飲水健康及國內(nèi)外飲用水標準的比較分析

張恒　張琳　嚴小妹　韋宇穎　王迪　羅濱文

關(guān)鍵詞：飲用水標準，健康風(fēng)險，健康飲水

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.01.027

0 引言

飲用水的安全和健康與人類發(fā)展密切相關(guān)。人類飲水歷史經(jīng)歷了從河水、湖水、泉水等地表水到井水等地下水，到近代的自來水，再到近幾年備受大家關(guān)注的包裝水和凈化直飲水的發(fā)展歷程。隨著人類社會文明和科技的不斷進步，人們對飲水質(zhì)量的要求也越來越高。

根據(jù)取水方式，目前人類飲用水一般分為開放性水源飲水、自來水、包裝水和直飲凈化水四種。其中，開放性飲水一般是指以湖泊、河流、地下水等為主的飲水方式。然而近幾十年以來，受工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活排污等因素影響，開放性水源飲水方式受諸如重金屬、微生物、農(nóng)藥、抗生素、生物毒素等污染物污染的風(fēng)險較高，因此正逐漸被其他飲水方式取代。包裝水和直飲凈化水在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)使用率較高，但目前最為廣泛的飲水方式是自來水。為了讓人們能夠放心喝水，相關(guān)部門需制定適宜的飲水標準對該標準轄制地區(qū)的飲水質(zhì)量實施監(jiān)管。

1 飲水健康及風(fēng)險分析

1.1 飲水對人體健康的促進作用

水是生命體不可或缺的一部分，在生命生存、繁衍和演化的過程中起到了至關(guān)重要的作用。水中的常量元素及微量元素是構(gòu)成人體組成的重要部分，對人體健康有一定的促進作用。

鈣是人體含量最豐富的無機元素，主要分布于人體骨骼與牙齒中。鈣離子能夠激活人體內(nèi)的酶反應(yīng)，也可參與神經(jīng)遞質(zhì)的合成與釋放，對維持循環(huán)、呼吸、消化、泌尿、神經(jīng)、內(nèi)分泌、生殖等系統(tǒng)器官的功能至關(guān)重要[1]。磷主要以不溶性磷酸鹽的形式沉積于骨骼和牙齒中，其余主要分散在全身各組織及體液內(nèi)。磷元素在維持機體酸堿平衡及新陳代謝方面意義重大。鈉、鉀、氯是人體內(nèi)重要的電解質(zhì)，鉀主要存在于細胞內(nèi)液中，鈉和氯則主要存在于細胞外液中。鈉、鉀、氯都對人體體液有調(diào)節(jié)作用，能夠維持機體酸堿平衡[2]。氟是人體必不可少的微量元素之一，在人體骨骼和牙齒的生長發(fā)育過程中極為重要[3-4]。鉻（三價）是人體維持生命的重要微量元素，它能夠維持人體血糖平衡、降低膽固醇，對預(yù)防糖尿病、高血壓有一定作用[5]。鐵是血液中交換和輸送氧所必需的一種元素，在造血功能中起著無法替代的作用[6]。鋅作為人體必不可少的微量元素，它的主要作用在于促進人體的生長發(fā)育、維持正常食欲、促進維生素A的吸收、參與免疫功能、對細胞膜起穩(wěn)定作用。硒是生命必需的微量元素，是人體內(nèi)含硒酶和硒蛋白的必需組成部分[7]，與人體免疫功能有關(guān)[8-9]。銅與多種酶的活性和合成有關(guān)，參與鐵的代謝和造血功能，有助于形成黑色素及血紅素。鉬廣泛分布于人體的各種組織，其中在肝、腎等器官內(nèi)含量最高。鉬不僅與頭發(fā)的顏色有關(guān)，還與人體的精神狀態(tài)有關(guān)。

此外，礦泉水所含有的微量元素如鋅、錳、鍶、鋰、氡、碘、硅等也對人體有顯著的醫(yī)療保健作用。比如，水中含有適量的偏硅酸鹽能夠軟化人體主動脈，也可以強壯骨骼、促進生長發(fā)育，并且有防癌抗衰老的功能[10]。因而，飲用水含有一定量礦物質(zhì)對人體健康也有益處[11]。

1.2 飲水污染分析

即使在歐盟飲用水水質(zhì)指令（98/83/EC）的監(jiān)管下，來自7個國家的19個供水系統(tǒng)中的487個樣本，受供水設(shè)施老化、糞便污染等因素影響，自來水中的病原微生物檢出率依舊高達23%[12]。為解決微生物污染問題，人們普遍使用含氯消毒劑對自來水進行消毒，但消毒劑可以與水中的一些有機或無機的前體物反應(yīng)生成具有致癌、致畸和致突變的消毒副產(chǎn)物[13]，長期飲用含氯消毒水危害身體健康[14-16]。有研究表明，亞洲、歐洲、非洲、美洲和大洋洲的自來水中均有不同程度的消毒副產(chǎn)物檢出[17]。消毒劑往往會影響自來水口感[18]，而感官指標是人們判斷水質(zhì)安全性的最直觀指標，直接影響人們選擇意愿[19]。研究表明，自來水除消毒副產(chǎn)物外還含有其他的污染物，如中國天津地區(qū)的自來水中具有生殖毒性、可以致畸致癌的鄰苯二甲酸丁芐酯（BBP），鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）和鄰苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）的檢出率為100%[20]；日本、美國、法國、芬蘭、德國和中國的自來水中均檢出可能源于塑料輸水管道的微塑料污染[21-22]；中國18個居民區(qū)的二次供水系統(tǒng)和自來水中均檢出Fe、Cu、As等重金屬離子，但這些重金屬離子濃度并未超出標準要求[23]。中國大連38個自來水檢測的29個金屬指標，僅有1個樣品中Mn的濃度超出了WHO和國家衛(wèi)生標準限制要求[24]，而伊朗的自來水中Co和Hg濃度超出WHO或者國家衛(wèi)生標準限值要求[25]。

March H等[26]認為自來水的飲水質(zhì)量差、缺乏家用水處理系統(tǒng)和家里有小孩等原因會引起瓶裝飲用水的消費上漲，而瓶裝水可能含有較高水平的內(nèi)分泌干擾物[21，27-28]，同時有較大的容器源的微塑料污染[29]和微生物污染風(fēng)險[30]。

基于飲用開放性水源飲水、自來水和包裝水的健康風(fēng)險，現(xiàn)在越來越多的人選擇凈化水作為生活飲水的主要方式。現(xiàn)在應(yīng)用較為廣泛的是反滲透凈水技術(shù)。反滲透凈水器因其經(jīng)濟實惠、使用便利，可以明顯改善飲水口感，有效去除水中的有害物質(zhì)而備受市場歡迎。然而，在偏遠地區(qū)，人們的健康飲水意識不強且經(jīng)濟條件落后，凈水器很難被普及。

2 現(xiàn)行國內(nèi)外主要標準分析

以保護人類健康為導(dǎo)向，基于科學(xué)發(fā)展，世界衛(wèi)生組織在2011年發(fā)布第四版《飲用水水質(zhì)準則》，并于2017年進行第一次修訂。WHO《飲用水水質(zhì)準則》雖然是非強制性標準，但它是許多國家制定本國飲水標準的重要依據(jù)[31]。基于WHO《飲用水水質(zhì)準則》許多國家和地區(qū)制定了適用于本國或當?shù)厮|(zhì)情況的飲水標準，但在指標數(shù)量和限值要求上均有所區(qū)別。

2.1 國內(nèi)外主要標準指標數(shù)量分析

WHO《飲用水水質(zhì)準則》作為最具權(quán)威性的國際飲用水標準參考，涉及指標共計221項指標，其中微生物指標28項，化學(xué)指標165項，放射性指標2項，感官指標26項[32]。現(xiàn)行的美國環(huán)保局（USEPA）頒布的《國家一級飲用水標準》（EPA 816-F-09-004）共計88項指標，包括微生物指標8項，消毒副產(chǎn)物4項，消毒劑指標3項，無機化學(xué)指標16項，有機化學(xué)指標53項，放射性指標4項[33]。歐盟現(xiàn)行《飲用水水質(zhì)指令》（EU 2020/2184）于2020年12月16日發(fā)布，是歐盟各國修訂本國飲水標準的主要參考依據(jù)，共計56項指標，包括微生物指標2項，化學(xué)指標34項，指示性指標18項，風(fēng)險指標2項[34]。中國2022年3月15日頒布的GB 5749-2022《生活飲用水衛(wèi)生標準》，共計152項指標，包括微生物指標7項、毒理指標116項、感官性狀和一般化學(xué)指標21項、放射性指標4項，消毒劑指標4項[35]。現(xiàn)行的日本《自來水水質(zhì)基準》令和3年版于2021年4月1日頒發(fā)實施，共計241項指標，包括水質(zhì)基準指標51項，水質(zhì)管理目標設(shè)定指標27項項，觀察指標48項，其中水質(zhì)管理指標中的農(nóng)藥類指標包括115項農(nóng)藥管理指標[36]。

2.2 國內(nèi)外主要標準部分指標限制要求分析

受當?shù)厮吹乃|(zhì)條件和飲水需求影響，各國或地區(qū)水質(zhì)標準的指標限值有所不同（詳見表1）。WHO《飲用水水質(zhì)標準》2017修訂版中硬度和鐵未設(shè)準則值，是因為兩者在飲用水中的濃度不足以對健康產(chǎn)生影響；鋁未設(shè)準則值是因為由聯(lián)合國糧農(nóng)組織／世界衛(wèi)生組織食品添加劑聯(lián)合專家委員會的暫定每周耐受攝入量推斷出一個以健康為基礎(chǔ)的濃度（0.9 mg/L）已經(jīng)超過了水處理中使用含鋁混凝劑的最優(yōu)用量（大型水處理設(shè)施不超過0.1 mg/L，小型水處理設(shè)施不超過0.2 mg/L）；氰化物、草甘膦未設(shè)定準則值，因為兩者在飲用水中出現(xiàn)的濃度遠低于對健康有不良影響的濃度，除非發(fā)生污染泄漏進入水體的突發(fā)情況。一般各國或地區(qū)制定標準時，各個指標的限值會等同于或者低于WHO《飲用水水質(zhì)標準》中的要求。值得注意的是，在比較的部分指標中，可能基于鈣鎂對于人體健康的促進作用，日本《自來水水質(zhì)基準》（令和3年版）對硬度的限值要求基準值是300 mg/L，目標值是10～100 mg/L，EU 2020/2184和EPA 816-F-09-004（MCL）中未規(guī)定硬度的限值，而GB 5749-2022中硬度的限值為450 mg/L；指標氟化物在EPA 816-F-09-004（MCL）中限值為4 mg/L，比WHO《飲用水水質(zhì)標準》2017修訂版中規(guī)定的1.5 mg/L高，而日本《自來水水質(zhì)基準》（令和3年版）和GB 5749-2022中氟化物的限值均比WHO《飲用水水質(zhì)標準》2017修訂版中低，分別是0.8 mg/L和1.0 mg/L；WHO《飲用水水質(zhì)準則》（2017修訂版）中草甘膦未設(shè)限值，EU 2020/2184未對該指標做出規(guī)定，而EPA 816-F-09-004（MCL）、日本《自來水水質(zhì)基準》（令和3年版）和GB 5749-2022中草甘膦的限值分別是0.7 mg/L、2.0 mg/L和0.7 mg/L；WHO《飲用水水質(zhì)準則》（2017修訂版）、EPA 816-F-09-004（MCL）、EU2020/2184中均未對細菌總數(shù)做出規(guī)定，而日本《自來水水質(zhì)基準》（令和3年版）和GB 5749-2022均規(guī)定細菌總數(shù)的限值為100 CFU/mL。

2.3 國內(nèi)健康飲水標準分析

我國地域遼闊，飲用水水源復(fù)雜，水質(zhì)標準的建立需求正從衛(wèi)生安全向綠色健康轉(zhuǎn)變。為響應(yīng)中共中央和國務(wù)院于2016年發(fā)布的《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》提出的推行健康文明的生活方式，營造綠色安全的健康環(huán)境，健康飲水的相關(guān)標準正在快速發(fā)展。健康飲水的水質(zhì)指標體系一般包括礦物質(zhì)指標、微生物指標、毒理指標等。T/BJWA 001-2021《健康直飲水水質(zhì)標準》中提出3項重點指標及限值，分別為溶解性總固體、總硬度（以CaCO3計）、總有機碳；提出3項微生物指標分別為糞鏈球菌、銅綠假單胞菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌；提出總鉻、鋁、鉛、氰化物、亞硝酸鹽、三氯乙烯、四氯化碳等19項限量指標[37 ]，來確保直飲水具有一定的礦化度，并可直接飲用。T/CAPS 01-2021《健康飲用水水質(zhì)》中提出溶解性總固體、總硬度（以CaCO3計）、鈣、鎂、銅、鋅、鍶、碘、氟、硫酸鹽、鈉共計11項目水質(zhì)指標的限值和目標值，以保持水中的礦質(zhì)離子的種類和均衡，并對嬰兒沖奶粉水的鈉含量做出特殊要求≤20 mg/L，以確保沖調(diào)奶粉中鈉含量接近母乳中的鈉含量水平；提出三氯甲烷、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷、溴酸鹽、砷、鉛6項毒理指標的限制和目標值要求；提出大腸菌群、糞鏈球菌、銅綠假單胞菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌和病毒（腸道）5項微生物指標限值要求來保證飲水安全的同時實現(xiàn)飲水健康的目標[38]。健康飲水標準的發(fā)展為人們飲水健康的發(fā)展方向提供一定的指引，但已有的健康飲水相關(guān)標準涵蓋的指標和適用群體并不全面，比如對于特殊群體如病人、孕婦等仍未有明確的指示。

3 結(jié)論與建議

由于經(jīng)濟、地域等因素的制約，自來水仍然是未來人們的主要飲水來源。因此，不同的地區(qū)和國家應(yīng)根據(jù)當?shù)氐乃|(zhì)條件制定相應(yīng)的水質(zhì)衛(wèi)生標準，但隨著經(jīng)濟和科技的快速發(fā)展，人們必將追求更健康的飲水方式和飲水質(zhì)量。目前國內(nèi)健康飲水相關(guān)的標準數(shù)量較少，發(fā)展尚不完善，健康的導(dǎo)向性并不明確，有待進一步的發(fā)展。

國內(nèi)外飲水標準的制定，為飲水質(zhì)量安全作出基本保障，但不同地區(qū)水質(zhì)條件不同、人群飲食結(jié)構(gòu)不同，這就導(dǎo)致人們從飲食中攝入可供人體吸收的電解質(zhì)有所不同。不同人群對電解質(zhì)等的攝入需求也有所不同，如中華人民共和國衛(wèi)生標準WS/T 578.2-2018《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量 第2部分：常量元素》和WS/T 578.3-2017《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量 第3部分：微量元素》中依據(jù)不同年齡階段和人群提出了常量元素鈣、磷、鎂、鉀、鈉、氯的日常參考攝入量和微量元素鐵、碘、鋅、硒、銅、鉬、鉻的日常參考攝入量[39-40]。此外，健康飲水標準除了應(yīng)從飲水安全和飲水礦物元素考慮之外，還應(yīng)考慮飲水方式的舒適度、人性化、個性化需求等方面，使不同人群在飲水的同時身心的健康向著更有益的方向發(fā)展。例如，嬰幼兒因自身發(fā)育缺陷，適宜飲用含有微量元素且礦化度不高的水，如優(yōu)質(zhì)山泉水和優(yōu)質(zhì)自來水；青少年時期是生長發(fā)育的黃金階段，需要補充鈣、鎂等能促進人體發(fā)育的營養(yǎng)物質(zhì)，適宜飲用山泉水、礦泉水、自來水等；成年人由于身體素質(zhì)高、消化能力強，只要水質(zhì)干凈衛(wèi)生就可以放心飲用，如山泉水、礦泉水、自來水、礦物質(zhì)水、凈水器水；老年人、病人免疫力弱，喝水應(yīng)該要滋補、健康、營養(yǎng)一些，適合飲用優(yōu)質(zhì)礦泉水。此外，一些特殊人群如結(jié)石患者禁止飲用礦泉水，礦泉水本身含有很多的微量元素，這些微量元素不能及時消化吸收，反而會導(dǎo)致結(jié)石病癥加重；甲狀腺腫、大骨節(jié)病、冠心病和克山病患者可適量飲用含硅高的飲用水[29]。

為保障人們的健康飲水需求，在制定相關(guān)標準的同時，飲水衛(wèi)生的監(jiān)督工作也非常重要。做好各項飲水監(jiān)督工作，準確把握好每一個環(huán)節(jié)，加強水質(zhì)監(jiān)督監(jiān)測能力建設(shè)，把保障飲水安全和健康作為首要任務(wù)。

作者簡介

張恒，本科，高級工程師，研究方向為凈水與檢測技術(shù)及質(zhì)量管理。

張琳，通信作者，碩士，工程師，研究方向凈水與檢測技術(shù)。

（責(zé)任編輯：張瑞洋）