饮用水
| 饮用水 | |
|---|---|
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| 营养类型 | |
| 上级分类 | 液态水、饮料 |
| 標準紅綠藍色彩空間十六進制三元組 | 1E90FF |
| 制作方法 | drinking water production |
| 使用 | potable water sampling |
| Relates to sustainable development goal, target or indicator | Target 6.1 of the Sustainable Development Goals |
| Unicode字符 | 🚰 |
| 相對概念 | 非饮用水 |
饮用水(英語:drinking water)是指具有一定品质管控,可供饮用或使用而不会造成即时或长期性危害的水。在多数发达国家,即使只有极低比例的水实际使用于饮用或烹饪,常见用途包括洗涤和景观灌溉等,但其家庭、商业和工业用水皆已达饮用水标准。[1]
在世界大部分地区,人类未获得足够的饮用水取水途径,使用水源亦多半受到病媒、病原或过量毒素或悬浮物的污染,不利于人体健康。根据世界卫生组织(WHO)和联合国儿童基金会的联合监测数据,截至2022年,全球仍有约22亿人缺乏安全管理的饮用水服务。[2]降低水传染病发生率是现今发展中国家的重要公共卫生目标。
水是人体的重要组成部分,也是新陈代谢的必要媒介。人体每天消耗的水分中,约有一半需要直接喝饮用水来补充,其他部分从饭食中直接获得,少部分由体内的碳化合物分解而来。成人每天至少需要补充水分约1.2升至2.5升,运动量大的人则需更多。[3]
水源
饮用水的主要来源包括地表水(河流、湖泊、水库)和地下水(井水、泉水),以及雨水收集和海水淡化。[1]地表水和地下水容易受到人类活动的污染,因此通常需要经过处理才能达到饮用标准。历史上,人类主要从淡水河流和湖泊中直接取水,后来人们也会打井,从井中抽取地下水。其后人类懂得制造堤坝、或从地势较高的河流上游蓄水。近年来也逐渐利用海水淡化技术,从海水提取水份作饮用水。
随着工业化发展,不少水源被污染,因此自来水的普及是保障饮用水安全的关键。经水厂处理后的水通过管道分配到使用者,这些水会称为自来水(tap water)。但在许多发展中国家,自来水的覆盖率和可靠性仍然较低。[2]
水质标准
世界卫生组织发布的《饮用水水质指南》是国际公认的饮用水安全基准,涵盖微生物、化学、物理和放射性四大类参数。[1]微生物指标尤为关键,因为受病原体污染的水是霍乱、伤寒、痢疾和脊髓灰质炎等传染病的主要传播途径。常用的指示微生物包括大肠杆菌(E. coli)和大腸菌群,用于评估消毒效果和粪便污染程度。[1]
化学参数包括砷、铅、汞、镉等重金属,以及硝酸盐、氟化物等天然或人为污染物。长期暴露于超标的化学物质可能导致慢性健康风险,如砷中毒和氟骨症。[4]物理指标主要包括浊度、色度、臭味和pH值,虽不直接危害健康,但影响饮用者的接受度。放射性指标关注天然存在的镭、铀、氡等元素。
各国根据WHO指南制定本国标准。中国的《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2022)对水质指标进行了严格规定,涵盖微生物、毒理、感官性状和放射性等类别。[5]欧盟的饮用水指令(2020/2184)和美国环保局的《安全饮用水法》规定了各自辖区的标准。[6]
健康影响
不安全的饮用水是全球疾病负担的重要来源。WHO估计,每年有超过50万人因饮用受污染的水而死于腹泻等水传播疾病。[7]儿童尤其脆弱,反复腹泻会导致营养不良和发育迟缓。除传染病外,长期饮用受天然砷污染的地下水会导致慢性砷中毒——孟加拉国和印度西孟加拉邦约有数千万人受到影响,被称为"史上最大规模的中毒事件"。[4]在东非大裂谷和印度部分地区,地下水中天然氟化物浓度过高导致的氟斑牙和氟骨症也是一个严重的公共卫生问题。[1]
历史上多次严重的水污染事故推动了现代饮用水标准的建立。1854年伦敦宽街霍乱爆发中,约翰·斯诺通过流行病学调查发现污染的水泵是传染源,成为现代流行病学的奠基事件。[8]2014年美国弗林特水危机因水管腐蚀导致铅渗入供水系统,影响超过10万居民,暴露出基础设施老化和监管漏洞。[9]
处理技术
大多数地表水和部分地下水需要经过处理才能达到饮用水标准。常规市政水处理流程包括混凝、沉淀、过滤和消毒(通常使用氯或臭氧),以去除悬浮物、病原体和部分化学污染物。[1]
在缺乏集中供水设施的地区,家用净水技术至关重要。WHO推荐的几种家用处理方法包括:[1]
- 煮沸——最简便有效的方法,可杀灭绝大多数病原体
- 过滤——使用陶瓷、沙或活性炭过滤器去除悬浮颗粒和部分微生物
- 化学消毒——使用含氯消毒剂或碘制剂
- 太阳能消毒(SODIS)——将水装入透明塑料瓶置于阳光下暴晒6小时以上,利用紫外线和温度杀灭病原体
- 紫外线消毒——使用紫外灯灭活微生物
部分地区还会向饮用水中添加氟化物以预防龋齿,浓度通常控制在0.5至1.0毫克/升。[1]但过度氟化可能导致氟斑牙,因此需严格控制剂量。
全球获取
根据WHO/UNICEF联合监测计划(JMP)的报告,全球使用安全管理饮用水服务的人口比例从2000年的76%提高到2022年的约91%,但仍约有22亿人缺乏安全管理的饮用水。[2]其中约6.63亿人甚至没有基本的饮用水服务,需要从不经处理的井水、泉水和地表水中取水。
区域差异显著:撒哈拉以南非洲的基本饮用水覆盖率约为78%,远低于全球平均水平;而欧洲和北美已接近全覆盖。[2]城乡差距也是一大挑战,农村地区的安全用水覆盖率显著低于城市。可持续发展目标(SDG 6)提出到2030年实现全民普遍和公平获得安全和负担得起的饮用水。[10]
历史
人类为获得安全饮用水已有数千年的历史。古埃及人使用明矾进行水处理,公元前400年的古梵文文献记载了煮沸和过滤水的方法。[11]中国先秦时期已有凿井取水的记载,宋代出现明矾净水的技术。19世纪中叶,伦敦霍乱爆发促使约翰·斯诺首次确认水是霍乱的传播媒介,间接催生了现代水处理和公共卫生体系。[8]
进入20世纪后,氯化消毒的普及大幅降低了水传染病发病率,被认为是20世纪最伟大的公共卫生成就之一。然而,21世纪的水安全问题仍面临新挑战:基础设施老化(如弗林特水危机)、新兴污染物(如微塑料、全氟化合物)以及气候变化导致的极端干旱和洪水,正在威胁全球的饮用水安全。[7]
水中其他物质
微量矿物
有观点认为,饮用水中的微量矿物质对人体有重要作用,长期饮用纯净水可能造成矿物元素代谢失衡。这一论断在世界各地的大量统计数据中得到了一定支持。[1]
亚硝酸盐
开水反复煮沸导致亚硝酸盐致癌是一个流传已久的网络谣言。研究表明,自来水中的硝酸盐含量极低,煮沸后的亚硝酸盐远低于安全标准。上海市疾病预防控制中心的实验显示,水经反复煮沸52次后亚硝酸盐含量仅为2.3微克/升,远低于WHO建议的短期接触限值。[1]
参考文献
- ^ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 Guidelines for Drinking-water Quality 4th. World Health Organization. 2017. ISBN 978-92-4-154995-0 (英语).
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 Progress on Household Drinking Water, Sanitation and Hygiene 2000–2022. WHO/UNICEF Joint Monitoring Programme. 2023 (英语).
- ^ Dietary Reference Intakes for Water, Potassium, Sodium, Chloride, and Sulfate. National Academies Press. 2004. ISBN 978-0-309-09169-5. doi:10.17226/10925 (英语).
- ^ 4.0 4.1 Ravenscroft, Peter; Brammer, Hugh; Richards, Keith. Arsenic Pollution: A Global Synthesis. Wiley-Blackwell. 2009. ISBN 978-1-4051-8601-8 (英语).
- ^ 生活饮用水卫生标准 (GB 5749-2022). 国家标准化管理委员会. 2022 (中文).
- ^ Directive (EU) 2020/2184 on the quality of water intended for human consumption. Official Journal of the European Union. 2020 (英语).
- ^ 7.0 7.1 Safer Water, Better Health. World Health Organization. 2019 (英语).
- ^ 8.0 8.1 Snow, John. On the Mode of Communication of Cholera 2nd. John Churchill. 1855 (英语).
- ^ Hanna-Attisha, Mona; LaChance, Jenny; Sadler, Richard; Schnepp, Allison. Elevated Blood Lead Levels in Children Associated with the Flint Drinking Water Crisis. American Journal of Public Health. 2017, 107 (1): 160–162. PMID 27854532. doi:10.2105/AJPH.2016.303568 (英语).
- ^ Sustainable Development Goal 6: Clean Water and Sanitation. United Nations (英语).
- ^ Baker, M. N. The Quest for Pure Water: The History of Water Purification from the Earliest Records to the Twentieth Century. American Water Works Association. 1981. ISBN 978-0-89867-208-4 (英语).
参见
- 矿泉水
- 纯净水
- 饮水机

