礦泉水與自來水的水質比較研究

溫州市龍灣區環境監測站 高瑞鏈，吳耀

一、前言

水是構成生物體的基本成分，約占人體的70%以上。含水量隨年齡、性別及身體狀況的不同而有所差異。腦組織大約含85%的水，血液中大約含90%的水，水是人體細胞和體液的主要成份。如果失水率達10%～20%就會危及生命。因此，安全飲水對人體健康至關重要。

根據世界衛生組織調查，人類疾病80%與水有關。據初步調查結果顯示，中國90%城市的地下水遭受不同程度有機和無機有毒有害污染物的污染，目前已經呈現出由點向面的擴展趨勢。總體上北方城市污染普遍較南方城市嚴重，污染元素多且超標嚴重，特別是華北地區，污染最為突出。目前我國江河湖泊近70%被污染，75%的湖泊出現不同程度的富營養化。因此，喝健康的水對人們的健康生活至關重要。

飲用礦泉水越來越受到人們的重視和青睞，是因為它出自于地殼深處，未受到任何污染，而且含有豐富的對人體健康有益的常量和微量元素，特別是礦泉水中的界限元素指標的合理含量，更是對人體起到防病保健作用。

二、材料與方法

（一）實驗材料

自來水:由溫州市政供水系統提供的管道水。

瓶裝礦泉水：農夫礦泉水

氯化鈣氯化鈉鉻酸鉀硝酸銀等（所有試劑純度均滿足分析方法要求）

（二）實驗儀器

如表1。

表1 儀器列表

（三）分析方法

所有項目測定方法均選取國家標準分析方法，具體見表2。

表2 分析方法列表

（四）實驗方法

1.生水水質比較

測定兩種水（自來水和礦泉水）在室溫情況下各指標的大小，需要測定的指標為溶解性總固體、氯化物、亞硝酸鹽、細菌總數。

2.加熱對水質的影響

把自來水加熱到80℃，100℃，以及連續加熱5分鐘，10分鐘和20分鐘，礦泉水開封后放置1d，2d，3d，4d，5d，6d，再比較兩種水的一般化學指標（溶解性總固體、氯化物），毒理學指標（亞硝酸鹽），細菌學指標（細菌總數）并用統計學的方法對實驗數據進行分析，得出一定的結論，為人們了解兩種水對人體健康的影響提供參考。

其中：k代表礦泉水；W代表室溫下自來水；80W代表把自來水加熱到80℃；100W代表把自來水加熱到100℃；W5代表自來水沸騰并連續加熱5分鐘；W10代表自來水沸騰并連續加熱10分鐘；W20代表自來水沸騰并連續加熱20分鐘。

三、結果與討論

（一）氯化物分析

從圖1可知，礦泉水的氯化物含量為10mg/L，自來水的氯化物含量隨著加熱溫度的提高而降低，從室溫時的9.59mg/L到100℃自來水的5.62mg/L，不過都遠遠小于氯化物的國家標準（250mg/L）。專家研究證實，自來水含有13種對人具有潛在致癌、致畸和致突變的氯化物。水中這類有毒物質的含量同水溫密切相關：100℃水開時，含量下降到5.62mg/L，繼續沸騰5分鐘，則降為5.02mg/L，這時的開水才稱得上是符合衛生標準的飲用水。所以，應把自來水燒開3-5分鐘后飲用最安全。

圖1 氯化物變化圖

（二）亞硝酸鹽分析

我國在《生活飲用水水質衛生標準GB17324-1998》中規定亞硝酸鹽含量＜0.002mg/L，在《飲用天然礦泉水GB8537-1995》中規定亞硝酸鹽含量＜0.005mg/L。從圖3可以看出，隨著自來水加熱溫度的提高和持續時間的增加，其亞硝酸鹽含量也相應增加，自來水加熱至100℃時亞硝酸鹽的含量已超標2倍，持續加熱至20分鐘亞硝酸鹽的含量已超標4倍。

圖2 自來水亞硝酸鹽變化圖

圖3 礦泉水亞硝酸鹽變化圖

從圖4可知礦泉水隨著放置時間的增加，亞硝酸鹽的含量也隨之增加，放置3d后含量已接近標準值。亞硝酸鹽少量超標，不足以使人發生中毒現象，人在飲用時也無法通過視覺和味覺判斷其是否超標，所以人們往往憑感官來判斷水質的好壞，忽視了水中污染物的存在。由于礦泉水中富含各種離子，其中不乏硝酸鹽，硝酸鹽隨著反復加熱，向亞硝酸鹽轉化的趨勢也在加強，生成亞硝酸鹽的量也會相應增加。為了防止超標亞硝酸鹽進入人體，礦泉水一經打開，應在兩天內使用完，以防止亞硝酸鹽對人體健康造成損害。

圖4 自來水細菌總數變化圖

（三）細菌總數分析

從圖5可以看出自來水隨著加熱溫度提高和持續時間增加，細菌總數隨之減少，常溫下的自來水細菌總數的合格率為50%，隨著溫度提高和持續時間增加，其合格率也逐步增加，自來水加熱到100℃時，合格率已到100%。而從圖6可知：礦泉水隨著放置時間的增加，其細菌總數快速增加，放置4天時，已是標準值的2倍，而到第六天時，已是標準值的5倍。礦泉水細菌總數超標可能是生產過程中被雜菌污染所致，與礦泉水本身的理化性質及特定環境有關。礦泉水中含較豐富的無機鹽類，而有機物質和氧氣則很微量。這些細菌的生物學特性大多對有機營養物質要求較低。即使對葡萄糖的利用，也只能靠氧化而不能酵解，但對低營養的無機物環境適應性較強。另外，這些細菌對紫外線等物理因素有較強的抵抗力。在除菌、殺菌工藝中不易被徹底殺滅。瓶裝后，在特定環境中仍能存活，甚至還能進行生長繁殖。

此外，在湖南農業大學、湖南省農科院等高校院所專家的幫助下，宜章的茶園面積由2013年的0.8萬畝增加到2017年的3.9萬畝，良種茶園面積占茶園總面積的80%左右，其中莽山茶園占據了全縣茶園面積的一半以上，種植了福云六號、福鼎大白茶、櫧葉齊、萍云11號、黃金茶1號、英紅九號、金觀音、碧春早等優良品種。

圖5 礦泉水細菌總數變化圖

圖6 溶解性總固體變化圖

（四）溶解性總固體分析

溶解性總固體是生活飲用水及涉水產品必須測定的指標之一，它反映被測水樣中無機離子和部分有機物的含量。從圖8可知，礦泉水的含量最低，僅為29mg/L。自來水隨著加熱溫度的增加，水分蒸發越多，溶解性總固體濃度也隨之增加，從室溫時的48mg/L增加到100℃時的74mg/L，由于水浴蒸干法蒸發器在實驗室中暴露長達數小時,難免有塵埃進人蒸發器內,使測定結果偏高,不過都遠遠小于生活飲用水中的溶解性總固體標準值（1000mg/L）。

四、結論

（1）礦泉水的氯化物含量為10mg/L，自來水的氯化物含量隨著加熱溫度的提高而降低，從室溫時的9.59mg/L到100℃自來水的5.62mg/L，不過都遠遠小于氯化物的國家標準（250mg/L）。

（2）隨著自來水加熱溫度的提高和持續時間的增加,其亞硝酸鹽含量也相應增加。自來水加熱至100℃時亞硝酸鹽的含量已超標2倍，持續加熱至20分鐘亞硝酸鹽的含量已超標4倍。

（3）自來水隨著加熱溫度提高和持續時間增加，細菌總數隨之減少，常溫下的自來水細菌總數的合格率為50%，隨著溫度提高和持續時間增加，其合格率也逐步增加，自來水加熱到100℃時，合格率已到100%。而瓶裝礦泉水隨著放置時間的增加，其細菌總數快速增加，放置4天時，已是標準值的2倍，而到第六天時，已是標準值的5倍。

（4）礦泉水的溶解性總固體含量最低，含量僅為29mg/L。自來水隨著加熱溫度的增加，水分蒸發越多，溶解性總固體濃度也隨之增加，從室溫時的48mg/L增加到100℃時的74mg/L，不過都遠遠小于生活飲用水中的溶解性總固體標準值（1000mg/L）。

綜上所述，煮開并沸騰5分鐘的開水，可以使水中的氯化物及一些有害物質降低，同時又能保持水中對人體必須的營養物質。不要喝放置時間過長的水。如果喝放置時間過長的自來水或打開的礦泉水，不僅沒有了各種礦物質，而且還有可能含有某些有害物質，如亞硝酸鹽等。礦泉水盡量兩天飲用完，不要喝放置時間過長的礦泉水。新鮮礦泉水，不但無菌，而且亞硝酸鹽指標均符合衛生標準。