, селен, бор, никель и др.) или с их недостатком (йод, медь, кобальт).
В районах с жесткими водами у людей иногда наблюдаются нарушение пуринового и кальциевого обмена, повышение содержания кальция в моче, уменьшение суточного диуреза, ацидотический сдвиг в моче и другие изменения, показывающие, что в организме создается предрасположение к формированию уролитиазиса.
Повышенное количество никеля и бора в воде вызывает изменение активности кишечных ферментов и способствует развитию гипацидных состояний.
Внимательному изучению подвергается вопрос о влиянии нитратного азота. Последний содержится в незагрязненных водах в количестве, не превышающем 0,1 мг/л.
Раньше считалось, что нитратный азот может служить лишь индикатором давнего загрязнения воды белоксодержащими отбросами. В настоящее время доказано отрицательное действие нитратов. Под воздействием высоких концентраций нитратов развивается такая болезнь, как водно-нитратная метгемоглобинемия, предшествуют этому состоянию уменьшение кислотности желудочного сока и развитие диспепсических явлений. Нитраты, попадая в организм человека, под влиянием микрофлоры кишечника образуют нитриты, которые в свою очередь приводят к образованию в крови метгемоглобина, в результате чего снижается снабжение тканей кислородом. Нитриты и нитраты в организме человека могут трансформироваться в канцерогенные нитрозоамины. Содержание нитратов в питьевой воде не должно превышать 45 мг/л.
В последнее время большое внимание уделяется изучению влияния веществ, появляющихся в воде в результате ее хлорирования. К таким соединениям относятся тригалометаны – производные метана, в молекулах которого часть атомов водорода замещена атомами галогенов: CI, Br, I. Тригалометаны обладают большой биологической активностью и оказывают канцерогенное действие на организм человека. Их количество достигает 100 мкг/л. Основным из них является хлороформ, наряду с которым обнаруживается еще до 40 различных веществ. Количество и разнообразие тригалометанов зависят от химической природы первичных органических соединений, находящихся в хлорируемой воде, количества использованного при хлорировании воды активного хлора, времени его контакта с водой, pH воды, ее температуры и других факторов. Эти соединения являются причиной злокачественных, обменных, аллергических, ревматических и других неинфекционных заболеваний.
Известны биогеохимические провинции с неблагоприятным для организма соотношением и других микроэлементов в окружающей среде. Так, в районах, бедных кобальтом, встречаются акобальтозы, гипо– и авитаминозы B12
.