Присутствие вредных веществ в воде водных объектов может быть обусловлено природными причинами. Вода, обладая свойствами универсального растворителя, постоянно несет большое количество самых различных ионов, состав и соотношение которых определяются условиями формирования воды источника, составом водовмещающих пород. Большое влияние на состав природных вод, как поверхностных, так и подземных, оказывает и техногенный фактор — поступление в водные объекты промышленных сточных вод, поверхностный и подземный (природный и дренажный) сток с сельскохозяйственных полей, эксфильтрация с территорий промышленных отвалов, накопителей промышленных стоков и пр., а также остаточных количеств реагентов водоподготовки. Неорганические вещества могут присутствовать в воде в двух формах: взвешенные и растворенные. Последние, как правило, содержатся в ионной форме, реже — в виде коллоидов.
Состав атмосферного воздуха поселений в значительной степени отличается от состава природного воздуха необжитых человеком пространств за счет самых разнообразных по химической природе и агрегатному состоянию веществ антропогенного и техногенного происхождения. Обязательная в современных условиях многокомпонентность состава воздуха поселений и жилищ ставит вопрос: можно ли относить воздух территории поселений к элементам природной среды или следует считать его частью искусственной среды обитания, к которой в целом относятся поселение и жилище? Возможно, этот вопрос звучит риторически, но, к сожалению, с каждым десятилетием истории человечества его актуальность все возрастает. Вместе с тем увеличивается и необходимость гигиенического обоснования допустимой степени такого изменения состава воздуха и его контроля.
Вещества антропогенного происхождения, присутствующие в воздухе поселений и жилищ, как правило, метаболиты человеческого организма, изверженные им как ненужные для существования. Следовательно, присутствие их во вдыхаемом воздухе нежелательно. Вещества техногенного происхождения более чем на 90% представляют собой не до конца окисленные соединения серы, азота и углерода и в силу этого обладают большой химической, а следовательно, и биологической активностью. Высокая биологическая активность иных техногенных компонентов воздуха поселений и жилищ обусловлена их другими физико-химическими свойствами.
Компоненты загрязнения часто присутствуют в воздухе в газообразном состоянии, однако они могут иметь и вид аэрозолей (взвешенных частиц) и туманов.
Техногенные химические загрязнения почвы образуются за счет выпадения аэрозоля из загрязненного воздуха, кислотных дождей, веществ, привносимых в почву с инфильтрационными водами площадок полигонов захоронения ТПО, а также остаточных количеств пестицидов и агрохимикатов, целенаправленно вносимых человеком в почву.
Антропогенные химические загрязнения почвы — трансформированные (в различной степени минерализованные) изверженные человеком продукты метаболизма, мигрирующие из примитивных выгребов, из мест захоронения осадков очистных сооружений хозяйственно-фекальной канализации, привносимые в почву с инфильтрационными водами площадок полигонов захоронения ТКО.
Далее представлена токсиколого-гигиеническая характеристика отдельных веществ, а также характерных групп веществ в алфавитном порядке.
Алюминий — один из самых распространенных элементов (8% массы земной коры). Высокие концентрации алюминия в природной воде встречаются нечасто и зависят от многих факторов (рН, наличие и концентрация комплексообразователей, редокс-потенциал системы, сброс промышленных сточных вод). Его концентрации в подземных водах колеблются от 0 до 240 мг/л, в поверхностных — от 0 до 10 мг/л. В значительной части источников водоснабжения алюминий содержится в концентрациях порядка миллиграммов — десятых долей миллиграмма в 1 л. Соединения алюминия широко используются в качестве коагулянта при водоподготовке.
Источников поступления алюминия в организм много (запыленный воздух, дезодоранты, пищевые продукты, лекарственные препараты и пр.); с питьевой водой поступает не более 5% от общего количества. Из введенных в желудочно-кишечный тракт растворимых соединений алюминия (нитраты, сульфаты, хлориды) в кровь всасывается лишь около 5% алюминия. Остальной алюминий связывается в кишечнике с фосфатами пищевых продуктов и в таком виде всасывается медленно, а часть введенного вещества гидролизуется до малорастворимого гидроксида Al(OH)3, который, не всасываясь, выводится с калом. Избыточному накоплению алюминия в организме препятствует механизм его выделения. В обычных условиях с мочой может выделяться 10–15 мг элемента в сутки. При увеличении экзогенного поступления алюминия у людей, не имеющих патологии почек, выделяется 200–500 мг в сутки этого вещества.
Гигиеническое нормирование алюминия в питьевой воде связано с применением его соединений в качестве коагулянта при водоподготовке; остаточные концентрации в питьевой воде, в виде плохо растворимого гидроксида алюминия, при этом могут колебаться в зависимости от соблюдения технологического регламента процесса водоподготовки и обусловливать повышенный уровень мутности воды. ПДК алюминия в питьевой воде — 0,2 мг/л, лимитирующий показатель — органолептический (мутность); класс опасности — 3.
Аммиак (NH3) — бесцветный газ с острым запахом. В воздухе (он) быстро превращается в углекислый аммоний или поглощается парами воды с образованием гидроксида аммония (NH4OH). Применяется в производствах азотной кислоты, минеральных удобрений, соды, в органическом синтезе; используется в холодильных установках. В воздушную среду поступает с выбросами промышленных предприятий, от комплексов по содержанию и откорму крупного рогатого скота; в небольших количествах образуется в помещениях жилых и общественных зданий (антропотоксин).
В высоких концентрациях (при авариях) вызывает сильное раздражение дыхательных путей, слезотечение и боль в глазах, приступы кашля, головокружение, рвоту. В условиях производства при концентрации 0,1 мг/л у рабочих отмечаются раздражение носоглотки и глаз, хронические риниты и бронхиты, снижение или потеря обоняния.
В воздухе жилища NH3 содержится в значительно меньших концентрациях, но в сочетании с другими веществами, в том числе являющимися продуктами жизнедеятельности человека. Роль NH3 в комбинированном действии на человека веществ, присутствующих в воздухе жилища, неизвестна. Предполагается, что присутствие NH3 во вдыхаемом воздухе способствует развитию хронических бронхитов. В воде аммиак встречается в виде ионов (NH3)– или гидроксида аммония NH4(OH). Уровни аммиака в природных подземных и поверхностных водах обычно ниже 0,2 мг/л, однако анаэробные подземные воды могут содержать аммиак в концентрациях порядка единиц миллиграмм в 1 л. Антропогенным источником загрязнения воды аммиаком служат места обезвреживания ТКО, накопители стоков животноводческих предприятий; возможно загрязнение воды аммиаком за счет цементно-известкового покрытия трубопроводов.