现代的人类社会，自来水可谓家喻户晓、无人不知。然而，鲜有民众知道自来水是怎么生产出来的。如果不是清华大学研究人员，于2016年4月在世界顶尖的“水研究”杂志发表了一篇题为“中国大陆饮用水系统中存在亚硝胺及其前体物”的学术文章最近被炒的沸沸扬扬，相信很少有人关注自来水中的消毒副产物，及其对人类健康的负面影响。
一篇学术论文，之所以引起广泛关注，原因是南方周末等媒体把科学的论文转化为科普的文章，称“一项历时3年多，覆盖全国23个省、44个大中小城市和城镇，从出厂水、用户龙头水到水源水，针对饮用水中亚硝胺浓度和种类的科研调查已确认，在自来水中检测出9种亚硝胺类物质，其中亚硝基二甲胺（NDMA）的浓度最高”，并说这些污染物像极了当年空气污染中被忽视的PM2.5。
上述报道引起轰然大波，公众一片哗然。但随后不久，舆论开始倒向另一个极端，有多位专家出来辟谣说，亚硝胺仅仅是2A类致癌物质，自来水中虽已检出，但浓度极低，不必惊慌，对人类健康的影响可以忽略不计，自来水可以安全无忧地饮用。
就此，笔者不敢苟同，原因有三：
- 一是那些专家忽略了水中低浓度的致癌物在生物体中的浓缩富集作用及其放大效应；
- 二是自来水消毒产生的副产物远远不止清华大学研究人员在那篇文章中所列的9种亚硝胺类物质。事实上，能被检出的消毒副产物达数百种，范围极广，许多氯代消毒副产物的致癌风险更是不容忽视；
- 三是自来水中，虽然每种致癌的消毒副产物其检出的浓度可能都在安全阀值以下，但不同的污染物在水中共同存在时会发生协同效应，其毒性会成百上千倍地增强，对人类健康危害极大。
鉴此，笔者撰写这一科普文章，旨在说明自来水中消毒副产物产生的原因，及其对人类健康的危害。
自来水可被定义为“通过水处理厂净化、消毒后生产出来的符合相应标准的饮用水。” 注意这一定义包含二个关键词：一是净化、二是消毒。
先说净化。自来水的水源既有来自江河湖库的地表水，也有从深井抽出的地下水。自来水厂的标准净化工艺是絮凝、沉淀与过滤三个步骤。应该说，早年的地下水抽出地面之后，肉眼所见，多数澄清透明，净化处理的工艺相对简单，甚至絮凝、沉淀的步骤都可以省略，只要经过简单的过滤，即可达成净化的目的。
地表水的情况比较复杂，来源不同，水质会有差异，水体的浊度也可能随季节与地域发生变化；但经过自来水厂的三步净化工艺之后，得到的水，清澈透明，水中的泥沙、粘土、胶体等物理性污染均被去除。
然而，由于人类的活动，特别是现代工农业生产与城乡建设的迅猛发展，无论是地表水、还是地下水都遭到了一定程度的污染。在进入水体的污染物中，有机物的增加最为明显，但自来水厂常规的三步净化工艺却难以去除水中溶解的有机物，这是目前自来水厂净化工艺的最大缺陷。
再说消毒。经过净化处理的水，尚不能直接饮用，因为肉眼看不见的微生物污染与化学微污染仍在水中，前者是水源性疾病传播的罪魁祸首。历史上发生的多起造成严重社会问题的伤寒、霍乱、肝炎等传染病事件，归根结底，均与饮用水中的微生物污染密切相关。
因此，防止因致病微生物引发的介水性传染病成为自来水厂的当务之急。消毒工艺由此而生，成为自来水生产过程中的一个重要环节，用以杀灭自来水水源中经三步净化工艺后仍留在水中的细菌、病毒及其它致病微生物，从而确保饮用水的微生物安全学指标。
自来水消毒的核心是消毒剂的选择。时至今日，综合考虑杀灭病原微生物的效果、经济与技术的可行性、控制和检测的难易程度、消毒剂在水中的停留时间及其对水质感观性状的影响等多方面因素之后，全世界绝大多数的自来水厂仍然采用氯作为消毒剂。
而且，为了避免自来水在离开水厂到达用户的终端水龙头之前的管网免遭微生物污染，世界各国均颁布标准规定，自来水厂必须确保输送到用户末端仍应保证自来水含有一定量的余氯，这就是民众经常在自来水终端打开水龙头会闻到氯味的原因。
而为了保证输水管网涵盖的所有末端自来水仍然含有余氯，考虑到管网输水过程中氯的损失，自来水厂的出厂水的氯含量通常更高。结果，越靠近自来水厂的居民，他们家中的自来水含氯量会越高。
自来水用氯杀菌消毒，是因为氯能穿透细胞壁，氧化酶系统，使其失去活性，进而使其生命活动发生障碍而死亡。不过，科学家同时指出，氯对其他生物体细胞、人体细胞也有严重的危害。因此，自来水中残留的氯对人类健康的影响不容忽视。
更为严重的是，氯消毒在杀灭水中病原微生物的同时，还会与水中的有机物反应，产生一系列的消毒副产物。水中的有机物含量越高，氯投加量越大，接触时间越长，产生的消毒副产物会越多。
如前所述，自来水的源水经过常规的三步净化处理，水中的有机物难以去除，结果，加氯消毒处理时，有机物会与氯反应形成三氯甲烷、二氯乙酸、亚硝胺等各式各样的消毒副产物，它们的致癌性早在上世纪七十年代即已被证实。随后，流行病学家通过统计分析也发现多种癌症的发病率和自来水氯消毒的量之间有潜在的相关性。这进一步佐证了自来水氯消毒的危害暨对人类健康的负面影响。
美国健康营养学专家马丁博士指出，人类如果能够免遭自来水的消毒副产物危害，其寿命可能延长20-30年。美国生物化学家施瓦茨博士则认为，氯加入自来水中就象启动一个定时炸弹，癌症、心脏病、动脉硬化、早衰等疾病都是饮用氯消毒处理的自来水造成的；他相信，如果是现在首次提出用氯作为自来水的消毒剂，美国的FDA绝对不会予以批准。
然而，当今世界、迄今为止，尚未找到比氯更好的自来水消毒方式。因此，目前国际上绝大多数的水处理厂仍然选择氯作为自来水的消毒剂。现在国际上主流的观点仍然认为，为了降低消毒副产物而取消或降低氯消毒是不可取的，因为目前还没有获得比氯消毒更好的控制介水性病原微生物引起的传染病流行的方法。两害相权、缓急有别，传染病快速传播，而致癌却是一个渐变的过程。
尽管如此，许多专家坚持认为，要确保自来水饮用的安全性，关注消毒副产物的致癌性必须摆在控制介水性传染病同等重要的位置。特别是针对源水普遍受到有机物污染的发展中国家，采用氯消毒会产生更多的消毒副产物，危害人类健康，因而如何确保饮用水化学安全性与微生物安全性相统一是关系国计民生的一件大事。
综上所述，笔者建议：在目前绝大多数自来水厂仍然采用氯作为消毒剂的情况下，选择末梢把关、终端净水，是降低致癌风险、保护生命健康的最佳途径。当然，终端净水应该选择节能环保、没有二次污染、不会产生废水的净水装置；而且，这类装置所选用的净水技术必须能够在保留水中天然存在的有益矿物质的前提下，有效去除消毒副产物与水中的其它化学微污染，从而确保自来水的饮用安全与健康。
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（作者膜技术专家蓝伟光是在新中两地学术界都有相关任职。）
