飲水、微量元素與健康

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1、人體中水的生理意義和代謝作用

　　由于水具有溶解能力強、介電常數(shù)大、粘度小、比熱高等理化特性，使它在生物體內(nèi)具有特殊重要的意義。

　　第一、水是人體基本組成成分，是維持生命、保持細胞外形、構(gòu)成各種體液所必需的物質(zhì)；

　　第二、參與機體代謝。由于水具有很強的溶解性，使各種有機和無機物溶于水中，甚至一些脂肪和蛋白質(zhì)也能在適當(dāng)條件下分散于水中，構(gòu)成乳濁液或膠體溶液。由于水的流動性強，可以作為體內(nèi)各種物質(zhì)的載體，對于各種營養(yǎng)素的運輸和吸收、氣體的運輸和交換，代謝產(chǎn)物的運輸與排泄起到了極其重要的作用。水是體內(nèi)生化反應(yīng)的媒介，同時水本身也參與體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)。水是各種化學(xué)物質(zhì)在體內(nèi)正常代謝的保證。所以水是維持人體生理新陳代謝的主要介質(zhì)（屬于媒體營養(yǎng)物質(zhì)）即通過水把吸收來的營養(yǎng)物質(zhì)（結(jié)構(gòu)營養(yǎng)物質(zhì)——蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、常量礦物質(zhì)等；調(diào)控營養(yǎng)物質(zhì)——微量元素、微素等）溶解輸送到機體的各個部分，之后又通過水把代謝物排出機體以外，從而維護生物體內(nèi)物質(zhì)及能量的轉(zhuǎn)化過程和平衡。

　　第三、調(diào)節(jié)體溫。水對體溫的調(diào)節(jié)是由它的三個特性決定的：

　?、偎谋葻岣?。由于體內(nèi)含有大量的水，所以在代謝過程中所產(chǎn)生的熱能多被水吸收，保持體溫恒定；

　?、谒恼舭l(fā)熱大。當(dāng)機體在37℃時，每毫升水的蒸發(fā)熱為2424.6焦（579.5卡），因此蒸發(fā)少量水即可散發(fā)體內(nèi)貯存的大量熱；

　?、鬯膶?dǎo)熱性強。水為非金屬中最良好的導(dǎo)熱體，雖然機體各組織代謝強度不一樣，產(chǎn)熱量不一樣，但可通過水的導(dǎo)熱作用來保證機體各組織和器官間的溫度趨于一致。

　　第四、作為潤滑劑。水的粘度小，可使體內(nèi)摩擦部位滑潤，減少損傷。體內(nèi)關(guān)節(jié)、韌帶、肌肉、膜等處的活動都由水作為潤滑劑。同時水還可滋潤身體細胞，使其經(jīng)常保持濕潤狀態(tài)。水可以保持肌膚柔軟，有彈性。水還可以維持腺體器官的正常分泌。

　　2、微量元素是人體不可缺少的營養(yǎng)素

　　2.1無機鹽及其在體內(nèi)的作用

　　存在于人體的化學(xué)元素有幾十種，除去碳、氫、氧、氮主要以有機化合物的形式存在外，其余各種元素稱為無機鹽或礦物質(zhì)。其中有些礦物質(zhì)是維持人體的正常生理功能所必需的，因而必須從膳食中不斷得到供給。這些物質(zhì)在體內(nèi)含量較多的有鈣、鎂、鉀、鈉、磷、氯、硫等，稱為常量元素，約占人體總灰分的60～80%.其它一些元素在機體內(nèi)含量極少，有的甚至只有痕跡量（在組織中的濃度只能以微克/公斤計），一般將體內(nèi)含量低于0.1克/公斤的元素稱為微量元素。目前已知人體必需的微量元素有鐵、鋅、碘、銅、硒、氟、鉬、鈷、鉻、鎳、錫、釩和硅等14種。

　　無機鹽和微量元素是構(gòu)成機體內(nèi)調(diào)節(jié)生理功能的重要物質(zhì)，缺乏時就會引起疾病。無機鹽在體內(nèi)的主要作用是構(gòu)成機體組織和維持正常生理功能，而每種元素又具有各自特殊的作用，歸納起來，具有以下幾方面的作用：

　　①構(gòu)成機體組織。如鈣、磷、鎂是骨骼和牙齒的主要成份，并使骨骼具有一定的強度和硬度。磷硫是構(gòu)成組織蛋白的成份，這些化合物構(gòu)成身體的肌肉器官、血細胞及其它軟組織。

　?、诘V物質(zhì)與蛋白質(zhì)協(xié)同維持細胞內(nèi)、外液的正常滲透壓和排泄，維持體液酸堿平衡。

　?、墼隗w液中的各種無機離子，如鉀、鈉、鈣、鎂以一定的比例維持肌肉和神經(jīng)興奮性和細胞膜的通透性。

　?、軣o機元素是機體某些具有特殊性生理功能的重要物質(zhì)成份，如血紅蛋白和細胞色素酶系中的鐵，甲狀腺激素中的碘和谷胱甘肽過氧化物酶中的硒。

　?、莸V物質(zhì)是機體內(nèi)很多酶的激活劑和組成成份。如鹽酸對胃蛋白酶原；氯離子對唾液淀粉酶；鎂離子對氧化磷酸化的多種酶類。

　　機體在新陳代謝過程中，隨時都有一定量的礦物質(zhì)以不同的途徑排出體外，因而必須通過膳食及時給以補充。礦物質(zhì)在食物中廣泛存在，所以一般不易引起缺乏，但根據(jù)不同的生理狀況和不同地理環(huán)境或其它特殊條件會引起對某些元素的缺乏，應(yīng)給以特殊的補充。

　　2.2微量元素的生理意義與來源

　　如前所述，微量元素是組成人體的各種元素成分中含量甚微而又不可缺少的化學(xué)元素，這些元素在營養(yǎng)學(xué)上稱為微量元素。微量元素具有重要的生理功能，例如它是合成某些激素的原料，或是許多酶系統(tǒng)的活化劑或輔助因子。因此，微量元素是人體不可缺少的營養(yǎng)素。

　　附表1列出幾種微量元素的生理意義與來源，可供參考。

　　3、健康水的水質(zhì)

　　3.1自來水

　　自來水系天然水源水經(jīng)過處理后，其水質(zhì)符合國家規(guī)定的《生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》的水工業(yè)產(chǎn)品水，它是城市居民生活飲用水的重要來源和唯一來源。生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是在特定年代，從健康衛(wèi)生和使用的角度出發(fā)所制定的水質(zhì)指標(biāo)限量參數(shù)的總和，也是水食品質(zhì)量的法規(guī)。而且它應(yīng)隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展，水環(huán)境污染狀況以及人民生活水平的提高情況，對其內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)不斷進行修改、完善和提高。因此，合格的自來水不僅是無害水，而且在相應(yīng)的歷史年代中它就是健康水或相對的優(yōu)質(zhì)飲用水。

　　長期以來，城市居民用戶已把自來水視為可以信賴的放心水飲用。但本世紀(jì)七十年代以來，我國水源污染日益嚴(yán)重，尤其是成分復(fù)雜的工業(yè)廢水的大量排放，使種類繁多的有機污染物質(zhì)進入城市水源。這樣，近些年有些水廠的處理工藝難以使某些污染物有效去除，加之超負荷運行和管理因素等原因，使自來水水質(zhì)各項指標(biāo)的合格率難以確保，非標(biāo)準(zhǔn)自來水的出現(xiàn)時有發(fā)生，嚴(yán)重地影響了一些居民用戶對自來水的由衷信賴。

　　因此，面對水源污染的客觀現(xiàn)實，如何采取技術(shù)對策和管理措施，以確保并提高自來水的水質(zhì)，乃是當(dāng)前城市供水行業(yè)的重要任務(wù)。所以，研究和開發(fā)微污染水源飲用水處理工藝技術(shù)，是現(xiàn)代水處理學(xué)科領(lǐng)域里的一個熱點課題。

　　3.2純凈水

　　九十年代初期以來，由于水環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，水源水質(zhì)變差，自來水質(zhì)量的下滑及其二次污染的加劇，還由于人們生活水平的提高及自我保健意識的加強等因素，因此引起人們對飲水質(zhì)量高度重視，使人們對潔凈水的啟盼心理越來越高。人們從“吃”得好轉(zhuǎn)向“喝”得好，從而轉(zhuǎn)向?qū)?ldquo;好水”、“優(yōu)質(zhì)水”、“純凈水”的需要，甚至形成一種下意識的感覺，認為水越純凈越好。于是市場上冠以各種好聽名稱的商品水便應(yīng)運而生，如純水、高純水、超純水、太空水、宇宙水、磁化水、電解水、蒸餾水、去離子水、活性水、富氧水等。實質(zhì)上它們都屬“純凈水”的范疇。

　　何謂純凈水？有人定義純凈水是一種無病毒和細菌，不含任何懸浮物及可溶性鹽類，去除了各種有機和無機化學(xué)污染物的飲用水。其特點是至清至純，甘甜醇和，符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，不需燒開即可直接飲用。而國家《瓶裝飲用純凈水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB17324-1998）對純凈水定義為：瓶裝飲用純凈水，以符合生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的水為原料，通過電滲析法、離子交換法、反滲透法、蒸餾法及其它適當(dāng)?shù)募庸し椒ㄖ频玫?，密封于容器中且不含任何添加物可直接飲用的水。（其各項理化及微生物指?biāo)的數(shù)值不是零，而是一個限值）。

　　對于市場上純凈水的利與弊的看法，社會學(xué)專家、水處理專家、醫(yī)學(xué)家、營養(yǎng)學(xué)家、經(jīng)濟學(xué)家等都在研究、論證和爭鳴，一直存在著兩種不同的觀點。

　　第一、對純凈水持否定態(tài)度的觀點認為，純凈水≠健康水，飲用純凈水并不等于投資健康。他們認為：

　?、偌兯患儭?jù)中國輕工部97年5月對北京、河北、河南等省市場上銷售的瓶裝純水抽樣化驗結(jié)果，合格率僅為76.5%.河北某礦泉公司生產(chǎn)的太空水，微生物指標(biāo)中的菌落總數(shù)超標(biāo)8倍多，電導(dǎo)率超標(biāo)達30倍之多；

　?、诩兯泻Γ瑩?jù)上海、北京的營養(yǎng)學(xué)家通過研究發(fā)現(xiàn)，目前市場上的各種純水，主要是通過蒸餾和反滲透膜濾技術(shù)產(chǎn)生的，這種方法在去除水中有害雜質(zhì)的同時，也將對人體有益的物質(zhì)也去掉了（如鐵、鎂、鋅等礦物質(zhì)和無機鹽等）。長期飲用缺少上述元素的純水，會造成營養(yǎng)失衡和人體機能衰退。另外，桶裝密封的純水，一旦啟封與空氣接觸，若保管不當(dāng)，還容易滋生細菌，發(fā)生二次污染危害身體健康；

　　③純水價格不菲。據(jù)對上海市抽樣調(diào)查表明，純水價格接近甚至超過了牛奶價格，對普通工薪階層說，無疑是一項不小的額外開支，會在一定程度上促動畸型消費，給社會造成負面影響。

　　第二、對純凈水持支持態(tài)度的觀點是，純凈水去除了污染物質(zhì)，提高了水的純度，飲用這種水是提高人們生活質(zhì)量的象征。他們認為：

　　①隨著人們對飲用水質(zhì)量要求的提高，認為人們從喝天然水→自來水→開水→礦泉水→蒸餾水→純凈水，這是一個發(fā)展的趨勢，既是由于水源被污染，也是由于社會的發(fā)展，人們生活水平質(zhì)量提高所需要的人類進步。而且，城市供水在市場經(jīng)濟條件下，應(yīng)根據(jù)不同需要去發(fā)展不同層次的水商品；

　?、诩兯须m然有益的物質(zhì)也沒有了，但對人體健康并無大的影響，認為人體對水之不可缺少，無以替代是在于H2O的本質(zhì)——純水，不在乎水中有無什么營養(yǎng)。認為人和動物都沒有直接吸收無機礦物質(zhì)的功能，絕大多數(shù)的營養(yǎng)是從食物或藥物中攝取的，不一定必須從飲水獲得，何況有的水源水中原本就不含某些有用的物質(zhì)元素。據(jù)美國醫(yī)學(xué)報導(dǎo)：喝一杯牛奶所含鈣質(zhì)等于1200杯礦泉水的含鈣量；吃一塊豬肉所含的鐵質(zhì)等于8000杯礦泉水的含鐵量。認為一般微量元素不具活性，人們無法吸收利用，人體需要的微量元素完全可以從合理的食物中得到滿足。并認為，水在體內(nèi)的主要作用是新陳代謝，飲水并非提供人體所需營養(yǎng)的主要途徑；

　?、壅J為純水因純度很高，是處于“饑餓”狀態(tài)的水，它晶瑩清澈，不含污染物，沒有細菌和病毒，去除了致癌物、無機礦物質(zhì)和有害重金屬，但卻保留了水中的活性氧，使水成為活化水，能活化細胞，并能增強免疫力和抵抗力。它因無毒無菌可直接飲用，甘醇爽口，口感極佳，進入人體后，在擴散作用下，體內(nèi)的各種雜質(zhì)，會迅速溶入其中，從而能包容體內(nèi)無用之物，并一起排出體外。并認為這種純凈活性水對人體的作用有：溶解度高，易被人體細胞吸收，有利于生津止渴，促進新陳代謝；活性水是一種弱堿性飲料，能消除人體消化系統(tǒng)中的油膩和血管上的血脂，有利于血管彈性的恢復(fù)；服藥時能使藥物充分溶解、吸收而提高療效；能降低血脂和膽固醇；經(jīng)常用于洗臉能滋潤皮膚等。故這種含氧活性純凈水，在日本被譽為“二十一世紀(jì)飲用水”；

　?、軗?jù)在上海調(diào)查，40%以上的市民家庭對每月花60元飲用純水表示接受，在寧波有80%的人愿意飲用純凈水。

　　3.3優(yōu)質(zhì)飲用水

　　應(yīng)當(dāng)飲用什么樣的水質(zhì)好？筆者認為最好的飲用水應(yīng)當(dāng)是不含有毒有害的污染物，而含有對人體健康有益的礦物質(zhì)的潔凈水?；蛘哒f采用物理化學(xué)及生物學(xué)技術(shù)，對自然水進行綜合處理，去除水中有毒有害有異臭味等污染物，保持水中適宜的礦物質(zhì)含量和有益人體健康的元素。最好通過“整理”和“激活”作用，賦予水以能量，使水分子集團變小、增強水的溶解力、滲透力、代謝力、擴散力等，恢復(fù)水的正常構(gòu)架，使之具有潔凈、富氧、活化等特性，使水的營養(yǎng)生理功能接近人體細胞水。

　　如何評價純凈水、自來水和優(yōu)質(zhì)飲用水？筆者認為：

　?、亠嬘眉儍羲蕊嬘貌缓细竦淖詠硭?；

　?、诂F(xiàn)在提倡普遍飲用純凈水尚不具備條件，但它可以作為大眾用水的必要補充；

　?、鄄粦?yīng)排斥純凈水，它是適應(yīng)不同層次、不同口味需要的補充飲用水；

　?、茏詠硭谴蟊娪盟浅鞘泄┧闹髁?，應(yīng)不斷提高其質(zhì)量，使居民能穩(wěn)定地喝上符合“國標(biāo)”的自來水。不要因自來水質(zhì)量的一度滑坡而因噎廢食；

　?、莺细褡詠硭粌H是無害人，而且是相應(yīng)年代的健康人；

　?、?1世紀(jì)的人類飲用水將是多元化的，這也是市場經(jīng)濟條件下，水作為商品的必然結(jié)果；

　?、呒磳⒋罅砍霈F(xiàn)的“優(yōu)質(zhì)飲用水”，是在水質(zhì)上對自來水和純凈水的進一步完善和發(fā)展。21世紀(jì)在很大程度上它將會代替“純凈水”，可是它仍舊代替不了自來水，它只能作為自來水的一個補充；

　?、?ldquo;我國的生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)”應(yīng)是多元化的。我國建設(shè)部根據(jù)我國的社會性質(zhì)和不同區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r等因素，對2000年城市自來水水質(zhì)的分檔次要求的原則是正確的，是適合我國國情的。

　　附：微量元素的生理意義和來源

　　鐵（Fe）

　?、倥c血紅蛋白、肌紅蛋白相結(jié)合，形成紅血球，并存在于過氧化氫酶、細胞色素酶中，參與組織中氧氣、二氧化碳的轉(zhuǎn)運和交換過程；②參與過氧化物酶的組織呼吸過程，促進生物氧化還原反應(yīng)的進行；③部分鐵以儲備形存在于轉(zhuǎn)鐵蛋白中。

　　缺鐵性貧血，引起感情和性格上變化，免疫功能下降，食欲減退，乏力、面色蒼白、心悸、頭暈。

　　動物性食品為肝臟、腎臟、血液、肉類和魚類等；植物性食物中為蘆筍、木耳、豆類、油菜、菠菜、韭菜。

　　我國規(guī)定：成年男性為12mg，成年女性為18mg，孕婦和乳母為28mg，嬰兒及兒童為10mg，10～12歲兒童為12mg，青少年男性為15mg，女性為20mg，老年人為12mg.

　　鋅（Zn）

　?、偈嵌喙δ茉?，是人體中70多個不同種屬的酶的組成成分；②是調(diào)節(jié)DNA聚合酶的必要組成部分；③對味覺及食欲起促進作用；④促進性器官正常發(fā)育和性機能的正常；⑤保護皮膚、骨骼和牙齒的正常；⑥維護免疫功能。

　　食欲不振，兒童生長發(fā)育遲緩甚至停滯，皮膚改變，男孩性腺小，味覺減退，頭發(fā)色素減少，指甲有白斑等。

　　高蛋白質(zhì)食物含鋅較高。人的初乳、牛肉、牡蠣、肝、小麥；豬肉、禽肉、海產(chǎn)品、花生米、蛋類、豆類、谷類、奶類。

　　初生嬰兒為3mg，7個月嬰兒為5mg，1～9歲兒童為10mg，10歲以上及成人為15mg，孕婦及乳母為20mg.

　　硒（Se）

　?、倬哂锌寡趸饔?，是延長細胞壽命、防止細胞中毒的重要營養(yǎng)物質(zhì)；②保護心血管和心臟的健康；③和金屬親和力強，是一種天然的對抗重金屬的解毒劑；④保護視器官的健全功能。

　　脫發(fā)，指甲脆，易疲勞和激動等。

　　海產(chǎn)品、肝、腎、肉和整粒的谷類。

　　我國規(guī)定：嬰兒為15μg/d，學(xué)齡前兒童為20～40μg/d，學(xué)齡兒童及青少年、成年人均為50μg/d.

　　碘（I）

　　是甲狀腺的主要成分，甲狀腺所分泌的甲狀腺素能促進體內(nèi)的氧化作用，并調(diào)節(jié)氧化速度，以此調(diào)節(jié)體內(nèi)的熱能代謝和三大營養(yǎng)素的合成與分解，促進機體的生長發(fā)育。

　　幼年缺碘，影響發(fā)育，思維較遲鈍；成年缺碘，則皮膚干燥，毛發(fā)零落，性情失常，甲狀腺增大。

　　海帶、紫菜、海產(chǎn)魚、蝦、蟹和海鹽。

　　我國標(biāo)準(zhǔn)：初生嬰兒為40μ/d，7個月嬰兒為50μg/d，學(xué)齡兒童為120μg/d青少年和成年人為150μg/d，孕婦175μg/d，乳母為200μg/d.

　　氟（F）

　　預(yù)防齲齒和老年骨質(zhì)疏松癥，能加速傷口愈合，促進鐵的吸收。

　　老年性骨質(zhì)疏松癥。

　　一般食物中含氟量較少，人體氟的主要來源為飲水。飲水中氟的適宜含量為0.5～1.0mg/d，最高不應(yīng)超過2mg/d，否則會引起氟中毒。

　　每人每日氟的總攝入量為3.3～4.1mg即滿足了需要量，又不會產(chǎn)生氟中毒。

　　銅（Cu）

　?、倬S護正常的生血機能；②維護骨骼、血管和皮膚的正常；③維護中樞神經(jīng)系統(tǒng)的健康；④保護毛發(fā)正常的色素和結(jié)構(gòu)；⑤保護機體細胞免受氧化物質(zhì)的毒害。

　　骨質(zhì)疏松易碎，皮膚病變，腦組織萎縮，運動失調(diào)，發(fā)育停滯，嗜睡，毛發(fā)脫色及卷發(fā)癥。

　　一般食物都含有銅，谷類、豆類、硬果、肝、腎、貝類。

　　美國通過進行平衡試驗，確定每日攝入1.24mg可維持平衡，并規(guī)定RDA為2～3mg.

　　錳（Mn）

　　在碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)和核酸的代謝中作為各種酶的激活劑。作為骨骼和結(jié)締組織形成與生長的成分之一，對于膽固醇合成、凝血和胰島素都是必不可少的。

　　智力低下，老年骨質(zhì)疏松，食欲不振，體重下降，須發(fā)生長緩慢。

　　植物性食物是錳的主要來源，如小米、稻米含錳量較高，扁豆、大豆、蘿卜纓、大白菜也含較多的錳，茶葉和咖啡中含錳更為豐富。

　　美國規(guī)定日攝入量為2～9mg.

　　鈷（Co）

　　對人體中鐵的代謝、血紅蛋白的合成、紅細胞的發(fā)育有著重要的生理功能。

　　貧血。

　　動物肝臟和肉類。

　　正常人每天至少應(yīng)攝入維生素B12（鈷是其重要成分）2.0μg孕婦和乳母需3.0μg.

　　鉻（Cr）

　　①作為葡萄糖耐量因子的組成成分；②作為體內(nèi)某些代謝酶類的活化劑；③是核酸（RNA和DNA）的穩(wěn)定劑；④促進膽固醇和脂肪酸生成。

　　主要表現(xiàn)在葡萄糖耐量受損，可能誘發(fā)糖尿病、動脈粥樣硬化、白內(nèi)障、生長遲緩、心臟病、高脂血癥等。

　　在啤灑酵母、干酪、蛋類、肝、禽、畜肉、全谷、牡蠣、馬鈴薯中含量豐富。

　　美國的供給量標(biāo)準(zhǔn)為0.05～0.2mg.

　　鉬（Mo）

　　①是黃嘌呤氧化酶（可使黃嘌泠氧化為尿酸）和醛氧化酶（可氧化醛類為羧酸）的組成成分；②與銅、含硫氨基酸的代謝有關(guān)；③可增強氟的作用，有助于預(yù)防齲齒。

　　人類缺鉬尚未見報道。

　　干豆、粗糧、葉菜。

　　美國的推薦攝入量為0.1～0.5mg，最高日攝入量不超過0.5mg.