純水機(jī)反滲透示意圖。
北京“最會(huì)喝水的夫婦”二十年不喝自來(lái)水的消息,宛如一石激起千層浪。在不喝自來(lái)水的背后,是對(duì)這些年來(lái)水污染愈發(fā)嚴(yán)重、自來(lái)水水質(zhì)下降的擔(dān)憂(yōu),也是對(duì)自身飲水健康的更多關(guān)切。
在對(duì)水質(zhì)的擔(dān)憂(yōu)下,一些家庭認(rèn)為直接飲用自來(lái)水不是一個(gè)好的選擇,家用凈水器便成了抵擋不健康飲水的一道屏障。大約從2001年起,家用凈水器就開(kāi)始在市場(chǎng)上占據(jù)一席之地,到如今更是品種繁多品質(zhì)各異,讓人難以選擇。
自來(lái)水能不能直接喝?經(jīng)過(guò)凈水器凈化后是否就能夠放心大膽飲用?“活性炭”、“超濾膜”、“反滲透”這些令人眼花繚亂的凈水原理孰優(yōu)孰劣?本期科技能見(jiàn)度帶您一同踏上“會(huì)喝水”之旅。
水質(zhì)堪憂(yōu)
目前自來(lái)水水質(zhì)最大的挑戰(zhàn)來(lái)自水源地,雖然從去年起新版《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)制實(shí)施,但目前我國(guó)市政供水系統(tǒng)還普遍存在二次污染問(wèn)題
自來(lái)水為什么不受信任?
在接受南方日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí),中國(guó)公眾與環(huán)境研究中心主任馬軍介紹,自來(lái)水的水質(zhì)主要受到三個(gè)方面的影響:一個(gè)是水源的質(zhì)量;二是自來(lái)水在制備過(guò)程中,自來(lái)水廠的技術(shù)水平;第三個(gè)是自來(lái)水輸送管道的維護(hù)和清潔。
馬軍認(rèn)為,目前自來(lái)水水質(zhì)最大的挑戰(zhàn)來(lái)自水源地。“現(xiàn)在由于水污染,水資源的短缺,中國(guó)很多地區(qū)水源地水質(zhì)受到了很大的威脅,原本清潔的水源地水質(zhì)下降。”
據(jù)了解,從天然(江、河、湖、井等)水制成生活飲用水,也就是自來(lái)水,出水水質(zhì)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》考核。
中國(guó)疾病預(yù)防控制中心水質(zhì)安全監(jiān)測(cè)研究室主任鄂學(xué)禮研究員在接受媒體采訪時(shí)表示,目前我國(guó)90%的水廠仍在采用上世紀(jì)初形成的傳統(tǒng)方法對(duì)水進(jìn)行處理,只能對(duì)物理污染和微生物污染進(jìn)行凈化處理,而無(wú)法對(duì)化學(xué)污染,諸如農(nóng)藥、殺蟲(chóng)劑、合成洗滌劑、重金屬及其他有害毒素進(jìn)行深度處理。
還有一個(gè)問(wèn)題是,自來(lái)水必須要加氯消毒,水中的一些小分子有機(jī)物與液氯結(jié)合后易形成有毒副產(chǎn)物,往往對(duì)人體有害。
從2012年7月1日起,我國(guó)開(kāi)始強(qiáng)制實(shí)施新版《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006),檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)從原來(lái)的35項(xiàng)增加到106項(xiàng),微生物制表、飲用水消毒劑使用指標(biāo)、毒理指標(biāo)等均有所增加。其中,消毒劑使用指標(biāo)中,補(bǔ)充了用氯消毒外的臭氧消毒和二氧化氯消毒。
新版國(guó)標(biāo)強(qiáng)制實(shí)施,為自來(lái)水的水質(zhì)加上了一道安全屏障。但馬軍的擔(dān)憂(yōu)是:現(xiàn)在全國(guó)能夠真正監(jiān)測(cè)100多個(gè)指標(biāo)的城市有限。
更重要的是,目前我國(guó)市政供水系統(tǒng)普遍存在二次污染問(wèn)題。自來(lái)水剛剛出廠的時(shí)候很安全,但是通過(guò)長(zhǎng)遠(yuǎn)的輸送管道會(huì)造成二次污染。
自來(lái)水流入住戶(hù)前,漫長(zhǎng)的管道經(jīng)過(guò)了復(fù)雜的地形和道路。有些管道年久失修,老化、生銹、材質(zhì)不達(dá)標(biāo)。高樓供水過(guò)程中,自來(lái)水在水箱、水塔里停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng),水中余氯消失,微生物滋生,且水箱長(zhǎng)期不清洗,都造成了水龍頭里流出的自來(lái)水重金屬、有機(jī)物等超標(biāo)。
有調(diào)查顯示,我國(guó)城市供水管網(wǎng)質(zhì)量堪憂(yōu),不符合國(guó)標(biāo)的灰口鑄鐵管占50.80%,普通水泥管占13%,鍍鋅管等占6%。僅2000年至2003年,中國(guó)184個(gè)大中城市管網(wǎng)水質(zhì)就發(fā)生過(guò)4232次二次污染事件。
馬軍介紹,在歐美很多城市,拿杯子接自來(lái)水直接就可以喝,在中國(guó)通常要把自來(lái)水煮開(kāi)了再喝。家庭取用水時(shí)燒成開(kāi)水可殺死微生物污染,但卻無(wú)法去除有機(jī)污染物和重金屬離子。
“桶裝水的口感會(huì)好一些,但是它在制備的過(guò)程中間,也有多個(gè)環(huán)節(jié)有可能受到污染,有的時(shí)候這種影響很?chē)?yán)重。”馬軍表示。
調(diào)查顯示,桶裝水的微生物含量隨時(shí)間增長(zhǎng)變化明顯,飲用5天后,衛(wèi)生狀況急劇下降,第7天合格率只有20%,到第10天時(shí),所有檢測(cè)的桶裝水,菌落總數(shù)全部超標(biāo)。
在自來(lái)水水質(zhì)堪憂(yōu)的現(xiàn)狀下,隨著人們飲水安全意識(shí)的增強(qiáng),家用凈水器產(chǎn)品“乘虛而入”,在市場(chǎng)上越來(lái)越受歡迎。
四大主力
家用凈水器主要運(yùn)用的是膜分離技術(shù),按照過(guò)濾程度,凈水器可以分為粗濾(活性炭吸附)、超濾、納濾和反滲透四類(lèi)由粗到細(xì)的過(guò)濾模式
近十年來(lái),家電市場(chǎng)上各種品牌型號(hào)的凈水器一擁而入,打出各種陌生概念,一時(shí)間“亂花漸欲迷人眼”。
中山大學(xué)環(huán)境工程系副教授孫連鵬向南方日?qǐng)?bào)記者介紹,目前市場(chǎng)上凈水器五花八門(mén),按照過(guò)濾程度,凈水器可以分為粗濾(活性炭吸附)、超濾、納濾和反滲透四類(lèi)由粗到細(xì)的過(guò)濾模式,“主要運(yùn)用的還是膜分離技術(shù),比如超濾膜、納濾膜和反滲透膜等。”
活性炭?jī)羲饕灶w粒活性炭、粉末活性炭或壓縮活性炭為凈水介質(zhì),由于其發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)造成高的比表面積,能吸附多種有機(jī)物質(zhì)及有害的重金屬,能去除水中致嗅物質(zhì)。市面上,80%以上的凈水器以活性炭過(guò)濾器為主。
活性炭過(guò)濾器經(jīng)常與其他各種過(guò)濾器組合使用,以增強(qiáng)凈水效能。如在活性炭過(guò)濾器前置KDF(銅鋅合金)過(guò)濾器以去除水中余氯,并抑制細(xì)菌繁殖;或前置纖維過(guò)濾器或聚乙烯或聚丙烯多孔濾筒,以去除水中懸浮物;還有滲銀活性炭過(guò)濾器,銀離子的作用能起到消毒作用;還有加裝紫外殺菌及臭氧發(fā)生器這些殺菌器的活性炭?jī)羲鞯取?/p>
超濾凈水器則使用了超濾技術(shù),通過(guò)膜表面的微孔結(jié)構(gòu)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行選擇性分離。當(dāng)自來(lái)水在一定壓力下流經(jīng)膜表面時(shí),小的水分子透過(guò)膜,而大分子物質(zhì)則被截留。
超濾凈水器能截留細(xì)菌、大分子、膠體等。目前,家用超濾凈水器仍然是以活性炭加超濾膜組合使用為主。
納濾凈水器則采用了納濾膜,可能截留相對(duì)分子質(zhì)量數(shù)百至2000左右的物質(zhì),可去除水中大部分硬度和一定的鹽。家用納濾凈水器一般與活性炭連用,進(jìn)水壓力要求大于3兆帕。
采用反滲透技術(shù)的凈水器又被叫做純水機(jī),因?yàn)樗a(chǎn)生的是純凈水。反滲透技術(shù)是從20世紀(jì)60年代開(kāi)始迅速發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù),是當(dāng)今最先進(jìn)和最節(jié)能有效的膜分離技術(shù),主要應(yīng)用在工業(yè)上,現(xiàn)在也開(kāi)始越來(lái)越多地運(yùn)用于民用凈水器中。
純水機(jī)的凈水原理是在高于溶液滲透壓的作用下,只有水分子和比水分子小的礦物質(zhì)能通過(guò)反滲透膜并保留下來(lái)。反滲透膜的膜孔徑非常小,僅有10埃米左右,因此能夠有效地去除水中的溶解鹽類(lèi)、膠體、微生物、有機(jī)物等,去除率高達(dá)97%—98%。反滲透凈水器對(duì)水壓要求較高,要求大于5到8兆帕,所以都會(huì)自帶增壓泵。
為了規(guī)范凈水家電市場(chǎng),從2010年起,有關(guān)部門(mén)接連推出了一系列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。2010年4月,《家用和類(lèi)似用途飲水處理裝置通用要求》和《家用和類(lèi)似用途引用水處理內(nèi)芯通用要求》兩項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布。
2011年4月,我國(guó)又正式施行了直飲機(jī)、家用和類(lèi)似用途超濾凈水機(jī)、家用和類(lèi)似用途反滲透凈水機(jī)3個(gè)水產(chǎn)品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)除統(tǒng)一規(guī)定了這3類(lèi)產(chǎn)品的術(shù)語(yǔ)、分類(lèi)及型號(hào)命名等基本情況外,還首次對(duì)直飲機(jī)和凈水機(jī)的質(zhì)量要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則等作出了具體規(guī)定。
上海市虹口區(qū)疾病預(yù)防控制中心曾針對(duì)這幾種凈水方式做了實(shí)驗(yàn)檢測(cè),結(jié)果于2011年9月發(fā)表在《職業(yè)與健康》雜志上。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),這4種常用家用凈水器總體的凈水效率比較,活性炭加反滲透最好,僅用活性炭最差,納濾優(yōu)于超濾但不及反滲透。
實(shí)驗(yàn)表明,活性炭主要對(duì)有機(jī)物指標(biāo)有一定的去除效果,但隨著通水量的增加,去除效率下降非常快。有超濾膜的凈水器對(duì)渾濁度、細(xì)菌等有明顯的去除作用,但同樣失效很快。
有納濾膜的凈水器除了對(duì)小分子如金屬指標(biāo)等不能去除外,對(duì)其余指標(biāo)都有顯著去除效果。反滲透膜幾乎對(duì)所有的指標(biāo)均有較強(qiáng)的去除率,產(chǎn)出的水接近純水,幾乎不含有任何礦物質(zhì),而且隨著時(shí)間增加,去除率沒(méi)有明顯的下降。
實(shí)用困惑
選擇什么樣的凈水器需要根據(jù)實(shí)際情況加以靈活選擇,而比起這些產(chǎn)品本身原理性的缺陷,更值得注意的或許是產(chǎn)品買(mǎi)回家后的安裝使用和維護(hù)
使用反滲透技術(shù)的凈水器既然功力最為強(qiáng)大,是不是反滲透的凈水器就是最好的?很難說(shuō)。
如果不考慮質(zhì)量問(wèn)題,這四種凈水器,各有各的特點(diǎn),選擇什么樣的凈水器,也需要根據(jù)實(shí)際情況加以靈活選擇,并不是去除異物的能力越高就越好。
水中含氯、異味較重、有機(jī)物含量較多的自來(lái)水,可選購(gòu)活性炭載量較多的家用凈水器。因?yàn)榛钚蕴繉?duì)水中的余氯、異味有強(qiáng)力吸附作用,對(duì)有機(jī)物有明顯的去除效果。但如上述實(shí)驗(yàn)表明,活性炭的局限也很明顯,一般與其他的凈水設(shè)備配合使用。
一家國(guó)際知名凈水品牌的廣州區(qū)負(fù)責(zé)人告訴南方日?qǐng)?bào)記者,超濾膜不能去除水中的余氯和污染化合物。而反滲透凈水機(jī)出水率較低,一般最高出水率只有8%—10%,凈化一杯自來(lái)水需要排掉兩三杯的廢水,凈水成本較高,很浪費(fèi)自來(lái)水。
而且,純水機(jī)在帶走雜質(zhì)的同時(shí),也帶走了水中對(duì)人體有益的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。國(guó)外有關(guān)研究表明,長(zhǎng)期飲用純水的人,其“心腦血管疾病”發(fā)病率明顯升高,特別是兒童和老年人不宜長(zhǎng)期只飲用純水。
“一般是在重金屬超標(biāo)地區(qū)或水質(zhì)較硬地區(qū)有必要使用反滲透凈水。反滲透凈水可能是目前日常生活飲水中最安全的水,但不是最健康的水。”民族衛(wèi)生協(xié)會(huì)下的健康飲水委員會(huì)專(zhuān)家馬錦亞說(shuō)。
比起這些產(chǎn)品本身原理性的缺陷,更值得注意的或許是產(chǎn)品買(mǎi)回家后的安裝使用和維護(hù)。從上門(mén)測(cè)試水質(zhì)、設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試到跟蹤回訪、維護(hù)檢修、定期返廠更換濾料等,都關(guān)系到購(gòu)買(mǎi)者的切身利益。如果使用不當(dāng),它們的凈化作用得不到體現(xiàn),反而可能形成再次污染,對(duì)人體造成危害。
上述品牌負(fù)責(zé)人表示,凈水機(jī)濾芯會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)期使用逐漸被過(guò)濾雜質(zhì)堵塞,所以應(yīng)及時(shí)更換。如長(zhǎng)時(shí)間不更換濾芯,會(huì)導(dǎo)致出水越來(lái)越小。濾芯被污染也會(huì)成為必然。“一般一個(gè)活性炭濾芯最多使用1—1.5年就需要更換”。
孫連鵬笑稱(chēng),自己雖然是研究水處理的,但他自己喝水并不使用凈水器,“廣州的自來(lái)水水質(zhì)還可以,燒開(kāi)了就可以喝。”
相比自來(lái)水中相關(guān)指標(biāo)超標(biāo),孫連鵬認(rèn)為更應(yīng)該關(guān)注的是水質(zhì)過(guò)硬的問(wèn)題。他介紹,我國(guó)北方地區(qū)水質(zhì)硬度高,南方的一些石灰?guī)r地區(qū),水中鈣、鎂離子含量也較高,容易結(jié)垢,處于硬水地區(qū)的家庭可以考慮購(gòu)買(mǎi)軟水機(jī)。
軟水機(jī)采用離子交換技術(shù),主要目的是提高生活用水的質(zhì)量,軟化的水洗衣服較不傷衣服,燒水也更少結(jié)出水垢。但凈出的水是生活用水,不宜直接飲用。
選用凈水器需要根據(jù)市政自來(lái)水的水質(zhì)情況,畢竟凈水器都是在自來(lái)水的基礎(chǔ)上進(jìn)行的凈化。“呼吁自來(lái)水相關(guān)的部門(mén)和企業(yè),能夠加大信息公開(kāi)力度,將水質(zhì)監(jiān)測(cè)的情況更多地全面地向社會(huì)公布。”馬軍說(shuō)。