Water Day！终于看到了史上最全的净水方法！

　　我们的美丽蓝色星球，因其表面71%的水覆盖率，得以孕育生命。四大文明古国，都是建立在河川台地附近，因为

　　上善若水，利万物而不争，却未得到人类应有的保护。为解决日益严峻的淡水资源缺乏问题，自1993年起，联合国确定每年3月22日为 “ World Water Day（世界水日）”，推动对水资源进行综合性统筹规划和管理。

　　烧水煮沸是一种古老而有效的消毒方法，但要真正达到效果必须具备两个条件，一个是作用的温度，另一个是作用的时间。水中不同的病原体有着不同的耐热度，你永远不知道水中含有什么细菌，所以最好把它们都视作最耐热的细菌处理。

　　在零海拔地区，水的沸点是100℃。因此水烧沸5分钟即可；在海拔4000m的地区，水的沸点降低到86.8℃，必须煮沸20分钟才能达到消毒目的。

　　但是，烧水煮沸只能去除水中的微生物，它既不能去除悬浮物，也不能去除我们在上一期文章中讲到的重金属、农药等有害物质。

　　消毒剂可以杀死微生物，进而防止病菌传播。但是，亦正如前文（水形物语不会告诉你，水里究竟有什么……）所讲，使用消毒剂前必须对水进行过滤处理，否则消毒效果会大打折扣，水越浑浊，消毒效果越差。常见的消毒剂如下：

　　氯及氯制剂是目前全世界使用最广泛的水处理剂。氯溶于水后生成次氯酸，具有强氧化性，使病原体中的蛋白质、RNA和DNA等物质释出，失去活性。如果在使用生水时味道太过刺鼻难闻，可以去药店购买脱氯剂将氯降解掉，归还水原来的纯净味道。

　　氯化消毒有快速起效、使用简单、应用广泛等优点，但氯与水中的有机物反应后，产生副产物具有一定的突变性和致癌性。此外，它无法长期起效，氯化消毒后的水在储存过程中可能会被再次污染。

　　和氯一样，碘也是一种卤族元素（所有的卤族元素对人体都不安全），氧化性弱于氯，但稳定性更长，但比氯有相对较长的保质期。由于碘作为消毒剂是被用在英国和美国的军队中，所以它目前更多的是以药片的形式被用在盎格鲁撒克逊地区（Anglo-Saxon）。

　　碘消毒最大的缺点就是它刺鼻难闻的味道，碘蒸气亦会刺激粘膜。若摄入碘过多，还会造成甲亢疾病。因此，在用碘进行消毒后，最好再用活性炭进行二次消毒。

　　银离子具有氧化作用，在日常生活中常用于杀菌消毒，是和烧水煮沸一样悠久的水消毒方式。银离子消毒的起效稍慢，但它的长期平衡能力却很出众，可以长达六个月的抑制细菌增长。采用银离子进行消毒的水不仅适合营地及船只储水，更适合市政保护和灾后救援时的存水。

　　担心银中毒？不必担心，其实银是人体组织内的微量元素之一，微量的银对人体是无害的。根据WHO发布的《世界卫生组织饮用水质量指导标准》，银离子浓度低于0.1ppm的饮水不会人体造成不良影响。（ppm是溶液溶质质量分数的一种表示方法，1升水溶液中有1毫克的溶质，g/m3或mg/L）

　　1840年，德国化学家发明了臭氧消毒技术，并从1856年开始用于水处理消毒行业。臭氧消毒，既古老又崭新。臭氧灭菌的速度和效果是无与伦比的，它的强氧化性使得它在消毒、脱色、除味方面具有广泛应用，在进行水处理时几乎能够杀水中一切对人体有害的物质。但是，臭氧消毒仍具有成本高昂、腐蚀管道、反应物使水浑浊、产生致癌物等缺点。

　　紫外线杀菌消毒可利用高效率高强度的UVC波段紫外光照射水，破坏其中病原体的DNA或RNA分子结构，达到杀菌消毒的效果。由于它是一种物理方法，不会向水中引入新的物质，也不会因为化学反应产生对人体有害的副产物。但问题在于，它一方面没有容易检测的残余性质，处理效果不易迅速确定；另一方面，它没有持续消毒能力，可能存在微生物的光复活等问题。

　　化学方法可以杀死病菌，但无法把它们从水中去除，通过微过滤器等物理方法可以把它们从水中过滤走。在采用微滤进行过滤时，水分子因其较小的体积，可以直接通过过滤器，而那些微粒和病原体可以被滤芯表层拦截。细菌和原生生物都是饮用水中最常见的微生物。为了去除水中最常见的细菌，小于0.2微米的孔径的微过滤器是必需的。

　　可行的过滤媒介包括陶瓷、玻璃纤维和塑料。陶瓷滤芯的好处是，它们可以被清洁反复使用几次。玻璃纤维滤芯的好处是它灵活性高，它允许折叠，在有限空间内有着巨大的过滤表面，有着极好的污染物吸收能力。

　　水中所有的污染物都可以被活性炭吸收，需要被去除的物质与活性炭接触，被其表面吸附。活性炭可以是松散的无定型碳，也可以是排列规整的晶体碳。前者能提供更长的接触通道来吸收污染物，后者的高密度结构能更密集的进行吸附。但活性炭表面会达到其饱和极限，饱和速率不一，或快或慢，这取决于水中污染物负载量。

　　雨水会吸收空气中的二氧化碳，这种微酸雨浸入泥土中，溶解掉岩石层中的钙（calcium）和镁（magnesium）等元素，成为硬水。通过离子交换可以最大限度地减小这些物质的含量。此类净水设备的滤筒包含带有盐离子的小珠子，当水通过筒时，钙离子和镁离子与盐离子交换。但是这种方法仅用于解决水硬化的问题，不会消除任何细菌，需要定期更换以防止细菌生长。

　　在公共水供应网络中，处理后的洁净饮用水通过网络形式分配到家家户户。这个供应网络中的水在高压下流通，低温且得到远离阳光的保护。当水到达家庭时，情况正好相反。它们受到平行的热水管道的影响，水温上升，细菌滋生。对储存水进行长期净化，不得不依赖银离子。

　　从古罗马时期开始，银离子就被用于旅途中存水。当银离子以药片或者药水的形式被加入到水中时，它可以长期防止饮用瓶或者水箱中的再次污染，甚至可达六个月。

　　但是，Katadyn已经给出了自己的解决方案：survivor 06 手动海水淡化器。目前已被多家航空公司采纳，作为应急救生装备全线装配。

　　作者简介：Burkhard Rieke M.D.（德国杜塞尔多夫医院内科及热带医学专科医生）