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纯净水到底能不能作为饮用水饮用？（当然“纯净水”就其名字本身就是有歧义的，中国的所谓“纯净水”其实就是H2O，我们一般说的Water是由H2O+Mineral+Life组成的。） 中国市场上供应的饮用水超过80%为纯净水，还不包含家用RO净水机过滤后的纯净水。WHO专家组在中国重申了多次，建议中国政府重视纯净水长期大量饮用带来的健康风险。然而。。。 1997年上海市教委下发给中小学校的一份文件，引述了上海市科委和上海市卫生局的一项论证结果，明确提出在中小学校中不宜推广饮用纯水。 2005年WHO在其《饮用水中的营养》报告中明确提出：水中必须含有矿物质元素，不仅要含矿物质元素，还要含阴离子。 我详细阅读了这篇专著，并花了半个月时间翻译了其中第十二章节《饮用纯净水的健康风险》，供广大正在选购饮用水或净水设备的消费者参考。谢谢我的好朋友曹琳帮助校译。 我的宗旨是：帮助消费者认识水，了解水，选对水，对健康负责任。既然大家都很重视饮用水，花点时间好好读一读，增加专业知识，以至于不必盲从。 －－－－－－－－－－－我是辛勤的小蜜蜂－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 《饮用纯净水的健康风险》Frantisek Kozisek 捷克国家公共卫生研究所 翻译：一棵桉树 校译：曹琳 翻译备注： 1、本文为WHO《饮用水中的营养》第十二章。此次翻译为公众号《最后一滴水》的公益翻译，旨在通过整合和本地化全球水健康研究成果，帮助人们认识水，懂水，喝对水。译者正在进行《饮用水中的营养》全篇翻译，预计完成时间16年10月。 2、声明：翻译版权属于微信公众号《最后一滴水》，任何媒体、网站或个人转载或使用须注明出处和译者信息。 3、意见与投诉：欢迎大家批评指正文中翻译不当之处，联系邮箱water_world2013@163.com或关注微信号《最后一滴水》留言。 4、该章节原文地址：http://www./water_sanitation_health/dwq/nutrientschap12.pdf 一、简介 不同地质环境下的水，成分各有不同。地下水和地表水中不存在化学意义上的纯水，水中一般都含有少量的气体，矿物质和天然有机物。水中含有数百mg/L（毫克/升）的溶解性总固体往往被认为是水质好的一种表现。19世纪以来，伴随着流行病学，微生物学和化学的发展，大量水生病原体被确认。水中含有有害物质的发现是建立饮水质量指引和法规的转折点。为了保障饮水安全，全球范围内的许多国家开始设定水中无机物、有机物和微生物的限值。但，尚未涉及纯水的潜在影响，主要是因为自然界中不存在纯水，仅有的纯水可能是来自雨水或自然形成的冰。在已经制定了饮用水规范的工业化城市，雨水或冰块没有作为社会水源供应，但不排除，在一些地区，某些个人把它们作为日常饮用水来源。此外，天然水中也存在矿化度极低或二价离子含量少的天然软水，还有一些情况就是硬水被人为软化了。 人们对水中矿物质和有益元素重要性的认识要追溯到数千年以前，古印度吠陀经中就有记载。在《梨俱吠陀》诗篇中，优质饮用水被描述为：“Sheetham(冰凉),Sushihi(清洁),Sivam(应该有营养价值,必需的矿物质和微量元素),Istham(透明),Vimalam lahu Shadgunam(其酸碱平衡应该在正常的范围内)”(1)。虽然在饮水指引和法规中，水中有益物质并没有得到足够的重视，但，在过去几十年，人们对水的生物价值的认识发生了质的飞跃。 人工制造的纯净水，包括最初的蒸馏水，到后来的去离子水和反渗透过滤的纯水，被广泛应用于工业、技术行业和实验室。1960年代，一些海边城市和岛屿人口快速增长，当地有限的水资源无法满足人们日渐提高的生活标准，工业发展和旅游产业的需求，纯水提炼技术开始广泛应用于饮用水处理设备。由于当地水资源主要是高矿化度的咸水和海水，纯净水技术的发展成为必然趋势。同时，也考虑了远洋船只和宇宙飞船的水供应。最初，这些水处理技术并没有在除此以外的其他地方应用，因为技术严格而且昂贵。 本章节中，纯净水是指通过蒸馏、去离子、膜过滤（反渗透或纳滤）、电解析或其他技术几乎或完全去除了溶解性总固体的水。纯净水中可能存在的溶解性总固体（TDS）成分不同，但总量几乎都低至1mg/L。导电率一般小于2mS/m（毫西门子/米），甚至更低（< 0.1 mS/m）。尽管纯水提炼技术起源于上世纪六十年代初，但那时并没有得到广泛引用。前苏联中亚地区一些国家在生产公共饮用水中引进了脱盐水技术，这些国家已经专注于纯净水领域的公共卫生研究了。结论从一开始就是显而易见的，那就是脱盐水或纯净水（后期如果没有通过矿化处理）不完全适合饮用。 主要有三个原因：
因此，研究人员集中关注两个问题：1.）纯净水对健康的负面影响有哪些？2.）从技术和健康两方面考虑，水中相关物质（例如矿物质）的最小值和理想值或最大值分别是多少？传统的水质管理方式首先是限制水中有毒物质，避免过量有毒物质引起健康风险，现在也要考虑由于某些元素的缺失带来的健康风险。 在一次饮用水水质准则工作会议上，世界卫生组织（WHO）审议了关于设定脱盐水中矿物质界限值的议题，集中讨论了去处水中天然物质对健康的可能性风险（2）。在1970年末，WHO委托进行了一项研究，目的在于为设定纯水饮用准则提供背景信息。这项研究由当时的A.N.Sysin 公共卫生研究院和前苏联医学科学院的一组研究人员在Sidorenko教授和Rakhmanin博士的指导下进行。 1980年，研究报告作为内部工作文档发表（3），得出的结论是：“纯净水不仅具有令人不满的感官特性，而且对动物和人的有机体有明确的不利影响。” 该研究团队在综合考虑了健康、感官和其他影响后，提出建议：纯净水中应包含 1.）最低限值：总溶解盐(100mg/L)，碳酸氢盐离子(30mg/L)，钙(30mg/L)； 2.）最佳水平：溶解性总固体（ 含有氯和硫酸盐的水250-500mg/L和含重碳酸氢根的水250-500mg/L）； 3.）最高限值：碱度（6.5 meq/l），钠（200 mg/L），硼(0.5 mg / L)，溴(0.01 mg / L)。本章节中将针对这些建议进行更详细的讨论。 在过去三十年中，脱盐技术已经成为饮用水供应领域经广泛实践的技术。全球范围内超过11000个脱盐水加工厂，每天可以生产超过60亿加仑的脱盐水（Cotruvo，本书）。在中东和西亚的一些地区，超过一半的饮用水是通过这种方式生产供应。脱盐水通常会通过添加碳酸钙或石灰石进行深度加工，或者与含更多矿物质的水进行混合，从而改善口感和减少纯水对供水管网管材的腐蚀。但是，不同脱盐水组成成分差别很大，特别是水中含有最少量TDS的时候。大量的脱盐水工厂在发展过程中没有遵循饮用水指引规范，没有考虑成品水中矿物质的最低含量。 长期饮用纯净水对健康具有潜在负面影响，这一问题涉及到长期缺乏淡水的地区，广泛使用家庭水处理系统的地区和饮用瓶装水的地区。一些天然矿泉水TDS总量低于50mg/L，尤其是冰川矿泉水；一些地区甚至供应瓶装蒸馏水作为饮用水。还有一些品牌的瓶装水则通过往纯净水里添加矿物质改善口感（矿物质水）。人们喝这些类型的水可能就无法吸收本应从矿化度更高的水中吸收的矿物质。因此，饮用纯净水的风险不仅是社会层面的问题，也是个人和家庭层面的问题。 二、饮用纯净水或低矿物质水的健康风险 对饮用纯净水的影响的认识主要源于实验和观察数据。研究者已经开展了动物实验和人类志愿者实验，观察数据来自脱盐水供应区的居民，饮用反渗透纯净水的个人，和饮用蒸馏水配制饮品的婴幼儿。以上研究的可用数据是有限的，因此，我们还参考了流行病学研究的成果，这些研究对比了低矿物质水（软水）和矿物质含量更高的饮用水对人们健康的影响。没有经过矿化处理的纯净水被认为是低矿物质水或软水的极端的案例，因为这些水仅含有小量的溶解性物质例如钙和镁，这两种物质是硬度的主要贡献者。 低矿物质水可能的负面影响一般就以下类别进行讨论： 1、对肠黏膜、代谢及矿物质平衡或其他身体机能有直接影响。 2、几乎或无法从低矿物质水中吸收钙、镁。 3、仅能吸收少量其他重要物质和微量元素。 4、引起食物中钙、镁和其他微量元素的损失。 5、可能摄入更多有毒重金属。 6、低矿物质水细菌污染风险。 1、对肠黏膜、代谢及矿物质平衡或其他身体机能有直接影响。 蒸馏水和低矿物质水（TDS小于50mg/L）口感不好，消费者需要一定的适应时间。这种类型的水据悉也是更不容易解渴的（3）。尽管这些考虑的都不是健康方面的影响，因为考虑人们饮用低矿物质水的适宜性，还是要提及的。糟糕的感官体验和难解渴的特性会影响人们的饮用量，也是促使人们寻找其他更为满意的水源的原因。 威廉姆斯（4）报告说，蒸馏水进入肠道时引起的老鼠上皮细胞的异常变化，很可能是由渗透压冲击引起的。但是，舒曼等人（5）在一项14天的老鼠实验中并没有得到同样的结论。组织学检查显示食道、胃和空肠没有任何迹象的糜烂、溃疡或炎症。WHO研究（3）报告了动物的分泌功能（即，胃液分泌增加）和胃肌张力的变化，但是目前的数据并没有明确证明低矿物质水会对胃肠道黏膜造成直接的负面影响。 不过，充足的证据表明，长期饮用低矿物质水对身体的平衡机制有负面影响，会损害身体的矿物质和水代谢功能。尿量增加（即增加排尿）与人体组织液离子的排泄增加、负平衡、身体水位的改变以及人体内水分调控依赖性激素的功能性活动有关。持续一年的动物实验（主要试验对象是老鼠）不断证明饮用蒸馏水或溶解性总固体TDS ≤ 75 mg/L的水会导致： 1、饮水量增加，尿量增加，细胞外液量增加，血清钠（Na）、氯（Cl）离子等排泄增加，综合导致整体负平衡。 2、红细胞体积更低和红细胞压积变化（3）。尽管Rakhmanin等人（6）没有发现蒸馏水致突变和对性腺的影响，但他们报告了下列症状：三碘和醛固酮分泌减少，皮质醇分泌增加，肾脏形态学改变包括更显著的肾小球萎缩，血管内皮细胞肿胀限制了血流。一年期的老鼠实验中也发现，蒸馏水喂养的母鼠胎儿骨骼骨化减少。显然，本应从水中摄入的矿物质通过饮食是无法弥补的，即使这些动物一直保持标准化饮食，食物的热量、营养和盐类组成都是完全满足生理需要的。 研究者在给WHO的报告（3）中评估了人体实验结果，与动物实验结果一致，验证了低矿物质水（TDS）（e.g. < 100 mg/L ）影响人体水和矿物质平衡的基理。低矿物质水的显著影响：1.）增加泌尿（约20%，平均值），身体水容积和血清钠浓度；2.）降低血清钾浓度；3.）增加身体中钠离子、钾离子、氯离子、钙离子和镁离子的流失。低矿物质水一般被认为会作用于胃肠道的渗透压受体，钠离子进入肠腔流量增加，门静脉系统渗透压轻微降低，随后作为一种适应性反应，血钠释放增加。血浆渗透压变化导致人体水分的重新分配；总细胞外液量增加，红细胞和间质液中的水转移到血浆内和细胞内液和间质液之间。为了应对血浆容量的变化，血液中的压力感受器和容量感受器被激活，醛固酮释放减少，从而增加了钠的流失。 血管容量感受器兴奋导致ADH（抗利尿激素）释放减少，排尿增加。德国营养学会关于蒸馏水的影响也得到了相似的结论，并警告公众不要饮用蒸馏水（7）。出版这个警告是回应德文版《水的惊人真相》（8），这本书的作者推荐饮用蒸馏水而不是“普通”的饮用水。学会在其立场文件中解释到：体液中含有特定浓度的电解质（例如，钾和钠），浓度由身体控制。钠使得水被肠道上皮细胞吸收。当摄入蒸馏水时，肠道必须先从身体储备中调出电解质，加入到水中。身体是不会出“纯”水的，排出的体液中往往含有各种盐类，因此身体必须吸纳充足的电解质。摄入蒸馏水会稀释体内的电解质。区室间不充足的身体水分再分配则可能损害重要器官的功能。最初的症状包括疲劳，虚弱和头痛；更严重症状是肌肉痉挛和心脏受损。 不同国家的动物实验和临床观察提供了更多的证据。饮水中添加锌或镁的动物，其血清中两种元素的含量要远远高于饮食中含更多量但饮用低矿物质水的动物。基于实验结果和矿物质缺乏病人临床观察的结果（这些病人接受经蒸馏水稀释的均衡的静脉营养，他们的肠道吸收功能不需要纳入考量范畴），Robbins和Sly（9）推测摄入低矿物质水是增加人体矿物质流失的原因。 定期饮用低矿物质水会引起上述症状的渐进演变，可能表现为长期隐性症状或随机症状。然而，高强度体力活动或一次性饮用几升低矿化度水后会发生严重的急性损伤，例如低血钠休克或昏迷。过量饮用低矿化度水或自来水都会引起“水中毒”（低血钠休克）。但，水中TDS浓度越低，中毒风险就会越高。过去曾报道过登山运动员的急性健康问题，这些登山运动员把融化的雪水作为饮用水，而雪水中并没有充分溶滤人体必需的微量元素。据报道，婴幼儿饮用蒸馏水和低矿物质水，发生了更为严重的情况，并伴随有脑水肿，抽搐和代谢性酸中毒等症状（11）。 2、几乎或无法从低矿物质水中吸收钙、镁。 钙和镁是人体必不可少的微量元素。钙是骨骼和牙齿的重要组成部分。此外，钙作用于神经兴奋（即降低神经兴奋），心肌系统的正常功能，心脏和肌肉收缩，细胞间信息传递和血液凝固。镁作为辅因子和催化剂参与300多种酶促反应，例如糖酵解，ATP代谢，通过膜输送钠、钾和钙，合成蛋白质和核酸，以及神经兴奋和肌肉收缩。 尽管饮用水不是我们摄入钙和镁的主要来源，但，从饮用水中充分摄入这两种元素的健康意义要远远大于它们在每日摄取总量中贡献的那部份营养价值。即使在发达国家，饮食中钙和镁的量本是不足的，更无法弥补饮用水中缺失的那部分钙，尤其是镁。 在过去的50年里，世界许多国家的流行病学研究报告称，与硬水和镁含量高的水相比，软水（即水中钙镁含量低）和水中镁含量低的水会提高心血管疾病（CVD）发病率和死亡率。流行病学证据的概述由近期评论文章提供（12-15），这本专著中的其它章节也进行了总结（Calderon and Craun, Monarca等人）。近期研究表明，摄入钙含量低的软水与儿童骨折高风险（16）、神经组织退化疾病（17）、早产、低出生体重（18）和一些典型的癌症（19，20）相关联。摄入镁含量低的水不仅会增加猝死的几率（21-23），也与运动神经元疾病（24）、妊娠期疾病（称为先兆子痫）（25）和某些癌症相关联（26-29）。 前苏联舍普琴科市的研究（3，30，31）获取了人们饮用TDS和钙含量低的脱盐水（即通过石灰石过滤的蒸馏水）所产生的钙代谢的具体变化信息。当地居民被发现碱性磷酸酶活性下降，血液中钙和磷浓度降低，骨组织脱钙升高。最显著的变化发生在妇女身上，尤其是孕妇，取决于其在舍普琴科市居住的时间长短。在持续一年的动物实验中，饮用水中钙的重要性也得到证实；实验里，老鼠获得充足的营养和盐分，分别饮用添加了400 mg/L溶解性固体的脱盐水和添加了5 mg/L, 25 mg/L和 50 mg/L钙的脱盐水（3，32）。饮用水中添加5mg/L钙的老鼠，与水中添加两倍剂量钙的老鼠相比，出现了甲状腺及相关功能降低的症状。 绝大多数水中化学物质的影响需要经过长期暴露才会表现出来，但钙，尤其是镁，对心血管系统的影响在短期内就会显现出来。水中缺乏镁或者钙，仅仅几个月的时间就足够反映出它们的影响了（33）。苏黎世和斯洛伐克居民就是典型的短期暴露案例：2000-2002年，这两个地区的居民开始使用反渗透（RO）过滤设备作为终端饮水的处理设备。之后的几个星期到几个月之间发生了大量急性镁（也可能是钙）缺乏症的通报（34）。这些疾病包括心血管疾病、疲劳、虚弱或肌肉痉挛，与德国营养学会警告的症状几乎吻合（7）。 3、仅能吸收少量的其他重要物质和微量元素。 尽管饮用水（也有极少数例外）不是人们获取必需元素的主要来源，但出于一些原因，它的贡献是非常重要的。现在，许多人的饮食无法提供足够的矿物质和微量元素。在某一元素已经低到缺乏边缘线时，饮用水中就算仅有少量的该元素，也可以起到即时的保护作用。这是因为微量元素一般以游离状态存在水中，食物中的微量元素往往是与其它物质绑定在一起，因此跟食物中的元素相比更容易被人体吸收。 动物研究也说明了水中微量元素的重要意义。例如，Kondratyuk (35)的报告称不同微量元素的摄入会导致肌肉组织中微量元素至高6倍的变化。这些研究结果源自一项6个月的实验，在实验中，老鼠被随机分为4个组，分别喂养：a.)自来水，b.)低矿物质水，c.)在自来水中添加了碘、钴、铜、锰、钼、锌、氟的低矿物质水，d.)添加十倍量同样矿物质的低矿物质水。进一步发现了没有添加矿物质的纯水对血液形成过程有负面影响。喝纯净水的动物的比喝自来水的动物的红细胞平均血红蛋白含量低19％。与经过矿物质补充的水相比，血红蛋白的差异性甚至更大。 一项针对饮用不同矿化度饮用水的俄罗斯居民开展的生态设计流行病学研究表明，低矿物饮用水可能是以下多种疾病的风险要素：高血压、冠心病、胃十二指肠溃疡、慢性胃炎、甲状腺肿、妊娠并发症，新生儿和婴儿并发症包括黄疸、贫血、骨折和生长障碍（36）。但是，这些研究没有表明是否是水中钙镁含量低还是其他某个重要元素的含量低，亦或其它什么因素，导致了上述影响。 Lute（37）在俄罗斯乌斯季伊利姆地区进行了一项大样本的流行病学研究。这项研究在两个地区的7658个成人，562个儿童，1582个孕妇和她们的新生儿中开展，研究主要集中在发病率和体格发育两方面。其中一个地区供应低矿物质水（平均值：TDS134 mg/L，钙18.7mg/L,镁4.9mg/L，碳酸氢盐86.4mg/L），另一个地区供应矿物质含量更高的水（平均值TDS385mg/L，钙29.5mg/L,镁8.3mg/L，碳酸氢盐243.7mg/L)。另外，测定了水里硫酸盐、氯、钠、钾、铜、锌、锰、钼的含量。这两个地区的居民饮食习惯，空气环境，社会环境和居住时间方面都没有差别。研究表明，饮用低矿物质水的地区，甲状腺肿、高血压、缺血性心脏病、胃及十二指肠溃疡、慢性胃炎、胆囊炎、肾炎等疾病病发率更高。住在这个区域的儿童生长发育更慢，生长发育异常更多，孕妇遭受更频繁的水肿和贫血。新生儿发病率更高。当饮用水中钙含量水平为30-90mg/L，镁含量 水平为17-35mg/L，溶解性总固体（TDS）总量400mg/L（含碳酸氢盐的水），疾病发病率最低。作者认为，这样的水可以被认为是生理上最佳的饮用水。 4、引起食物中钙、镁和其他微量元素的损失。 当用于烹饪时，软水会导致食物（蔬菜，肉类，谷物 ）中的重要元素的损失。钙镁损失最高达60%，其它微量元素甚至更多（例，铜66%，锰70%，钴86%）。相反的，当使用硬水烹饪时，食物中元素的流失要低得多，甚至有报道称烹饪后钙离子含量比原先更高（38-41）。 由于大部分的营养是通过食物获取的，因此使用低矿物质水烹饪或加工食品所造成的总矿物质摄入不足的影响，要比单纯饮用这些水的影响严重的多。目前许多人的饮食通常不能提供足量的必需元素，因此，在加工或烹饪食物过程中任何一个导致基本要素和营养物质损失的因素都是不利的。 5、可能摄入更多有毒重金属。 低矿物质水提升有毒金属风险的两种可能方式：1.）与水接触的材料中浸出更多金属，增加了水中金属含量。2.）钙离子和镁离子含量低的水防护（抗毒）能力更弱。 低矿化度水是不稳定的，因此对其接触的材料有高侵蚀性。这样的水更容易从管道、涂料、储存罐、容器、软管管路和配件中溶滤金属和有机物，且不能将有毒物质形成不易吸收的络合物来降低有毒物质的负面影响。 1993-1994，美国爆发了八次饮用水化学品中毒事件，其中三起是婴幼儿铅中毒案例，血铅含量分别达到15 μg/dL, 37 μg/dL和 42 μg/dL。血铅监测水平是10μg/dL。三个案例中，铅都是从饮用水储罐的铜配件和铅焊接接缝中浸出。这三套供水系统供应低矿物质水，加强了铅的浸出（42）。对血铅浓度最高的两个婴儿厨房龙头饮用水进行初次采样，水中铅含量达到495ug/L-1050ug/L，血铅浓度水平第三位的婴儿厨房水样中铅含量为66 μg/L（43）。 水和食物中的钙和镁（程度较小一些）具备抗毒活性。这两种元素可以阻止小肠吸收铅和镉这样的有毒元素进入血液，一般通过直接反应生成不能被吸收的化合物的方式或通过竞争结合位点的方式（44-50）来实现。虽然这种保护作用是有限的，但不能被忽视。饮用低矿物质水的居民暴露于有毒物质受到负面影响的风险要远远高于摄入平均矿化度和硬度饮用水的居民。 6、低矿物质水细菌污染风险。 所有的水在没有消毒剂残留的情况下都易于被细菌污染，包括水源水，也是处理后的管道水中微生物再生长的必然结果。脱盐水中也会发生微生物再生长。管道中细菌在生长主要是由于更高的初始温度，炎热的气候条件下管网中水温升高，没有残余消毒剂，更大的可能性是水中侵蚀性物质与管道接触。尽管一个完整的脱盐膜可以滤掉所有细菌，它的过滤效率也达不到100%（可能是渗漏的原因）；1992年沙特阿拉伯一项文件记载了反渗透水引起的一次伤寒病爆发（51）。 因此，几乎所有水，包括脱盐水，在处理之后都会进行消毒处理。Geldreich等人 (52) 、 Payment 等人(53, 54) 和许多其他人都曾报道过用于控制非致病菌再生的不同型号的家用处理设备。捷克公共卫生国家研究所（34）在布拉格测试了与饮用水接触的产品并取得了一些发现，例如，反渗透设备滤掉了水中的消毒剂残留后，其压力桶易于细菌再生。 |
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