Відомо, що концентрація мікроелемента фтору в питній воді впливає на стан зубів і кісткового скелета. Серед тих, хто використовує воду з вмістом фтору менше як 0,5 мг/л, значно більше (у 2—3 рази) поширений карієс зубів. У доброякісній питній воді фтору має бути 0,75—0,95 мг/л. Якщо його концентрація перевищує 1—1,5 мг/л, може виникнути флюороз зубів.
У ряді регіонів земної кулі, частіше в гірських та передгірських, поширене захворювання щитоподібної залози — ендемічний зоб. Виникнення цієї хвороби пов'язане з нестачею йоду у воді і місцевих харчових продуктах. Установлено, що вміст йоду у воді зазначених регіонів звичайно невеликий і становить менш як 10 мг/л, що в декілька разів нижче від норми.
Медико-географічні дослідження доводять зв'язок між рівнем твердості води і ступенем поширення серцево-судинних захворювань. Рівень останніх більш високий у регіонах із м'якою водою і навпаки. Ендемічний характер, тісно пов'язаний із вживанням дуже твердої води, мають так звані «кам'яні» хвороби, наприклад, сечокам'яна та жовчнокам'яна хвороби.
Вода має велике епідеміологічне значення і може бути чинником розвитку численних інфекційних захворювань. Водним шляхом можуть передаватися такі захворювання, як кишкові інфекції (черевний тиф, паратифи, холера, дизентерія та ін.), зоонозні хвороби, вірусні захворювання, гельмінтози тощо.
Використання води, забрудненої збудниками цих хвороб, може спричинити епідемічні спалахи. В історії людства відомо декілька великих епідемій водного походження, що призвели до масових важких захворювань населення. Зокрема, водні епідемії холери в Гамбурзі в 1892 р., що забрали життя близько 9 тис. осіб, та в Санкт-Петербурзі в 1908 р., коли захворіло 29 тис. осіб, з яких 4 тис. чоловік померло.
Таким чином, серед основних гігієнічних вимог, що пред’являються до питної води, слід відзначити такі:
• вода повинна мати бездоганні органолептичні та фізичні властивості;
• вода повинна мати оптимальний хімічний склад;
• вода не повинна погіршувати біологічної цінності їжі;
• вода не повинна бути твердою;
• вода не повинна вміщувати (не більше ГДК та ГДР) токсичні хімічні та радіоактивні речовини;
• вода повинна бути безпечною в епідеміологічному відношенні, тобто не повинна вміщувати патогенних мікроорганізмів.
На основі численних наукових досліджень та спостережень сучасна гігієнічна наука сформулювала чіткі вимоги до якості питної води. Існують спеціальні міжнародні, регіональні і державні стандарти, в яких викладено ці вимоги.
Стисло наведемо основні з них.
Доброякісну питну воду характеризують такі органолептичні показники: прозорість не менше як ЗО см (через такий шар води можна прочитати шрифт розміром 3—4 мм); каламутність не більше як 1,5 мг/л; колірність не більше як 20° порівняно із спеціальною калориметричною шкалою — за такого показника вода практично безбарвна; інтенсивність побічних запаху та присмаку до 2 балів (оцінюються за 5-бальною шкалою).
У природній воді міститься декілька десятків різноманітних хімічних речовин, концентрація яких може значно коливатися залежно від хімічного складу ґрунтових порід, які беруть участь у формуванні води, глибини водоносного шару, характеру джерела (відкритий, підземний), наявності та інтенсивності забруднення, кліматогеографічних та інших чинників.
Мінералізацію води можна оцінити за інтегральними показниками, до числа яких слід віднести щільний залишок, активну реакцію та ступінь твердості води.
Щільний залишок, що являє собою загальну кількість розчинених у воді мінеральних речовин (у міліграмах на літр), які залишилися після випаровування профільтрованої води за температури ПО °С, дозволяє судити про загальну мінералізацію води. Воду із сухим залишком менше ніж 500 мг/л вважають слабомінералізованою, більше ніж 1000 мг/л — мінералізованою. Державний стандарт допускає вміст сухого залишку в межах 100 мг/л, в окремих випадках і за узгодженням із СЕС не більше ніж 1500 мг/л.
Активна реакція (рН) у природних водах коливається від 6,5—9,2. Згідно з Держстандартом вона має бути в межах 6,5— 8,5. Визначення рН має важливе значення у разі можливого забруднення систем водопостачання стічними водами.
Твердість води відображує вміст у воді розчинних солей кальцію і магнію. Розрізняють загальну твердість сирої води (зумовлену солями кальцію та магнію), усунену (жорсткість, зумовлену гідрокарбонатами, що можна усунути під час кип'ятіння) та постійну жорсткість, яка зберігається після кип'ятіння. Кількісно твердість води виражають у мілігрм-еквівалентах на літр. М'яка та помірно тверда вода має твердість відповідно 7 та 14 мгхекв/л. Допустима твердість становить 7 мгхекв/л, в окремих випадках — 10 мгхекв/л.
Твердість води суттєво впливає на її якість та на організм людини. Проявом непрямого впливу твердості є погіршення органолептичних властивостей води, що обмежує її споживання. У жорсткій воді погано розчиняється мило та синтетичні мильні засоби, тому в такій воді важче мити волосся, прати одяг та білизну, в ній погано розварюються продукти, швидше утворюється накип на стінках посуду, у котлах, системах гарячого водопостачання. Тверда вода може спричинити диспепсичні розлади, порушення моторики травного каналу, її погано переносять люди з чутливою шкірою.
Вплив води на здоров'я може бути пов'язаний із вмістом у ній окремих макро- і мікроелементів та деяких хімічних речовин і сполук. Серед них найбільше гігієнічне значення мають нітрати, сульфати, фториди, хлориди та залізо.
Нітрати є кінцевим продуктом розпаду і перетворення органічних білкових сполук, у зв'язку з чим вони можуть служити одним із показників органічного забруднення води. Високі концентрації нітратів (5—10 мг/л і більше) можуть бути і в питній воді в межах норм показниками, що є наслідком контакту з ґрунтовими породами, які містять велику кількість нітросполук. З метою запобігання виникненню захворювань на водонітратну метгемоглобінемію вміст нітратів не повинен перевищувати 40 мг/л.
Сульфати надають воді гіркувато-солоного присмаку і можуть негативно впливати на травний канал, зумовлюючи розвиток диспепсичних явищ. Допустима концентрація сульфатів — 200 мг/л.
Фториди мають ґрунтове походження і, як правило, у відкритих водоймищах містяться в невеликих концентраціях. Разом з тим в артезіанській воді їх кількість значно перевищує загальноприйнятий рівень і становить 0,7—1,5 мг/л.
Хлориди можуть погіршувати органолептичні властивості води та справляти несприятливий вплив на шлункову секрецію, тому допустимий вміст хлоридів у воді не повинен перевищувати 200 мг/л. Найважливішими показниками бактеріального забруднення питної води вважають мікробне число, колі-титр та колі-індекс.
Мікробне число являє собою кількість колоній, що виростають внаслідок посіву 1 мл води на поживне середовище (м'ясо-пептонний агар) за температури 20° та 37 °С після 24 год вирощування.
Колі-титр — це найменша кількість досліджуваної питної води, в якій виявляють 1 кишкову паличку, колі-індекс — кількість кишкових паличок віл води.
Залізо міститься в підземних та поверхневих водах у вигляді бікарбонату закису заліза та гідрату окису заліза, які надають воді каламугності та стороннього забарвлення. Рекомендований вміст заліза становить до 0,3 мг/л.
Вода має велике санітарно-епідеміологічне значення як чинник передачі інфекційних захворювань і, вміщуючи патогенну мікрофлору, може спричинити виникнення таких хвороб, як кишкові інфекції (черевний тиф, паратифи, шигельоз та ін.), холера, геморагічний лептоспіроз, туляремія, бруцельоз, аденовірусна інфекція та ін.
У зв'язку з розвитком централізованого водопостачання особливо небезпечними є епідемії водного походження, до числа головних особливостей яких слід віднести масовість (уражується велика кількість людей); раптовість та локальність (первинні захворювання охоплюють мешканців, які споживають воду з одного й того самого джерела); а також можливість запобігання та припинення первинної захворюваності шляхом ефективного знезараження води.
Ураховуючи той факт, що пріоритетне місце серед інфекційних захворювань водного походження мають кишкові інфекції, під час гігієнічної експертизи води як санітарно-показовий мікроорганізм використовують кишкову паличку, кількість якої дозволяє судити про наявність бактеріального забруднення води.
Безпосередній ступінь обсіменіння води кишковою паличкою визначають на підставі розрахунку величин колі-титру та колі-індексу.
Колі-титр являє собою найменшу кількість води, що її подано для дослідження, в якій виявляють кишкову паличку, і для чистої водопровідної води він становить не менше ніж 300, для води забруднених і добре обладнаних криниць — не менше ніж 100.
Колі-індекс являє собою кількість кишкових паличок віл води, і для чистої водопроводної води він має складати не більше ніж; 3, для води незабруднених і добре обладнаних криниць — не більше ніж 10.
З метою нормування ступеня забруднення води сапрофітною флорою в цілому використовують так зване мікробне число, що являє собою кількість колоній, які виростають на поживному середовищі (м'ясо-пептонний агар) через 24 год після посіву 1 мл води за температури 37 °С. Величина мікробного числа в чистій водопроводній воді не повинна перевищувати 100 в 1 мл, у воді незабруднених і добре обладнаних криниць — 300—400 в 1 мл.