В мире микроэлементов селен занимает особое, двойственное положение. С одной стороны, это жизненно необходимый нутриент, критически важный для антиоксидантной защиты, работы щитовидной железы и иммунной системы. С другой – это высокотоксичное вещество, чье превышение в организме всего в несколько раз над физиологической нормой может привести к тяжелым, а порой и необратимым, последствиям для здоровья. Попадание селена в питьевую воду превращает его из микроэлемента в угрозу, требующую самого пристального внимания.

Селен (Se) в природных водах присутствует в различных формах, которые определяют его токсичность и мобильность. Основные неорганические формы – это селенит (SeO₃²⁻) и селенат (SeO₄²⁻). Селенит более токсичен и преобладает в восстановительных условиях (например, в глубинных подземных водах), в то время как селенат, более подвижный и хуже сорбируемый породами, характерен для кислородсодержащих поверхностных вод. Также существуют органические формы, такие как селенометионин и селеноцистеин, которые могут образовываться в результате биологических процессов.

Источники поступления селена в водные ресурсы делятся на две категории:
Природные (геогенные). Это основной путь. Селен является литофильным элементом и часто ассоциирован с осадочными породами, особенно с сланцами, а также с вулканическими отложениями и некоторыми рудами сульфидных металлов. Естественное выветривание и выщелачивание этих пород обогащает селеном грунтовые и, реже, поверхностные воды. Наиболее опасная ситуация складывается в засушливых регионах с плохим дренажом, где вода испаряется, а селен накапливается в почвах и водоносных горизонтах (явления селенового скопления).
Антропогенные. Человеческая деятельность значительно усилила миграцию селена в окружающей среде.
o    Угольная промышленность и тепловая энергетика: сжигание угля, содержащего селен, приводит к его выбросу в атмосферу и последующему осаждению с дождевыми водами или накоплению в золе, фильтраты с золоотвалов сильно обогащены селеном.
o    Металлургическая промышленность:п сульфидных руд цветных металлов (меди, никеля, свинца) – один из мощнейших источников загрязнения.
o    Сельское хозяйство: орошение земель в аридных зонах может приводить к мобилизации селена из почв и сбросу его в реки через дренажные воды. Ярчайший пример – экологическая катастрофа в заповеднике Кестёрсон (США), где дренажные воды с сельскохозяйственных полей привели к массовой гибели рыб и птиц из-за отравления селеном.
o    Стекольная, химическая и электронная промышленность: Селен используется при производстве стекла, пигментов, фотоприборов и полупроводников.

Прямое негативное влияние избытка селена на здоровье человека
Токсичность селена, или селеноз, хорошо изучена. Опасность его заключается в том, что разрыв между необходимой (около 55-70 мкг/сутки для взрослого человека) и токсичной дозой очень мал. Хроническое поступление всего 800-1 000 мкг/сутки уже может привести к проявлению симптомов. При использовании воды с повышенной концентрацией селена в быту отравление носит, как правило, хронический характер.
1.       Нарушение биохимических процессов. Селен по химическим свойствам близок к сере. При избытке он неконкурентно замещает серу в аминокислотах цистеина и метионина, что приводит к нарушению структуры и функции жизненно важных белков и ферментов. Это вызывает окислительный стресс, повреждающий клетки.
2.       Дерматологические и неврологические проявления (классический селеноз). Это наиболее характерные симптомы хронического отравления.
o    Изменения волос и ногтей: выпадение волос, их ломкость, появление на ногтях поперечных бороздок и их деформация. Ногти могут стать ломкими и даже выпадать.
o    Поражения кожи: кожная сыпь, покраснение, повышенная чувствительность, в тяжелых случаях – поражение периферических нервов, проявляющееся как парестезии (ощущение «ползания мурашек»), онемение в конечностях, судороги, вплоть до паралича.
3.       Неврологические и психические расстройства. При длительной интоксикации поражается центральная нервная система. Это может проявляться в виде повышенной раздражительности, хронической усталости, апатии, нарушений памяти («селенозный энцефалит»). В исторических случаях массовых отравлений описывались случаи неадекватного поведения.
4.       Гастроинтестинальные нарушения. Поражение желудочно-кишечного тракта включает тошноту, рвоту, диарею, чесночный запах изо рта (обусловлен выделением летучего диметилселенида).
5.       Системные патологии.
o    Поражение печени: Селен обладает гепатотоксичностью, может вызывать жировую дистрофию и некроз гепатоцитов.
o    Нарушение функции почек.
o    Кардиомиопатия: описаны случаи токсического воздействия на миокард.
o    Нарушение репродуктивной функции и потенциальное тератогенное действие (врожденные пороки развития у плода).
Особую опасность хроническое потребление воды с повышенным содержанием селена представляет для детей, беременных женщин и людей с уже существующими заболеваниями печени и почек.

Методы определения высокого содержания селена в воде
Обнаружить селен органолептически (на вкус или запах) невозможно до достижения крайне высоких, опасных для жизни концентраций. Требуются современные методы аналитической химии.
1.     Атомно-абсорбционная спектрометрия с гидридной генерацией (HG-AAS): высокочувствительный и селективный метод. Селен в пробе воды восстанавливается до летучего гидрида селена (SeH₂), который затем подается в пламя или печь атомизатора. Это позволяет определять именно селен, избегая мешающего влияния других элементов. Метод является «рабочей лошадкой» для определения следовых количеств селена.
2.     Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS): наиболее современный, точный и чувствительный метод. Позволяет определять селен на уровне нанограмм на литр и одновременно анализировать его изотопный состав. Является «золотым стандартом» для мониторинга окружающей среды.
3.     Атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ICP-AES): обладает меньшей чувствительностью к селену по сравнению с ICP-MS, но также широко используется для рутинного анализа, особенно при ожидаемо высоких концентрациях.
4.     Фотометрические методы: основаны на реакции селена с органическими реагентами (например, с диаминобензидином) с образованием окрашенных комплексов. Эти методы проще и дешевле, но менее точны и чувствительны, могут страдать от помех со стороны других ионов.
Для бытового контроля можно использовать тест-системы или полоски, но их точность, как правило, невысока, и они пригодны лишь для грубой предварительной оценки. Для достоверного результата, особенно в регионах с известной геохимической аномалией по селену, необходимо обращаться в аккредитованные лаборатории.

Предельно допустимые нормы и о чем говорит их превышение
Установление ПДК для селена – это поиск баланса между предотвращением дефицита и риском токсичности.
Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ): в своих рекомендациях по качеству питьевой воды ВОЗ устанавливает предельное значение в 0,04 мг/л (40 мкг/л). Эта величина основана на оценке общего поступления селена из всех источников (вода, пища) и направлена на профилактику хронического селеноза.
США: Агентство по охране окружающей среды (EPA) установило обязательный стандарт (Maximum Contaminant Level, MCL) на уровне 0,05 мг/л (50 мкг/л).
Европейский Союз: директива по питьевой воде устанавливает норматив в 0,01 мг/л (10 мкг/л). Эта более жесткая норма отражает превентивный подход.
Россия: согласно СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания», ПДК селена (Se) в воде составляет 0,01 мг/л (10 мкг/л). Российский норматив является одним из самых строгих в мире.

Превышение установленных ПДК, даже незначительное, является серьезным сигналом, который говорит о:
1.       Наличии геохимической аномалии. Превышение нормы, особенно в подземных водах из скважин, часто свидетельствует о том, что водоносный горизонт залегает в породах, обогащенных селеном (сланцы, некоторые глины). Это характерно для определенных регионов и требует обязательного контроля качества воды из всех местных источников.
2.       Мощном техногенном загрязнении. Стабильное превышение ПДК в поверхностных водах почти всегда указывает на влияние промышленности: сбросы с металлургических комбинатов, ТЭЦ, горно-обогатительных комбинатов или фильтраты с хвостохранилищ и золоотвалов.
3.       Неэффективной работе систем водоподготовки. Стандартные методы очистки (отстаивание, коагуляция, хлорирование) плохо удаляют селен, особенно его селенатную форму. Для этого требуются специализированные технологии: обратный осмос (наиболее эффективен), ионный обмен на анионитах или адсорбция на специализированных сорбентах (оксиды железа, алюминия).
4.       Реальном риске для здоровья населения. Постоянное потребление воды с концентрацией селена выше 40-50 мкг/л создает прямую угрозу развития хронического селеноза с поражением кожи, ногтей, нервной системы и внутренних органов.

Селен в питьевой воде – это классический пример «тихого» загрязнителя, чье воздействие проявляется медленно, но неумолимо. Отсутствие явных признаков присутствия и отсроченность симптомов интоксикации делают его особенно коварным. Жителям регионов с развитой добывающей и перерабатывающей промышленностью, а также тех, кто использует воду из глубоких скважин в определенных геологических формациях, необходимо проявлять особую бдительность.

Регулярный независимый анализ воды с использованием высокоточных методов (ICP-MS, HG-AAS) – единственный способ обезопасить себя и свою семью от хронического отравления селеном. Инвестиции в системы водоочистки, способные эффективно удалять этот элемент, в таких условиях перестают быть роскошью, а становятся необходимым вкладом в долгосрочное здоровье. Осознание двойственной природы селена и потенциальных рисков, связанных с его избытком, позволяет принимать взвешенные решения относительно качества потребляемой воды.