资源评估
产品开发
体系认证
品牌营销
拿声国际|长期饮用纯净水到底有没有害? 二十年前世卫就给出了结论!
前言
2003年,世界卫生组织《饮用水中的营养》第十二章《饮用纯净水的健康风险》明确指出:长期饮用低矿物质水(如纯净水、蒸馏水)可能存在健康风险。这一结论基于多个国家对水与人体健康关系的深度研究得出。
如今,纯净水仍是不少人日常饮水的重要选择,并且关于纯净水长期饮用安全性的疑问始终存在。为了让消费者更深入地了解纯净水与人体健康之间的关系,本文将对世界卫生组织《饮用水中的营养》第十二章的内容进行详细解读。
纯净水的概念与应用背景
纯净水概念解析:纯净水是指通过蒸馏、去离子、膜过滤(反渗透或纳滤)、电解析或其他技术几乎或完全去除了溶解性总固体的水。纯净水中可能存在的溶解性总固体(TDS)成分不同,但总量几乎都低至1mg/L,导电率一般小于2mS/m(毫西门子/米),甚至更低(< 0.1mS/m)。
纯净水应用背景:人工制造的纯净水,包括最初的蒸馏水,到后来的去离子水和反渗透过滤的纯水,被广泛应用于工业、技术行业和实验室。20世纪60年代,一些海边城市和岛屿人口快速增长,当地有限的水资源无法满足人们日渐提高的生活标准,工业发展和旅游产业的需求,纯水提炼技术开始广泛应用于饮用水处理。
饮用纯净水 对健康是否有危害?
对饮用纯净水影响的认识主要源于实验和观察数据。研究者开展了动物实验和人类志愿者实验,同时收集了脱盐水供应区居民、饮用反渗透纯净水的个人以及饮用蒸馏水配制饮品的婴幼儿的相关观察数据。由于上述研究的可用数据较为有限,世界卫生组织(WHO)还参考了流行病学研究成果,这些研究对比了低矿物质水(软水)和矿物质含量更高的饮用水对人们健康的影响。得出以下饮用纯净水或低矿物质水对人体所产生的健康风险:
1.对机体矿物质平衡或其他身体机能有直接影响
有大量研究表明,长期饮用纯净水或低矿物质水会破坏人体的水盐代谢平衡机制,影响身体正常功能。多项为期一年的动物实验(主要在老鼠身上进行)发现,饮用蒸馏水或总溶解性固体(TDS)含量≤75 mg/L 的低矿水,会导致一系列代谢异常,如:饮水量与尿量增加、细胞外液容量升高、血清钠(Na)和氯(Cl)排出增多,形成电解质负平衡、红细胞体积下降、红细胞压积发生变化。
虽然实验中未发现蒸馏水会导致基因突变或影响性腺功能,但观察到其他异常生理反应,包括:三碘甲状腺原氨酸(T3)与醛固酮分泌减少,皮质醇水平升高,肾小球萎缩加重,血管内皮细胞肿胀影响血流,以及母鼠胎儿骨骼骨化程度下降。即便动物摄入的是营养均衡、热量充足的标准化饮食,也无法通过食物完全弥补水中缺失的矿物质。(食物无法补充饮用水中缺失的矿物质营养成分)
WHO的报告进一步验证了人体实验与动物实验结果之间的一致性,明确指出低矿物质水(TDS < 100 mg/L)会影响人体的水和电解质平衡,具体表现包括:
尿量增加(平均约20%),体液容量上升,血清钠浓度升高;
血清钾浓度下降;
体内钠、钾、氯、钙、镁等离子的流失加剧。
多个国家的动物研究与临床观察亦证实,水中矿物质的摄入效果远优于单靠饮食补充。例如,相比单纯通过食物摄入锌或镁,饮水中适量添加这两种元素的动物,其血清中对应矿物质水平显著更高。
基于实验数据及临床案例(如某些需静脉营养、肠道吸收功能受限的病人饮用经蒸馏水稀释的营养液后出现矿物质缺乏症),研究人员Robbins与Sly推测:低矿物质水的摄入本身就是加速矿物质流失的原因之一。
定期饮用低矿化度水所引发的影响多表现为渐进性的慢性隐性症状,也可能在特定条件下突然爆发。例如,剧烈运动后或一次性摄入大量低矿水,可能诱发急性低钠血症,甚至导致休克或昏迷。这类“水中毒”事件在饮用极低TDS的水时更易发生。也就是说水中TDS越低,发生急性水中毒的风险就越高。
2. 钙、镁吸收不足
尽管饮用水并非钙和镁的主要摄入来源,但从健康角度来看,通过饮水获取这两种矿物质的意义,远超过其在每日摄入总量中所占的比例。特别是在发达国家,膳食中本就普遍存在钙、镁摄入不足的问题,更无法弥补饮用水中所缺失的那部分矿物质,尤其是镁的缺口。
世界多个国家的流行病学研究持续指出,与硬水(钙、镁含量较高)相比,软水(矿物质含量较低,尤其是镁)显著增加了心血管疾病(CVD)的发病率与死亡风险。相关研究已被包括Calderon、Craun和Monarca等人在内的多篇综述性文献系统总结。
苏联舍甫琴科市的研究提供了关于饮用低TDS、低钙脱盐水(如石灰石过滤后的蒸馏水)对钙代谢影响的直接证据。结果显示,当地居民血液中钙、磷浓度降低,碱性磷酸酶活性下降,骨组织脱钙程度上升。这一影响在女性,特别是孕妇中尤为显著,并与其在当地居住时间呈正相关。
一项为期一年的动物实验也进一步证实了饮水中钙的重要性。实验中,老鼠虽然摄入充足的营养和盐分,但因饮用不同含钙浓度的脱盐水,仍表现出显著差异:饮用仅含5 mg/L钙的老鼠出现了甲状旁腺功能减退及相关代谢紊乱,即便相比之下,含钙浓度提高至25或50 mg/L的饮水,其作用仍无法完全替代足量矿物质水带来的正面效果。
总体而言,水中大多数化学成分的影响通常在长期暴露后才会逐渐显现。但钙,尤其是镁,对心血管系统的影响往往可以在数月内快速体现。因此,水中缺乏这两种矿物质,即便是在短期内,也可能对健康造成实质性的负面影响。
3. 人体所需重要物质和微量元素吸收受限
尽管饮用水(极少数例外除外)并不是人体获取必需矿物质和微量元素的主要来源,但它在营养摄入中的作用却不可忽视。尤其在现代社会,由于许多人的日常饮食中矿物质和微量元素摄入不足,即使饮用水中仅含有微量的相关元素,也可能在关键时刻起到保护作用。这是因为,水中的微量元素通常以游离状态存在,更容易被人体吸收;而食物中的微量元素往往与其他成分结合,吸收率较低。
动物研究也证实了水中微量元素对健康的重要性。例如,Kondratyuk 的一项为期六个月的实验表明,微量元素的摄入量变化可导致肌肉组织中相关元素含量相差高达6倍。实验将老鼠分为四组,分别饮用:a. 自来水;b. 低矿物质水;c. 添加正常量碘、钴、铜、锰、钼、锌、氟的低矿水;d. 添加这些元素10倍剂量的低矿水。
研究发现,饮用不含任何补充矿物质的纯净水对动物的造血系统产生了负面影响:与饮用自来水的老鼠相比,其红细胞中血红蛋白平均含量低19%;而与饮用矿物质补充水的老鼠相比,这一差异更为明显。
在人群中,俄罗斯一项基于生态学设计的流行病学研究也发现,长期饮用低矿化度水可能与多种疾病风险增加相关,包括:高血压、冠心病、胃及十二指肠溃疡、慢性胃炎、甲状腺肿、妊娠并发症,以及新生儿和婴儿的黄疸、贫血、骨折和发育障碍等。不过,这些研究尚无法明确究竟是水中钙镁含量过低,还是其他关键元素缺乏所导致这些问题,亦或与其他未知因素有关。
为进一步探究饮用水矿物质水平与健康之间的关系,Lute 在俄罗斯乌斯季伊利姆地区开展了一项大规模流行病学研究。研究涵盖了两个饮用水水质差异显著的地区,共调查了7658名成年人、562名儿童,以及1582名孕妇及其新生儿。
其中一地供水矿物质含量较低(平均TDS为134 mg/L,钙18.7 mg/L,镁4.9 mg/L,碳酸氢盐86.4 mg/L),另一地供水矿物质含量较高(平均TDS为385 mg/L,钙29.5 mg/L,镁8.3 mg/L,碳酸氢盐243.7 mg/L)。研究还监测了水中硫酸盐、氯、钠、钾、铜、锌、锰、钼等元素的含量。两地居民在饮食、环境、社会条件和居住时长等方面均无显著差异。
研究结果表明,饮用低矿物质水的地区,居民的甲状腺肿、高血压、缺血性心脏病、胃肠道疾病、胆囊炎和肾炎等疾病发病率更高。该地区的儿童生长发育迟缓、异常比例较高,孕妇更常出现水肿和贫血,新生儿的疾病发生率也显著上升。
综合研究数据,Lute认为:当饮用水中的钙含量在30–90 mg/L、镁含量在17–35 mg/L,总溶解性固体(TDS)含量约为400 mg/L(尤其是含有碳酸氢盐的水)时,相关疾病的发病率最低。
4. 导致食物中营养元素流失
使用纯净水或低矿物质的水进行烹饪,会显著导致食物中矿物质和微量元素的流失。研究表明,在蔬菜、肉类、谷物等食材的加热过程中,钙和镁的流失可高达60%,而一些微量元素损失甚至更严重,如铜达66%、锰达70%、钴高达86%。相比之下,使用硬水烹饪时,这类元素的损失大大减少,甚至有研究指出在某些情况下烹饪后食物中钙的含量反而增加。
由于人类所需的大部分营养物质来自食物,因此,用纯净水或低矿物质水进行烹饪或食品加工所带来的元素流失,对矿物质摄入总量的影响可能远远超过单纯饮用此类水的影响。特别是在当前很多人本身膳食结构就存在矿物质摄入不足的背景下,任何在加工环节导致营养流失的因素,都会对健康构成潜在风险。
5. 增加有毒重金属摄入风险
其一,低矿物质水的化学性质不稳定,具有较强的侵蚀性,容易从管道、储水罐、涂层、容器及管路配件中浸出金属和有机物,增强金属浸出能力;其二,缺乏钙和镁等元素的水,其在体内对有毒金属的“拮抗保护作用”减弱,更容易让毒素被人体吸收。
这种风险并非理论猜测,而是有真实案例支持。1993年至1994年间,美国共发生了八起饮用水中毒事件,其中三起为婴幼儿铅中毒,血铅浓度分别为15μg/dL、37μg/dL 和42μg/dL,远超当时10μg/dL 的安全上限。调查显示,铅源于水箱中铜质配件和铅焊接部位的浸出,而这三处供水系统均为低矿物质水。在两名血铅浓度最高婴儿的家庭厨房水龙头初次采样中,水中铅含量分别高达495μg/L 和1050μg/L,远超标准限值。
而钙和镁元素(尤其是钙)在体内具有一定的“抗毒性”,它们能通过以下方式减少有毒金属如铅和镉的吸收:与毒物反应生成不易被吸收的化合物;与毒物竞争肠道吸收结合位点。虽然这种保护机制并非绝对,但其生理意义不容忽视。饮用纯净水或低矿物质水的人群,在接触环境中有毒物质时,更容易受到负面影响,相较而言,摄入正常矿化度水的人群风险明显较低。
6. 细菌污染风险上升
在无消毒剂残留的情况下,所有类型的水源都可能受到细菌污染,包括处理后的饮用水和脱盐水。即使是反渗透等高效净水技术,也无法完全避免微生物的再生长。尤其在高温气候条件下,管道中水温升高、缺乏残余消毒剂,以及水体的腐蚀性增强,都可能导致细菌大量繁殖。
此外,低矿物质水与材料接触时更具腐蚀性,会加剧微生物的生长环境恶化。即便反渗透膜本身能够滤除绝大多数细菌,仍无法实现100%过滤,某些污染可能由膜损伤或系统渗漏引起。1992年,沙特阿拉伯曾记录一起由反渗透水引发的伤寒病爆发事件。
因此,几乎所有类型的饮用水(包括脱盐水)在处理后都必须经过消毒。多项研究(如Geldreich、Payment等)表明,许多家用净水设备在去除水中消毒剂残留的同时,也容易为非致病菌的再生长提供条件。例如,捷克国家公共卫生研究所对布拉格市面上的饮水产品测试发现,反渗透设备中常见的压力储水桶在缺乏消毒剂残留的情况下,极易发生细菌污染。
水中矿物质 对人体的健康重要性
自然界的水流经土壤和岩石时,会融入含量不等的溶解性矿物质,由此具备了硬度、碱度、盐度等独特性质。而人类在漫长的进化过程中,早已适应了水的这些天然特性。
进入工业化时代后,全球水资源污染与匮乏问题日益严峻,这推动着各类水处理技术不断发展。早期,人们采用混凝、沉淀、过滤、消毒等传统方法净化水质,这些方法并不会改变水的天然属性。到了如今,各种水质深度处理技术陆续研发问世,它们在有效去除污染物的同时,也将原水中的天然矿物质一并去除,使得水的天然属性被改变。 但是不容忽视的事实是,长期饮用纯净水并试图通过其他途径为身体补充营养素及矿物质的做法并不可取,唯有饮用天然水才最符合人体健康需求。
以健康的角度来说,水中天然的微量元素和矿物质是宝贵的营养和健康资源,因此水并非越“纯净”越好,应尽量保留对人体有益的天然元素,并去除有害成分。
从营养学角度分析,水中的矿物质可以满足人体每日矿物质需要量的10%-30%,而且比食物矿物质吸收快、利用率高。
从预防医学的角度来看,人体最佳的酸碱状态应该是轻度的代谢性碱偏多状态。因此,在当今不平衡膳食导致的食物酸化背景下,饮水中的天然碳酸氢盐是人体缓解慢性酸负荷压力、预防慢性疾病的宝贵自然资源。
总之,饮用水中的天然矿物质元素具有不可替代性,是人体无法通过其他途径有效获取的专属营养源。
拿声结语:纯净水、蒸馏水,缺乏人体所需矿物质,并非理想的饮用水!关注拿声国际,给您分享更专业的饮用水知识~
参考文献
[1]WHO《饮用纯净水的健康风险》全文翻译;发布日期:2020-10-10 | 来源:中国城镇供水排水协会
[2]健康饮水,中国人平衡膳食的重要组成,北京公共健康饮用水研究所公众号
[3]舒为群,喝出营养:解惑饮水、矿物质与健康[M]重庆: 重庆大学出版社,2023: 143.
[4]生命之源——水与营养[M]北京:北京师范大学出版社.
*原创文章转载请注明作者、出处*