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話說硬度和水垢
點擊數:4575 發表時間:2016-05-25
一.什么是硬度和水垢? 水的總硬度指水中鈣、鎂離子的總濃度,以每升水中碳酸鈣的毫克數表示。總硬度分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度兩種。碳酸鹽硬度是指由鈣、鎂的碳酸氫鹽Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2所形成的硬度,還有少量的碳酸鹽硬度,碳酸氫鹽硬度經加熱之后分解成沉淀物從水中除去,故亦稱為暫時硬度。非碳酸鹽硬度是指由鈣、鎂的硫酸鹽、氯化物和硝酸鹽等鹽類所形成的硬度,這類硬度不能用加熱分解的方法除去,故也稱為硬度,如 CaSO4、 MgSO4、 CaCl2、 MgCl2、Ca(NO3)2、Mg(NO3)2等。 暫時硬度較高的自來水經煮沸后會有白色碳酸鈣析出或水表面有“白蒙蒙”,即人們所說的水垢,可以漂浮或沉積在水底,日積月累也會附著在容器的內壁。硬度的自來水經煮沸后不會有白色碳酸鈣析出或“白蒙蒙”的存在。 凡是自來水都存在不同程度的硬度,寧都縣自來水的硬度屬碳酸鹽硬度。主城區以梅江河水源為主的自來水硬度較低,自來水經煮沸后形成的水垢較少。 二、水質標準對硬度的規定 世界衛生組織(WHO)沒有制定飲用水中硬度的基于健康的準則值。 對水硬度的公眾可接受程度各社區間可能有很大差別,取決于當地條件,特別是是消費者是否注意到硬度的變化。 鈣離子的味閾為100 mg/L-300 mg/L,取決于與它結合的陰離子,鎂離子的味閾可能低于鈣,某些情況下,消費者可耐受水的硬度超過500 mg/L。 根據我國各地的調查,飲用水的硬度一般都不超過425 mg/L(以CaCO3計),而人們對該硬度的水反應不大。[1] 生活飲用水硬度標準的國際比較
從以上國家和地區以及WHO對總硬度指標的要求來看,美國(EPA)、歐盟(原歐共體EC)沒有將硬度指標列入飲用水標準(準則),世界衛生組織飲用水水質標準第2版(1993)也已將總硬度指標從原標準中刪除,我國及部分發達國家基于感官和公眾對硬度指標的接受程度以及硬度對輸配水系統的影響制定了硬度水質指標,且我國國標以及其它發達國家的水質標準中基本上都將硬度指標列為一般化學性指標類,而不是對健康有影響的主要水質控制指標。 三、硬度對健康的影響 我國《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)標準的制定原則是保證終身飲用安全。世界衛生組織定義,所謂“終身”是按人均壽命70歲,每人每天飲水2升計算。“安全”是指終身飲用不會對健康產生危害。 美國馬丁·福克斯博士所著《長壽需要健康的水》一書中直截了當地指出健康的水的標準是:含有一定的硬度(理想是170mg/L左右),要有一定量的溶解性總固體(理想是300mg/L左右)和PH值偏堿性(在7.0以上)。[2] 水的硬度對人們健康的危害至今還未見報道,相反國內外有研究表明自來水硬度高與心血管發病率低有關。 美國約瑟華I.巴茲勒、溫克勒G.威葆格、J.威廉.依萊 合著的《飲用水水質對人體健康的影響》一書對硬度和健康是這樣說的: “飲用水硬度可以防治心血管病的一個原因是因為這些礦物元素可以補充維持心臟和血管正常功能的成分。在這方面,鎂的作用越來越受關注。人體的許多日常功能都需鎂的參與,神經和肌肉細胞需要鎂以維持其細胞膜鞘的正常功能來維持電信號的傳遞。鎂濃度低還可能導致心跳不正常,脈搏紊亂,血管痙攣,關鍵器官供血不足,在這種情況就可能發生心臟病甚至猝死。” “水的硬度中另一種有助于減少心臟病和中風的元素是鈣。一些研究表明在防治心血管病方面,飲用水中的鈣和鎂有相同的作用。但與鎂不同,鈣的作用是間接的。”[3] 飲用水中的鈣可以減少心臟病和中風的機理在于鈣對高血壓的影響。一些研究發現鈣的攝入量低導致血壓升高;相反,如果通過飲食補充足夠的鈣,高血壓病人的血壓得到降低。目前對鈣降低血壓的機理還不清楚,但有一點是清楚的,即鈣對血管壁的肌肉細胞的收縮性有很大的影響。 無論如何,目前關于飲用水硬度與心血管病的關系的研究結果已足以說明有必要進一步進行這方面的科學研究。 一些研究發現終身維持對鈣的高攝取可以保持骨組織的密度、減少骨折的發生,可是目前還沒有專門研究飲用水中的鈣對維持人體終身鈣平衡的貢獻,但有理由相信,在那些鈣的攝取量不太清楚或者其它因素導致骨質疏松容易發生的地區(如冬季時間較長而陽光不足的),從飲用水中攝取足夠的鈣就顯得尤其重要。 腎結石是指一些在腎上生長的鈣化顆粒。有腎結石的病人往往痛苦難堪。除了引起疼痛外,腎結石還引起感染和腎組織損傷。 “人們憑直覺并且也是合乎邏輯地推測,如果減少每天鈣的攝取量(包括通過飲水攝取的鈣),腎結石的發病率就會減少,但實際情況并不如此,美國飲用水硬度高的地區腎結石的發病率比硬度低的地區低。這一發現也在世界其它地區得到證實,如斯堪的納維亞和日本。” “這一發現與人的直覺相反,而且到目前為止還沒有十分合理的解釋,但也有一些解釋似乎是有道理的。例如一種說法是硬水中除了鈣還有其它一些物質對腎小球的過濾作用有影響,因此使尿液鈣的排出量低。還有一種說法是由于硬水中的鈣的含量高,因此刺激腸道排出的鈣比通過腎組織排出的鈣要多,從而減輕了腎的負擔。無論何種解釋,重要的一點建議是:為了避免腎結石的產生應該多喝水(每天超過兩升)以維持尿液的稀釋度,而且不用擔心飲用水中礦物元素的含量。”[4] 還有很多資料和研究均揭示: 飲水的硬度特性與心血管疾病(心臟病、高血壓和中風) 以及少數幾種其它疾病之間具有明顯的統計學聯系。已有報告證明,心血管疾病與飲水的硬度含量呈逆相關, 或者說與水的軟化程度呈正相關。美國和加拿大的研究證明, 飲用極軟水的人群中, 修正年齡的心血管病的死亡率, 比飲用硬水的人群高15 %~20 %。英國報道的這種差異可能高達40 %。 同時,硬度低于100mg/L的軟水,還會增加管道的腐蝕,導致水中含有重金屬,如銅、鉛和鋅等,所以,水中硬度過低并不好。當然也不是說水中硬度越高越好,雖然水的硬度在國家標準值以內對人的健康是安全的,但是硬度偏高的水也會引起用戶感官不快或口感欠佳。因此,對人體來說,一般認為硬度適中的水是理想的水。 四、怎么使用硬度偏高的自來水 為了減少開水中的水垢,建議大家用來燒水的容器不要經常清洗,因為沉淀在容器壁的水垢對開水中的白色沉淀有吸附作用。建議你每3個月、甚至半年使用除垢劑清洗一次,好不要過于頻繁。每一次燒開水后可以先靜置一會兒(1分鐘左右),待基本沉淀后再緩慢地加入保溫瓶,過快會激起沉淀物,同時將壺底的沉淀物另行倒掉。 如果對水的感官和口感要求較高,目前市場比較成熟的家庭軟化水技術有兩種,一種是應用多的反滲透技術,通過RO反滲透膜可以去除鈣、鎂離子(超濾膜不能去除),但反滲透處理后的水近似于純水,把對人體有益的物質也一同去除,并不是健康的水。另一種是離子交換法,通過樹脂中的鈉離子和水中的鈣、鎂離子進行離子交換達到軟化水的目的,但是對置換出來的鈉離子濃度不能超過國家標準規定的200mg/L,且離子交換過程是一個周期運動,去除效果不如反滲透穩定,樹脂需要再生和較好的日常維護。可以根據個人的情況進行選擇。 參考文獻: [1]GB5749-2006《生活飲用水衛生標準》釋義,中國標準出版社 [2]《健康的水》【美國】馬丁˙福克斯博士 著,羅敏、周蓉譯,中國建筑工業出版社出版 [3]、[4]《飲用水水質對人體健康的影響》【美國】約瑟華I.巴茲勒、溫克勒G.威葆格、J.威廉.依萊合著,劉文君譯,中國環境科學出版社出版 |