以前比尔·盖茨这个名字约等于钱；但最近，它却和「厕所」紧紧联系在了一起。就在前几天比尔·微软创始人·前世界首富·盖茨先生，在「新时代厕所博览会」的演講过程中向众人展示了一大烧杯的屎······人拉的那种。

这位科技大佬当然不会玩什么低俗段子而是要告诉大家一个事实：哪怕体積这么小的人类粪便中，就暗藏着两百万亿个轮状病毒、两百亿个贺氏菌和十万个寄生虫卵所以，地球真的需要更好的厕所

平时，我們很少感受到屎对生存环境的影响是因为很多人可以安逸的坐在马桶上尽情的倾泻废物，然后交由完善的排污系统帮助我们处理后事泹事实上，根据盖茨基金的数据显示每年都会有超过50万五岁以下儿童因为水污染而失去生命，其中粪便正是罪魁祸首之一全球每年花費在这方面的医疗费用更是接近2000亿美元。

既然花这么多钱看病为什么不花点钱解决问题？早就开始为慈善奔走的盖茨想要改变这一现状遗憾的是他并不擅长发明马桶，但幸运的是他很有钱。于是这位财富神话砸下2亿美元举办了一场「全球创意马桶设计挑战赛」，吸引各国最顶级科研工程团队着手对马桶进行改革。

对于「适用于未来的黑科技马桶」比尔·盖茨给出的要求很高：不能太贵，不能用水，不能依靠下水道系统与工厂排污。简单的说，这个马桶要把整个污水处理团队的活全干了而且工资要的还很低。

对于很多工程师来说这种要求好像是40多年前人们听到电脑会是家庭用品一样不可思议。但在比尔·盖茨与科学家的努力下，这场竞赛已经有了一些成果，并且在近期的「新时代厕所博览会」上展出

这些设计方案可以大致分为两类，一种是为家庭设计的自供能型厕所例如这款Nano Membrane Toliet，它是狂丸目湔见过的最完善的无水马桶

这个设计来自克兰菲尔德大学，从外表看它既是一个普通厕所但实际上，它不仅能够除臭而且不需要冲沝就能处理粪便。

当使用完马桶后臭味隔板可以隔绝异味，自动化刮刀则把屎刮的干干净净这样就实现了冲厕所的无水化操作。

接着一根螺旋杆会分离大便和尿液，尿液会进入清洁层通过纳米纤维进行吸收，并过滤出纯净水

而大便则会顺着螺旋杆到达装置顶部，並进入焚烧区进行销毁产生的热量可以存储用于干燥下一批大便。

不过说实话狂丸更喜欢称它为「搅屎机」。看着这根阿基米德螺旋泵仔细想想，真的很有画面感

来自Helbling公司的HTClean厕所则有点「大锅炖」的意思。它把重点放在了转化粪便方面当人们排便结束后，冲厕水、尿液和粪便会被一起处理

处理设备利用高温高压，像高压锅一样将粪便和液体处理成无污染的混合物只需要定期清理存屎装置即可：

另外其中一部分水分在被过滤后可以再次用于冲厕所。

Janicki Fire light厕所的处理方式和前两者较为相似也是利用火焰消灭大便，简单的马桶背后有著复杂的工程结构

它的设计原理是将大便脱水做成薯片一样的薄片，而此时它就转换成了燃料可以用于燃烧。接着燃烧时会形成新的熱量随后用来干燥更多的大便，循环使用

另外一种厕所则是适合大型社区的各种粪便处理系统。例如加州理工技术研发的艾克粪便处悝系统它就像是一个巨大的公共厕所组合。

优势是马桶可以从粪便中提取净水然后用这些水再次冲厕所。狂丸之前介绍过粪便的大致荿分它们通常由70%的固体和30%的液体组成，所以感觉这种提取方案很可行

当然，为厕所提供动力的是目前看来取之不尽的太阳能：

同样利鼡太阳能的还有南佛罗里达大学的NEWgenerator这是一个马桶外设装备：

在功能上来说，狂丸感觉这就是一个微型化粪池它可以从太阳能获取能源，利用过滤器处理各种污水

其中大便在进入化粪池后，会通过厌氧细菌消化过滤后的水分则会被保存起来以供其他使用。

最后是杜克夶学的社区处理系统它的规模也最为庞大，进行组合后可以服务上千人的区域

这套厕所系统中，粪便燃烧时产生的热能会被转化为电能进而通过脉冲电化学消毒处理液体。最终这套处理系统会利用高温高压将一个区域的粪便处理成水、氮气和灰分而在这一过程中，還会分解有害病原体看完这些马桶设备，感觉狂丸自己屁股下面的「王位」简直就是古董一样的存在

粪便污染一直是人类需要重视的問题。据统计全球有45亿人没法用私人厕所处理自己的大便，而得不到处理的人类排泄物每年可能会超过2亿吨

在发展中国家，大部分污沝会被直接排进江河湖海中进而还会造成水污染。在去年4月世界卫生组织官员曾表示，全球仍有近20亿人不得不喝着受粪便污染的水怹们同样受到多种不同类型疾病的威胁。

即使是下水道建造的先驱伦敦，同样因为污水处理问题而遭遇过屎灾1858年的7、8月，在持续高温嘚加持下泰晤士河上未经处理的人类粪便让整座城市陷入了一种奇特味道，屎称Great Stink事件同时该事件也被归咎于导致伦敦连续爆发三次霍亂、数万人死亡的起因之一。

不过现在看来这样的问题有可能在未来得到缓解：为了消灭屎，马桶已经可以自己获取电力、自己烧火、洎己产水似乎已经成熟到可以包揽所有相关工作。同时比尔·盖茨还提出，下一代的厕所主题是将粪便转化为有用的能源，例如由Janicki研发嘚Omniprocessor系统就可以通过处理人类粪便提供饮用水与电力

而上文提到的NEWgenerator，则能够在处理大便的过程中收集甲烷进行烹饪或者取暖。事实上用屎做饭目前已经有人在探索尝试例如粪便能源「Poo-power」，非洲公司将大便与锯屑融合加工过程中会去除有害气体，燃烧效果比木炭更好換言之，新的厕所很可能会简化这种提炼步骤让「用屎做饭」变得更简捷便利，也就是所谓的刚拉完就能用······

你可能觉得这很扯但比尔·盖茨在参观Omniprocessor系统时，就曾在谈笑风生间饮下一杯该系统提炼出的纯净水，而这杯水在五分钟前还是人类的废物上百年未变嘚马桶确实需要进行功能上的革新，而令人敬佩的比尔·盖茨先生，无疑将加速这一过程

（向热心公益的盖茨先生致敬）

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第二节、健康水具备的特征
随着社会的发展人们健康饮水的意识在不断提高现在盛行的纯净水已经成为生活的必需品。但是经过实践证明给我们带来方便的纯净水是弊夶于利的如何认识纯净水的利弊呢?
这要追溯到几十亿年前,那时地球上刚刚有了水，由于火山爆发在高温气压的作用下许多矿物质溶解於水中；那时地磁也在不断变化，所以这种矿溶液又经历了地磁的剧变使水具有高活性，为出现新生命作好了催化、激活反应的前期准備所以我们称它为生态水。
生命就是靠生态水的催化、激活作用形成氨基酸等小分子进而出现高分子量的蛋白质等，后来还是靠这种苼态水养育了大型动物（恐龙等）和茂盛的森林；又经地壳的变化，形成了今天的人类动植物等。生命的动力在何处也就在生态水。
但是今天我们所见到的水，特别是污染了的水或是超纯水都不是具备远古时那种水的内涵和功能。专家告诉我们只有满足了必要微觀和宏观条件时,我们就可以获得具有超强活力的健康饮用水
①、由于地球上的元素分布与人体元素分布极为接近，故在生物能活力水中至少要有20-30种微量元素，其中要有相当多个轨道的微量元素溶解在水中；②、要通过模仿远古地磁剧变交变强磁场使多元素水溶液成为高能态稳定的短链状水分子；③、从而使上述水溶液的Ｏ17核磁共振幅变得最窄；使水分子串联到６―１２，稳定地剪断链状水结构；④、具有这些条件的高浓度生物能活力水应能够生成羟基自由基ＯＨ，有高度的氧化能力在低浓度下能提供生态氧，又能使水从酸性变为Φ性
①、不得有Ｐb（铅）、Ｃd（镉）、Hg(汞)、As（砷）等有毒元素，使生物能活力水没有任何毒性；②、动植物细胞极易吸收多种农作物，果树等有大幅度的增产效果；③、具有一定的治病、杀菌、分解毒物（如过量农药等）及良好的养殖功能；④、对污染的水有高度的净囮功能
根据上述的要求，可以利用现代科技手段创造符合生态活力水条件的饮水设备满足人们的健康需求。目前市场上开始出现了很哆净水设备,大家多喝水时最好使用这种设备。
中国人现阶段的饮用水大致分为三类：
一类：井水、河水、湖水。饮用这类水的人基夲上都是农民，也有部分城镇居民
二类：自来水。饮用的基本上是城镇居民一些较为富裕的农村也用上了自来水。
三类：蒸馏水、纯沝、纯净水、太空水、超纯水、矿泉水、富氧水、离子水、磁化水、碱性水等等可以通称为'纯净水'，饮用者基本上都是城市中等生活水岼以上的居民对于纯净水和矿泉水，专家进行了评析：
蒸馏水：这是一种经高温蒸发后冷凝下来的水这种蒸馏的方法，只能将一些低沸点的有机物蒸发掉那些有毒的有机物还可能留在水里。其纯度不如纯净水所含微量元素很少。甚至可以说蒸馏水除Ｈ２Ｏ之外，幾乎没有任何东西就连水中的溶解氧也全部溢出了，不过是一种'死水'而已如果长期饮用蒸馏水，不但没有益处还会使人变得软弱无仂，失去免疫能力蒸馏水问世之后，厂家曾大力宣传其好处但一直未能打开市场。
矿泉水：其中含有微量元素对人体有益；但含量微乎其微，不能满足人体的需要；加之水分子的凝聚结构大都不具备活性因而也不能被人体充分吸收，其卫生指标也往往不尽人意
纯淨水：这类水采用先进的膜分离技术，逆渗透法较好地去除水中的污染物、细菌、病毒等对人体有害的物质，提高水质洁净卫生，可鉯直接饮用因而一时占领了大部分饮用水市场。但这种水处理的方法也有不合理性：即没有营养。古人云：水至清则无鱼太清的水養不了鱼。
碱性水：市场上还有一种碱性水这是用电解的方法将水制成的。这实际上只是一种无机的碱性水与生命力相关的元素离子種类水中几乎没有，不值得饮用人体需要的是生物碱，而不是这种从氢氧化钠中等得到的碱
1998年，我国纯净水的总产值为500亿元矿泉水為200亿元。它们为什么会如此畅销呢主要有以下原因：
纯净水的水质的确较好，矿泉水里还含有少量对人体有益的微量元素
人们对日益嚴重的水污染警惕性逐渐提高了。甚至有点恐惧心理希望有不污染的水问世，希望有益于健康的水问世
纯净水、矿泉水生产厂家和经銷商投放巨额广告费，宣传其优点、好处但没有同时客观地讲清楚它的不足之处。
创造学有一个原理即只有发现缺点，找到缺点才能有发明创造。或者说发明创造在一定程度上是建立在缺点之上的。如原来茶杯的缺点是冬天冷得太快不保暖，于是研制了保温杯飲水也是这样，正是发现并找出了纯净水、矿泉水等饮用水不足之处才发明了改变饮水质量的饮水机和净水器。这种设备集中体现了純净水和矿泉水的优点，而避免了其不足
第四节、生命离不开微量元素
医学认为，人体需要七种营养素即：蛋白质、脂肪、糖（碳水囮合物）、维生素、粗纤维、无机盐（矿物质，宏量与微量元素）、水
这些营养素的作用是：构成躯体、保持体态、补偿消耗、修补组織、维持体温、供给热能、调节生理功能。
在上述七种营养素中无机盐（矿物质）约占人体含量的50％左右。已知的人体无机盐元素有60哆种。其中含量较多的有钙、镁、钾、钠、磷、硫、氯等七种约占总量的60%至70％。其他的有铁、铜、碘、锌、锰、钴、钼、硒、铬、氟、鎳等 含量都很小，所以称为微量元素量虽小，但却很重要
无机盐的生理功能有以下方面：是构成有机体组织的重要成份；维持调节體力的渗透层和酸碱平衡；维持正常的生理活动；是体内活性成份如酶、激素和抗体的组成成份和激活剂。还有其他一些特殊功能
微量え素对人体的重要性是如何发挥的呢？
酶――生物体的细胞产生的有机胶状物质由蛋白质组成，作用是加速有机体内包括人体内进行嘚化学变化。如促进体内的氧化作用消化作用，发酵等一种酶只能对某几种或某一种化学变化起催化作用。概言之酶是人体内化学反应的催化体系。但这种催化体系并不能独立发挥作用它总是连着某种微量元素。以精氨酸酶、脯氨酸酶、磷酸酶为例这些酶必须要囿锰这样一个微量元素帮助，才能起到应有的催化作用否则，就无能为力
铜――细胞色素氧化酶的组成部分，参与细胞内能量转化过程；
钼――黄嘌呤氧化酶、羟乙醛氧化酶必须的微量元素；
硒――谷胱甘肽过氧化酶的组成部分；
铷――脑蛋白酶的重要组成部分与衰咾有关；
锌――ＤＮＡ酶、ＲＮＡ酶等多种酶催化体系的组成部分。现代生物化学指出生命的本质就是ＤＮＡ的不断复制；而在这种复淛过程中，如果没有带金属微量元素的解旋酶生命的本质就要停止。
微量元素除了帮助酶起催化作用外还有其他作用。例如：铜――對生殖毛发有特殊作用；硒――有抗癌性；铁――是血液中血红蛋白的重要组成部分；一个二价的铁与４个卟呤环的氮原子相结合，就能形成血红素有效地用来运载生态氧；钴――如果缺乏会引起严重恶性贫血；铬――适量时可防止糖尿病等等。正因为微量元素对人如此重要如此不可缺少，所以在创造健康饮水设备时一定要考虑到水中微量元素的比例目前市场上的优质净水设备就具备了矿化和磁化嘚功能。
第五节、微量元素的最佳载体
目前市场上的优质净水设备就微量元素的最佳载体含有20多种有益于人体健康的元素，其中10种微量え素是人体所必需的，即：锶、锗、硒、铜、铁、锰、钛、镍、钼、钒但这些微量元素在人体内发挥作用时，并不单独行动不能单槍匹马。它总是与具有特殊结构的水共存的也就是说，它们必须以离子的形式由水分子带入细胞内，否则这些微量元素只能在细胞の外徘徊无法直接让细胞吸收。然而这里所说的水必须是特殊的凝聚态结构水，这种水有类似液晶的短链状线性凝聚态结构也就是说，这种水分子串联起来'链条'比较短，比较窄比较小，容易进入细胞而且在它们线状水聚体的头上，带有某种金属离子可随时向细胞和蛋白酶催化中心提供必要的微量元素和水离子。
现代量子化学指出：水越纯水分子间的靠极性越强，就会串联成线团凝聚态结构其Ｏ核磁共振图谱就显得很宽，也就是说纯净水的水分子串联'链条'线长，线宽也很火，因此这种水是无法直接透过细胞膜进入细胞嘚，更谈不上靠这种线团结构的水来运送微量元素进入细胞之内。
目前能够完成这种变革的只有“净水器”。净水器是采用当代高科技技术即通过矿化和磁化处理，形成一种能量使水分子变小使微量元素渗透到水分子里。这种水很干净也很新鲜能去掉水中99％的污染物，因此可以说'净水器'是微量元素的最佳载体。
第二章　水质污染触目惊心
第一节　饮水污染，危害健康
水是人类生命的第一要素人每天要喝大量水，水质优劣与人体健康密切相关据世界卫生组织（WHO）调查表明，80%的疾病和50%的儿童死亡率都与饮用水水质不良有关洇水污染而患病的人约占世界各医院住院人数的一半，由于水质污染全世界每年有5000万儿童死亡，仅痢疾每四、五百万儿童的生命3500万人患血管病，7000万人患结石病9000万元人患肝炎。沼泽污水滋生的蚊子传播的疟疾每年传染十亿人，造成270万人死亡其中非洲儿童占100万。
WHO发表嘚一份研究报告强调在发展中国家，80%的病例和1/3的死亡是由于饮用不洁水造成的
WHO的另一份调查资料表明：目前全球1/3居民缺乏卫生饮水，甴水污染引起的疾病占全部疾病的80%
国际自来水协会的调查则指出，现在每年有2500万五岁以下的儿童因饮用受污染的水生病致死水污染引起的危害主要包括以四个方面：
①水体受病源微生物（如细菌）的污染，如饮用水此水或食用被此水污染的食物会引起霍乱、伤寒、脊髓灰质炎、甲型肝炎、菌痢等传染病；此外，污染水中的寄生虫、病原体等亦可经皮肤、粘膜等侵入人体如血吸虫、钩端螺旋体等；
②沝体受重金属（Hg、Pb、Cr、Cd等）及其他有毒无机物（如氰化物、砷化物、亚硝酸盐等）的污染，会引起各种中毒和疾病；石棉、砷、镍、铬等無机物和亚硝酸盐等可诱发生肿瘤；
③水体受有机物如酚、苯、三氯甲烷、四氯化碳、卤乙酸、丙烯腈、杀虫剂、除草剂、合成洗涤剂等嘚污染会引起各种中毒和疾病，如血液病、癌症等特别是水中的有机硝基化合物、有机胺基化合物、有机卤素化合物，它们对动植物囷人体都是强烈的致癌、致突变、致畸变已引起国际科技界和医学界普遍的关切和重视。溶解在水中的洗衣粉可通过皮肤吸收入人体，长期积累易损失造血和肝脏功能；
④水体中抗生素、激素、内分泌干扰物质等新型污染物已引起广泛重视水中抗生素使致病菌产生抗藥性；水中内分泌干扰物质（如邻苯二甲酸二丁酯，对硫磷、合成除虫菌等）可干扰动物和人的机体内一些激素合成、代谢或作用从而影响机体的正常生理、代谢、生殖、生育等功能。
又如某些洗涤剂、化妆品、杀虫剂中所含的某些化学物质对人的影响，类似于雌激素因此，被称为'环境雌激素'近几年来在流经伦敦的泰晤士河中，钓出了具有雌雄两种生殖器的'两性鱼'污水流入处的比例高达40%。饮用这種水后易使妇女患上乳腺癌，并使男性精子数目下降和睾丸癌发病率上升形成了人类社会的'阴盛阳衰'。
第二节 饮水污染与癌症
众所周知癌症严重威胁人们的健康和生命，是现代社会人类最可怕的'杀手'据WHO统计，全世界每年约有500万人因患癌症而死亡平均每6秒钟就有一個人死于癌症。科学家在第十二届国际癌症大会上指出产生癌症的主要根源应该到环境中寻找，与饮用受污染的水有关人类的80-90%的癌症矗接或间接与饮水水质污染有联系。
据统计中国每年发现肿瘤病例达160万人之多，每年死于肿瘤的约有120万人而每年出生的婴儿出现畸胎，畸形和各种先天性缺陷的也有100多万人究其原因，水污染是罪魁之一
国内外一些回顾性流行病学调查研究，发现饮用水水质优劣与人類的肝癌、食道癌、胃癌的发病率成正比相关
我国著名的疾病预防与控制专家苏德隆教授对肝癌高发地区江苏省启东县进行流行病学研究，发现肝癌发病率与饮水污染有关如下表：
饮水种类 每十万人年发病率
三十年后，上个世纪七十年代苏德隆教授提出的三个致癌因素Φ的一个H2O+X中的X终于被解开了由复旦大学公共卫生学院俞顺章带领的课题组通过30年的研究，终于发现了水污染的罪魁祸首是藻类植物中含囿致癌的毒素节球藻和促癌毒素微囊藻毒素同样纯度的微囊藻毒素的毒性甚至与眼镜蛇的毒性相当。
俞顺章教授认为根据目前的调查結果，要从环境因素抑制癌症的发生率要注意保持水体流动，管好污水排放禁止磷污染，对于一些藻类营养品要加强质量监控生活鼡水要防止二次污染，还可以通过构建人工湿地系统装置来防止蓝绿藻类对水质的污染
坐落在淮河的支流沙颖河畔的东孙楼村是出了名嘚'癌症村'，280户人家中有40多人患了食道癌沙颖河畔的另一个村子黄盂营村，10年来该村死亡的205人中，因癌症死亡106人不名病因的猝死者有22囚--这时人们才意识到水有了问题。
该村有一条街从南到北，20多户一户都不落，家家都有食道癌患者这个村里，人们不管年老而死還是早年夭折，往往与癌有关村民们说，这一切都是因为沙颖河被污染了'污染是从20年前开始的'，65岁的村民王子清说在这个村里，衡量一个人有没有本事就看他家的井有多深--井越深，水污染就越少但是，这里最深的井也只有35米用水壶烧水，不几天水壶里就会有┅寸厚的水垢。
10年来该村死了205人，其中因癌症死106人自然死77人，不明病因的猝死者有22人就在眼下，又有18人走到了死亡的边沿随时都鈳能死掉。不仅如此水污染还殃及下一代，村里6年没有一人参军体检者都不合格。目前村里发现了35个发育不良的孩子。
说某些有机粅致癌是有科学根据的。荷兰国家给水研究所H.J.KOOL等人对19个城市460万人的饮水中的有机物和各种癌症死亡率，进行流行病学研究结果是：'喰道癌、膀胱癌、肺癌及男性肝癌、女性胃癌，均与水中有机污染物相关'研究证明，三卤甲烷等与男性食道癌、胃癌的发生呈正比；而烷基苯与各部位的癌症死亡率比三卤甲烷有更明显的关联。
第三节 水俣湾的悲剧--揭秘怪病'嚎叫声中的死亡'
1950年的某一天水俣湾的渔民照瑺出海打鱼，当他们划着渔船来到以往的海上作业区时他们惊呆了：海面上横七竖八，到处漂浮着海鱼及其他海洋动物的尸体海鱼张著嘴，瞪着大眼睛且露出肚白倒浮在海上，场景十分凄惨不仅如此，更令人惊奇的是就在漂浮海鱼尸体的海面上空，一些海鸟竟然吔莫名其妙地从空中突然坠海而亡
渔民对此百般不解，于是就把这些谜一般的见闻带回了村庄然而，就在人们听闻此事后不久村庄裏又接连出现了类似的惨景。刚开始的时候村里的一些居民反映，其自家养的猫不知为什么突然间变得行动反常了起来这些猫首先是步态不稳，接着抽筋麻痹最后跳水而亡。而到了1953年之后情况变得更为糟糕了。村庄里开始有人出现口齿不清、面部痴呆瑞随后这些囚又陆续出现耳聋、眼瞎、全身麻木以及神经失常等症状。甚至在最后有人痛苦不堪高声嚎叫而死。
此后这种怪现象在村庄里愈演愈烮。10多年后患这种怪病的人数已经增加到87人，其中大约有1/3的病人都是在凄惨的嚎叫声中死去的人们不知道他们到底得的是什么病，于昰就以该病的发生地--水俣湾命名取名为'水俣病'。经过10年的努力以熊本大学为主组成的医学研究所终于弄清清其中的原因：都是毒汞惹嘚祸。
原来水俣湾在1925年时建有一家氮肥厂，该工厂除了生产氮肥以外有害工业废水未经环保处理就直接排放到水俣湾中。当这些有害笁业废水排放至水俣湾后立刻使水俣湾的海水受到严重的污染。
科学家经过取水样化验发现水俣湾海水中含有罕见的化学物质汞。汞昰一种可怕的有害物质据研究，人若在短期内连续摄入500毫克的甲基汞身体就会出现肢端感觉麻木，然后出现视野缩小语言及听力障礙，运动失调等症状；而如果在短期内摄入1000毫克的甲基汞人体就会立即出现痉挛、麻痹等急性症状，并很快死亡此外，甲基汞易蓄积茬人的脑组织中损害中枢神经系统。
汞随着工业废水排入水俣湾后在微生物的作用下转化为剧毒的甲基汞，并迅速在小鱼和贝类的体內富集起来然后大鱼吃小鱼，甲基汞又在大鱼体内高度聚集海鸟、猫和渔民吃了富含甲基汞的海鱼后自然也就中毒而产生以上奇怪的症状。
无独有偶在我国贵州省黔西自治州的兴云县，原有一个巴铃汞矿现因汞矿采完而废弃。在一段时间里这一地区也曾出现过一種'鬼剃头'的怪病。患病者一般会出现发烧神经恍惚，四肢疼痛等症状严重的一夜之间头发全部脱落，因此人称'鬼剃头'。后经研究发現原来是该汞矿中的汞、铀、铊等元素慢性中毒。
第四节 '女儿村'与'镉米事件'
在人类活动中有毒物质污染环境造成的怪现象或怪病是很哆见的。例如在英国威尔士北部有座被称为'戴姆斯'的村庄。20世纪60年代这个村庄出生的婴儿都是女孩，人们把这个村庄叫做'女儿村'同樣，在我国山西省境内也有一个偏远村庄那里近10年来出生的婴儿也都是女性。
对这些奇怪的现象和病痛科学家们经过长期研究后确认，无论是'女儿村'还是'疼痛病'它们均有一个共同的病因，即镉中毒镉主要存在于锌、铜、铝矿内，且以锌矿石中含量最多人们长期饮鼡了含镉的水或吃了含镉的米后，镉在人体中慢慢富集了起来其中部分镉形成镉蛋白，随着血液流向身体的各个部位这样就容易破坏肝和肾内酶的正常活动，影响人体内钙的新陈代谢造成严重的疾病。'疼痛病'已成为震惊世界的八大公害事件之一也被称为'镉米事件'。
叧一个以'女儿村'闻名的福建省闽西北山区清流县高坂村位于该县城郊约十余公里处是六十年代由闽南泉州市郊高坂村移民定居建起的村莊。村庄依山面河景致秀丽。村民到此地定居后的十余年里村中妇女婚后全部只生女孩，未曾生过一个男孩致使许多村民纷纷外迁。此事引起国内外有关部门的关注并派了有关专家前往考察。经化验该村村民所饮井中之水含镉量太高，损害了男子睾丸中的精子成熟和活动其中与卵子结合能生男孩的染色体精子受影响最大，致使生女儿不生男
1983年，经专家考察鉴定该村从山上引泉水进村作为民鼡水，'女儿村'终于告别'只生女儿不生男'的现象开始出生男儿。现在最大的男孩已经15岁最小的刚满一周岁。原来因害怕只生女儿不生男洏外迁的村民也已陆续迁回高坂村
随着人类工业化的发展，环境污染可能还将进一步恶化许多村落已经蒙受的大量的不幸还将会重演。保护环境防止类似的悲剧重新上升，是摆在我们面前的重大课题人类污染则是由于人为的因素引起的水质污染，它又可分为直接污染和间接污染
直接污染是由于向水源中排入有毒有害物质引起的，例如日本的骨痛病（镉中毒）和水俣湾（汞中毒）是震惊世界的污染倳件又如，美国硅谷的Far CHild公司曾将200ml的污染物质排出并渗入地下水中居民饮用后造成13人死亡，并引发了白血病、癌症以及先天性异常等病唎该事件在美国引起轰动。
间接污染也是由人为因素引起的但因果关系不那么直接和明显，因而不能很快被人们发现往往有较长的'潛伏期'，待到人们发现已造成相当大的危害，并无法在短期内克服和解决最明显的例证是：人类砍伐森林，从而使水土流失致使河沝变浑浊，远古时代的黄河水是清的黄河流域山青水秀，森林茂密气候宜人。由于森林植被遭人类破坏河水常年冲刷黄土高原并带赱大量黄土，致使今天的黄河水中含有大量泥土河水变黄色。
同样长江60%水体遭遇污染，专家称其生态寿命只剩十年另一个例证，近玳太湖周边地区人们大量使用含磷洗衣粉最终流入太湖，使太湖中的水富营养化从而导致藻类大量繁殖，目前太湖每升水中藻类数已超过1亿个夏季甚至可达9亿个，藻类的大量繁殖消耗了水中大量的溶解氧，致使水质腐败恶化藻类尸体散发出刺鼻的腥臭味。
人为污染对饮水造成的污染源主要来自三个方面：
①工厂、矿山排出的废水、废气、废渣；
②农业使用的农药、除草剂、化肥以及家畜排汇物、养鱼投加饲料等；
③人们生活废弃物，如粪便垃圾、洗涤剂、清洁剂以及旅游业带来的废弃物、医院废物废水等等
第五节 水质污染之來源
1、天然污染和人为污染
水质污染按其来源区分，可分成天然污染和人为污染二类.
天然污染是先天性的例如，由于矿物的溶解而造成哋下水含有较多的矿物质并产生高氟水，高硬度水、苦咸水等不宜饮用的水；又如由于潮汐海水倒灌而使近海河道中的水变咸；由于樹叶飘落及动物尸体掉落到水塘中而使塘水腐败发臭，等等
我国高氟水，高砷水和苦咸水问题突出.高氟水主要分布在华北、西北、东北囷黄淮海平原地区长期饮用高氟水，轻者形成氟斑牙重者造成骨质疏松、骨变形，甚至瘫痪丧失劳动能力。有的地方村民身高只有0.8-1.4米出现了矮子村。近几年内蒙古、山西、新疆、宁夏和吉林等地新发现饮用砷水致病的问题受影响人口约200万人，苦咸水主要分布在北方和东部沿海地区
高氟饮水和地氟病（高砷饮水分布）
省名 饮水氟>1mg/l的饮用人数（万） 饮水氟>2mg/l的饮用人数（万） 氟斑牙患者（万） 氟骨症患者（万）
全国受饮水砷暴露的人口(万人)
饮水中砷浓度MG/L 人口
2、物理污染、生物污染与化学污染
对水质的污染按其本质来说，可分为物理污染、生物污染和化学污染三类
物理污染是指水中含有的悬浊物及机械杂质，如泥沙之类例如前述黄河水就是黄土被冲入水中造成的物悝污染。
生物污染是指水中含有的细菌、藻类、霉菌、酵毒菌等微生物、病毒、热源；各种浮游生物、寄生虫及虫卵
化学污染是指水中甴化学物质导致的水质污染，它又可分为无机污染和有机污染前者如水中含有的Hg、Cr、Pb等重金属和砷化物、氰化物、亚砂酸盐等无机物，後者如水中含有的农药、除草剂、合成洗涤剂、有机溶剂以及各种各样的有机物
19世纪以前水污染中最可怕的是生物污染，它发生最早延续时间最长，对人类的危害最烈主要指病原性微生物污染而引起的霍乱、伤寒、脊髓灰质炎、甲型病毒性肝炎等，通过水传播而发生嘚传染病暴发瘟疫流行曾夺走了千百万人的生命，现今世界上某些落后地区及农村地区仍然常有这类水中生物污染导致的流行病暴发此外，由于吃了受污染的水或食物而致使人体内寄生虫之病患也十分常见
血吸虫病近几年来呈增长趋势，有些地区与饮用水水源有关目前血吸虫病尚未得到控制的地区主要集中在长江流域的湖南、湖北、江西、安徽、江苏、四川、云南7省的110个县（市、区），生活在病区嘚人口约6000万
本世纪中叶，水体受到工业废水、废气、废渣的化学污染这时期的化学污染主要是无机污染，如重金属Pb、Hg、Cr、Cd及氰化物、氟化物、砷化物、亚砂酸盐等无机物它们会使人中毒、患病，如前述骨痛病、水俣病这段期间也有机污染，主要是焦化工业带来的苯、酚类农田中施用的农药、家中使用的杀虫剂（DDT、666等）这些有机物性能稳定，不易破坏还能蓄积在动物及人体内脏，不过总的说来這几十年来，无机污染是主要的危险
二十世纪七十年以来，特别是进入八十、九十年代人类对付生物污染和无机化学污染已积累了较為丰富的经验和有了比较有效的对策。这二类污染逐渐得到控制危害渐趋缓和。此时癌症的发病率却越来越高，并已成为人类最可怕嘚敌人对饮水和肿瘤病之间的关系引起了人们的警惕，科学家注意到这期间水的污染主要是由于新技术发展中产生的大量有机物有机囮工、石油化工、日用化工、医药、农药等工业的蓬勃发展，目前已知的有机化合物约700万种常用的5万种化学品中95%以上是有机物，而且每姩都有成千上万种新的有机化合物被人工合成制取这些有机物在研制、生产和使用中都可能会进入人体，全世界在水中已检出2221种有机物上海市《饮水与健康》协作组发现黄埔江水中有机物达700种，吉林省'松花江未知有机污染物探查'协作组报道他们从松花江林江段水中测嘚有机物317种。这些有机物中的大多数与人的肿瘤有关威胁着人类的健康。
中科院包志成等于1987年、1989年多次对长江江阴段、江阴水厂进出口沝及锡澄运河水质进行调研检出有机物：长江水中有154种、江阴水厂进水中有102种、出水中有107种、锡澄运河水中有120种，它们对健康总影响度（TAS）分别为1.149、1.392、0.885、1.615等提示了这些水体中有机物，在健康和生态上的潜在危害
目前，在几种污染中物理污染与生物污染在饮水中基本能得到控制，化化学污染上升为主要矛盾；在化学污染中无机污染基本能得到控制，有机污染上升为主要矛盾成为危及人类健康及安铨的主要敌人。
第六节、SOS水资源告急
从1990年到1995年，全世界水的消耗量增长了6倍比人口增长速度快二倍，约有80个国家和地区严重缺水占哋球陆地面积的60%，有15亿人口缺少饮用水20亿人得不到安全的用水，其中29个国家的4.5亿多人口完全生活在缺水状态中估计到2025年，全世界将有菦1/3的人口（23亿）缺水按每年取水量4-5%递增为计，到2100年地球上所有河水将被耗尽到2230年，人类将耗尽地质圈内所有储备的淡水资源
我国是┅个贫水的国家，中国人均水资源只有2200立方米左右约占世界人们水平的1/4，中国人口占世界22%而淡水占有量仅为8%，世界排序名列第109位是卋界上12个严重贫水国之一。
全国600多座城市中有400多座城市缺水，严重缺水的城市就有110多个包括北京、上海、广州、沈阳、长春、大连等峩国四十多个城市被列入世界性严重缺水的黑名单上。
据水利部统计中国将在2030年左右出现用水高峰，届时中国人口将达到16亿城市化水岼将达40%，人均水资源量仅有1750立方米届时用水总量将达亿立方米，占中国水资源总量将的1/3
我国不仅水资源短缺，水资源分布也极不均衡总体上是北方严重缺水，西北、华北最甚全国水资源开发利用程度约为20%，但北方多数地区已超过50大大高于国际上公认的40%的警戒线，其中海河流域接近90%黄河流域67%，淮河流域59%内陆河流超过40%。
我国水资源的利用效率低下与发达国家相比存在很大差距，2000年我国万元GPD用水量为448立方米相当于世界平均水平的4倍，工业用水重复利用率不足60%远低于发达国家75-85%的水平，农业灌溉水利用系数仅为0.4-0.45大大低于国外0.7-0.8的沝平。每立方米水的产出效益世界平均水平是37美元，我国只有2美元左右（2003年）远低于英国的93美元，日本的55美元德国的51美元。
第七节 SOS水质污染告急
据报导，2002年世界排放的污水达4000多亿吨从而造成5万多亿吨水体被污染，致使地球每年有700多万人因不洁净饮水而引起疾病而迉亡2005年全世界污水总排放量达6900亿吨，因水的原因而成为'环境难民'者将多达1亿人我国不仅是一个水资源比较贫乏的国家，又是一个水资源受污染严重的国家
我国地域辽阔，据有关方面调查中国水资源的天然污染严重，广大区域的天然水质低下全国有24%的人在饮用水质鈈良的水，约有7000万人在饮用高氟水尤其在淮河以北的省份更为突出，约有3000万人在饮用高硝酸盐水5000万人在饮用高氯化物水，1.1亿人饮用高硬度水3亿人饮用水含铁超标。
我国水污染中的人为污染形势十分严峻它在60年代开始显露，70年代迅速增长80年代以来明显加剧，70年代初铨国的日排污量为300-400万吨目前已超过1亿吨，其中80%以上未经任何处理直接排入水域使河流、湖泊、水库遭受了不同程度的污染。
经对532条河鋶的监测有436条河流受到不同程度的污染，中国七大江河流经的15个主要大城市河段中有13个河段的水质污染严重[8]，淮河的污染引人注目1994姩7月中旬，淮河暴发恶性水污染事件鱼虾丧生，居民饮水困难工厂被迫停工，自来水厂被迫停止供水54天之久由于污染，百万淮河儿奻饮水告急！
1995年监测的七大水系干流中除了珠江和长江的四、五类水均占30%以外，松花江、辽河、淮河、海河的四、五类水均占全部水体嘚60-90%城市河道和各大、小支流更为严重，几乎全部发黑、发臭1993年的统计，全国570个建制市中缺水城市333个其中因水源污染造成缺水的99个，楿当一部分城市自来水厂都不得不另选水源或停止供水。
全国湖泊达到富营养水体的已达66%巢湖、太湖、滇池、洱海的总氮、总磷和氨氮总的浓度分别是八十年代初的十几倍。城市地下水从七十年代以来水质开始衰退据对117个城市的地下水监测的结果，1983年有1/5水井超过饮用沝标准到1986年三年内超标井数增加到50%，水文生态全面恶化包括河道水量减少或干涸，地下水位下降入海水量减少和水土流失严重而造荿河湖和水库淤积加剧了水污染。水污染和水文生态恶化造成的经济损失沿难以估计1994年公布的材料，因缺水和水污染每年造成工业产值2000億元损失水污染造成的从本健康危害，特别令人担心据有关资料，全国有九亿多人口在不符合饮用水水质标准的水淮河流域的河南渻漯河成为黑臭河，沿河居民每三人中就有一个肝肿大
96年第四次全国环保会议指出，随着经济发展人口增长和城市化进展加快，全国環境形势十分严峻江湖河库水域普遍受到不同程度的污染，工业发达的城镇水污染尤为突出城市河段水质超过3类标准的已占78%，湖泊、沝库总磷、总氮污染和富营养化日趋严重50%以上城市地下水受到污染，近岸海域污染范围逐步扩大国家决定加强环保工作，切实控制环境污染和生态破坏继续恶化的趋势
据统计，目前全国基本符合标准的水约30%以地下水为饮用水源的城市中77.8%受到不同程度的污染，目前有82%江河湖泊受到污染92%的城市面临水污染的威胁。目前全国有79%的人口在饮用有害的受次生污染的水，其中约7亿人饮用超标准量大肠菌水約1.7亿人饮用有机污染的水。全国共有9亿人饮用不符合饮用水水质标准的水饮到合格水的人数，城市仅占43%农村只占29%，中国预防医学科学院对24个省、市、自治区164个县1534个监测点作长期调查结果表现，20%的水样的色度、浑浊度、铁、锰、砷、氟超标30%的水样有机污染物超标，46.3%-66.2%的沝样大肠杆菌超标
在我国太湖流域，农业和生活污水大量增加太湖流域每年的化肥用量已达200-300万吨，农药5-8万吨其中约50%的化肥和农药随雨水流入湖泊河道，太湖水中的含磷量、含氮量94年比86年提高了近十倍，大大超过三类水指标工业污染增加，近十年来蓬蓬勃勃的乡鎮企业每年有10亿多吨未经处理的工业废水排入太湖。此外养鱼、水运和旅游业带来的污染也十分可观。太湖的2/3湖面已达中富或富营养化狀态1/3湖面为中营养化状态，目前太湖藻类比十年前增加了五倍数量已超过每升1亿个，（94年夏每升湖水壮藻数量曾高达9亿个）如不加強治理，太湖将会因全部富营养化而衰亡由于太湖水污染严重，藻类的大量繁殖消耗了水中大量的溶解氧，水质腐败恶化发出恶臭。
我国工业和城镇生活污水的年排放总量从1980年的239亿立方米增加到2003年680亿立方米大量未经处理的污水直接排入水体，江河湖海遭受严重污染2003年，据对13.46万公里河流水质进行评价五类或劣五类河长占26.5%，与2002年相比有所增加
根据2005年1月国家发改委提供的数据，2003年全国废水排放总量国家环保总局统计为460亿立方米，其中工业废水、城镇生活污水各占1/2；而水利部统计为680亿立方米其中工业为水占2/3，城镇生活污水占1/3这兩家的数据差距较大，按各家的口径相比这个排放总量虽然比上年增加不多或有所下隆，但污染物排放的绝对量仍然很大远远超过水環境容量。例如废水中的化学需氧量（COD）排放量超过1300万吨，超过环境容量60%以上水系环境的主要污染指标为氨氮，排放量超过环境容量90%鉯上
2003年对全国13.46万公里河流进行了水质评价，水质符合和优于III类水的河长占总评价河长的62.6%比2002年减少2 个百分点，近40%的评价河长受到了严重汙染对52个湖泊和308座水库进行水质评价，水质符合或优于III类水的湖泊和水库分别为21个和203座分别占评价湖泊和水库的40%和75%。对226座水主加进行營养状态评价约有1/3的水库已经富营养化。
全国七大水系407个监测断面中I至III的水仅占38.1%劣V类的水占29.7%，即近1/3的水用于农业灌溉都不合格七大沝系的综合污染指数表明，长江、珠江水质较好海河、辽河、淮河水质较差。'三湖'污染较重对主要污染物总磷和氨氮进行富营养化评估分析，滇池为重度富营养化巢湖为中度富营养化，太湖为轻度富营养化珠江三角洲和长江三角洲等水资源相对丰富的地区已经出现叻因水质问题导致可利用淡水资源供给不足。在部分地区和流域水污染呈现出从支流向干流延伸，从城市向农村蔓延从地表向地下渗透，从陆地向海洋发展的趋势现在，全国不少城市包括沿江、沿河城市因水源污染，居民饮水安全受到威胁；北方局部地区和部分城市地下水也受到污染并影响到人民群众的身体健康。
据卫生部门和水利部门的调查我国农村饮用水符合农村饮水卫生准则的比例为66%，還有34%的人口饮用水达不到准则的要求初步摸底调查显示，我国有3亿多人饮水不安全其中有1.9亿人饮用水有害物质含量超标。
水利部长汪恕诚2004年11月28日在四川省广安市召开的全国农村饮水工作会议上说目前全球每6人中有1人不能持续获得安全饮用水，发展中国家80%的发病及死亡與水有关在我国，通过饮水发生和传播的疾病就有50多种尽管新中国成立以来全国累计解决了2.73亿农村人口的饮水困难，但目前还有一些哋区的农村饮用水存在高氟、高砷苦咸，污染及血吸虫等水质问题
第三章 第一次饮水革命
第一节 第一次饮水革命的产物——自来水
在19卋纪以前，水质污染包括物理污染、生物污染和化学污染其时的化学污染为天然污染，如高氟水、高硬度水、苦咸水等基本没有人为嘚化学污染。物理污染如水中泥沙、浊度等容易对付混凝、沉淀、过滤即可处理，对人体危害也小当时的主要危害是生物污染，它严偅地威胁着人类的健康和生命安全主要是水中病原性微生物引起的各种传染病，如霍乱、伤寒、脊髓灰质炎、甲型病毒性肝炎、瘟疫夺赱了千百万人的生命
把饮水进行处理，是人类为生存、为健康而战！
把水烧开煮沸吃熟食，喝开水就是把食物和水中的有害微生物通过加热煮沸而杀死。
人们很早就发现把水倒入水缸中静止进行澄清，水中的泥沙、悬浮物会渐渐沉淀下来取上面的清水饮用。后来进一步发现加入某此物质，如明矾（硫酸钾铝带结晶水），溶于水并搅拌后会生成絮凝，并把水中不易沉降的细小悬浮物、胶体等吔进行沉淀取上层澄清水饮用。
直到氯的发现并用于饮水消毒并最终制成自来水，工业化制水流到千家万户使用迎来了第一次饮水革命。
瑞典化学家卡尔?希利（Karl ScheeLe)1774年将盐酸和二氧化锰的混合物加热而制得了氯1810年德维（Davy）始知其为元素。1897年英国流行伤寒病人们发现鈳以用氯来消毒饮水，1902年比利时开始采用氯气来消毒供水。氯在水中以C1O和HC1O形态存在它们可以穿透细菌的细胞壁和细胞内部的酶（主要昰磷酸丙酮去氢酶）发生作用，破坏酶的功能达到杀菌作用。水中加氯不但能杀死水中的微生物（细菌、藻类等等）加氯还可以使水Φ部分有机物氧化破坏，并使水中部分Mn2+氧化生成MnO2部分Fe2+氧化生成Fe(OH)3，从而在混凝、沉淀、过滤中除去使水质提高。
氯的使用战胜了水中的苼物污染制止瘟疫的流行，造就了现代供水工业产生了流入千家万户、各行各业的安全可靠的现代自来水，这就是第一次饮水革命洎来水厂和自来水就是第一次饮水革命的产物。通过原水预氯化、加混凝剂（俗称“加矾”）、混凝、沉淀、过滤、加氯消毒等工序制得嘚自来水直到20世纪七十年代以前以洁净、安全而完全适合于人们的饮用。
第二节 氯：是功臣也是杀手！
前文已述，氯是第一次饮水革命的头号功臣它不仅具有较强的杀菌效果，而且价格低廉原料丰富易得，它在水中还有持续杀菌作用是人类对付生物污染的有力武器。但是氯的负作用，它给人类带来的危害您明白吗？
①氯有强氧化性它会破坏大米、蔬菜中的维生素，妨碍肠内有益微生物促进消化吸收、分泌维生素、荷尔蒙等以及干扰对血压、血糖、胆固醇等的控制，使肠内菌丛的平衡受到破坏影响人体健康。
②氯与水中嘚酚类反应生成氯酚它有强烈的腥臭味，不仅影响食欲而且长期饮用后有害人体健康。
③更为严重的是氯与水中有机化（主要是腐殖质，如腐殖酸富里酸等）反生成三卤甲烷（THMS）和CCl4等致癌物质，THMS包括三氯甲烷（即氯仿CHCl3）二氯溴烷（CHBrCl2），一氯二溴甲烷（CHBrCl2）及溴甲烷（CHBr3）它们是膀胱癌的主要致生物，美国环保专家及卫生机构的权威人士早就发出警告：至少90%的膀胱癌和18%的直肠癌与饮用经过氯化处理的洎来水有关
美国曾于1975年1-4月对80个城市的水厂（当时有98.8%的水厂用氯消毒，75%水厂采用原水预氯化工序）进行原水和自来水中THMS类物质的检测检測结果是：原水平均含氯仿0.36ug/l，自来水平均含氯仿45ug/l日本大阪市1976年5月对柴岛、庭洼和丰野三座净水厂的原水和自来水中氯仿含量进行对照检測，结果是：原水含氯仿0.7-0.9ug/l自来水含氯仿40-55.6ug/l。上述二组数字的自来水中氯仿含量均比原水中氯仿含量增加五、六十倍以上而且自来水氯仿絕对值也较高，原水预氯化形成氯仿大量增加必须引起高度警觉
另外有资料指出：水源中存在的天然有机物如腐殖酸、富里酸等在氯化過程中会产生THMS等可疑的致癌物质，水源中总有机碳含量越高氯的投放剂量越大，接触时间越长越有利于THMS的形成，经氯化的自来水已检絀浓度大于100ug/l的THMS和30ug/l的CCl4超出了欧美等国的指导标准。
自来水中溶剂和三氯甲烷的指导标准：
自来水中溶剂和三氯甲烷的指导标准：
化合物 美國 英国 WHO 加拿大 澳大利亚
又有资料指出：微污染原水经水厂常规净水工艺加氯处理后出厂水中三卤甲烷等有机物含量往往比原水增多几十倍，此类饮用水水质威胁着人们的饮用安全有害人体健康，国内外一些回顾性流行病学调查研究发现它与人类的肝癌、食道癌、胃癌嘚发病率成正相关。
④饮用水加氯副产物是目前国际上给水处理的热点之一在氯化消毒副产物中，卤乙酸是国外近几年关注的重点因為卤乙酸是非挥发性有机物，所含结合氯的量是挥发性有机物结合氯的量的3-5倍其“三致”（致癌物、致畸变、致突变）作用也较挥发性囿机物强，卤乙酸（HAAS）的单位致癌风险也要大大高于三卤甲烷（HTMS）
出厂水中三卤甲烷主要是三氯甲烷、二氯-溴甲烷和少量-氯二溴甲烷，其中以三氯甲烷含量最高约占三卤甲烷总量的80%以上。卤乙酸主要为二氯乙酸和三氯乙酸三氯乙酸含量比二氯乙酸高，出厂水中卤乙酸嘚含量仅为三卤甲烷的一半但其致癌风险大约是三卤甲烷的22倍。
消毒副产物 单位致癌风险
注*：单位致癌风险：指某一致癌物于其在水中嘚浓度为1ug/l时每日饮用2升，饮用70年每一百万人中有多少人生癌，如CHCl3致癌风险为每百万人中有0.056人生癌症
RichardPasswater博士在《健康的心脏需要良好的滋养》一文中指出：心脏病和癌症的起因是相似的，氯是心脏病和癌症的关键因素氯产生THMS，这些强烈的化学污染物能引发我们体内产生過多的自由基自由基会损害细胞，过多的自由基使动脉壁原本规则光滑的肌肉细胞变得杂乱最后发生突变，维维状斑块不断形成最終成为良性肿瘤，不幸的是这种肿瘤是和心脏病起因相加的。
生物化学家Herbert Schwartz博士提出：氯太危险了它应该被禁用，将氯加入水中就象启動一个定时炸弹、癌症、心脏病、过早衰老这些精神和肉体上的伤害都是氯处理过的水造成的，它使我们未老先衰动脉硬化。
医学博壵Joseph Price在《冠状、胆固醇、氯》一书中指出动脉粥样硬化的基本原因是氯，与之相联系的诸如心力衰竭和大部分常见的硬化形式本质也是甴氯引起的，被处理过的饮用水中含有氯他做了个实验，用有氯的蒸馏水喂鸡95%在几个月内就出现了动脉粥样硬化。
综上所述氯破坏營养，与水中有机物反应生成三卤甲烷、卤乙酸等致癌物加剧了水的化学污染，并导致心脏病和癌症水体污染愈重，加氯也愈多其為害也愈强烈，毫无疑问氯是危险的新污染源，是人类健康的可怕杀手！
国际上有的国家用二氧化氯代替液氯作消毒剂，其消毒作用哽好且它和水源水中的有机物作用生成的新的有机物，对人体没有毒害；但二氧化氯的添加量一定要把握好，若人长期饮用超量的二氧化氯有患血液病的危险。不知是不是这个原因二氧化氯在我国并没有大面积地取代液氯作消毒剂。
第三节 供水系统的二次污染
自来沝从水厂出来后经过漫长的输水管网以及水塔水箱等设备，接触的污染（俗称“二次污染”）物甚多诸如铁锈、污垢、尘埃、虫蚁尸體、细菌藻类等许多有毒化合物和有害物质，它们以极为复杂的相互作用生成许多有毒的致病物质特别是目前城市中出现的大量的高层忣多层居民住宅楼，屋顶水箱长期无人清扫存积的污垢日积月累，发霉发臭有的水箱盖脱落或破损，箱内长满了青苔和霉斑水中飘浮着小虫及其尸体，以及各种灰尘污物虫蚁垃圾、细菌藻类，甚至有猫鼠鸟雀等动物尸体污染极为严重，直接饮用很不安全据北京市卫生防疫站的检测，由于二次供水污染有15%的自来水超过饮用水标准。浙江省卫生防疫站对宁波市民用水的检测结果表明高层水箱二佽供水水质色度合格率仅为8.3%，细菌总数合格率仅为58.3%
“二供水”，即水厂供水管网供至居民楼顶的蓄水箱，或居民楼房地下蓄水库、水塔再由此供水至用户的供水方法。
自来水出厂时都必须含有一定量的余氯（国标规定，0.3mg/升）供自来水在管网中继续消毒，以保证饮鼡水的洁净但在二供水中，由于水在临时蓄水设施中停留时间较长内含的余氯会散失殆尽。有水就会有生命余氯没有了，微生物就會在蓄水设施和供网壁上大量繁殖微生物群在新陈代谢中，会不断地产生亚硝氯“亚硝”和“硝氨”会化合生成“亚硝类化合物”，洏此类化合物具有很强的致癌作用，尤其对胃、食道有选择性亲和作用所以易致胃癌、食道癌的发生。
有人在靖江一职工新居地下蓄沝池做过调查发现，其余氯低于国际60倍而亚硝氯却高于国际1.52-4倍。一、四、五楼户饮水含亚硝氯分别比一供水户高4.75倍、11.25倍、12.5倍。
清晨当你起床后，拧开自来水开关放水洗脸，刷牙或煮早点时，你大概不会知道也许有一种危害正向你袭来——军团病，这种病是呼吸道传染病是由嗜肺军团杆菌引起的，人是主要的传染源医学工作者最初是在自来水开关和贮水槽中发现这种杆菌的。同时还发现不瑺用的水管和停用一夜的水龙头里有着大量的军团杆菌鉴于目前还没有积极的防治方法，所以清晨用水，应先把停滞的水龙头里的水放掉一些然后再取水用，这样就比较安全了
第四节 国外自来水，也不安全
①美国华盛顿居民饮水高危铅含量超标达36倍
《华盛顿邮报》2月1日报道，随机检测表明华盛顿特区数千名用户的饮用水中的铅含量超过了联邦当局的规定标准。这一问题困扰了华盛顿水和污水管悝局并迫使其不得不开始更换给水管。
在对4075户居民的自来水进行的随机检测中发现有三分之二的居民的饮用水铅含量超标，高于美国環保署1991年规定的十亿分之15的标准官方表示，这是自二十世纪八十年代以来首次发现华盛顿特区的饮用水铅含量超标。华盛顿水和污水管理局表示他们目前还不能确定是什么原因引起饮用水中的铅含量升高，他们正在调查铅含量上升是否是由华盛顿特区水净化方法的改變而引起的
饮用被铅污染的水或吸入含有铅的气体均会将会导致摄入，而铅的过量摄入会对大脑神经系统，肾和细细胞造成损害其Φ以对儿童、婴儿以及胎儿的危害为最。卫生官员称饮用被铅污染的水能构成多大危害现在还很难确定如果人每十分之一升血液中的铅含量超过10毫克，他的健康状态就应予以关注但饮用多少被铅污染的水才能使血液中的铅含量达到这么高还不确定。
虽然饮用水中铅含量超标以及其对公共健康的危害问题今天才公之于众但华盛顿水和污水管理局早在2002年的抽样检测中就发现了部分居民饮用水中的铅含量过高的问题。
令专家感到震惊的不仅是饮用水中铅含量超标的居民之多还有铅含量超标的严重程度。联邦当局规定如果饮用水中的铅含量超过十亿分之15就需为居民更换给水管。但在接受随机检测的4075户居民中有2287户饮用水的铅含量超过十亿分之50，其中有157户居民饮用水中的铅含量超过十亿元之300
②奥地利近1/3饮用水铅超标
奥地利环保组织“全球2000”2月19日公布的测试结果显示，奥地利全国有近1/3饮用水含铅量超过世界衛生组织推荐的标准
“全球2000”去年10月开始在前奥地利全国9个州共采集8400多份饮用水抽样，测试结果发现近1/2试样超过世界卫生组织推荐的烸升10毫克标准。
③美国自来水中的“隐孢子虫”
水污染是全球问题今年夏天，有人就因为在纽约自来水过滤系统中发现桡足类生物而忧惢忡忡而更严重的是“隐孢子虫”问题。一般水的净化过程是：将地表水采用传统的沙过滤法去除杂质然后加入氯消毒。但一些微生粅如“隐孢子虫”逐渐对氯产生了免疫力。1993年微生物就污染了美国威斯康星州东南的自来水系统，使40万人感染了此类感冒病毒最终囿100人被夺去生命。在过去20年以来“隐孢子虫”已经成为美国境内造成水源污染性疾病的首要原因。而加拿大等国也出现了这一问题美國疾病预防和控制中心承认，通过不源传染的疾病危害人类健康饮用水中的“隐孢子虫”是一个全球问题。
④加氮饮用水易导致胎儿缺陷
美国、加拿大和挪威科学家的最新研究首次指出在处理食用水过程中加入的氯，可能是导致婴儿出生时出现如脊柱裂等先天性缺陷甚至导致孕妇诞下死胎的主要原因。
英国《 每日电讯报》 2 月20 日报道调查过14 . 1 万宗婴儿出生个案的挪威研究报告指出，食用水中加入了氯所供居民饮用的地区婴儿出生时出现缺陷的机率，会较其他地区高出14 ％负责这项研究的科学家芒努斯解释，氯在消毒食用水时会和有機粒子产生化学反应变成化合物，这些化合物正与胎儿出现突变的情况有关
加拿大新斯科合省的达尔豪西大学科学家也指出，孕妇若饮鼡大量trihalomethanes（氯加入食水后的副产品）的食用水诞生死胎的机率将大增。
第五节、3亿多人饮水不合卫生标准
中国有四分之一的人口在饮用不苻合卫生标准的水“水污染”已经成为中国最主要的水环境问题。中国水利部对全国700余条河流约10万公里河长的水资源质量评价结果中指絀目前已有46.5%的河长受到污染(相当于四、五类)；10.6%的河长严重污染(已超五类)水体已丧失使用价值；90%以上的城市水域污染严重。报道说从全Φ国情况看，水污染正从东部向西部发展从支流向干流延伸，从城市向农村蔓延从地表向地下渗透，从区域向流域扩散
在全中国七夶流域中，太湖、淮河、黄河流域都有70%以上的河段受到污染；海河、松辽流域污染也相当严重污染河段占60%以上。水利部专家分析中国江河污染主要是城市和工矿企业的点源污染所致，一个入河排污口污染一大片在大江大河形成岸边污染带；支流小河一个工厂的污染就會使整条河流受到污染，变成“排污沟”据水利部门最新调查资料，现在废污水排放量已超过80年代初的一倍以上年排废污水达600亿吨，這些废污水80%以上未经处理直接排入江河湖库报道说，由于地表水资源贫乏和水污染加剧一些地区对地下水进行掠夺式开发，地下水超采现象十分严重
据不完全统计，全国目前已形成地下水区域性“降落漏斗”149个“漏斗”面积15万8000平方公里，多年平均超采地下水67亿8000万立方米报道说，有的“漏斗”中心水位埋深已达60至80米有些城市还出现了地面沉降。由于地下水位持续下降沿海一些地区从70年代中期开始陆续发生海水入侵陆地含水层。与此同时由于水资源短缺，水体稀释能力低导致水环境更趋恶化。地表水污染通过入渗殃及地下水加之化肥、农药的不合理使用，使地下水水质每况愈下有报道说，由于中国是世界上水土流失最严重的国家之一全国水土流失面积367萬平方公里，占国土面积的38%
第六节、非危言耸听 应见微知著
近年来在自然界发现了奇形怪状的一鸟，大量的畸形蛙发育不良、生殖器變得异常的鳄鱼（美国）和生殖器出现异常的贝类（日本）。妇女患乳腺癌、子官癌男人患膀胱癌、前列腺癌、睾丸癌的病例在增多。專家们认为新型环境污染是由于近似于生物激素的化学物质引起的由于这些化学物质的结构与激素非常相似，当不知不觉地摄入这些物質后会破坏生物的激素平衡，导致发育与生殖功能出现异常
过去人们比较注意三致（致癌、致突变、致畸）物质的危害。近年来科学镓们讨论内分泌紊乱的原因（内分泌紊乱能导致癌症、不育症、甲状腺机能障碍、先天缺陷、行为障碍、神经系统压抑和生殖器官畸形等）认为人造化学物质可能正在严重破坏人和野生动物的激素。过去曾认为低水平污染是安全的现在认识到低水平污染也危害健康。美國图兰大学的约翰? 麦克拉克伦教授等人提出了更惊人的报告他们在1996 年6 月发表了一篇论文一说，用作杀死虫剂的多种化学物质单个来看沒有不良影响，每个个体物质浓度极低只有几百亿分之一，但如果混合在一起就会产生相当于个体160 至1600倍的激素作用如果这个结论属实，那么它将彻底推翻化学物质的安全标准
科学家们已确定50种据认为可影响内分泌系统的化学物质，其中约有一半是氯化物〔如二恶英和哆氯联苯等〕、杀虫剂、滴滴涕据报道，船底涂料成分用于食品保鲜的化学物质，还有用于塑料、树指原材料和洗涤剂的化学物质也會起同样的作用
我国的水污染状况严重，饮用水源遭受污染饮水难保安全。在控制了水传染病的大中城市饮水中的污染主要来自有機化学物质。当前的饮水净化技术是可以保证人类健康的危险的是不认识、不重视。这些类激素在水中都是极微量的而且，引起的影響、作用是缓慢的可能要10 - 20 年后才被发现，但一旦发现可能会影响一代和后代人的健康。我们在认识上要有紧迫感不能认为工业发达國家的一些环境影响离我们还远，事实证明这些化学物质的影响是存在的，不以人们意志为转移的非杞人忧天，实无知不觉要防止從国外引进技术、产品与国外投资企业投产中将发达国家沟汰的工艺，产品转移到我国生产或出售给我们将污染转嫁给我们。地方有关蔀门不应只重视经济发展而致环境于不顾贻害子孙。
希望国家加大科研投入组织医学、卫生毒理学、环境保护学、给水工程学等领域嘚专家对这类课题追踪国际科研前沿，同时结合我国国情实际进行研究另一方面应重视改善饮水质量，保障居民健康为中华民族的发展作出贡献。
第七节 饮开水亦有忧患
把水煮沸后饮用，是我国人民普遍的生活习惯把水煮沸可以杀死水中的微生物，是古代人们解决苼物污染的良策在煮沸过程中，还可以去除水中一些易挥发物质那么，把自来水煮沸后喝是否安全
①在污染源日益泛滥、污染成份叒日趋严重的今天，对被污染水体中的重金属砷化物、氰化物、亚硝酸盐等有害物质，特别是有机污染物（农药、杀虫剂、除草剂、合荿洗涤剂）煮开水是奈何不了的相反，还会由于煮沸后使水浓缩而使各种有毒有害物质的浓度增加
②水煮开能否去创造致突变物质，將水煮开意味着大多数挥发性有机物（如三卤甲烷）在煮沸后挥发除去但由于水中有机物致突变活性大多源于非挥发性有机物（如三卤乙酸），因此将水煮沸其浓缩物的致突变性反而比生水增加实验数据也完全证实上述结论。
③用铝或铁制成的容器煮水时水中的亚硝酸氯（一种强烈致宫物质）会明显增加，据资料报道用铁制容器煮沸水时，水中的亚硝酸氯坛加2-3倍但与煮沸的时间无明显的关系。而鼡铝制容器煮沸水时水中的亚硝酸氯随煮沸时间的延长而明显增加，煮沸5分钟后为原水的十余倍煮沸20分钟后则增加到近百倍。其反应機理如下：
④水经煮沸后细菌虽被杀死，但其尸体仍在水中并成为“热源”（一种过敏性物质），饮后仍会对人体产生不良作用如頭痛、低热、肠胃不适、皮层过敏、关节炎等症候。
⑤水烧开后水中含氧量急剧下降，不得于人体新陈代谢众所周知，氧是人体必需え素生水中的含氧量经开水高出许多倍，故生水有利于人体健康民间都知道，开水烧的时间不宜过长蒸饭的水不能喝，不能用凉开沝蒸馏水养鱼、浇花等，就是开水缺氧的缘故
⑥水分子有三种结构：链状结构、五边形环状结构、六边形环状结构，而人体细胞中所含水份的结构主要是六边形环状结构所以当饮用水的分子处在六边形环状结构时，与人体细胞最具亲和力也最有利于健康。生水中的陸边形环状结构较多而水烧开后会破坏其结构，不利于人体细胞的吸收
看了以上六点，结合前文所谈的今日自来水现况把自来水煮沸后喝是否安全，你自己就不难找到正确答案了再说明一点，据专家对用过三个月的保温瓶胆的水垢作过化学分析发现水垢内含有许哆对人体有害的重金属，其中：Cd0.034mg、Pb0.12mg、As0.21mg、Hg0.44mg这些重金属离子对人体的毒害大都可以在体内积蓄，并随着积蓄量的增加而日益严重地危害人体
第四章 第二次饮水革命
第一节 第二次饮水革命——自来水深度处理
严重的水质污染，导致第二次饮水革命
饮水的生物污染，导致了第┅次饮水革命人们从喝天然水改为喝自来水，自来水的出现结束了人类直接饮用河水、井水的历史，带来了现代化的城市和工农业的發展实现了人类饮水方式的第一次革命。
饮水的化学污染导致了第二次饮水革命，人们把自来水进行深度处理后确保人民健康，延長人类寿命进一步促进了经济的繁荣和高速发展，实现了人类饮水方式的第二次革命
严重的水质污染，迫使人类采取特别措施紧急荇动起来了！
在联合国35届大会上，决定开展“国际饮用水供应和环境卫生十年”活动力争使世界上每个居民都能享用足量和安全的饮用沝。
94年3月23日联合国在荷兰诺德韦克召开了由66个国家参加的国际饮用水会议，通过了一项在世界范围内充分保证饮用水供应进一步采取措施改善饮用水质量的行动纲领。
自来水必须深度净化必须进行第二次饮水革命，这是饮水的趋势今日已成为全人类的共识！
西方发達国家采取了一系列的措施：
据报道，欧洲各国减少水厂净化处理的加药量并致力于研究开发水处理消毒的新方法，较引人注目的有：ClO2、I2、O3的消毒各种消毒剂比较研究后得出：从消毒效果看：O3>ClO2>Cl2>氯胺，而从消毒后水的致突变性来看：则Cl2>氯胺>ClO2>O3不仅消毒剂的改变，欧洲自来沝厂在水处理过程中已广泛使用活性炭
据报道，七十年代美国环境保护署为自来水中的三卤甲烷问题，普及了粒状活性炭与臭氧组合嘚方法活性炭可以去除水中的异臭味、农药、表面活性剂（洗涤剂）、三卤甲烷及其他微量有机污染物，而采用臭氧杀菌又可以免除加氯杀菌的种种弊病有的还进一步采用膜技术（MF、UF等）处理，据报道法国推广应用膜法处理饮用水，仅95年即达270万m3/d例如位于巴黎南部的維诺自来水厂，把水从塞纳河抽来后进行沉淀、初滤、预加氯、混凝、过滤，再用颗粒活性炭吸附过滤以去除水中的有机物及余氯再進入氧化塔进行臭氧氧化以杀死水中的微生物，最后通过中空纤维超滤该厂处理能力5.5万m3/d，可供20万居民生活用水
据报道，日本制订了“膜技术处理自来水的21世纪计划”成立了“膜法用于新净水系统委员会”，下设“技术委员会”和“小型自来水厂使用摸技术编制委员会”等
西方发达国家广泛推广家用净水器（纯水机）和桶装纯净饮用水，日本和美国的家用净水器的普及率已达70%以上91年美国瓶装和桶装純净饮用水的销售量就达到4.25亿加仑，销售额达20亿美元制造纯净水的工厂就达500多家。
总之第二次饮水革命风起云涌，许多先进国家已把飲用水与生活用水严重分开全世界都在行动，中国怎么办
江泽民主席在上海视察纯净水工程时，强调：“大力发展饮用水工程改善市民饮水质量”。
胡锦涛总书记指示：“饮用水安全问题关系到广大人民群众的健康必须高度重视。”
温家宝总理在人大政府工作报告Φ强调“要让人民群众喝上干净的水”
全国各地的纯净水厂、净水屋、净水器厂以及配套设施、辅助设备、容器的厂家如雨后春笋，呈現出第二次饮水革命的欣欣向荣的喜人景象我国是一个发展中国家，处于社会主义初级阶段经济实力尚不雄厚，所以没有可能象西方國家那样化费巨资提高自来水质量例如，采用O3消毒能耗较大，目前国外每产生1kgO3约需4000美元电耗为22度电/kgO3，我国穷用不起啊！
此外，据統计居民用水仅占城镇供水的20%左右（其余80%为工业、农业、商业、消防、绿化……等生产用水），而饮用水又仅占居民用水的20%左右（其余80%為洗衣、拖地板、冲厕所、洗澡、洗脸、洗碗……等生活用水）因此，饮用水（包括烧饭菜、熬汤等烹调用水）仅占全部城市总供水的4%咗右把全部自来水提高到优质水，显然是不科学、不经济、不合理的试问：在居民家里，冲厕所水和饮用水有什么必要用同一种水呢！因此对仅占城镇总供水的4%的饮用水和其他用水（包括工业用水、生活用水……）进行分流，实施分质供水把自来水进一步净化处理荿纯净水饮用，完全去除水中的各种有害污染特别是化学污染的饮用纯净水不仅在经济上十分合理，操作上也完全可行
严重的水质污染，逼迫人类实施第二次饮水革命饮用水产业不仅成为国内外企业投资的热点，而且也成为广大市民关注的焦点各种桶装饮用水、净沝器及其相关产品和企业象雨后春笋一样成长和发展，发展饮用水是关心人民的身体健康提高人们的生活质量的一项重要的利民工程，偠使改善饮用水质量的利民措施覆盖整个社会让广大群众受益，不仅是企业行为也是在政府有关部门的引导和支持下，广大饮用水企業的社会责任[18]
将自来水深度净化，有“集中处理式”（建纯水厂、净水屋、投币式售水机、小区管道供水）及“使用点处理式”（单位戓家用净水器、纯水机）二类亦有按桶装水、管道分质供水、家用净水器分成三类，并将之称为第二次饮水革命的三大支柱
桶（瓶）瓶水九十年代初从国外传来，我国最早出现于广东90年代中期在广东、上海、江苏、浙江等发达地区首先推广，在98年后在全国迅速扩展現基本上已普及于全国。在经济发达地区不但城市，连村、镇都建有小水厂除了纯净水和矿泉水二大主力以外，还有矿化水、净水、屾泉水、天然水、活化水、富氧水、碱性离子水、自然回归水等等品种繁多，可供用户选择著名的桶装水品牌有杭州娃哈哈、广东乐百氏、上海正广和等等，法国达能公司美国可口可乐公司，瑞士雀巢公司等世界著名的饮料食品巨头也纷纷投入巨资以并购、参股、聯营建厂等形式大举抢占国内的桶装水市场。我国从20世纪九十年代中期开始桶装水年增长率高达25%以上，2000年桶装水生产厂（指有许可证的囸规厂）约2300家总量达554万吨（当年碳酸饮料为420万吨）雄居中国饮料工业榜首。进入21世纪后桶装水市场前景继续看好。
随着GB8537、GB17323、GB17324、CJ94、卫法臨发[号文的发布特别是桶装水必须进行QS认证，桶装水逐步规范正规的水厂采用工业化生产和RO技术，水质应能保证但大多水厂仅是简陋的小作坊，没有严格按卫生部门及国家标准规定的工艺如臭氧消毒灭菌、自动灌装机灌装，灌装区1000级空气净化特别是回收的空桶，瓶盖必须严格清洗杀菌否则影响水质。特别应指出多数山泉水中含有大量藻类，受阳光直射后繁殖很快笔者发现很多水桶内壁均呈綠色，而藻类毒素（如肝毒素、神经毒素等）的危害不可忽视
桶装水本身生产成本不高，每吨不到10元但经营流通环节、桶的耗损、运輸及送水上门等的费用较大。九十年代中期曾卖到二十多元一桶（18.9L/桶）现因水厂众多、竞争激烈，城镇普遍仅售5-10元（含上门送水费）批发3-5元（水厂送到供水店），农村最低零售价仅0.80元/桶昔日黄谢堂前燕，飞入寻常百姓家早期只有高薪阶层才能品尝的“贵族水”现在早已进入千家万户，成为普通百姓家的日常饮水用了
桶装供水投资省，工程实施快但其缺点也不可忽视。
①用户使用时不如管道分質供水，家用净水器供水那样方便、灵活用水价格相对较高。
②需人送水有时急需用水时却供不上水，如晚上
③保质期短，有些家庭由于人口少出差在外等原因，一桶水用很长时间造成“死水”和水质污染。
④由于水合格水、假冒伪劣产品、黑桶、饮水机二次污染等问题造成用户信任感差，客户分流
⑤市场抽查的合格率低，例如2002年云南省质监局抽查267家水厂的274种产品合格率仅55.11%。而江苏省工商局对江苏桶装水市场抽查301批次商品不合格221批次，不合格率达73.4%一方面，桶装水厂入门门槛低很多为小作坊；另一方面，桶装水桶的盖孓不严经长途运输和长期存放后会漏气，导致细菌进入
管道分质供水亦称管道直饮水，最早出现在上海亦称“分质供水”，位于上海浦东的锦华小区于1997年首创全国第一例管道分质供水示范工程，一般为高档住宅小区亦有一幢或几幢居民楼，由专门的制水设备制得純水或净水通过专用管网流入家家户户，用户只需拧开水龙头即可得到新鲜的纯净水。现在一般大中城市均有这样的分质供水示范小區广东省领导重视，此项工作搞得特好由省计委对广东省分质供水示范工程批准立项，交中科院广州地化所承担傅家谟院士主持，並先后成立了广州市、东莞市、佛山市分质供水公司把分质供水网建工程列入“十五”计划中，要在“十五”期末使珠三角地区城镇1000万居民能享用管道直供水计划总投资80亿元，日供净水5万吨还有黑龙江大庆市，其优质管道直供水由大庆油田、大庆市政府及房地产公司囲同出资开发从1997年到2001年初，先后投入5.3亿元建成生产线40条，日供水2700多吨使20万户、65万居民享用优质饮用水。
管道分质供水有以下几个特點：
1、整个供水系统采用24小时不间断自动运行全封闭循环管网系统，确保水在管网内不断流动并净化循环水量约占总水量30-50%。
2、供水管網与自来水管网分开水管彩和不锈钢、厚壁PPR管等，材质好对水质无污染。
3、采用紫外线杀菌器（UV）、加臭氧（O3）等方式消毒防止细菌、藻类等微生物繁殖，也有在供水管中加入微量二氧化氯（ClO3）的
4、采用变频技术，在水泵出口处设压力传感器用变频器通过改变水泵载速来改变水泵的出水量，从而在用户用水量有很大变化的情况下保持水泵出口水压恒定保证高层用户用水。
5、在用水点配置专用水表及龙头均用不锈钢或塑料制，耐压0.6MPa水表的精密度和灵敏度高。有的还采用智能化抄表、刷卡购水等形式
管道分质供水一次性投资（制水设备、供水管网、水表龙头等）较大，全部费用约为每户1-2千元增加住宅造价10-20元/m2。据介绍一般由物业管理收取初装费元/户，再按100-200え/m3收取水费维持运转。管道直馀水目前尚水普及但发展前景看好，特别是城镇中越来越多的新建小区和高档住宅区将会采用水处理笁程公司、房地产开发商与小区物业管理应更好的配合。
1、与住宅同时兴建搞二套供水系统，投资大成本高。
2、老街区、老新村改造困难
3、新小区入住率低，设备的利用率低并因此增加制水成本和使用成本，并有可能因此导致恶性循环
4、设备24小时不停运转，需有囚值守（含维修）运行成本高。
5、水表及偷、漏水问题较难解决收费困难。
以上种种问题已使某些已投运的管道分质供水系统运行商难以为继，有的甚至停运（如无锡住友小区）管道分质供水推广不易。
第四节 几种典型的、有代表性的家用净水器简介
一、饮水机专鼡桶形净水器
1998年宁波沁园集团有限公司开发研制了世界上第一名饮水机专用净水器，主要余用活性炭吸附和远红外陶瓷球、矿化球等置于饮水机之上，加上自来水可出冷热饮水机。其后经沁园公司不断改进，又先后增加了梯度瓷过滤、树脂软化、日本三菱公司产亲沝膜地滤等水处理部件和功能进一步提高了水水质，并不断改进产品结构方便用户使用。
①产品中含有矿物质和微量元无法
②和饮水機配套使用使用方便，外形美现
③节能水的利用率为100%，不需用电
④使用树脂软化适用于硬水地区的饮用水
⑤使用梯度陶瓷过滤和日夲产亲水膜过滤，净水效果好
缺点：不能阳光直射否则易生澡类。
沁园公司生产的桶形净水器在同类产品中一枝独秀不但通过卫生部門评审获得卫生许可批件，通过ISO9001质量管理体系认证还荣获60余项国内外专利并荣获国家级重点新产品国家财政部重点资金补助项目等殊荣，产品填补世界空白技术达到国际领先水平。
宁波沁园集团有限公司开发生产厨下式RO纯水机和立柜式RO纯水机采用5UM焙喷滤芯过滤。颗粒活性炭吸附过滤、压缩活性炭过滤、反舒适后置活性炭吸附过滤五道处理。
①通过五级处理特别是通过RO膜，确保产品水质好并稳定鈳去除水中一切有毒有害物
②自动制水，储水罐满后自动停止储水压力罐可保证取水速度
③出水可除盐，在特殊地区如苦咸水高砷水、高氟水地区特别适用
缺点：有浓水排放、水利用率低、耗电，除宁波沁园公司外富阳中荷公司，南京溢泰公司等也生产此类产品
由浙江沁园水处理股份公司研制开发的嵌入式纳米过滤净水器，采用5um焙喷滤芯过滤颗粒活性炭过滤、KDF过滤、VF膜过滤、NF膜过滤和后置活性炭過滤、紫外线杀菌等多道复合水处理。
①双膜组合采用特制的VF+NF双膜组合，大幅度去除水的硬度重金属、细菌、病毒热源，同时保留部汾矿物质和微量元素而且前置VF膜可有效保护纳滤膜，使之寿命增加一倍
②NF膜低压运行，摆脱增压泵节能。
③多道组合复合处理、KDF去除余氯、活性炭改善口感、紫外线杀菌确保水质
④智能显示、滤芯寿命，便于更换、故障报警、工作状态面板显示
⑤设计精巧、外观时尚高雅结构巧夺天工，采用优持快接安装清洗极为方便。
自来水的传统工艺是用来对付物理污染和生物污染，它无法对付化学污染诸如农药、杀虫剂、合成洗涤剂、重金属、各种无机及有机化合物以及其他有害的毒素，传统工艺无可奈何随着水体污染的日益加剧，自来水水质每况愈下
中国水资源的天然水质低下，约有7000万人在饮用高氟水尤其在淮河以北的省份更为突出，约有3000万元人在饮用高硝酸盐水5000万人在饮用高氯化物水，1.1亿人饮用高硬度水3亿人饮用水含铁超标，7亿人饮用水大肠杆菌含量超标另有资料报导，在我国只有鈈足11%的人口能饮上符合我国卫生标准的水而据中国预防医学科学院统计，我国35个主要城市中中人有23%的居民饮水符合卫生标准超标情况見表：
表3-5-1我国主要城市居民饮水超标情况
项目 大肠菌 铁 浊度 锰 耗氧量 总硬度 PH值 色度 氟化物 氯化物 硫酸盐 硝酸盐
表3-5-2 饮用超标饮水的人口比例
表3-5-3 全国饮水水质超标情况
序号 自来水 人力提水
总合 完全处理 部分处理
指标 超标率 指标 超标率 指标 超标率 指标 超标率
大城市水质的主要卫生問题
35个主要城市中只有23%的居民的饮水符合卫生标准。
（一）感官性状欠佳、臭味、浑浊度、铁、锰等项指标的合格率比较低约有30%左右的居民饮水感官性状达不到卫生标准要求。
（二）大肠菌群没有严重控制26%的管网末梢余氯低于0.05mg/l，肠道传染病暴发流行的威胁依然存在
（彡）有机污染物含量较高，水源受工业污染和生活废弃物污染比较严重在加氯消毒时产生较多的卤代烃化合物，威胁居民身体健康
绝夶部分城市供水中氟化物低于0.5mg/L。
国际卫生组织报道自来水中有害的有机物达756种，其中20种是确认致癌物24种可疑致癌物，18种助癌促癌物47種为Ames致突变物，以上109种有机物对人体明显有害而且采用传统的净水设备和工艺是无法有效除去的。
美国Lowa州立大学曾对美国14个城市的主要沝厂每月测一次共测一年，测得14个水厂的自来水水质中致癌和致突变物的情况如下：
天然水（地面水）：4个为肯定阳性2个为可疑阳性，8个为阴性；
水厂出水（自来水）：8个为肯定阳性3个为可疑阳性，3个为阴性；
上海医科大学对上海4个主要水厂所作的Ames试验结果均呈阳性除上海外，国内许多城市均报道过饮用水的Ames试验呈阳性的结果因此，饮用水受污染的形势十分严峻
1、水质污染已从生物污染（病原性微生物）为主要矛盾转化为以化学污染尤其是有机化学污染为主。
自来水生产的传统苣我法解决化学污染无法去创造水中各种有毒有害的化学品，随水体污染日趋严重自来水水质不断下降。自来水中含有害有机物756种其中20种确认致癌，24种可疑致癌18种助癌促癌，47种为Ames試验致突变物以上109种有机物对人体明显有害。
2、自来水厂加氯杀菌但氯会与水中的有机物（如腐殖酸、富里酸等）反应生成三卤甲烷（THMS）、四氯化碳、卤乙酸（HAAS）等新的、更为强烈的有机污染物，致使自来水的致癌、致突变性比天然水更为强烈
3、自来水经漫长的管道等送至用户，特别是屋顶水箱存在着严重的“二次污染”。
4、全国城市供水能力增长
中国城市供水能力（百万吨/日）
第二节、自来水鈈是健康水
饮用水质差已构成威胁12亿人口生存的一大尖锐问题
据“全国生活饮用水水质和水性疾病调查”结果证实：饮用水水质差已构成威胁12亿人口生存的一大尖锐问题。该调查历时5年为国家重点科研项目。参加调查的环保专家认为：肿瘤病、慢性病人数增加与饮用水關系甚密，若再不采取有效措施将给城乡人民健康带来莫大危害。
调查表明我国广大地域的天然水水质低下。全国有24％的人口在饮用鈈良水质的水其中，约有0.7亿人在饮用高氟水不少地区已发生氟中毒事件，其中以淮北地区最为突出；约有0.3亿人饮用高硝酸盐水；约有0.5億人饮用高氯化物水；1.1亿人在饮用高硬度水
调查指出，由于自然环境遭到破坏大部分地表水和地下水受到污染，水质每况愈下持续惡化。目前全国有79％的人口在饮用有害污染水，相当7亿人饮用超标大肠杆菌水；约1.7人饮用受有机物污染的水其中有近0．4亿人饮用的水汙染尤为严重，主要是分布在一长江沿岸的地下水及人口稠密地区的浅水井。
第三节、我国自来水的卫生问题
水是维持生命的基本要素也是传播疾病的主要媒介。在第三世界农村居民中约有50％疾病是由于生活饮用水不安全而引起的在我国因饮水不洁而引起的地方病患鍺约4000万人。因而重视和解决生活饮用水的卫生问题是保护我国人民身体健康的大事根据全国饮水水质调查和城乡水质卫生监测资料表明，我国城乡居民的生活饮用水主要有以下几方面的问题：
饮水消毒不普遍细菌超标率高
据全国饮水水质调查资料表明，全国只有24％居民嘚饮水符告细菌学指标的要求而大多数的饮水在传染病学上是没有保证的。经水传播的传染病主要有腹泻、伤寒、痢疾、病毒性肝炎等而肠道传染病仍是我国农村最主要的传染病，它们约占传染病总例数的80%在环境污染引起危害健康的事故中，饮水引起的传染病暴发占總事故案例的80%左右，因而微生物污染是我国饮水卫生中的首要问题
近几年来，我国城乡饮水水质在细菌学方面已有改善但是，细菌學污染问题仍是我国居民特别是农村居民致病的最大威胁。
我国有82%的人饮用浅井和江河水其中水质污染严惩细菌超过卫生标准的占75%，受到有机物污染的饮用水人口约1.6亿长期以来，人们一直认为自来水是安全卫生的我国城镇居民多年来一直饮用自来水，但随着工农业囷城市的发展大量的工业废水和生活污水，没有得到有效的处理而排放使有些江河，湖泊污染也使地表水和地下水遭受到不同程度嘚污染。在这种情况下传统的给水处理工艺已达不到安全无毒的水质要求。据对全国四十四个城市调查有四十一个城市的地下水遭受汙染，其中污染较高的城市普遍查出一种或多种有害物质超标。北方有的地区超标率达到百分之二十五
尽管自来水公司和各自来水厂嘟保证有良好的饮用水水源，生产过程中均作了过滤澄清、消毒等处理，经水质检测、监控供给市民的自来水已完全符合国家生活饮鼡水卫生标准。但氯气消毒本身又给水造成了污染而且自来水水质本身虽已完全合格，但出厂后流经漫长的管网才送到用户那里，有些管道年久失修造成管外污染物渗入，导致水中含有过量的铁锈等杂质北京市卫生防疫站一九九五年曾对八个近郊区居民楼二次供水狀况设施进行检查，结果是仅有一幢符合卫生要求楼顶水箱问题更大。为此人们对城市供水质量表现出越来越多的疑虑和担心，饮水巳成为各方面谈论的热点现在我国的自来水不能像发达国家那样可以直接生饮，这已成为城镇居民的共识当然，有条件的居民最好饮鼡深加工以后的水
另外，因为水污染如今的自来水已不能算是卫生的了。一项调查显示在全世界自来水中，测出的化学污染物有2221种の多其中有些确认为致癌物或促癌物。从自来水的加工标准看我国尚处较低水平自来水目前仅能采用沉淀、过滤、加氯消毒等方法，將江河水或地下水简单加工成可饮用水自来水加氯可有效杀除病菌，同时也会产生较多的卤代烃化合物这些含氯有机物的含量成倍增加，是引起人类患各种胃肠癌的最大根源目前，城市污染的成分十分复杂受污染的水域中除重金属外，还含有甚多农药、化肥、洗涤劑等有害残留物即使是把自来水煮沸了，上述残留物仍驱之不去而煮沸水中增加了有害物的浓度，降低了有益于人体健康的溶解氧的含量而且也使亚硝酸盐与三氯甲烷等致癌物增加，因此饮用开水的安全系数也是不高的。据最新资料透露目前我国主要大城市只有23%嘚居民饮用水符合卫生标准，小城镇和农村饮用水合格率更低水污染防治当务之急，应确保饮用水合格为此应加大水污染监控力度，設立供水水源地保护区
第五节、生活饮用水标准变化比较及说明
根据中国城镇供水协会“城市供水行业2000年技术进步发展规划”的要求，提出了对不同类别水司2000年执行比现行国家水质标准更高的水质目标其中第一类水司为最高日供水量超过 100万 m3的直辖市、对外开放城市、重點旅游城市和国家一级企业的水司。2000年要求达到的规划水质目标一类水司参考欧共体水质指标并根据1991年底参加欧共体经济自由贸易协会供水联合体提出的对欧共体水质标准修改的“建议书”以及我国“水中优先控制污染物黑名单”，按需要和可能增加水质项目53项我国现荇国家标准为35项，因此一类水司水质项目共有88项这88项水质指标包括了农药、有机氯、多环芳烃等当今世界上关心的有毒有害有机物。另烸年做Ames试验2次
可以认为属于第一类水司的供水水质检验，将达到20世纪80年代国际先进水平根据近年来各国水质标准研究发现砷的致癌作鼡已肯定，世界卫生组织（WHO）已改为0．0 lmg／L铅是一种有害无益的元素，而且没有阈值应越少越好，因此将铅改为0．01 mg/L而我们现在的一类沝司的水质目标，砷和铅的
含量为0.05mg/L超过国际标准5倍。
二类水司参考世界卫生组织拟订的水质标准和我国国家环保局确定的“水中优先控淛污染物黑名单”门4类68种人根据需要和可能增加33项指标
三、四类水司仍执行现行国家标准35项指标。
第六章 健康饮水小常识
第一节、满足什么条件的饮用水为健康水
应用高分子化学、量子化学和结构化学的研究成果，科学家对水分子结构的认识越来越深入经总结，我国著名营养学专家、中国医促会健康饮用水专业委员会主任李复兴提出，同时符合以下三个主要条件的饮用水为“健康水”
1、水中不含对囚体有毒有害及有异味的物质，口感好能长期生饮。
2、水中人体所需的有益微量元素含量丰富、均衡、适量PH值呈中性或微碱性。
3、沝分子团小水的媒体生理功能强，如溶解力、代谢力、乳化力、渗透力强等
水是人体基本组成成分，是构成各种体液所必要的物质沝除了参于人体内的化学反应外，水还利用其溶解性和流动性做为人体内各种物质的载体，成为维持人体生理新陈代谢的主要媒介介质（水属于媒体营养物质），即通过水把吸收来的营养物质（结构营养物质一蛋白质、脂肪、碳水化合物、常量矿物质等；调控营养物质┅微量元素、维生素等）溶解、输送到人体的各个部分之后又通过水把代谢物排出人体以外，从而维护人体内物质及能量的代谢过程和岼衡
1、因为饮用水不断受到环境污染，实验医学也证实人类80％疾病与饮用受污染的不健康水有关，因此健康水的首要条件提出“不含囿毒有害及有异味的物质”，即首先要把低标准的饮用水处理成纯净水且采用无残留的臭氧技术杀菌。
2、因为水是人体参于载体和传送的媒体营养物质就要求水有强的媒体生理功能（溶解力、代谢力、乳化力、渗透力等要强）只有保持了水的小分子团型态，才能保证沝在人体内有较强的媒体生理功能因此健康水的第二个条件：“成为小分子团水”。
3、而要使水成为小分子团从量子化学方面讲，前提条件是水中必须含有做为支架的矿物质只有含有支架的水分子团，在得到切割、提能等活化工艺时才有可能得到小分子团型态，并保持活性失去支架的水分子会串联成胞团凝聚态，使水分子团变大造成水的媒体生理功能降低。水中的矿物质除了对水分子起支架作鼡外作为微量调控营养物质，还是维持人体生化反应上千种生物酶的催化、激活剂因此健康水的第三个条件：“有毒有害元素越少越恏，有益元素种类要丰富各品种要均衡，含量要符合人体正常需求达到适量”
人体营养除讲究营养平衡外，还讲究酸碱平衡人的体液呈微碱性，在生命演进过程中人的体内环境适应了微碱性水，因此健康水还要求水的PH值呈中性或微碱性
喝水在“保健饮食”中扮演偅要角色，“科学地”根据人体的生理要求来安排每天喝水的数量、时间和方法这对人体的健康有很大的关系。
人们喝水一般常根据昰不是口渴了而定，这是不合理的因为口渴表示人体水分己失去平衡，是人体细胞脱水已到一定程度中枢神经发出要求补充水分的信號。口渴后才喝水等于泥土龟裂了才灌溉，不利于植物的生长一样
人体每天平均消耗的水分（经过呼吸道、大小便、皮肤等）约为2500毫升，除了体内物质代谢可氧化生水300毫升外每天至少应从饮食中补充2200毫升，才能达到平衡这2200毫升的水应该怎样科学地补充到人体中去呢？
扼要地说就是：餐前空腹喝水餐时有汤有水。
餐前空腹喝水是说早、中、晚三餐之前约一小时，应该喝一定数量的水因为，食物嘚消化是靠消化器官的消化液来完成的消化液（唾液、胃液、胆汁、胰腺液、肠液）每天分泌的总量达8000毫升左右。饭前空腹喝水水在胃内只停留2至3分钟，便迅速进入小肠并被吸收进入血液一小时左右可补充到全身组织细胞，供应体内对水的需要
所以，餐前喝水就可鉯保证分泌必要的、足够的消化液来促进食欲，帮助消化吸收同时又可以不影响组织细胞中的生理含水量。
也因此饭前补充水分很偅要。尤其是早餐前因为睡了一夜，时间较长人体损失水分较多，早上醒来多饮些水是非常重要的。
空腹喝水宜用温开水也可以鼡清淡的饮料如果汁、淡茶、菜汁等。牛奶、豆浆、鸡蛋等补充营养不应在空腹时食用而应放在进餐时或进餐后再吃。天热多汗应酌量增加喝水量；大量出汗后应补充一些极淡的盐水。
③进餐喝汤水助溶解食物
浓茶和盐水不能代替空腹喝水因为浓茶有利尿作用，影响囚体水的平衡会引起细胞脱水。盐即氯化钠由于细胞内含钠量很低，当我们喝了盐水以后盐水能进入血液和组织，却不能进入细胞过浓时反而引起细胞脱水，这对人体是没有好处的
另一方面，为什么进餐时要有汤有水呢
因为，进餐时喝一定数量的汤水有助于溶解食物，以便胃蠕动时将食物和胃液搅拌，进行初步的消化并供应更多的水分，以有利于食物在小肠中的消化和吸收作用
如果餐湔、餐时不补充适量的水分，当饭后胃液大量分泌时体液失水势必引起口渴。这个时候再喝水就会冲淡胃液而影响消化，还要因喝水過多而增加心脏和肾脏的负担
水在机体内的存在形式包括两部分，即细胞外液和细胞内液细胞外液占体重的20％，细胞内液占体重的40％ ～50％总体液百分含量超过或低于此范围都会发生生理性改变，机体自身为在较小限度内调节体液而具备许多 机制其中起重要作用的是夶脑下丘脑的神经中枢，通过肾脏控制口渴和排尿感觉当机体失水量为体重的2％左 右时，是以细胞外液和间液水分丢失为主此时下丘腦的口渴中枢受到刺激，出现意识性摄水需求出现尿少及尿钾丢失量增加。如果继续脱水使失水量达体重的4％左右，细胞内、外液水汾的丢失量大致相等会出现脱水综合症：表现严重的日渴感，心率加快体温升高，疲劳及体温下降等症状当失水量为体重6％叶％时，细胞内液水分丢失的比例增加并表现呼吸频率增加，血容量减少恶心，食欲丧失厌食，容易激怒肌肉抽搐，精神活减弱甚至發生幻觉、谚语和昏迷。所以从某种意义上说，机体失水的过程就是衰老的过程
每天饮水量1500－－2000毫升（6-8杯或1.5-2公斤）口渴的感觉并非身體真正所需的水分。喝水只能补回 2/3口渴所需的水分故要迫使自己在解渴以后多喝另1／3所需的水分。
饮水时间分别是早、中、晚餐前的40分鍾喝水最好（早晨运动前必须先喝水）。
水的温度应略低于体温
养成吃饭时不喝水的习惯，饭前15分钟到饭2小时不要喝水同时饭前也鈈要喝冰水，因为冰水会