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後宮淨水記:這水竟然有毒?別怕,濾個水就沒事了

本文由益之源贊助,泛科學企劃執行

  • 文/李赫

這日,太醫照例進宮中替娘娘診平安脈。但見娘娘身體康健、臉色紅潤,對著娘娘身旁的小宮女交代了幾句平時保養的注意事項,原本就是熟慣了的流程,太醫行了禮即盤算著告退。

但見娘娘的臉色和悅:「勞煩太醫了,新春的貢茶剛剛分派份例,兄長並於終南山新得泉水一處,今早剛剛也送了進來。請太醫一同品茶吧。」,這太醫原本極嗜品茶是眾人皆知之事,聞言只妥妥謝了恩,等著品好茶。

娘娘並非精擅茶道之人,只吩咐了身旁的宮女好好沏茶。

客氣接過了茶水的太醫欲言又止「這個茶……」。

喝個茶,難道也被暗算了嗎?圖/pixabay

娘娘反而緊張了起來:「這茶可有不妥?我想著是慣常的份例,也就沒有特意著人探看,該不會反而遭了哪個黑心的毒手。早知道就不該太輕信了這些奴才,這宮裡頭的人情來往……以下腦補一千字內心戲。」

「茶是好茶。」太醫掐著娘娘一串未完喘氣的空檔插話:「是水有不妥。」他讓娘娘指使宮女將所謂的「泉水」提進來。

「可……可那是兄長送來的啊!怎麼可能有差錯,莫不是家裡人居然讓人插了奸細,這該怎麼可好?」娘娘揪著小手帕力求鎮靜,眼看一杯茶引發的外戚國舅家腥風血雨即將開場。

「啟稟娘娘,水應當沒教人做了手腳。」太醫看了眼來自遠方的泉水,嘆了口氣:「娘娘有所不知,無論來自何方,水中本來就很多雜質!」

最佳的溶劑,水中有哪些雜質?

眼看娘娘仍是一臉茫然,太醫只得細細解釋:「水可載舟亦可覆舟,我們日常那些髒污既然是用水清洗了,那麼不管哪樣來由的水,裡面都有可能有雜質,這個是當然。

水中的雜質如果依據顆粒大小可以分成三大類:可分成懸浮物質、膠體和溶解物質三大類。渾濁的水就充滿了懸浮物質,其大小肉眼可見,主要是由泥沙、粘土、原生動物、藻類、細菌、病毒、以及高分子有機物等組成,常常懸浮在水流之中,也都是由此類物質所造成。其次為膠體,是許多離子和分子的集合物。天然水中的無機礦物質膠體主要是鐵、鋁和矽的化合物,有機膠體物質則主要是腐殖質。而更小的雜質就是所謂的溶解物質了,主要是溶解於水中的低分子量分子、鹽類、離子和氣體。

水中雜質含量甚是多元,固然有許多是好的,像是許多名泉之所以起來格外甘甜,無外乎是由於泉水中含有特定礦物質,娘娘想必也知。礦物質是對身體有好處的。但水裡也會有許多雜質可能有致病的風險,如果不過濾直接喝下,假以時日必定會對身體造成危害。」

娘娘一邊聽著一邊點頭:「幸好太醫留心,本宮獲益良多啊!那不好的雜質會有些害處呢?」

「若論水中會危害人體的雜質,大約也可以分成三類:有機物、無機物以及微生物。

有機物最有影響的種類就是農藥了。聯合國相關機構研究證實,有機磷農藥特別對兒童的神經系統有嚴重影響。而長時間低劑量的農藥累積,最終會造成內分泌系統受化學物質嚴重干擾、神經系統損傷、甚至增加致癌風險。

而無機物中,危害最重的莫過於重金屬物質,即使在低濃度的情況下,就足以對身體構成損害。最嚴重的是會影響生殖系統和胚胎發展,因為胎盤無法隔絕重金屬,胚胎就會直接受到影響。而婦女受重金屬影響,可引致不、流產、荷爾蒙失調及誕下胎。

最後,許多疫病就是由沒有處理妥當的水源傳染的,以水為傳播媒介的病源包括細菌性的傷寒桿菌、副傷寒桿菌、霍亂弧菌、痢疾桿菌等;病毒型的疾病甲型肝炎病毒、脊髓灰質炎病毒、柯薩奇病毒和腺病毒等;甚至水中的原蟲如賈第氏蟲、溶組織阿米巴原蟲、血吸蟲等。因此水中的微生物也切莫小看啊!」

娘娘點點頭,沒有了稍早的慌張,臉色沉靜了下來:「那再請教太醫,水裡頭這麼多叫人不知不覺卻又有害的雜質,本宮到底該如何是好?」

太醫笑了笑,這娘娘果然是個有腦袋的:「既然知道有害,那就想辦法除掉便是了,倒也用不著慌張。」

乾淨的水,有哪些講究呢?圖/pixabay

如何過濾得到乾淨的水?

水要能夠飲用,那就必須除去水中之細菌、病毒,有機物以及重金屬。一般常用的淨水的方式包含:活性碳過濾、逆滲透過濾、陰陽離子交換樹酯過濾與 UV 殺菌。

其中,活性碳過濾藉由高吸附量的活性碳吸附水中的雜質,除了可以吸收殘留於水中之氯離子之外,也可以吸收小分子以及大分子之有機物(三氯甲烷、農藥), 以及部分的重金屬物質(鉛、汞)。活性碳製造可分爲碳化活化兩個過程,碳化是將木材等原料在缺氧的高溫 500 – 750 ℃ 的條件下,熱裂解形成多裂孔性的碳結構體。在這個碳化過程中,大部分的非碳元素,如氫、氧元素藉由原料之裂解成揮發氣體而被去除。如此碳化産物碳原子包含芳香環之片狀結構,由於非常不規則,故會形成一些裂隙,這些裂隙將會在活化過程中,形成更多的微孔結構。活化則利用高溫蒸汽(800-1000℃)或化學物質(500-800℃)來清除碳化過程中存在於孔隙結構中的焦油、裂解産物,以擴大碳化材料孔隙及創造微孔,來提高孔洞、體積或比表面積,産生高吸附量的活性碳。而活化之後的活性碳,由於孔道暢通、表面積比例增加。經過活化的碳才能稱為活性碳──活化處理前後的效率差了 10-20 倍。

逆滲透過濾則是以半透膜進行過濾,由於溶解在水中的溶質無法穿透半透膜,因此只要由有雜質的一方施壓超過滲透壓(osmotic pressure),就可使水分穿過半透膜,得到乾淨的水啦。逆滲透的純化效果可以達到離子的層面,取決於滲透膜的孔隙及特性,對於離子的排除率可達 90%-98%。但逆滲透須持續耗能,且如果逆滲透設備沒有作好保養處理,則滲透膜上容易有污物堆積,造成逆滲透功能的下降。另外有些逆滲透使用的半透膜容易被氯與氯氨所破壞,因此在逆滲透膜之前,也須經活性碳及軟化器等前置處理。

離子交換樹酯可分成陰、陽兩種:陽離子交換樹脂利用氫離子(H+)來交換水中的陽離子;而陰離子交換樹酯則利用氫氧根離子(OH-)來交換陰離子。氫離子與氫氧根離子互相結合成中性水。但不同的陰/陽離子交換樹酯的化學官能基 ,對陰/陽的交換能力皆有所不同。另外,如果離子交換樹脂可用於交換的位置達到飽和,淨水能力就會下降,設備就必須進行更換。

逆滲透過濾則是以半透膜進行過濾,溶質無法穿過,就如森森宮門。圖/pixabay

這時娘娘沉思了一會,又問道「所以太醫,我說那個細菌和病毒呢?」

只見太醫不疾不徐地又說了下去:

「過濾掉雜質之後,還有一種專門用來對付病源的淨水法子,則是 UV 殺菌。UV 就是紫外線,波長範圍大約從 400 nm 至 230 nm ,如果劑量夠大,能破壞生物體的蛋白質與遺傳物質,使得微生物細胞死亡。1965 年 Sykes 等人發現波長介於 240-280 nm 之間的紫外線殺菌的效果最好。紫外線照射除去細菌、病毒與其能量劑量強度(功率)有關,對於除去不同的細菌、病毒所需求的強度並不相同,所以使用的紫外線燈管必須有一定的能量強度。」

水要過濾到甚麼程度喝起來才健康?

「本宮收穫良多啊!既是如此,我這就稟了皇上,把這些設備通通弄來一套!」娘娘大喜。

「那大可不必,裡面有些設備著時昂貴呢。一般喝水用水只要安全衛生,其實不需要講究著高級豪奢,這就像每府有每府的份例安排,強求太好反而徒然浪費了。」太醫頓了頓,接著說明:

如果想將用水處理至超純水的等級,光設備就要花費數十萬以上。但基本上一般用水的過濾系統目的只有一個,就是喝健康和安心挑選濾水器時可以參考相關的認證,如非營利單位美國國家衛生基金會的 NSF 認證(註1)等,喝得更安心。

日常使用的自來水從自來水廠送出時就已做過基本過濾,但水中仍有雜質。其中對我們最容易構成傷害的不外乎懸浮物、農藥、有機藥物、細菌病毒、重金屬、水中餘氯等等。懸浮物因為其顆粒大,是最容易處理的,可以經由簡單的纖維質過濾,使大顆粒卡在纖維質中而除去。至於除去農藥、藥物、重金屬、水中餘氯,可以在前面提及的幾種過濾方法中擇一,考慮到更換成本上,以活性碳進行過濾是最為划算的。至於對付細菌、病毒最好的方式則是經由 UV 殺菌,因為紫外光能徹底摧毀細菌、病毒的 DNA,讓它喪失活性。

只要透過濾水器過濾,並搭配 UV 殺菌的方式,就可以確保飲用水的健康,而且同時兼顧環保。但基本上每一道程序使用的耗材都必須定期更換,才能達到安全的功效。」

「因此娘娘這杯茶,我就心領了。」太醫拱了拱手,將沒有沾唇的茶水放回小茶几上:「娘娘的待人慈藹,這宮裡宮外眼看沒有人算計,但日常起居用水,本來就要當心啊!」

「本宮省得,之後日常用水必不會叫她們這麼輕待了。」娘娘抬手示意把新貢茶賜給了太醫。這次就未遭推辭了,大夥和樂融融安穩行禮告退。


註1:美國國家衛生基金會(NSF)成立於1944年,是一個以科學研究為基礎的民間非營利組織集結專業技術人員致力於公共衛生、安全、環境保護領域的標準制訂以及管理規劃。目前也是世界衛生組織(WHO)在食品安全與飲用水安全與處理方面的指定合作中心。(資料來源:MBA 智庫百科

參考文獻:

  1. Activated Carbon Filters
  2. What is Reverse Osmosis?
  3. Purified vs Distilled vs Regular Water: What’ s the Difference?
  4. 淺析超純水、去離子水、RO水、蒸餾水、雙蒸水的區別 !

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