Висмут (Bi) традиционно считается одним из наименее токсичных тяжелых металлов, что обусловило его широкое применение в медицине, косметике и различных отраслях промышленности. Однако это представление о его безопасности вводит в заблуждение – при хроническом поступлении с питьевой водой даже малые концентрации висмута могут оказывать системное токсическое действие на организм человека. Растущее промышленное использование этого элемента и его постепенное накопление в окружающей среде создают реальные риски для качества водных ресурсов.

В природных водах висмут проявляет сложное химическое поведение, существуя преимущественно в степени окисления +3. Его гидрохимия характеризуется низкой растворимостью в нейтральных и щелочных условиях, где он образует основные карбонаты и оксигидроксиды. Однако в кислых водах (pH < 4) и в присутствии комплексообразующих лигандов (хлоридов, цитратов, органических кислот) его миграционная способность значительно возрастает. Основные источники поступления висмута в водные ресурсы:
Фармацевтическая промышленность – соединения висмута широко используются в гастроэнтерологических препаратах (висмута субсалицилат, субцитрат), что приводит к их поступлению в сточные воды через выделительную систему пациентов.
Косметическая промышленность – оксихлорид висмута применяется в качестве перламутрового пигмента в косметике, что создает постоянный источник поступления элемента в окружающую среду.
Металлургическая промышленность – висмут является попутным компонентом при переработке свинцово-цинковых и медных руд, а также используется в легкоплавких сплавах.
Электронная промышленность – применение висмута в качестве нетоксичной замены свинца в припоях и полупроводниковых материалах.
Ядерная энергетика – висмут рассматривается в качестве теплоносителя в некоторых перспективных реакторных установках.

Несмотря на репутацию «нетоксичного» металла, хроническое воздействие висмута может вызывать серьезные нарушения здоровья.
Неврологические нарушения (энцефалопатия):
    Металлический привкус во рту
    Нарушения координации движений (атаксия)
    Тремор, миоклонические подергивания
    Снижение когнитивных функций
    Изменения психического статуса
Нефротоксическое действие:
    Повреждение эпителия почечных канальцев
    Нарушение концентрационной функции почек
    Развитие интерстициального нефрита
Гепатотоксические эффекты:
    Накопление висмута в клетках Купфера
    Нарушение детоксикационной функции печени
    Повышение уровня печеночных ферментов
Гематологические изменения:
    Развитие обратимой остеомаляции
o    Нарушение метаболизма кальция и фосфора
o    Изменения в системе кроветворения
Дерматологические проявления:
    Синдром «синего языка» и пигментация десен
    Гингвит и стоматит
    Кожные высыпания и зуд
Особую опасность представляет способность висмута накапливаться в центральной нервной системе, почках и костной ткани, создавая долговременный источник эндогенной интоксикации.

Методы определения содержания висмута в воде
Для анализа содержания висмута в воде применяются высокочувствительные методы:
1.     Атомно-абсорбционная спектрометрия с гидридной генерацией – позволяет определять висмут на уровне 0.01-0.05 мкг/л
2.     Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS) – наиболее чувствительный метод с пределом обнаружения 0.001-0.005 мкг/л
3.     Вольтамперометрия – электрохимический метод, обеспечивающий селективное определение висмута при концентрациях от 0.1 мкг/л
4.     Атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой – подходит для определения повышенных концентраций висмута (от 1 мкг/л)
5.     Спектрофотометрические методы – основаны на образовании окрашенных комплексов с органическими реагентами (дитизол, родамины)
 
Предельно допустимые нормы
Регулирование содержания висмута в питьевой воде развито недостаточно:
    Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) не устанавливала нормативов для висмута
    Агентство по охране окружающей среды США (EPA) не включило висмут в список приоритетных загрязнителей
    Европейский Союз не регламентирует содержание висмута в Директиве по питьевой воде
    Россия: согласно СанПиН 1.2.3685-21, ПДК висмута в воде составляет 0,1 мг/л (100 мкг/л)

Превышение установленных нормативов свидетельствует о:
1.     Наличии локального источника загрязнения – промышленного предприятия или неправильной утилизации отходов
2.     Неудовлетворительном состоянии систем водоподготовки – необходимости коррекции технологии очистки воды
3.     Коррозии оборудования – использования висмутсодержащих материалов в водопроводных системах
4.     Геохимической аномалии – естественного повышенного содержания висмута в породах водосбора

Для минимизации рисков рекомендуется:
    Модернизация промышленных систем очистки сточных вод
    Контроль за использованием висмутсодержащих препаратов
    Применение эффективных методов очистки воды (системы обратного осмоса, ионообменные фильтры, дистилляция, специальные сорбционные материалы)
    Регулярный мониторинг содержания висмута в зонах влияния промышленных предприятий
    Использование мембранных технологий (обратный осмос, нанофильтрация)

Висмут в питьевой воде представляет собой скрытую угрозу, опасность которой часто недооценивается. Хотя острые отравления висмутом редки, хроническое воздействие даже малых концентраций этого элемента может приводить к серьезным нарушениям здоровья, особенно со стороны нервной системы и почек. Недостаточная изученность токсикологии висмута при длительном низкоуровневом воздействии, отсутствие международных нормативов и растущее промышленное использование этого элемента требуют повышенного внимания к мониторингу его содержания в водных ресурсах. Разработка научно обоснованных нормативов и эффективных методов удаления висмута из воды являются актуальными задачами современной гигиены и водоподготовки.