飲用水確能提供人(rén)體所(suǒ)需必要(yào)元(yuán)素,但是否是其重要來源或(huò)必要來源?流行病學研究表明人群罹患心血管等疾病的風險與飲(yǐn)用(yòng)水的硬度(dù)和溶解性總固體等水質(zhì)指標存在相關關係,但兩(liǎng)者之間是否存在因果關係(xì)?
飲用水是所有人的生活必需品。同美國、西歐和日本(běn)等發達國家一樣,我(wǒ)國也強製要求生活飲用(yòng)水水質必須滿足《生活飲用水衛生標準》(GB 5749—2006,俗稱“達標(biāo)”)。同時,我國(guó)《地表水環境(jìng)質(zhì)量標準(zhǔn)》(GB 3838—2002)和《地下水質(zhì)量標準》(GB/T 14848—93)還對(duì)作(zuò)為飲用水水源的地表水和地(dì)下水水質(zhì)進行了嚴格的規定。這些標準的(de)頒(bān)布(bù)和實施(shī),對(duì)保障居民的飲水和用水安(ān)全具有十分重(chóng)要的積極意義。
我國現行《生活(huó)飲用(yòng)水衛生標準》(GB5749-2006)中規定(dìng)的水質指(zhǐ)標多達106項,其中包括微生物(wù)指標6項、毒性指標74項、消毒(dú)劑(jì)指標4項、放射(shè)性(xìng)指標2項及(jí)感官(guān)性狀(zhuàng)和一(yī)般(bān)理(lǐ)化指(zhǐ)標(biāo)20項。由於致病微生物、有毒有害無機物和有機物、放射性物質對人體可能造成直接(jiē)或間(jiān)接危害,一般而(ér)言,這(zhè)些物質在(zài)飲用水中的(de)濃度越低,飲用水越安全(即便如此,過分追求低濃度既不經濟(jì)也無(wú)必要)。消毒是飲用水處理最(zuì)為重要的工藝單元(yuán)。但由於(yú)消(xiāo)毒劑(jì)本身存在的潛在健康(kāng)危害和致臭(chòu)/味作用(yòng)以及與前驅物作用生成消毒副產物等原因,在保證消毒效果(guǒ)的前(qián)提下,消毒劑濃(nóng)度(dù)越(yuè)低越好。對感官性(xìng)狀和(hé)一般(bān)理(lǐ)化(huà)指標進行規定,主(zhǔ)要並不是基於(yú)其毒性或(huò)健康危害(hài)性,而是基於(yú)人群對(duì)這些指標或(huò)者其導致的後果(guǒ)(如(rú)管道腐蝕)的接受(shòu)程度,包括色、臭、味、口(kǒu)感、結垢和器物染色等。一般(bān)而言,低色/臭(chòu)/味(wèi)、不結垢、不造(zào)成器(qì)物染色(sè)的飲用水更容易被人(rén)接(jiē)受。但口(kǒu)感(gǎn)卻具有很大的主觀性。特別是由水中的溶解性固體引起的口感,隻有(yǒu)當(dāng)這(zhè)些離(lí)子(如(rú)氯離子、硫酸根、鈉(nà)離(lí)子、鈣/鎂離子等(děng))濃(nóng)度非常高時(shí),大多(duō)數人(rén)群在口感上(shàng)才不能接(jiē)受。
隨著生活水平的不斷提高,人們對飲用(yòng)水(shuǐ)(特別是(shì)飲水)的品質提出(chū)了更高的要(yào)求。除了安全以(yǐ)外,還關注飲用(yòng)水的口感、健康性和營養價值。飲用水中存在的許多元素是人體所需的必要元素(sù),包括鈣/鎂、硒、銅、鋅和氟等。世(shì)界衛(wèi)生組織(WHO)給(gěi)出了這(zhè)些必需元素每日攝入量的(de)建(jiàn)議值(zhí),當攝入量長(zhǎng)期低於建議值時,容(róng)易(yì)出現身體疾病或者不適。WHO還給出了當(dāng)這(zhè)些必要元素在飲用水(shuǐ)中濃度過高時的口(kǒu)感問(wèn)題和(hé)健康危害。
一、WHO的觀點 WHO在其Guidelines for Drinking?water Quality (4th edition)及附屬文件中,給出(chū)了如下觀點:
(1)總溶解固體(TDS):飲用水中的TDS主要包括鈣/鎂(měi)、鈉、鉀(jiǎ)等陽離子和碳酸(suān)氫根、氯離子、硫酸(suān)根等陰離子。一般認為當TDS濃(nóng)度低(dī)於600 mg/L時水的口感(palatability)為好(hǎo),而(ér)當TDS濃度(dù)高於1 000 mg/L時口感變差,且濃度越高口(kǒu)感越差。飲(yǐn)用水中(zhōng)TDS濃度很高(gāo)時(shí),還會導致(zhì)熱水(shuǐ)器、開水壺和其他家用電器的結(jié)垢問題。
(2)硬度:飲用水(shuǐ)中的硬度(dù)主要由(yóu)鈣離子(zǐ)和鎂離(lí)子(zǐ)貢獻。很(hěn)多人能夠感覺到(dào)飲用水硬度(dù)的變化。不同人群對飲用水(shuǐ)硬度的接受程度差(chà)異很大,部(bù)分人(rén)群能(néng)夠接受硬度超過(guò)500 mg/L的飲用水(shuǐ)。受水中共(gòng)存陰離(lí)子(zǐ)類型的影響(xiǎng),鈣的“味”閾值在100~300 mg/L之間。鎂的“味”閾值很(hěn)可能比(bǐ)鈣的要低。根(gēn)據年(nián)齡(líng)、性別(bié)的不(bú)同,人體所需(xū)鈣(gài)攝入值(Adequate Intake,AI)從210 mg/d(0~6個(gè)月(yuè)嬰兒)到1 300 mg/d(9~18歲兒(ér)童和青少(shǎo)年)不等,而(ér)人體所需鎂估(gū)算(suàn)攝(shè)入平均值(Estimated Average Requirement,EAR)從80 mg/d(1~3歲幼兒)到350 mg/d(>50歲的男性)不(bú)等。
(3)硒:硒是人體必需(xū)的微量元素(sù)。FAO(聯合國糧農組織)/WHO建議嬰(yīng)兒和兒童每日(rì)硒攝入量為6~21 μg,青少年和(hé)成人為26 μg至35 μg不等。全球很(hěn)多地方的人群都存在略微缺硒的狀(zhuàng)況。穀物(wù)、肉類和魚(yú)是大多數人硒的主要來源。飲用水對硒攝入的貢獻(xiàn)很(hěn)小。缺硒可能有一(yī)些(xiē)潛在的不利影響,但影響程度(dù)與身(shēn)體和營養(yǎng)狀(zhuàng)況(kuàng)密切相關。嚴重缺硒(xī)可能會引發(fā)心肌炎(Keshan病)、軟骨營養障礙(Kaschin?Beck病)和部(bù)分種類的(de)癌症。過量攝取硒也會對人體健(jiàn)康(kāng)造成不利影響或者導致一些特(tè)殊疾病,但同樣(yàng)也(yě)與(yǔ)身體和營養(yǎng)狀況(kuàng)密切相關。主要健(jiàn)康危害包括胃腸功能失調、皮膚變色、蛀牙、脫發、指甲異常和影響末梢神經等。FAO/WHO確立的最高允許硒攝入量為(wéi)400 μg/d。假定飲用水提供20%的硒(xī)攝入量,飲用(yòng)水中硒的最高允許濃度為40 μg/L。
(4)銅:銅(tóng)是人體必(bì)需(xū)的微量元(yuán)素。正(zhèng)常(cháng)人(rén)群(qún)有自動(dòng)維持(chí)體內(nèi)銅元素平衡的機能。但如(rú)果銅元素攝(shè)入量過大,這(zhè)種(zhǒng)平衡可能會打破。WHO確立的(de)最高允許銅攝入量為(wéi)10 mg/d。銅的攝入主(zhǔ)要來(lái)源於食物(wù)。但如果使用銅質(zhì)管道,飲用水中可能會含有一定濃度的銅離子(zǐ)。當飲用水中(zhōng)銅(tóng)離子濃度較高時(shí),可能(néng)會引起腸(cháng)胃不適。當飲用水(shuǐ)中銅離子濃度大於2.5 mg/L時,會帶有苦味。為了防止銅的過量攝入,飲用水中銅(tóng)離子的濃度不應超過(guò)2 mg/L。但當飲用水中(zhōng)銅離子的濃度高於1 mg/L時(shí),會導致衛(wèi)生器具和衣物染色(sè)。建議(yì)飲用水中(zhōng)銅離子濃度不高(gāo)於(yú)1 mg/L。
(5)鋅:鋅是人體必需的微量元素。成人的每日需鋅量為15~20 mg。食物(wù)是鋅(xīn)攝入的主要來源。地表水和地下水(飲用水(shuǐ)源)中鋅的濃(nóng)度(dù)很少(shǎo)能分別超過0.01 mg/L和0.05 mg/L。當使用鍍鋅管時,飲用水中鋅的濃度可能較高。但(dàn)即(jí)便如此,也(yě)無需從健康角度對飲用水中鋅離子的濃度進(jìn)行(háng)限定。聯合(hé)國(guó)糧農組(zǔ)織和世界(jiè)衛(wèi)生組織下(xià)的食品添加劑聯合專家委員(yuán)會(Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives,JECFA)建(jiàn)議的每(měi)日最高允許鋅攝(shè)入(rù)量(liàng)為1 mg/kg體重。但(dàn)當飲用水中鋅的濃度高於約4 mg/L時,會(huì)有澀(sè)味(wèi);高(gāo)於3~5 mg/L時,會(huì)呈現(xiàn)乳白色(sè),煮沸後會在水麵(miàn)形(xíng)成油脂狀膜層。建議飲用水中(zhōng)鋅離(lí)子濃度不(bú)高於3 mg/L。
(6)氟:有關“氟(fú)是否為(wéi)人體必需的元素”尚無(wú)定論。WHO將氟列為(wéi)“低(dī)劑量時(shí)人體可能必(bì)需但有潛(qián)在毒性的(de)微(wēi)量(liàng)元素(sù)”。氟的毒性危害包括對人(rén)體肌肉骨骼係統的不利(lì)影響(氟骨病、易骨折等)、對神經係統的(de)不利影響(如智力缺陷)、內分泌幹擾效應(yīng)和致癌風險等(děng),但一般(bān)不將氟對(duì)牙(yá)齒的不利影響(氟(fú)斑牙)列為(wéi)毒性危(wēi)害,而列為影響美(měi)觀(cosmetic effect)。當氟攝入量大於6 mg/d時(shí),即存(cún)在對(duì)人體骨骼造成不利影響的潛在風險(xiǎn)。氟的攝入來源(yuán)很廣泛,包括食物、空氣中的懸浮顆粒(lì)物、以含氟地(dì)下水為(wéi)水(shuǐ)源的飲用水及茶葉等。地表水中氟(fú)離子的濃度通常低於0.5 mg/L。西方統計結(jié)果表(biǎo)明,當(dāng)飲用(yòng)水中的氟離子(zǐ)濃度在4 mg/L左右(yòu)時,兒童罹(lí)患嚴重氟斑(bān)牙的比例約為10%,而當氟離子(zǐ)濃(nóng)度為2 mg/L左右時,兒童(tóng)罹患(huàn)中度氟斑牙的比(bǐ)例約為15%。即使當氟離子(zǐ)濃度在(zài)1 mg/L左右時,兒童患輕度氟(fú)斑牙的比(bǐ)例可(kě)達10%以上。但輕度氟(fú)斑牙是否(fǒu)影響美觀(guān)仍有爭論。WHO建議的飲用水中氟離子濃度(dù)的(de)最大值為1.5 mg/L,並且建議當其他來(lái)源的氟元素(sù)攝入(rù)量大於6 mg/d時,應降低飲用水(shuǐ)氟離子濃度(dù)的允許最大值(zhí)。同時(shí),目前有足夠(gòu)的證據表明,人體攝入一(yī)定(dìng)量的氟元素可以預防齲(qǔ)齒。可以人為往自來水中加氟,加氟(fú)量通常在0.5~1.0 mg/L。為了有足夠的防護效果,飲(yǐn)用(yòng)水中的氟離子濃度需在0.5 mg/L以(yǐ)上。
(7)鈉/氯離子/硫酸根:在室溫下(xià),鈉離子、氯離子(鹹味(wèi))和硫酸(suān)根的味閾值分別在(zài)200 mg/L左(zuǒ)右、200~300 mg/L和250~1 000 mg/L。食(shí)鹽(而不是飲用(yòng)水)是人體攝入鈉離子和(hé)氯離子的主(zhǔ)要(yào)來(lái)源(yuán)。沒有充足的證據證明高血壓與飲用(yòng)水中的鈉離子濃度存在相關(guān)關係。地(dì)下水源飲用(yòng)水中的硫酸(suān)根濃度可能很(hěn)高。此時,飲用(yòng)水可能成為人體攝入(rù)硫酸根的重要或主要來源。當(dāng)飲用(yòng)水中硫酸根(gēn)離子濃度高達1 000~1 200 mg/L時,會有一定的潤(rùn)腸(cháng)通便(biàn)作(zuò)用(yòng),但不會引起拉稀。無需從健康角度對飲用水中的鈉離子、氯離(lí)子和硫(liú)酸(suān)根離(lí)子(zǐ)濃度進(jìn)行限定(dìng)。建議飲用水中(zhōng)鈉離子、氯離子和硫(liú)酸根(gēn)離子濃度分別不(bú)高於200 mg/L、250 mg/L和(hé)250 mg/L。
二、飲用水水(shuǐ)質與健康性 WHO並未強調水的健康性,而更多關注水的口感以及“必要元素”濃度過高時的潛在危害(hài)。根據上述(shù)WHO的觀(guān)點,人體所需的(de)大部分(fèn)必要元素的(de)主要來源不是飲用水而是(shì)食物。當一些必要元素的攝入量過大時(shí),反(fǎn)而(ér)對人的健(jiàn)康造成危害。在世界各地,人的生活水平和膳(shàn)食及行為特點不(bú)同,飲用水中必要元素的適(shì)宜濃度範圍也不同。當從食物中的(de)攝入(rù)量較(jiào)大時,在飲用(yòng)水中的“適宜濃度”則應該較小,否則可(kě)能會超過(guò)最大容許(xǔ)攝入量。當一些必要元素在飲用水中的濃度過大時,會(huì)降低飲用水的口感或造成(chéng)其他感官問題(tí)(如結垢、器物染色(sè)等)。
但WHO認為飲用水(shuǐ)能在一定程度上(shàng)為人提供營(yíng)養,主要體(tǐ)現在鈣/鎂元(yuán)素的攝取。這主要是因為(wéi)人體對鈣/鎂元素的需求(qiú)量(liàng)大(dà)。全(quán)球有較大比例的人群長(zhǎng)期處於缺鈣/鎂狀態。特別(bié)是對那些因高血(xuè)壓(yā)、心髒(zāng)病而服用利尿(niào)劑從而導致鎂過度排泄的特殊人群,缺鎂狀況突出。奶製(zhì)品是鈣的重要來源(yuán),而(ér)奶(nǎi)製(zhì)品、蔬菜、水果、穀物、堅果則是鎂的重要來源。當(dāng)奶(nǎi)製品或(huò)其他重要食物攝入(rù)量不足或陽(yáng)光照射不足時,更(gèng)易導致鈣/鎂缺乏。健康人群有自動排放過量攝取(qǔ)鈣/鎂元素的機能。因此,無論是對鈣(gài)/鎂缺乏(fá)人群還是正常(cháng)人群而言(yán),飲用水都是非常重要(yào)的、有益的(de)鈣/鎂元(yuán)素(sù)攝入來源。飲用水補充的鈣可占(zhàn)總攝入量的15%~20%。此(cǐ)外,飲用水中的鈣/鎂元素大都處(chù)於(yú)溶解的離子(zǐ)狀態,對人體吸收非常有利。
同時,許多研究表明飲用水存在健康性。在其所著專著中,Martin Fox認為水的健康性主要與硬度(dù)(鈣/鎂離子濃度)、TDS、pH值等(děng)綜合性(xìng)水質指標存在相關關(guān)係。流行病學研究表明,根據統計(jì)結果,在適宜的鈣/鎂元素攝入量(liàng)範圍內,攝入量越(yuè)大(dà),人群罹患心血管疾病和高血(xuè)壓的(de)風險就越小(最多可(kě)降低10%),癌症(zhèng)的死亡人數也會減少(最多可減少25%)。此外,一些研究也發現終身維持(chí)對鈣的高攝取可以保(bǎo)持骨組織的(de)高(gāo)密度(dù)、減少骨折的(de)發生。因(yīn)此,含有適宜濃度鈣/鎂元素的飲(yǐn)用水較缺乏鈣/鎂元素的飲用水更健康。但鈣/鎂等硬度(dù)離子與水的健康性可能並不存(cún)在(zài)因果關係。其機理可能是(shì)當水中的主要元素(如鈣和鎂)缺乏時,會更多地(dì)吸(xī)收水(shuǐ)中的非主要元素(如鉛),從而(ér)導致蛋白質或酶的機能障礙。動物試驗表明,硬水要麽阻礙(ài)了有害成(chéng)分的(de)吸收,要麽阻止了有害(hài)物(wù)質發揮作用。水的健康(kāng)性與TDS也存在(zài)正相關關係。這是因為在一般(bān)情況下,水的(de)TDS值越大,鈣(gài)/鎂離子濃(nóng)度越高。同酸性水相比,堿性水更健康(kāng)。這主(zhǔ)要與水的腐蝕性有關。酸性水的腐蝕性(xìng)更強,能夠溶解管道(dào)材料中存(cún)在(zài)的有毒有害物質(如鉛和鎘)。
Martin Fox認為健康(kāng)飲用水的(de)理(lǐ)想硬度為170 mg/L左右(yòu),理(lǐ)想TDS值為300 mg/L左(zuǒ)右(yòu),理想pH值為偏堿性。若為包裝水,pH值則不重要。日本(běn)也在其(qí)飲用(yòng)水衛生標準(zhǔn)的非強製性補充項目(共26項)中,建議飲(yǐn)用水中的鈣/鎂離子硬度應(yīng)有(yǒu)下(xià)限,適宜(yí)範圍為10~100 mg/L。相應地,總溶解固體(tǐ)也有下限(xiàn),適(shì)宜範圍為30~200 mg/L。
當然,鈣/鎂(měi)元素在飲用水中的濃度不是越高越好,其“適宜”範圍主要取決於(yú)其口感。如前所述,飲用水(shuǐ)的口感具有很大的主觀性。研究(jiū)表明,一般人群對鈣離子的“味”閾(yù)值很寬,在100~300 mg/L範圍。一般人群(qún)對(duì)鎂(měi)離子的味閾值可(kě)能比鈣離子(zǐ)略低(dī)。鈣(gài)/鎂元素在健康飲用水(shuǐ)中的濃度值應低於其相應的味閾值。
三、適合我國現狀(zhuàng)的健康飲用水水質 相比於西方人群,我(wǒ)國大部(bù)分人(rén)群的(de)乳(rǔ)製品消費(fèi)低,使(shǐ)得食(shí)物來源(yuán)的鈣/鎂攝入量偏(piān)少。同時,我國還有燒開水的習慣,水鈣耗損大(dà)。若供水中鈣(gài)缺乏的話會使全民對鈣的(de)攝取嚴重不足。特別是,眾多流行病學(xué)研究已表明(míng)水的健康性與TDS和硬度之(zhī)間存在顯著(zhe)的正相關(guān)關係。因(yīn)此,將水中鈣/鎂離(lí)子濃度列(liè)為(wéi)飲用水(shuǐ)的健康指標在我國和其他東方國家具有非常重要的現實意義。
以(yǐ)氟為代表的(de)鹵素元素,性質活潑(pō),都是機體(tǐ)必(bì)需但又很容易(yì)中毒的元素。WHO提(tí)出為(wéi)防(fáng)止齲齒,氟(fú)應該在0.5 mg/L以上(shàng)。在我(wǒ)國,防止(zhǐ)齲(qǔ)齒主要依賴含氟牙膏。然而,研究(jiū)人員發(fā)現,在重(chóng)慶,供應純淨化直飲水的學校(xiào)(氟平均濃度為0.1 mg/L)較未(wèi)供應純(chún)淨化直飲水的學校(氟平均濃度(dù)為(wéi)0.3 mg/L),兒童身高滯(zhì)緩和齲齒增加現象都(dōu)更嚴重,回歸分析顯示與氟的關聯性最強,說明兒童發育階(jiē)段對水氟具有更高(gāo)的需求。但也有研究顯示營養不良地區兒童(tóng)對水氟導致的氟斑牙敏感性增(zēng)強。因此,為了提高飲用(yòng)水(shuǐ)的健(jiàn)康性,應確保(bǎo)其(qí)中含有(yǒu)一(yī)定濃度的(de)氟。但WHO建議(yì)的0.5 mg/L氟(fú)濃度水平,在我國是否適用或者過高,仍(réng)需開展廣(guǎng)泛深入的研(yán)究(jiū)。
在我國(guó),以反滲透(tòu)膜為核心技術(shù)的家用(yòng)淨水器日漸普及。高脫鹽的反滲(shèn)透膜及致密型納(nà)濾膜能(néng)有效截留飲用水中可能存在的有機(jī)雜質,從而進一步保障飲用(yòng)水安全。但過量去(qù)除水中(zhōng)的無機離子,特別是鈣/鎂離(lí)子、氟離(lí)子和微/痕(hén)量無機離子,則可能(néng)會(huì)降低飲(yǐn)用水的健康性。從(cóng)這個角度講,采用3M礦物質淨水機的納濾技(jì)術(shù),適當保留飲用(yòng)水中鈣(gài)/鎂元素和TDS,盡可能多地去除有機雜質和有毒有害無機離子(zǐ),不但提高了飲水的健康性,在口感方麵也可能更易被人群(qún)所接受。
3M淨水設備包含家用淨水器(直飲水機)、前置(zhì)過濾(lǜ)器(中央淨水器(qì))、中央軟水(shuǐ)機、商用淨水器、管線機等多個係列,選擇空間(jiān)大,可滿(mǎn)足消費者的適用性要求(qiú);
體積很小,安裝很(hěn)靈活,不影響原有龍頭的使用,也(yě)不破(pò)壞原有的裝修。
3M淨水器(qì)運用了(le)醫療級(jí)的打褶(zhě)膜過濾技術,徹底去除水中的孢(bāo)子孢囊以及細菌,保留水中原有(yǒu)的(de)礦物質元素,保證水的潔(jié)淨安全。
國內:中國衛生(shēng)部涉水產品認證,出(chū)水可達到飲用水標準;
國際(jì):NSF認證和FDA認證,出水也可達到(dào)美國EPA水質標準(最高標準);
眾多(duō)國(guó)際知名(míng)連鎖(suǒ)餐廳(tīng)、可樂公司、瓶裝水公司,以及世(shì)界上超過90%的雙(shuāng)開門冰箱其內置(zhì)的(de)製(zhì)冰及(jí)飲水係(xì)統,均采用(yòng)了3M飲用(yòng)水過(guò)濾係統。
昆(kūn)明智拓(tuò)科技舒適家居係統:
地暖(nuǎn)係(xì)統(tǒng)(長絲碳纖維地暖、電(diàn)地(dì)暖、水地(dì)暖、無(wú)水地暖、暖氣片)
中央空調(全直流(liú)變頻中(zhōng)央空調、多聯供中央空調(diào)、水係統中央空調(diào))
新風係統(恒(héng)溫恒濕新風係統(tǒng)、雙向流新風係統、全熱(rè)交(jiāo)換(huàn)新風係統)
全屋淨水(shuǐ)(入戶(hù)過濾、中(zhōng)央淨(jìng)水(shuǐ)、中(zhōng)央軟(ruǎn)水、直飲(yǐn)淨水、)
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