Notiuni generale despre apa

2. APA ÎN ORGANISMUL UMAN

Apa este un constituent fundamental şi indispensabil al organismului uman. Modificări mici produc tulburări grave iar insuficienţa aportului de apă este mult mai puţin tolerată decât carenţa în alte elemente.

2.1 Cantitate şi repartizare

Proporţia de apă din organism variază după vârstă: de la peste 97 % la embrionul de 7 zile, scăzând treptat la 80 % la nou-născut, 60-65 % la adult şi 50-55 % la vârstnic. Procentul de apă variază după intensitatea proceselor metabolice. Acest fapt se reflectă şi în proporţia diferită a apei în ţesuturi: smalţ dentar 0,2 %, dentină 10 %, ţesut osos 22 %, ţesut adipos 20 %, ţesut cartilaginos 55 %, muşchi striat 75 %, ficat 75 %, rinichi 80 %, creier (substanţă cenuşie) 85 %, plasmă sangvină 90%. Femeile având o proporţie mai ridicată de ţesut adipos (relativ sărac în apă), procentul de apă din organism depinde de sex: în medie 52 % la femei şi 63 % la bărbaţi. La obezi, procentul de apă poate scădea astfel până la 40 %.

În organismul uman, apa totală (60% din greutatea corporală) se repartizează în mai multe compartimente: Apa intracelulară (40 %) şi apa extracelulară (20 %), aceasta la rândul ei reprezentată de apa circulantă = intravasculară (4- 4,5 %), apa interstiţială (15 % - majoritatea legată în geluri) şi apa transcelulară (1%).

2.2 Rolul apei în organismul uman

Rolurile apei în organism sunt multiple, cele mai importante fiind:

- rolul structural, ca şi principal component al organismului;

- rolul de mediu de reacţie pentru şi intervenţia în toate procesele metabolice; - contribuţia la menţinerea homeostaziei (fiind esenţială pentru variate procese, ca absorbţia, transportul, difuzia, osmoza, excreţia...);

- rol în metabolismul macronutrienţilor (din a căror degradare rezultă apă);

- sursă de Ca, Mg, Na, K şi alte substanţe utile pentru organism, dar uneori şi de elemente nedorite (toxice, agenţi patogeni...).

 

Dinamica apei în corpul uman şi bilanţul hidric al organismului au fost îndelung studiate în fiziologie şi sunt astăzi binecunoscute, având largi aplicaţii medicale. Deshidratarea respectiv hiperhidratarea, cu numeroasele variante fiziopatologice, sunt întâlnite în cadrul multor afecţiuni şi pun serioase probleme de diagnostic şi tratament.

 

2.3 Necesităţi şi surse de apă pentru organismul uman

Un om are nevoie în medie de circa 100 de litri de apă pe zi: 4 litri pentru nevoia fundamentală, alimentară (2,5 litri pentru băut şi 1,5 litri prepararea hranei), 13 litri pentru spălat vesela, 13 litri pentru spălat rufe, 70 de litri pentru nevoi sanitare (spălat pe mâini şi faţă, duş, apa pentru clătirea toaletei etc.).

Variabilitatea este desigur foarte mare, în funcţie de disponibilitatea şi preţul apei, de obiceiuri etc. Unde nu există apă curentă şi consumul casnic e mai mic, iar unde trebuie cărată de la mari distanţe sau e foarte scumpă se face economie. Sunt şi situaţii, chiar ţări întregi, unde consumul este sub minimul acceptabil şi duce la consecinţe negative asupra igienei şi sănătăţii publice. A face baie în vană în loc de duş duce automat la un consum mult mai mare de apă, la fel şi utilizarea frecventă de maşini se spălat haine, veselă etc. sau dacă aceste au eficienţă redusă din punct de vedere al consumului de apă.

Pe plan mondial, în 1980, problema asigurării necesarului de apă pentru populaţie era oficial rezolvată în procent extrem de diferit: Belgia 95%, Finlanda 79%, Sudan şi Bangaldesh 40%, Sri Lanka 37%, Angola 28%, Paraguay 25%, Uganda 16%, Mozambic 9%, Mali 6%.... Ţările socialiste pretindeau că situaţia lor e cea mai favorabilă - Ungaria 84%, Albania 92% şi URSS chiar 100%, exagerare evidentă...

Având în vedere caracterul limitat al resurselor de apă în general şi de apă potabilă în particular, consumul acesteia se normează şi uneori chiar se raţionalizează.

Pentru nevoile populaţiei, consumul admis în România pentru nevoi gospodăreşti şi publice este prevăzut în STAS 1343 / 77 (valori în litri / zi / locuitor)

Se prevăd 2,5 l/om/zi pentru băut, 2-4 l/om/zi pentru spălarea mâinilor şi feţei, 20-25 l/om/zi pentru duş şi 200-250 l/om/zi pentru baie.

Un om poate rezista în medie 30 de zile fără hrană, dar numai 4-5 zile fără apă. De fapt intervalul diferă foarte mult în funcţie de starea de sănătate, vârstă, efort fizic etc. dar în primul rând de temperatura mediului ambiant. La climat răcoros se poate rezista peste o săptămână şi chiar două, în schimb la climat uscat şi cald abia 2-3 zile. Deshidratarea organismului determină un sindrom complex, ce afectează toate organele şi sistemele şi în final produce moartea prin diverse mecanisme.

Apa poate fi ingerată de om ca atare, în formă de diverse băuturi sau prin intermediul alimentelor. În acestea, procentul de apă variază foarte mult. Astfel avem procente de 2% în untul de arahide, 4% în floricele, 14%în margarină, 29% în gem, 38% în caşcaval, 38% în pâinea integrală, 60 % în puiul fript, 74 % în banane, 75% într-un ou fiert, 88% în lapte, 90% în ciuperci, 94% în roşii.....

În situaţii extreme, omul poate de supravieţui şi cu apă procurată din plante, din condens, cu lichid din diverse animale etc. dar în mod normal indiferent de aportul de apă prin alimente are nevoie şi de apă în formă lichidă liberă, în cantitate şi calitate corespunzătoare, pe care o numim apă potabilă.

3. INFLUENŢA APEI ASUPRA STĂRII DE SĂNĂTATE A POPULAŢIEI

Apa poate avea o mare influenţă asupra stării de sănătate a organismului uman. Sunt teorii care afirmă chiar că succesul civilizaţiei moderne nu se trage în principal din revoluţia industrială ci mai mult din redescoperirea igienei...

3.1 Patologia hidrică infecţioasă

Pe primul plan al acţiunii apei asupra sănătăţii omului stă patologia hidrică infecţioasă. Ea este astăzi un concept firesc, dar a fost acceptat public târziu şi nu uşor. Prima demonstraţie oficială şi practică a relaţiei apă - epidemii a făcut-o dr. John Snow la Londra în 1854, probând corelaţia dintre epidemia de holeră consumul apei din fântâna de pe Broad Street şi o latrină din vecinătate, folosită de bolnavi de holeră, determinând oficialităţile să realizeze primele canalizări.

Patologia hidrică infecţioasă a scăzut semnificativ în prima parte a secolului XX, dar în ultimele decenii este statistic în creştere, acest fapt datorându-se includerii în categoria celor transmise hidric a unor boli virale şi parazitare, care stau tot mai mult în atenţia specialiştilor. Bolile cu transmitere hidrică continuă să facă în lume zilnic peste 25.000 de victime.

 

O statistică americană pe 60 de ani (1920-1980) indică 1405 epidemii hidrice, din care 5 cu peste 10.000 cazuri, 5 între 5-10.000 cazuri, 9 între 3.5000 cazuri, 31 între 1-3000 cazuri, 39 între 500-1000 cazuri, 44 cu 300-500 cazuri, restul cu sub 300 de cazuri / epidemie. Din aceste 1405 epidemii, 603 au survenit în sisteme comunitare, 500 în sisteme non-comunitare şi 302 în sisteme individuale. Spectrul de boli a cuprins zeci de afecţiuni diferite. Germania a înregistrat multe epidemii hidrice, unele de mare amploare cum este cea din 1882 de la Hamburg care a făcut 8500 de morţi....

 

În România au fost înregistrate oficial în perioada 1985 - 1995 un număr de 75 de episoade de epidemii hidrice, cu un total de 10238 persoane afectate. Maximul s-a înregistrat în 1993. Se estimează însă că aceste date sunt mult subevaluate faţă de situaţia reală, din cauza raportării deficitare.

Principala cale de transmitere este cea prin ingestie (directă, sau a alimentelor contaminate prin apă), dar este posibilă infectarea şi prin spălare şi îmbăiere (leptospiroză, schistostomiază, tularemie) şi prin inhalare (aerosoli cu Legionella). Principalele boli cu transmitere (predominant sau posibil ) hidrică sunt: boli microbiene; boli virale; boli parazitare.

Dacă anumite boli sunt specifice zonelor tropicale, iar altele au fost cvasieradicate în România, multe au încă o frecvenţă ridicată în ţara noastră. La nivel mondial, boala diareică este a doua cauză de deces după bolile cardiovasculare, iar studii în ţări dezvoltate arată că incidenţa bolilor diareice este puternic subestimată, ele fiind, contrar părerii generale, mai frecvente la vârstnici decât la copii, iar efectele socio-economice foarte importante. Un studiu pe 10 ani în Cleveland (SUA) indică boala diareică de etiologie virală ca a doua cauză de boală după rinofaringită.

Mari diferenţe în patologia hidrică vid din diverse cauze, din care unele legate de agentul patogen. Unii agenţi patogeni trăiesc doar în anumit climat (de regulă tropical), alţii au nevoie pentru ciclul lor biologic de anumite insecte sau alte organisme vii ca să se înmulţească.... Acelaşi tip de sursă de infecţie face să ajungă în apă cantităţi diferite de infectant. Astfel, în cazul impurificării fecaloide, într-un gram de fecale există Escherichia coli şi Salmonella typhi de ordinul miliardelor, Amoeba dizenteriae, Vibrio cholerae şi Shigella şi Enterovirusuri de ordinul sutelor de milioane, Giardia de ordinul milioanelor, ouă de tenii şi ascarizi de ordinul zecilor de mii etc. Timpul de supravieţuire în apă a agentului patogen diferă mult şi el. De aceea, unele ape contaminate masiv nu produc epidemii deoarece prin diluţie scade doza c ajunge într-un anumit om sau animal, sau agenţii patogeni liberi în apă mor repede. Astfel, supravieţuirea în apă e în medie de un an la ascarizi, 9 luni la tenii, 3 luni la enterovirusuri şi Escherichia coli, 2 luni la Salmonella typhi, 1 lună la Shigella şi Vibrio cholerae, 25 de zile la Amoeba dizenteriae şi Giardia, 10 zile la Hymenolepis....

Doza infectantă diferă şi ea enorm de la o boală la alta. Astfel, pentru a se îmbolnăvi, statistic un om trebuie să ingere în medie (Doza infectantă 50%) miliarde de Escherichia coli, sute de milioane de vibrioni holerici, zeci de milioane de Salmonella typhi, zeci de mii de Shigella, dar numai câteva sute de enterovirusuri, câteva zeci de Amoeba sau Giardia sau Balantidium câţiva ascarizi sau leptospire... şi în fine ajung pentru infectare un singur Hymenolepis sau Tenia.... Desigur doza depinde ţi de orgaismul-ţintă - vârstă, stare de sănătate etc.

Evoluţiile recente sunt foarte îngrijorătoare. Succesele obţinute în prima parte a secolului în combaterea bolilor infecţioase cu transmitere hidrică a dus la o reducere a atenţiei şi fondurilor alocate în acest sector, iar autorităţile sunt adesea ignorante. 2 milioane de copii mor anual prin boli diareice transmise hidric, iar numărul anual de astfel de îmbolnăviri se estimează la 900.000.000. Astfel, în ţările în curs de dezvoltare, se înregistrează anual amibiaze (400 milioane infectaţi, 30.000 morţi), poliomielită (80 milioane infectaţi, 10.000 morţi), febră tifoidă (1 milion infectaţi, 25.000 morţi), ascaridoză (1 miliard infectaţi, 20.000 morţi), schistostomiază (200 milioane infectaţi, 500.000 - 1.000.000 morţi), trepanosomiază (1 milion infectaţi, 5.000 morţi), malarie (800 milioane infectaţi, 1.200.000 morţi) etc.

 

Calitatea microbiologică a apei este în scădere în majoritatea ţărilor, iar germenii sunt tot mai rezistenţi la dezinfectante. Scăderea imunităţii populaţiei, în principal prin îmbunătăţirea generală a igienei, a produs o creştere a susceptibilităţii la boli hidrice. Se preconizează că securitatea microbiologică a apei va fi o mare problemă a secolului viitor.

 

· BOLI VIRALE

Peste 100 de tipuri de virusuri patogene pot fi vehiculate de către apă. Multe virusuri pot supravieţui în apele de suprafaţă timp îndelungat: V.poliomielitic până la 180 zile, V.Echo până la 115 iar V.Coxackie peste doi ani. Boli virale transmise hidric pot fi induse de regulă de enterovirusuri (poliomielitic, Coxackie A şi B, Echo, v.hepatitic A, altele), rotavirusuri şi calicivirusuri, v.hepatitic C şi E, parvovirusuri, dar şi torovirusuri, coronavirusuri şi picobirnavirusuri.

În ţările dezvoltate, gastroenteritele de etiologie virală tind să le surclaseze, ca frecvenţă, pe cele bacteriene. Incriminate sunt în principal rotavirusurile, adenovirusurile enterice, calicivirusurile şi astrovirusurile. Rotavirusurile (în special tipul A) afectează mai ales nou-născuţii şi copii mici, iar la cei cu imunitate redusă poate produce diaree cronică. Adenovirusurile enterice (subgrupul F - serotipurile 40, 41, mai rar 31) produc gastroenterite mai ales la copii sub vârsta de 6 luni, diareea putând persista până la 12 zile. Infecţiile cu calicivirusuri, în particular cu Agentul Norwalk, afectează mai ales comunităţi temporare şi sunt indicii că ar fi la originea unui foarte mare procent de boli diareice acute nonbacteriene. Astrovirusurile sunt incriminate în unele ţări ca al doilea agent cauzal de boli diareice virale după rotavirusuri.

Se estimează că epidemiile virale cauzate de apă contaminată sunt subevaluate: O epidemie virală cu transmisie hidrică este rar recunoscută, din cauză că mulţi oameni au imunitate, procentul de infecţii clinic manifeste este redus, acelaşi virus poate da tablouri clinice diferite iar două virusuri diferite pot produce simptomatologie identică. Excepţie face hepatita virală A, a cărei transmitere hidrică este binecunoscută şi producătoare de mari epidemii, cum a fost cea din Delhi (India, în 1955-1956), cu peste 30000 cazuri.

 

· BOLI BACTERIENE

 

Transmiterea hidrică este incriminată pentru febra tifoidă, dizenteria, holera, boala diareică a copilului mic, gastroenteritele, bruceloza, tularemia etc. În trecut, epidemiile microbiene cu transmisie hidrică au făcut ravagii. Epidemia de holeră din 1849 din Anglia a produs peste 110000 decese. Era holerei nu a apus: Pandemia debutată în 1961 în Indonezia a produs în America peste 1000000 de cazuri de boală şi peste 10000 de decese. Bolile diareice bacteriene continuă să fie o ameninţare pentru sănătatea publică, chiar şi în ţările dezvoltate. Astfel, o shigelloză cu transmitere hidrică a afectat peste 1000 de locuitori în regiunea Havre (Franţa), epidemia fiind stăpânită printr-o amplă mobilizare a tuturor factorilor responsabili. Şi în SUA s-au înregistrat contaminări bacteriene (Shigelle, Yersinii) ale unor reţele de apă potabilă, ce au produs epidemii cu mii de cazuri de boală. În 1966, în California, o salmoneloză apărută prin contaminarea reţelei de apă potabilă a produs peste 15000 cazuri. În Germania, în 1978, la Ismaning, Shigella sonnei a provocat o epidemie hidrică cu 2450 de cazuri (din totalul de 12.000 de locuitori!). Legionella pneumophila a devenit celebră din 1976, când 221 din participanţii la o reuniune la Philadelphia a "Legiunii Americane" s-au îmbolnăvit de o boală necunoscută şi 34 au murit. S-a descoperit că infecţia venea din apa contaminată din instalaţia de aer condiţionat. Şi acum boala apare cu mii de cazuri anual în ţări dezvoltate iar circa 20% din bolnavi mor.

 

· BOLI PARAZITARE

 

Pot fi transmise hidric un mare număr de boli parazitare:

- produse de protozoare: amibiaza, giardiaza, trichomoniaza, coccidioza, balantidioza;

- produse de cestode: cisticercoza, echinococoza, cenuroza, himenolepidoza;

- produse de trematode: fascioloza, dicrocelioza, schistotomiaza;

- produse de nematode: ascaridoza, trichocefaloza, oxiuroza, strongiloidoza, ankylostomiaza, filarioza.

În ultimul timp se acordă importanţă tot mai mare giardiazelor, a căror prezenţă în zona temperată a fost multă vreme ignorată. Actualmente, lambliaza este cotată ca cea mai răspândită parazitoză cu transmitere fecal-orală la om, calea hidrică fiind cert dovedită. Ea poate provoca epidemii importante, cu mii de cazuri. În SUA, pe un studiu extins pe 35 ani, cel mai frecvent agent etiologic pentru boli transmise hidric a fost unul parazitologic - Giardia, cel mai frecvent agent microbian (Salmonella) fiind abia pe locul doi. Uneori, epidemiile de giardiază transmise hidric au afectat mii de oameni, cum a fost cea din Rome (SUA, statul New York) din 1974, cu 5300 de cazuri. Rezervorul este reprezentat de om şi peste 40 de specii de animale.

Criptosporidioza cu transmitere hidrică este pe cale să devină o mare ameninţare la adresa sănătăţii publice. A fost diagnosticată prima dată la om în 1976. În 1984 s-a consemnat prima epidemie hidrică, iar În ultimii ani frecvenţa şi amploarea acestora a devenit dramatică. În 1993, la Milwaukee (Wisconsin, SUA), Criptosporidium a produs cea mai mare epidemie hidrică cunoscută: peste 400000 de cazuri !

3.2 Patologia hidrică neinfecţioasă

Diversele substanţe chimice dizolvate în apă pot avea importante efecte asupra sănătăţii organismelor vii în general şi asupra omului în particular. Sunt substanţe care pot să fie dăunătoare peste o anumită concentraţie. Altele crează probleme la concentraţii prea mici. În fine, sunt substanţe care pot dăuna la orice concentraţie. Pe această bază putem grupa efectele biologice ale substanţelor din apă în trei categorii:

· Substanţe toxice cu efect de prag: Sunt toxice numai peste o anumită concentraţie (prag); sub aceasta nu se observă efecte asupra sănătăţii. Toxicitatea poate fi acută, la aportul unei doze mari, sau la atingerea unei concentraţii toxice în urma unui aport repetat sau continuu în doze mici de toxic care nu e eliminat sau neutralizat de metabolismul organismului viu şi deci se acumulează. Astfel de substanţe sunt cianurile sau nitraţii, care devin toxice peste o anumită concentraţie şi pentru care e nevoie de doză crescută deoarece nu se acumulează, sau diverse metale care sunt toxice peste concentraţia-prag, aceasta putând fi atinsă şi treptat prin fenomenul de bioacumulare.

· Substanţe genotoxice: Sunt substanţe toxice ce produc efecte nocive: carcinogene (produc cancer), mutagene (produc mutaţii genetice) sau teratogene (produc malformaţii) posibil la orice concentraţie, deci pentru care nu s-a putut stabili existenţa unui prag sub care să nu fie nocive. Organismele vii au mecanisme de reparare a efectelor genotoxice, dar acestea nu fac faţă oricărei sau oricâtor asemenea agresiuni şi deci prezenţa unei substanţe genotoxice nu înseamnă automat apariţia efectului ci a riscului ca un asemenea efect să se producă, risc cu atât mai ridicat cu cât e şi substanţa genotoxică are concentraţie mai mare (şi deci are şansa să atace mai multe gene). În categoria substanţelor genotoxice pentru om intră arsenul, unele substanţe organice sintetice, mulţi compuşi organici halogenaţi, unele pesticide etc.

·   Elemente esenţiale: Sunt substanţe care trebuie să facă parte obligatoriu din dieta organismului. Unele din acestea sunt aduse predominant sau exclusiv prin apă şi de aceea lipsa lor sau cantitatea prea redusă afectează sănătatea respectivului organism viu. Totodată însă şi concentraţiile prea crescute sunt nocive, la fel ca la substanţele toxice cu efect prag. Astfel de substanţe esenţiale sunt la om seleniul, fluorul, iodul etc.

La baza patologiei hidrice neinfecţioase stau trei mecanisme:

- modificarea conţinutului de micro şi macroelemente chimice în apă;

- contaminarea apei cu substanţe chimice toxice;

- contaminarea apei cu elemente radioactive.

·   Modificarea conţinutului de micro- şi macroelemente

Carenţa de iod poate produce distrofia endemică tireopată (“guşa endemică”). Apa este o sursă relativ minoră de J (majoritatea provenind din alimente) dar carenţa este indusă nu doar de cantitatea insuficientă ingerată, ci şi de interferarea absorbţiei iodului de către cantităţile prea ridicate de Ca, F sau Mn.

Carenţa de fluor ( caracterizând majoritatea surselor de apă din România) favorizează caria dentară, explicând parţial marea ei incidenţă la noi în ţară. Fluorul poate contracara şi efectele methemoglobinizante ale nitraţilor. Exces de fluor există în mai multe zone (din cauze naturale sau artificiale - poluare) şi provoacă fluoroză, iar la doze mari osteoscleroză şi osteofluoroză anchilozantă. Fluorizarea apei este foarte controversată. Se practica în diverse ţări ca Elveţia, USA etc. Majoritatea ţărilor au renunţat şi chiar au interzis-o.

Duritatea apei afectează negativ procesul de spălare (inclusiv a corpului uman) (39), dar influenţează pozitiv patologia cardiovasculară, apa dură fiind considerată factor protector. Studii mai recente consideră că nu duritatea în sine este benefică, ci calciul (Ca) şi magneziul (Mg), ai căror compuşi sunt factorul major determinat al durităţii.

Studii clinice indică un efect favorabil al calciului (Ca), magneziului (Mg), cromului (Cr), vanadiului (Vn), manganului (Mn) şi zincului (Zn), în schimb sodiul (Na), cuprul (Cu) şi cobaltul (Co) sunt incriminaţi pentru efecte defavorabile.

·  Contaminarea apei cu substanţe chimice toxice

Dintre toxicele vehiculate prin apă, o parte au origine naturală, dar majoritatea provin din poluarea acviferelor.

· Nitraţii (NO3-) pot constitui o problemă majoră, concentraţia lor în apa potabilă peste limitele admise fiind frecventă la noi în ţară. În legume, nitraţii sunt puternic concentraţi. Azotaţii sunt propriu-zis nocivi numai la concentraţii foarte mari, ce rareori sunt atinse în apă. Nocivi sunt în fapt nitriţii ce rezultă din nitraţi în anumite condiţii, în organism dar şi abiotic în rezervoare şi ţevi zincate, unde nitraţii sunt reduşi la nitriţi generând o toxicitate secundară a nitraţilor.

· Nitriţii (NO2-) rezultă din nitraţi fie înaintea consumului (reducere în fântâni etc.) fie în lumenul tubului digestiv, în cazul migrării, în diverse împrejurări, spre stomac şi intestinul subţire a elementelor reducătoare din biocenoza intestinală. Consecinţa este methemoglobinemia, ce afectează vârstele mici, dar uneori şi adulţi (cum ar fi cei cu rezecţii gastrice). Ţara noastră are o incidenţă ridicată a methemoglobinemiei, cu mortalitate semnificativă. În 1984-1995, s-au înregistrat 2346 cazuri de methemoglobinemie la copii sub 1 an şi 80 de decese. Sunt indicii că cifra este mult subestimată, din cauza dificultăţii diagnosticului. Sursa este şi contaminarea fecaloidă a apei, dar morbiditatea a crescut puternic în principal prin utilizarea pe scară largă a substanţelor fertilizante în agricultură. În 1988, 36 % din fântânile din România aveau concentraţii de nitraţi de peste 45 mg / l. În judeţul Iaşi, de la cazuri sporadice de methemoglobinemie în urmă cu două decenii, s-a ajuns la sute de cazuri anual. Nitriţii sunt incriminaţi şi pentru cancer gastric, prin intermediul nitrozaminelor pe care le formează în anumite condiţii ("toxicitatea terţiară a nitraţilor")....

· Arsenul (As) a fost semnalat în apă în concentraţii uneori semnificativ peste normele admise. As este mai toxic în formă trivalentă decât în stare pentavalentă şi în compuşi anorganici decât în formă organică. În forma metalică e puţin toxic. Are şi un rol biologic în organism, de aceea nici absenţa totală nu e dezirabilă. El poate da intoxicaţii acute sau hiperkeratoză, hiperpigmentaţie şi cancer al pielii. Intoxicaţii colective s-au semnalat în Taiwan, Argentina şi Chile, în special în zone cu activitate vulcanică, şi în Mexic şi Japonia din cauza contaminării cu ape industriale cu arsenic.

· Seleniul (Se) este prezent uneori în concentraţii crescute în anumite surse de apă. Este element esenţial pentru om, necesarul fiind de 0,05 - 0,2 mg / zi. Deficitul afectează sănătatea (de exemplu boala Keshan). În doze excesive produce afecţiuni dermatologice, gastroduodenale, respiratorii etc. Seleniul poate fi foarte toxic pentru plante. El reduce toxicitatea pentru animale a mercurului şi arsenului, iar la rândul său e mai puţin toxic în prezenţa zincului.

· Cadmiul (Cd) a generat boala Itai-Itai, care a făcut în Toyama (Japonia) peste 200 de victime. Limitele admise se depăşesc frecvent. Bioacumularea este puternică. Organul afectat în principal la om este rinichiul. O sursă de contaminare a apei sunt ţevile de zinc în care se găseşte ca impuritate cadmiu. Este şi el suspectat pentru posibile efecte cancerigene.

· Mercurul (Hg) anorganic se absoarbe puţin din apă, dar poate fi metilat de bacterii, iar metil-mercurul se absoarbe în proporţie de 95% . Ca şi alte metale grele, mercurul se acumulează în organism şi poate fi absorbit pe cale hidrică indirect, prin consumul de peşte şi alte produse. Printre altele, Hg generează grave efecte asupra nou-născutului, fiind celebru cazul Minamata (Japonia). De asemenea a rămas de tristă amintire dezastrul din 1972 din Irak, unde circa 500.000 oameni au rămas cu sechele pe viaţă pentru că în loc să-l semene au mâncat grâul de sămânţă tratat cu fungicide pe bază de mercur.

· Plumbul (Pb) este frecvent întâlnit printre poluanţi şi poate genera intoxicaţii mai ales cronice - saturnism, din cauza fenomenului de bioacumulare. OMS recomandă neadmiterea vreunei cantităţi pentru copii sau gravide. Multe conducte de apă mai sunt încă din plumb. Apa dacă stagnează sau are anumite caractere fizico-chimice poate dizolva plumb şi duce la intoxicaţii. Cunoscute sunt cele din Leipzig sau din Franţa din zona Vosgilor, cu sute de intoxicaţi. De asemenea este suspectat pentru efecte cancerigene.

· Cromul (Cr), este un element esenţial pentru viaţă, în cantităţi de 0,05-0,2 mg / zi pentru om. În concentraţii mari, are efecte toxice. Forma metalică e netoxică, dar sărurile sunt toxice. Cromul hexavalent este de 100 de ori mai toxic decât cel trivalent. Unele săruri sunt suspectate a fi cancerigene. Cr se acumulează în organismele vii (de 10000 ori în peşte), rezultând riscuri sporite. A fost găsit în 1979 în apa Tokyo-ului într-o concentraţie de peste 2000 de ori limita maximă admisă.

· Cuprul (Cu) în concentraţii prea ridicate în apă e toxic. A făcut victime omeneşti în Germania. El nu se bioacumulează în organismul uman. Poate proveni din ţevile de cupru, care sunt atacate de apele moi sau acide.

· Cianurile (CN-) sunt săruri ale acidului cianhidric. ŞI acidul şi sărurile sale (cianurile , mai ales cele de sodiu, potasiu...) sunt deosebit de toxice pentru om şi animale. Acţiunea este acută, prin blocarea respiraţiei la nivel biochimic, celular. Doza letală pentru om este de 0,57 - 1 mg / kilogram corp. Pentru peşti concentraţia letală în apă se estimează la 0,05 mg / litru ion cian. În cazul cianurilor nu există bioacumulare şi nu sunt dovezi clare despre o eventuală toxicitate cronică.

· Aluminiul (Al) în cantitate crescută este toxic pentru sistemul nervos central. În organismul uman există circa 300 mg aluminiu. Rolul şi metabolismul lui nu este complet cunoscut. În mod normal e puţin solubil, dar la pH foarte acid sau alcalin solubilitatea creşte puternic. Biodisponibilitatea e influenţată şi de prezenţa altor substanţe.

· Nichelul (Ni) se pare că are şi el rol biologic, dar în cantităţi mai mari este toxic. Sărurile de nichel pot provoca alergii şi chiar cancer.

· Azbestul este un grup de minerale de silicaţi cu structură filamentară, care se folosesc la realizat materiale rezistente la foc şi căldură şi foi şi conducte de azbociment, multe folosite pentru apă. În foarte multe ţări este interzisă utilizarea azbestului, deoarece fibrele de azbest sunt cancerigene. Ajunge în apă din mineralele de pe sol şi subsol, din poluări diverse şi din conductele de azbociment dacă apa are duritate redusă, fapt ce a determinat renunţarea la utilizarea de conducte de azbociment pentru apa potabilă.

·  Pentru elemente cum sunt Ba, Be, Ni, Ag, etc. OMS nu consideră necesară stabilirea unor limite.

·  Poluanţii organici din apă sunt de o enormă diversitate, în concordanţă cu spectaculoasa înmulţire a spectrului de substanţe sintetizate de industria actuală. Există peste 10.000.000 de substanţe chimice, din care peste 100.000 se comercializează şi deci au răspândire tot mai largă. Din punct de vedere al toxicităţii doar circa 3500 sunt studiate relativ complet, din care 600 au fost declarate ca prezentând risc pentru sănătatea omului. Există şi compuşi toxici organici naturali, cum sunt toxinele cianobacteriilor, ce pot fi hepatotoxice, neurotoxice sau iritante cutanate etc. şi care au fost găsite chiar şi în conducte de alimentare cu apă potabilă!

Determinările substanţelor organice toxice nefăcând parte din analizele uzuale privind calitatea apei, contaminările ne- sau tardiv descoperite sunt frecvente. În SUA, într-un număr foarte mare de surse subterane de apă s-au decelat concentraţii de poluanţi organici (îndeosebi derivaţi halogenaţi) peste normele admise, fiind necesară în sute de cazuri renunţarea la utilizarea respectivei surse. Şi în Europa, compuşii chimici de sinteză apar adesea în concentraţii neadmisibile în apele de suprafaţă şi pot fi puţin sau deloc eliminate în cadrul proceselor de potabilizare, ajungând în reţelele de alimentare a populaţiei. În România, situaţia este îngrijorătoare: În oraşele de pe Dunăre, 86% din probele de apă de reţea indică depăşiri ale concentraţiilor maxime admise la insecticide organoclorurate. Dintre fântâni, erau depăşite concentraţiile maxime admise pentru insecticide organoclorurate în 64 % din cazuri şi pentru erbicide tiazinice în 73% din cazuri. OMS pune mare accent pe supravegherea şi limitarea lor.

Probleme deosebite ridicate de poluanţii organici. Substanţele poluante organice, în special cele de sinteză, pun probleme mai deosebite, câteva fiind amintite în continuare.

· Substanţe teoretic puţin poluante pot fi în practică un greu balast, prin mecanisme neprevăzute. Astfel, mulţi detergenţi neionici, teoretic biodegradabili, s-a constatat că se transformă adesea în nedoriţi derivaţi stabili, rezistenţi chimic şi biochimic.

· Multe substanţe nu pot fi suspicionate organoleptic sau proprietăţile în cauză pot deruta. De exemplu, la clorinarea apei, dacă ea conţine fenol, apar derivaţi tip clor-fenol (mono-, di-, tri-, tetra-, pentaclorfenoli). Cei inferiori modifică puternic gustul apei, dar pe măsură ce procesul de clorurare avansează se ajunge la policlorfenoli care nu mai au gust specific.

· O atenţie mărită se caută să se acorde poluanţilor cu efect carcinogenetic, cum sunt benzenul, substanţele poliaromatice HAP (de exemplu benzpirenii), clorura de vinil, derivaţii polihalogenaţi, deoarece sunt potenţial periculoase la orice doză, efectul carcinogenetic neavând prag, iar sursele de contaminare a apei sunt multiple, inclusiv endogene (sinteză de către organisme acvatice).

· Detergenţii sunt foarte persistenţi, afectează proprietăţile organoleptice, produc spumare (îngreunând oxigenarea, prelucrarea apei) şi, deşi nu sunt toxici în sine, favorizează mult absorbţia toxicelor prin mucoase, perturbând în plus oxigenarea apei, autoepurarea şi posibilităţile de prelucrare în scop de potabilizare.

· Unii compuşi organohalogenaţi sunt mai greu solubili în apă dar sunt solubili în alte medii, inclusiv în sol în straturi impermeabile. Astfel ei pot pătrunde până la acvifere protejate faţă de ape poluate şi substanţele dizolvate în acestea, pe care le puteam crede "la adăpost" de asemenea poluări.

· Uneori, poluarea este chiar consecinţa nedorită a măsurilor luate în scop de depoluare. Astfel, la clorinarea apei se formează şi trihalometani, incriminaţi pentru efecte cancerigene.

· O altă situaţie unde concentraţia poluantului organic în apă nu este relevantă se întâlneşte în cazul compuşilor liposolubili, în particular derivaţii halogenaţi utilizaţi pe scară largă în agricultură ca insecticide / ierbicide. Ei se concentrează în organismul uman, în ţesutul adipos (şi nu numai), dozele cumulându-se de-a lungul vieţii. Asemenea substanţe pot ajunge din apă în organismul uman nu doar prin ingestie, ci şi percutan, şi de asemenea pot prezenta risc indirect, dar chiar mai grav, prin consumul de peşte sau alte produse acvatice, din cauza mecanismului amintit în continuare:

Concentrarea de-a lungul lanţului alimentar. Unele vieţuitoare acvatice, plante, animale sau microorganisme, din cauza modului şi mediului de viaţă, al particularităţilor metabolice ale organismului lor şi al farmacodinamicii unor substanţe, ajung să realizeze în cadrul ecosistemului acvatic respectiv o enormă concentrare a poluantului de-a lungul lanţului alimentar. De exemplu, într-un studiu, dieldrinul, nedozabil în apă, ajungea la 0,001 ppm în fitoplancton, 0,02 ppm în zooplancton, 0,1 ppm în peşti şi peste 1 ppm la cormorani. Pentru DDT, concentrarea este şi mai intensă: Factorul de concentrare este de 100 în plancton, 10.000 în peşte şi 250.000.000 în ihtiof