Здравоохранение и гидрология. Биогеохимические провинции и биогеохимические эндемии

Влияние качества питьевой воды на здоровье человека изучает особая медицинская наука — гигиена. Геохимия позволила выявить новые аспекты гигиены питьевых- вод, связанные с содержанием в них микроэлементов ( 18).

Основополагающие исследования в этой области связаны с именем А. П. Виноградова. Он доказал, что имеются целые области материков, почвы, воды й продукты питания которых обогащены или обеднены определенными химическими элементами. Это оказывает отрицательное влияние на здоровье человека, вызывает различные болезни (болеют также домашние животные и культурные растения). Такие области ученый назвал биогеохимическими провинциями, а характерные для них болезни, вызванные дефицитом или избытком элементов,— биогеохимическими эндемиями. Многие эндемии связаны с дефицитом или избытком элементов в водах.

В большинстве случаев речь идет о редких элементах, содержание которых не превышает 1 мг/л, в связи с чем на вкусе, цвете, запахе воды такие отклонения от нормы не отражаются. Ранее при анализе вод данные элементы не определялись. Но человеческий организм на эти колебания микроэлементного состава вод реагирует порой довольно бурно.

Это, в частности, доказано для фтора, оптимальное содержание которого в питьевых водах близко к 1 мг/л. Во многих районах с влажным климатом питьевые воды содержат в несколько раз меньше фтора, на что организм человека реагирует широким распространением кариеса зубов. Поэтому в таких районах рационально фторировать питьевую воду (по образцу хлорирования), что, как показал опыт, снижает заболеваемость.

Имеются районы, где, наоборот, фтор избыточен в питьевых водах, его содержание превышает 2 мг/л. Таковы вулканические районы, где во время извержений в атмосферу попадает много HF. Растворяясь в атмосферных осадках, он обогащает фтором поверхностные и подземные воды. Аналогичное явление наблюдается и в районах фосфоритовых, апатитовых и других месторождений, руды которых обогащены фтором. Вода во всех этих ландшафтах фторирована естественным путем, причем значительно выше нормы. В результате развивается тяжелая болезнь — флюороз, зубы разрушаются. Иногда поражается и скелет в целом. Широко распространен флюороз в Техасе, у стоматологов США даже существует особый термин — «техасские зубы» (пораженные флюорозом). Интересные наблюдения выполнены в Исландии. Здесь вспышки флюороза происходят .после извержения вулканов, причем болеют и люди, и домашние животные, и рыбы в реках. В Исландии климат влажный; избыточный фтор быстро уносится с речным стоком в океан, и эндемия ослабевает (до следующего извержения).

Медикогеограф В. М. Мещенко пишет о проблеме фтора: «...потребность человека во фторе окончательно не изучена. Большинство исследователей считают, что для создания сбалансированного питания взрослый человек должен ежесуточно получать 1,5—2,5 мг фтора, в том числе с водой 1,0—1,5 мг и с пищей 0,5—1,0 мг. Количество фтора в современном пищевом рационе большинства людей более или менее стабильно и чаще всего находится на нижних пределах указанных колебаний в суточной потребности, т. е. равно 0,5—0,7 мг. Содержание же фтора в питьевых водах может быть различным (обычно от 0,1 до 0,5 мг/л, но иногда доходит до 10—15 мг/л).

Эти данные свидетельствуют, что, как правило, организм человека недополучает необходимое ему количество фтора («обеспечиваясь» всего на 50—60% потребности). С этим, кстати, прежде всего и связано такое широкое распространение кариеса зубов. Это заболевание встречается практически во всех ландшафтах, правда, с различным уровнем интенсивности поражения населения. В то же время основным «регулятором» этого процесса является содержание фтора именно в питьевых водах, а не в пищевом рационе.

Поэтому употребление населением воды из источников водоснабжения с тем или иным содержанием фтора может вносить существенные коррективы в проблему стоматологической патологии и распространения (иногда в пределах одного и того же ландшафта) тех или иных болезней, связанных с этим микроэлементом.

Вот один характерный пример. На территории пустынных ландшафтов Апшеронского полуострова кариес и флюороз зубов имеют определенные особенности у жителей населенных пунктов с различным водоснабжением. В городах и поселках, где водопровод питается из открытых водоемов (р. Самур и др.), водосборный бассейн которых главным образом относится к горно-луговым ландшафтам восточной части Большого Кавказа, наблюдается интенсивное поражение кариесом зубов, но не регистрируется флюороз зубов. В данном случае население пустынных ландшафтов подвергается непосредственному влиянию геохимических условий через водоснабжение. Жители остальных населенных пунктов в пределах этого же ландшафта пользуются водой из местных источников — грунтовых колодцев с содержанием в воде большого количества фтора. В результате интенсивность кариеса выражена значительно меньше, но очень высок уровень заболеваемости флюорозом зубов»40.

По В. В. Ковальскому (1974), в районе молибденовых месторождений содержание в водах этого редкого металла часто значительно повышено, что вызывает развитие у населения так называемой молибденовой подагры.

Известны биогеохимические эндемии, обязанные повышенному содержанию в питьевых водах стропция, бора, свинца и других микроэлементов. Вероятно, некоторые эндемии еще не установлены. Геохимикам в этой области предстоит большая работа.

Других аспектов проблемы «Геохимия природных вод и здоровье» мы уже касались, говоря о техногенном загрязнении вод, возможной гигиенической роли растворенного органического вещества. Отметим, что весьма актуально изучение мнкроэлементного состава минеральных вод.

Сельское хозяйство

Учение о биогеохимических провинциях весьма важно и для животноводства: домашние животные, как и люди, болеют от дефицита и избытка фтора в воде, от избытка молибдена, бора, стронция и др. Микроэлементный состав вод необходимо учитывать при орошении степей и пустынь, особенно при использовании подземных вод. Отсюда вытекают геохимические аспекты мелиорации. Важно учитывать и микроэлементный состав удобрений, так как, попадая в поверхностные и подземные воды, микроэлементы могут оказывать существенное влияние на урожай, здоровье людей и домашних животных.

К содержанию книги: Геохимия природных вод