你希望喝到什麼樣的自來水？

　發布日期：2016年04月01日     科學公園

　　為了防止微生物的繁殖及清除來自其他各種來源的病原體，包括美國在內的一些國家都要求在自來水中留有一定的消毒劑殘餘。但是，消毒劑殘餘卻有可能在消毒過程中產生有潛在致癌可能的副產物，同時還可能帶來腐蝕問題，而且人們也不喜歡水裡的消毒劑殘餘的氣味。一些歐洲國家的實踐表明，如果能夠做到其他正確的防護措施，那麼不必在自來水中保留消毒劑殘餘。

　　安全的飲用水中或許並不需要消毒劑殘餘

　　

　　（圖片來源：http://sonomasun.com/2016/03/18/ ... -excellent-quality/）

　　前段時間美國密歇根州的弗林特市發生的自來水鉛污染造成了一場嚴重的公共健康事件，也沉重打擊了人們對於自來水的安全期望[1]。在重金屬和其他有害物質污染之外，微生物污染也是公眾的重點關注之一。為了防止微生物的繁殖及清除來自其他各種來源的病原體，包括美國在內的一些國家都要求在自來水中留有一定的消毒劑殘餘。

　　但是，消毒劑殘餘卻有可能在消毒過程中產生有潛在致癌可能的副產物，同時還可能帶來腐蝕問題，而且人們也不喜歡水裡的消毒劑殘餘的氣味[2]。一些歐洲國家的實踐表明，如果能夠做到其他正確的防護措施，那麼不必在自來水中保留消毒劑殘餘。

　　上世紀初期，工業化國家對於包括傷寒桿菌和霍亂弧菌在內的可以通過飲水系統傳播的病菌進行了控制，極大降低了水傳疾病的發病率。過濾和加氯消毒顯著降低了美國人的死亡率。但是1974年，人們發現加氯消毒的飲用水中，氯氣會和自然界的有機物反應生成氯仿，而這是一種可能的致癌物。這一發現帶來了對於微生物危險和有害物質暴露的取捨，以及在飲用水供給系統中消毒劑的整體有效性的爭論[3,4]。此外，在較老的水管系統中，消毒劑還會造成管道中的鉛析出從而帶來污染[5]。

　　在一些歐洲國家（包括荷蘭、瑞士、奧地利和德國），只要前期有足夠的水源保護、水處理和在管道輸送系統中對於致病菌和污染物的防控，那麼最終進入居民家中的飲用水是可以不含有消毒劑殘餘的。如果這些環節中有缺失或是做得不到位，那麼就會向管路系統中添加消毒劑以保持消毒劑殘餘從而獲得一個安全邊際。

　　在美國，未受保護的地表水常常被用作水源。水處理方式包括絮凝、沉澱、過濾以及特定時段的各種消毒，然後輸送到居民家中，水中留有的化學消毒劑殘餘（氯氣、二氧化氯或氯胺）是防止水污染的最後一道屏障。

　　對於水中是否需要留有消毒劑殘餘的選擇基於幾方面的平衡，即微生物污染的風險、消毒副產品危害以及水中氯氣的氣味和對口感的影響。在西歐國家，在輸送系統中不加消毒劑殘餘確實可以減少消毒劑產生的副產品，但是這是否造成了疾病事件的上升？在美國，保持消毒劑殘餘對於防止疾病爆發的效果又如何？還有，對於改造易造成污染的陳舊管道需要有多大的投資？比如密歇根的弗林特水污染事件？僅就弗林特一地而言，改造所需資金預計就達上千萬美元到15億美元，而美國還有很多其他地方有著和弗林特同樣的問題。

　　並沒有多少直接證據能夠證明水中的消毒劑殘餘曾經阻止過和飲用水相關的疾病爆發（包括與氣溶膠有關的軍團菌的病例）。一項關於荷蘭、英國和美國的水傳播疾病爆發數據比較顯示，荷蘭的水傳播疾病風險非常低。就這三個國家來說，在過去幾年間，每1000人的水傳播疾病發病人數分別為0.59, 2.03和2.79 [6, 7]。看起來水管中的消毒劑殘餘並不能保證水傳播疾病的低爆發率。但是，美國最近的水傳播疾病大多數都是由於未經氯氣消毒且間歇性使用的小型地表水系統引起的[6]。

　　

　　多重屏障保證飲用水安全。經土壤和/或砂礫石過濾可以使水源免受微生物污染。控制良好的水處理過程包括顆粒去除、消毒、生物過濾和清除自然界的有機物。然後自來水可以在不用添加消毒劑殘餘的情況下直接輸送至居民家庭，前提是還要有對水管泄露和修理的能力。

　　關於水中消毒劑殘餘的辯論中的另外一個焦點是基礎設施的魯棒性（譯者註：魯棒性即robustness的音譯，指系統的健壯性，也即其在異常和危險情況下維持某些性能的特性）與污染事件之間的關聯。在荷蘭，從1970年代開始，至少有一半的自來水管道已經更換過，因此其管網的平均已使用時間是33至37年[8]。在美國，雖然有地區差異，但是據估計有22%的管道年齡已經超過50年，而管道的平均使用壽命是47年，只有43%的在用管道狀況是「好」或者「良好」[9]。在英國，庫存的管道中有60%沒有生產日期記錄，而據估計管道的平均壽命是75-80年[10]。英國要求在自來水中留有消毒劑殘餘[11]。

　　泄露量是衡量自來水管網易損性的指標之一。在荷蘭是低至6%，,英國是25%，美國是16% [8, 12, 13]。一般情況下，美國的自來水管網中水的滯留時間較長，這有可能造成微生物的再生長和消毒副產品的形成。在管網中保持一個適當的壓力有助於形成屏障阻斷污染，但是如果水壓過高，哪怕是瞬時壓力過高，都可能造成水管爆裂。實際上，美國現在的飲用水系統基礎設施急需資金投入，包括置換含鉛的管道和很多人家庭中使用的含鉛水管接頭。

　　需要注意的是，飲用水的價格在歐洲和美國是不一樣的。在一些西歐國家，其水價要比美國高2至3倍[14]。在計算自來水管網的整體性和確保微生物安全性而所需的投資時很顯然還需要考慮到飲用水價格的影響。

　　要了解自來水管網系統的長期性能，還需要從各種途徑獲得在製造飲用水時所使用的其他一些對比數據，比如水質、疾病爆發以及管網事故等。水管中的微生物菌群以及微生物安全水的定義都需要進一步加以研究。

　　此外，不斷改進的監控系統和新興的感測技術可以為自來水管網提供預警，有助於確定何時修理和保護這大量的管道資產。在綠色水利基礎設施建設中包括了水循環系統、雨水收集系統和太陽能水加熱系統，有必要建立多重屏障，預防條件致病菌，類如軍團桿菌這種在建設有綠色水利設施和水滯留時間較長的房屋中常見的病菌[15]。但截至目前歐洲的證據表明，只要有多重屏障發揮作用，無需消毒劑殘餘也可以提供安全的飲用水。