Употребление питьевой воды с низкой минерализацией способствует вымыванию солей из организма. Изменения водно-солевого баланса в организме были отмечены не только при употреблении деминерализованной воды, но и воды с минерализацией от 50 до 75 мг/л. Поэтому группа исследователей ВОЗ, которая подготовила отчет за 1980 г. , рекомендует употреблять в питьевых целях воду с минерализацией не менее 100 мг/л. Также учеными сделан вывод: оптимальная минерализация составляет 200-400 мг/л для хлоридно-сульфатных вод и 250-500 мг/л для гидрокарбонатных вод (1980 г., ВОЗ). Рекомендации основаны на экспериментальных данных, участие в которых принимали крысы, собаки и люди-добровольцы. Были отобраны пробы: из водопроводной сети г. Москвы, деминерализованной воды с минерализацией около 10 мг/л и образцов, подготовленных в лаборатории (минерализация 50, 100, 250, 300, 500, 750, 1000 и 1500 мг/л) с использованием следующих ионов: Cl- (40 %), HCO3- (32 %), SO42- (28 %), Na+ (50 %), Ca2+ (38 %), Mg2+ (12 %).
Были изучены многие показатели: динамика массы тела, основной метаболизм и метаболизм азота, ферментная активность, вводно-солевой обмен и его регуляторная функция, содержание минеральных веществ в тканях и жидкостях организма, гематокритное число и активность антидиуретического гормона. При оптимальном содержании минеральных солей негативные изменения не были отмечены ни у крыс, ни у собак, ни у людей, такая вода, имеет высокие органолептические показатели, хорошо удаляет жажду, ее коррозионная активность невысока.
Кроме выводов об оптимальной минерализации воды отчет дополнен рекомендациями по содержанию кальция (не менее 30 мг/л). Этому есть объяснение: при меньших концентрациях кальция изменяется обмен кальция и фосфора в организме и наблюдается пониженное содержание минералов в костной ткани. Также, когда концентрация кальция в воде достигает 30 мг/л, ее коррозионная активность снижается и вода становится более стабильной . В отчете также есть указания по концентрации гидрокарбонат-иона в 30 мг/л для достижения приемлемых органолептических характеристик, снижения коррозионной активности и достижения равновесия с ионом кальция.
Современные рекомендации
Современные исследования дали дополнительную информацию о минимальном и оптимальном уровнях содержания минералов, которые должны присутствовать в деминерализованной воде. Например, влияние воды с различной жесткостью на состояние здоровья женщин в возрасте от 20 до 49 лет было предметом 2-х серий эпидемиологических исследований (460 и 511 женщин) в 4 городах Южной Сибири (55,56). Вода в городе А содержит самое малое количество кальция и магния (3,0 мг/л кальция и 2,4 мг/л магния). Вода в городе Б насыщена солями немного больше (18,0 мг/л кальция и 5,0 мг/л магния). Самая высокая насыщенность воды солями наблюдалась в городах В (22,0 мг/л кальция и 11,3 мг/л магния) и Г (45,0 мг/л кальция и 26,2 мг/л магния). У жительниц городов А и Б по сравнению с женщинами из В и Г чаще наблюдались изменения сердечно-сосудистой системы (по результатам ЭКГ), высокое артериальное давление, соматические дисфункции, головная боль и головокружение, остеопороз (рентгеновская абсорбциометрия).
Эти результаты подтверждают предположение о том, что содержание магния в питьевой воде должно составлять не менее 10 мг/л, кальция – 20 мг/л, а не 30 мг/л, как указано в отчете ВОЗ за 1980 г.
Основываясь на доступных данных, исследователи рекомендовали следующие концентрации кальция, магния и величину жесткости питьевой воды:
- для магния: минимум 10 мг/л (33,56), оптимальное содержание 20-30 мг/л (49, 57);
- для кальция: минимум 20 мг/л , оптимальное содержание около 50 (40-80) мг/л (57, 58);
- общая жесткость воды, суммарное содержание солей кальция и магния 2-4 ммоль/л (37, 50, 59, 60).
При соответствии состава питьевой воды этим рекомендациям негативных изменений в состоянии здоровья не наблюдалось или почти не наблюдалось. Максимальное защитное действие или позитивное влияние отмечено у питьевой воды с предположительно оптимальными концентрациями минеральных веществ. Наблюдения за состоянием сердечно-сосудистой системы позволили определить оптимальные уровни содержания магния в питьевой воде, изменения в метаболизме кальция и процессах окостенения стали основой для рекомендаций по содержанию кальция.
Верхний предел оптимального интервала жесткости был определен исходя из того, что при употреблении воды жесткостью свыше 5 ммоль/л возникает риск образования камней в желчном пузыре, почках, мочевом пузыре, а также артрозов и артропатии у населения.
В работе над определением оптимальных концентраций прогнозы строились на долговременном употреблении воды. При кратковременном употреблении воды для разработки терапевтических рекомендаций необходимо рассматривать более высокие концентрации.
Руководства и директивы по кальцию, магнию и жесткости питьевой воды
Во втором издании Руководства по качеству питьевой воды ВОЗ оценивает кальций и магний с точки зрения жесткости воды, но не дает отдельных рекомендаций по минимальному или максимальному содержанию кальция, магния, величине жесткости. Первая Европейская Директива установила требования к минимальной жесткости для умягченной и обессоленной воды (не менее 60 мг/л кальция или эквивалентного катиона). Это требование стало обязательным в соответствии с национальным законодательством всех стран-членов ЕС, однако в декабре 2003 г. истек срок действия данной директивы, и она была заменена на новую . Новая Директива не включает требований к содержанию кальция, магния и величине жесткости.
С другой стороны, ничто не препятствует введению таких требований в национальное законодательство стран-членов. Только некоторые страны, вступившие в ЕС (например, Нидерланды) установили требования к содержанию кальция, магния и жесткости воды на уровне обязательных государственных норм.
Некоторые члены ЕС (Австрия, Германия) включили эти показатели в техническую документацию в качестве необязательных норм (методики снижения коррозионной активности воды). Все четыре европейские страны, вошедшие в ЕС в мае 2004 г., включили эти требования в соответствующие нормативные документы, однако строгость этих требований различна:
- Чехия (2004): для умягченной воды: не менее 30 мг/л кальция и не менее 1- мг/л магния; требования Руководства: 40-80 мг/л кальция и 20-30 мг/л магния (жесткость как
Σ Ca + Mg = 2,0-3,5 ммоль/л);
- Венгрия (2001): жесткость 50-350 мг/л (по CaO); минимальная требуемая концентрация для бутилированной воды, новых источников воды, умягченной и обессоленной воды 50 мг/л;
- Польша (2000): жесткость 60-500 (по CaCO3);
- Словакия (2002): требования по кальцию совпадают с указанными в Руководстве
> 30 мг/л, по магнию 10-30 мг/л.
Российский стандарт по среде обитания в пилотируемых космических кораблях — общие медицинские и технические требования - определяет требования к соотношению минералов в питьевой воде, прошедшей повторную обработку. Среди прочих требований указывается минерализация в пределах от 100 до 1000 мг/л; минимальные уровни фтора, кальция и магния устанавливаются специальной комиссией каждого космофлота отдельно. Акцент сделан на проблеме обогащения повторно используемой воды концентратом минеральных веществ для придания ей физиологической ценности .
Выводы
Питьевая вода должна содержать хотя бы минимальные количества важнейших минералов (и некоторых других компонентов, например, карбонатов). К сожалению, в последние два десятилетия исследователи почти не уделяли внимания благоприятному влиянию воды и ее защитным свойствам, так как были поглощены проблемой токсичных веществ-загрязнителей. Тем не менее, были предприняты попытки определения минимального содержания важных минеральных веществ или минерализации питьевой воды, а некоторые страны включили в свое законодательство требования Руководства по отдельным компонентам.
Данный вопрос актуален не только для деминерализованной питьевой воды, которая не была обогащена комплексом минеральных веществ, но и для воды, в которой содержание минеральных веществ снижено вследствие домашней или централизованной обработки, а также для слабоминерализованной бутилированной воды.
Питьевая вода, полученная с помощью деминерализации, обогащается минеральными веществами, однако это не касается воды, обработанной в домашних условиях. Даже после стабилизации минерального состава вода может не оказывать благоприятного воздействия на здоровье. Обычно воду обогащают минеральными веществами, пропуская через известняк или другие карбонат-содержащие минералы. Вода при этом насыщается в основном кальцием, а дефицит магния и других микроэлементов, например, фтора и калия ничем не восполняется. Кроме того, количество вносимого кальция регулируется скорее техническими (снижение агрессивности воды), нежели гигиеническими соображениями. Возможно, ни один из способов искусственного обогащения воды минеральными веществами не является оптимальным, поскольку насыщения всеми важными минеральными веществами не происходит. Как правило, методики стабилизации минерального состава воды разрабатываются с целью снижения коррозионной активности деминерализованной воды.
Необогащенная деминерализованная вода или вода с низким содержанием минеральных веществ — в свете нехватки или отсутствия в ней важных минеральных веществ — далеко не идеальный продукт, следовательно, ее регулярное потребление не дает адекватного вклада в общее потребление некоторых значимых нутриентов. В этой главе обосновано данное утверждение. Подтверждение экспериментальных данных и открытий, полученных на людях-добровольцах при исследовании сильно деминерализованной воды можно найти в более ранних документах, не всегда соответствующих современным методологическим требованиям. Однако не стоит пренебрегать данными этих исследований: некоторые из них уникальны. Ранние исследования, как опыты на животных, так и клинические наблюдения влияния деминерализованной воды на здоровье, дали сопоставимые результаты. Это подтверждается современными исследованиями.
Собрано достаточно данных для того, чтобы подтвердить: дефицит кальция и магния в воде не проходит без последствий. Есть доказательства, что он приводит к повышению риска сердечно-сосудистых заболеваний и внезапной смерти. Эта связь была описана во многих работах независимо друг от друга. При этом исследования были построены различным образом и касались различных регионов, населения и периодов времени. Последовательные результаты были получены при вскрытии, клинических наблюдениях и опытах с животными.
Биологическое правдоподобие защитного действия магния не вызывает сомнений, однако специфичность менее очевидна из-за разнообразной этиологии сердечно-сосудистых заболеваний. Кроме повышенного риска смерти от сердечно-сосудистых заболеваний, низкое содержание магния в воде связано с возможными заболеваниями двигательных нервов, осложнениями беременности (т.н. преэклампсия), внезапная смерть маленьких детей и некоторые виды рака. Современные исследователи предлагают версию, что употребление мягкой воды с низким содержанием кальция может приводить к переломам у детей, нейродегенеративным изменениям, преждевременным родам, низкой массе тела новорожденных и некоторым видам рака. Нельзя исключать роль водного кальция в развитии сердечно-сосудистых заболеваний.
Международные и национальные организации, ответственные за качество питьевой воды, должны рассматривать руководство по обработке деминерализованной воды, обязательно определяя минимальные значения важных показателей, включая кальций, магний и минерализацию. При необходимости полномочные организации обязаны поддерживать и продвигать целевые исследования в этой области для улучшения состояния здоровья населения. Если руководство по качеству разрабатывается по отдельным веществам, обязательным в деминерализованной воде, полномочные организации должны быть уверены, что документ применим для потребителей домашних систем очистки воды и бутилированной воды.
Ссылки
- Руководство по гигиеническим аспектам обессоливания воды. ETS/80.4. Женева, ВОЗ, 1980.
- Европейская Директива 80/778/EEC от 15 июля 1980 г. по качеству питьевой воды, предназначенной для употребления человеком. Из Журнала Европейского Сообщества 1980 г.; L229: 11-29.
- Руководство по качеству питьевой воды. 2-е издание, 2-й том, Критерии Безопасности для здоровья и другая сопутствующая информация. Женева: ВОЗ, 1996: 237-240.
- ГОСТ Р 50804-95. Среда обитания в пилотируемых космических кораблях – общие медицинские и технические требования (на русском). Москва: Госстандарт России, 1995.