اثرات بهداشتی آب آشامیدنی فاقد مواد معدنی 

کاهش دریافت مواد معدنی به دلیل مصرف آب فاقد مواد معدنی به طور خودکار توسط رژیم غذایی فرد اصلاح نمی‌شود. علائم اولیه سطح پایین الکترولیت‌ها شامل خستگی، ضعف، سردرد، اِدِم مغزی و تشنج می‌باشد. اسیدوز متابولیک در شیرخواران تغذیه شده با آب بطری حاوی مواد معدنی کم و یا آب مقطر گزارش شده است. سمیت ناشی از آب[1]، یا هذیان[2]، ممکن است متعاقب فعالیت‌های فیزیکی شدید و مصرف چندین لیتر آب دارای مواد معدنی کم رخ دهد. همچنین مواد معدنی به منظور پیشگیری از خوردگی و انحلال لوله‌کشی مورد نیاز می‌باشد که می‌توانند منجر به تولید آب غیر بهداشتی گردند. علاوه بر این، کلسیم و منیزیم موجود در آب به منظور حفاظت در برابر جذب یا انتقال مواد سمی از قبیل سرب و اورانیوم در بدن مورد نیاز هستند.

اثرات بهداشتی آب آشامیدنی معدنی‌زدایی شده[3] (فاقد مواد معدنی)

آب فاقد مواد معدنی، به جزء آب باران و یخ‌های طبیعی عاری از آلودگی، در طبیعت یافت نمی‌شود. با این حال، بسیاری از آب‌های طبیعی دارای مواد معدنی کم و یا سبک (پایین بودن کاتیون‌های دو یا چند ظرفیتی) می‌باشند و اغلب آب‌های سخت به ویژه در کشورهای صنعتی به صورت مصنوعی سبک سازی می‌شوند. آب‌های دارای مواد  معدنی کم، با غلظت‌های پایین کلسیم، منیزیم و بی‌کربنات ناپایدار بوده و می‌توانند برای مواد مورد استفاده در لوله کشی بسیار خورنده‌تر باشند. چنین آب‌هایی می‌توانند به آسانی باعث انحلال فلزاتی از قبیل مس و سرب و بعضی از مواد آلی موجود در لوله‌ها، پوشش‌ها، مخازن و ظروف ذخیره‌سازی، خطوط لوله و اتصالات شوند.

مطالعات بر روی حیوانات به وضوح نشان داده که کاهش دریافت مواد معدنی ناشی از مصرف آب فاقد مواد معدنی به طور خودکار توسط رژیم غذایی اصلاح نمی‌شود. Kondratyuk در سال 1989 گزارش داد که در یک آزمایش 6 ماهه بر روی موش‌ها به منظور ارزیابی تغییرات در دریافت عناصر جزئی از آب آشامیدنی، اختلال شش برابری در مقادیر آن‌ها در بافت‌های عضلانی مشاهده شد. موش‌ها به چهار گروه تقسیم شدند: گروه (الف) آب لوله کشی، گروه (ب) آب حاوی مواد معدنی کم، گروه (ج) آب حاوی مواد معدنی کم غنی‎‌سازی شده با آب لوله کشی حاوی ید، کبالت، مس، روی، منگنز، مولیبدن و فلوراید و گروه (د) آب حاوی مواد معدنی کم غنی‌سازی شده با عناصر مشابه گروه ج، اما در غلظت‌های ده برابر بیشتر. نتایج نشان داد که مصرف آب بدون مواد معدنی و بدون مکمل های غنی‌ساز، تأثیر منفی بر فرآیند تشکیل خون داشت، به طوری که میانگین هموگلوبین گلبول قرمز در حیوانات دریافت کننده آب بدون مواد معدنی و بدون غنی‌سازی در مقایسه با حیوانات مصرف‌کننده آب لوله‌کشی، حدود 19 درصد پایین‌تر بود. این تفاوت حتی در مقایسه با موش‌های مصرف کننده آب‌های غنی سازی شده با مواد معدنی بیشتر هم وجود داشت.

انجمن تغذیه آلمان به مردم در رابطه با نوشیدن آب فاقد مواد معدنی هشدار داده و بیان نموده که آب موجود در بدن انسان باید همیشه حاوی الکترولیت‌هایی (از قبیل پتاسیم و سدیم) باشد که در غلظت‌های خاصی توسط بدن کنترل می‌شوند. علاوه بر این، این انجمن اظهار داشته که جذب مجدد آب به وسیله دیواره روده توسط انتقال سدیم نیز امکان پذیر است. بنابراین در صورت مصرف آب مقطر (بدون مواد معدنی)، روده مجبور به دریافت الکترولیت‌ها از ذخایر بدن می‌گردد. علایم اولیه سطوح پایین الکترولیت‌ها شامل خستگی، ضعف و سردرد و علائم شدیدتر شامل گرفتگی عضلات و اختلال ضربان قلب می‌باشد. توزیع مجدد ناکافی آب بدن بین قسمت‌های مختلف ممکن است عملکرد اندام‌های حیاتی را به خطر اندازد.

کاهش سلامت دندان‌ها در افراد مصرف کننده آب نمک‌زدایی شده با مقادیر بسیار پایین فلوراید، همراه با خطرهای متوسط تا بالایی از پوسیدگی دندان گزارش شده است. تورم مغذی، تشنج و اسیدوز متابولیک در نوزادان تغذیه شده با آب مقطر و یا آب حاوی مواد معدنی کم گزارش شده است. تغییرات اسمزی در پلاسمای خون به دلیل کاهش غلظت‌های مواد معدنی، منجر به توزیع مجدد آب بدن همراه با افزایش حجم مایع خارج سلولی می‌گردد. در واکنش به تغییرات حجم پلاسما، حذف سدیم و دفع ادارار افزایش می‌یابد. شوک هیپوناترمی[4]، «سمیت ناشی از آب»، یا هذیان، ممکن است متعاقب فعالیت‌های فیزیکی شدید و مصرف چندین لیتر آب با مواد معدنی پایین اتفاق بیوفتد. Brown و همکاران ارتباط واکنش‌های قلبی – عروقی را با مصرف آب مقطر (هیپواسموتیک[5]) و درصد آب شور 0/9 (ایزوتونیک[6]) در میان داوطلبان جوان سالم مورد مطالعه قرار دادند. آنها دریافتند که مصرف محلول نمکی ایزوتونیک، ضربان قلب، تغییرات ضربان قلب، حساسیت رفلکس بارو (baro) یا مقاومت محیطی کلی در در مقابل آب مقطر را تغییر نمی‌دهد. از سوی دیگر مصرف آب مقطر باعث ایجاد مجموعه‌ای از تغییرات قلبی عروقی از جمله افزایش در مقاومت محیطی کل، نوسانات وقفه قلبی و حساسیت رفلکس بارو قلبی عروقی و کاهش میزان ضربان قلب می‌شود.

در مطالعه‌ای در اردن، دریافت کلسیم از آب آشامیدنی با دریافت کل کلسیم مقایسه شد. 63% مردم شهر امان، 43% مردم شهر ایربید (Irbid) و 30% مردم شهر زارقا (Zarqa)، به دلیل شوری آب لوله کشی از آب تصفیه شده با فرآیند اسمز معکوس برای مصارف خوراکی و پخت و پز استفاده می‌کردند، که این آب بیش از 6 mg/L کلسیم نداشت. محاسبات نشان داد که دریافت کلسیم در افرادی که به طور معمول آب تصفیه شده با فرآیند اسمز معکوس استفاده می‌کردند، کم تر از مقدار توصیه شده روزانه بود. نویسندگان نتیجه گرفتند که اگر کاهش دریافت کلسیم از طریق رژیم غذایی برطرف نشود ممکن است منجر به مشکلات بهداشتی جدی تری از قبیل پوکی استخوان به ویژه در افراد مسن و زنان گردد.

علاوه بر کلسیم و منیزیم، آب لوله کشی و آب بطری شده ممکن است شامل غلظت‌های مختلفی از بی‌کربنات باشند و در نتیجه بر روی پایداری و تعادل معدنی تاثیر داشته باشند. بی‌کربنات تنظیم کننده اصلی pH در آب آشامیدنی می‌باشد. ممکن است اهمیت بی‌کربنات ناچیز تلقی شود و احتمالا بخش بزرگی از آسیب‌های ناشی از مصرف آب آشامیدنی با مواد معدنی کم مرتبط به این موضوع می‌باشد. بنابراین، علاوه بر دستیابی به مقدار توصیه شده کلسیم و منیزیم در آب آشامیدنی، برای بی‌کربنات نیز غلظت 250 mg/L توصیه شده است. همان طور که در بالا ذکر شد، تولید اسید درونی خالص ارتباط نزدیکی با دفع کلسیم و منیزیم دارند.

در آب آشامیدنی pH به تنهایی تعیین کننده اصلی اثرات مضر بر سلامتی انسان نیست زیرا اسیدها و قلیاها به طور معمول به شدت رقیق می‌شوند. بنابراین، اگرچه pH هیچ تأثیر مستقیمی بر روی بدن مصرف کننده آب ندارد، اما یکی از مهم‌ترین پارامترهای عملیاتی کیفیت آب می‌باشد. pH بهینه با توجه به ترکیب و نیز ماهیت مواد لوله‌کشی به کار رفته در سیستم توزیع آب متفاوت خواهد بود. با این حال، Rosborg و همکاران در سال 2003 بیان نمودند که میزان مواد معدنی آب آشامیدنی در محدوده pH 7-8 بالاتر می‌باشد، زیرا مواد معدنی موجود در خاک در مقادیر pH پایین شسته می‌شوند، در حالی که ترکیبات معدنی به ویژه نمک‌های کلسیم تمایل به رسوب در pH بالاتر از 8 دارند. از آنجایی که pH می‌تواند میزان خوردگی فلزات و همچنین راندمان گندزدایی آب را نیز تحت تأثیر قرار دهد. از این رو هر گونه اثر pH بر روی سلامتی، به احتمال زیاد غیر مستقیم بوده و در نتیجه افزایش دریافت فلزات از مواد لوله‌کشی و لوله‌ها و یا گندزدایی ناکافی آب می‌باشد.

همان طور که در ارتباط با آب آشامیدنی سخت و سبک بحث شد، مصرف آب سبک ممکن است خطر بیماری‌های قلبی – عروقی و ایجاد شکستگی در کودکان بیماری خاص عصبی، تولید پیش از موعد و تولد نوزادان کم وزن و برخی از انواع سرطان را افزایش دهد و در صورت پایین بودن میزان منیزیم، خطر مرگ ناگهانی زودرس، خطر بیماری‌های عصبی حرکتی و اختلالات حاملگی (پری اکلامپسی[7] ) افزایش می‌یابد.

کلسیم و به میزان کمتری منیزیم خاصیت ضد سمی دارند. این ترکیبات می‌توانند به جلوگیری از برخی عناصر سمی، برای مثال سرب، اورانیوم و کادمیوم از داخل روده به خون، از طریق واکنش مستقیمی که منجر به تشکیل ترکیبات غیرقابل جذب می‌شود و یا از طریق رقابت برای جایگاه‌های اتصال، کمک نمایند. گرچه این اثر حفاظتی محدود بوده اما نبایستی نادیده گرفته شود.

افرادی که آب حاوی مواد معدنی کم مصرف می‌کنند ممکن است در مقایسه با افراد مصرف کننده آب حاوی سختی و مواد معدنی متوسط، به دلیل خوردگی ناشی از مواد لوله کشی در معرض خطر بالاتری از اثرات نامطلوب مواجهه با مواد سمی مانند مس یا سرب قرار بگیرند. استفاده از آب فاقد مواد معدنی بر مواد معدنی موجود در مواد غذایی نیز تأثیر می‌گذارد. در صورت جوشاندن سبزیجات در آب بدون مواد معدنی، احتمال از دست دادن کلسیم و منیزیم تا حدود 60% و حتی از دست دادن بیشتر برای برخی از عناصر جزئی؛ مانند مس 66%، منگنز 70% و کبالت 86% نیز گزارش شده است.

در اواخر دهه 1970، سازمان جهانی بهداشت مطالعه‌ای را به منظور ارائه اطلاعات زمینه‌ای برای صدور رهنمودهایی برای آب نمک زدایی شده انجام داد. این سازمان در گزارش نهایی به این نتیجه رسید که نه تنها آب کاملا عاری از مواد معدنی (تقطیر شده) دارای خواص ارگانولپتیکی[8]  نامطلوب است، بلکه دارای اثرات نامطلوب مشخصی بر روی حیوانات و انسان‌ها می‌باشد. مردم چک و اسلواکی که از سیستم تصفیه اسمز معکوس برای آب لوله کشی خود در سال‌های 2000 تا 2002 استفاده می‌کردند، در عرض چند هفته یا چند ماه شکایاتی از قبیل اختلالات قلبی و عروقی، خستگی و ضعف یا گرفتگی عضلانی مطرح نمودند که احتمالا حاکی از کمبود حاد کلسیم و منیزیم بود. Kozisek در سال 2005 بیان کرد که چهار کشور جمهوری چک، مجارستان، اسلوواکی و لهستان که جزئی از اتحادیه اروپا در سال 2004 شدند، بایستی حداقل میزان سختی یا میزان کلسیم و منیزیم پذیرفته شده در مقررات مربوط به آب آشامیدنی اتحادیه اروپا را رعایت نمایند. آگاهی از اهمیت مواد معدنی موجود در آب آشامیدنی در این کشورها به دلایل تاریخی بیشتر از بخش‌های غربی اتحادیه اروپا است.

[1] Water intoxication

[2] Delirium

[3] Demineralization

[4] Hyponatremia  شوک ناشی از کم سدیمی خون

[5] Hypo-osmotic

[6] Isotonic

[7] Preeclampsia

[8] Organoleptic

منبع: 

Drinking Water Minerals and Mineral Balance (Importance, Health Significance, Safety Precautions)