Металлы и их соединения по-разному влияют на живые организмы и человека. Есть металлы, необходимые человеку и живым организмам, – биогенные элементы, и металлы-токсиканты, которые приводят к отравлению или гибели живых организмов. Наиболее опасными для здоровья человека и животных являются кадмий, мышьяк, медь, цинк, хром, никель, свинец, ртуть. Черная и цветная металлургия, автомобильный транспорт, предприятия машиностроения, заводы по переработке аккумуляторных батарей – основные источники попадания тяжелых металлов в воду. Кроме этого причинами появления этих металлов в воде могут быть вулканические извержения, металлические трубопроводы и кислотные дожди.
Кадмий
Кадмий очень токсичен, особенно в соединении с другими токсичными веществами, поэтому его предельно допустимая доза в воде составляет 0,001мг/л. Кадмий разрушает структуру ДНК, поражает почки и кости. Свинцово-цинковые заводы, некоторые химические предприятия, рудообогатительные фабрики сбрасывают сточные воды с соединениями кадмия. Также он появляется в воде при выщелачивании почв, медных и полиметаллических руд, а также с шахтными водами. Понижение концентрации растворенных соединений кадмия происходит за счет процессов сорбции, выпадения в осадок гидроксида и карбоната кадмия и потребления их водными организмами. Значительная часть кадмия может мигрировать в составе клеток гидробионтов.
Мышьяк
Сам мышьяк и его соединения очень ядовиты для человека. Несмотря на то, что его содержание в воде невелико, следовые количества мышьяка в воде могут являться причиной тяжелых хронических отравлений и серьезных последствий. Мышьяк вызывает распространенные формы раковых заболеваний, а накапливаясь в щитовидной железе людей, является причиной появления эндемического зоба. Соединения мышьяка вымываются из горных пород вследствии эрозии почвы. Предельно допустимая концентрации мышьяка 0,01 мг/л.
Свинец
Свинец попадает в питьевую воду из свинцовых труб или свинцового припоя. Он не имеет ни вкуса, ни запаха, определяется только при химическом анализе. ПДК свинца 0,01 мг/л. Свинец опасен для человека, потому что вызывает острые и хронические отравления и может привести к летальному исходу. Свинец может накапливаться в волосах, ногтях, на слизистой оболочках и поражать центральную и периферическую нервную систему, почки, кишечник. У взрослых повышается кровяное давление, ухудшается слух, у детей свинец способен вызывать проблемы с эмоционально-психическим развитием. Повышенная концентрация свинца в воде может привести к бесплодию, развитию врожденных уродств, повышает риск преждевременных родов.
Медь
ПДК меди в воде определяется, исходя из суточной дозы меди – 0,5 мг/кг массы тела и по современным нормам составляет 1,0 мг/л. Большая концентрация меди в питьевой воде может вызвать нарушение функции ЖКТ. Особенно опасна медь в воде для людей с заболеваниями печени и для грудных детей на искусственном вскармливании, так как у них существует риск развития цирроза печени.
Ртуть
ПДК ртути в питьевой воде составляет 0,0005 мг/л. Ртуть, попадая внутрь организма, вызывает нарушение нервной системы, психики, судороги, сердечно-сосудистый коллапс, потерю слуха, речи, зрения, кожной чувствительности, острую почечную недостаточность, тяжелые заболевания пищеварительного тракта. Беременным ртуть опасна, потому что вызывает уродства развития и врожденные заболевания головного мозга. Опасны даже малые дозы ртути: нижние границы ее содержания в питьевой воде, при которых она бы не накапливалась в организме, до сих пор не установлены. В основном промышленные предприятия являются источниками появления ртути в воде.
Железо
Железо в воде придает ей металлический, вяжущий привкус и бурый цвет во время заваривания чая или кофе. Употребление воды с большой концентрацией железа приводит к заболеваниям печени, крови и вызывает аллергические реакции. Большие концентрации железа в питьевой воде вызывают заболевание гемохроматоз, при котором в органах и тканях человека откладывается железо. В питьевой воде предельно допустимая концентрация железа составляет 0,2 мг/л.
Никель
Никель, являясь важным для организма человека микроэлементом, при избыточных концентрациях - один из наиболее опасных веществ. При повышенном содержании никеля в питьевой воде могут появиться аллергические реакции (дерматит, ринит) анемия, повышенная возбудимость центральной и вегетативной нервной системы. Никель влияет на ДНК и РНК, повышает риск новообразований. На Земле никель в основном встречается в соединениях с мышьяком и кобальтом, с серой и мышьяком, с железом, медью и другими элементами.
Алюминий
Вещества, использующиеся для обработки воды на очистных станциях в качестве коагулянтов, являются основным источником попадания алюминия в питьевую воду. Кроме этого, алюминий может попадать в организм человека с едой, из зубной пасты, от посуды. Он парализует иммунную и нервную систему, накапливается в нервных клетках, вызывает дегенеративные повреждения мозга и приводит к развитию болезни Альцгеймера. Алюминий особо опасен для растущего организма, так как вымывает кальций. ПДК алюминия в питьевой воде составляет 0,2 мг/л.
Молибден
Молибден при концентрации 10-15 мг/л вызывает функциональные расстройства пищеварительного тракта, почек и печени, увеличение печени, остеопороз костей, боли в кистях и стопах, повышение уровня мочевой кислоты в крови человека. Безопасным является концентрация не более 0,07 мг/л молибдена в воде.
Селен
Повышенная концентрация селена вызывает признаки острого отравления, а при постоянном употреблении приводит к селенозу, который характеризуется кариесом, дерматитами, истончением и ломкостью ногтей, расстройством работы органов пищеварительного тракта, обесцвечиванием и выпадением волос. В питьевой воде ПДК селена – 0,01 мг/л.