饮用水中的硝酸盐对健康的影响M.MoCasland等 应亮译 硝酸盐是普遍存在于乡村地下水中的一种污染物,在饮用水中需要加以控制的主要原因是过高浓度的硝酸盐会引起高铁血红蛋白血症,或“蓝婴儿”病,虽然会对婴儿造成影响的硝酸盐污染物的浓度不一定直接威胁较大的儿童或成年人,但硝酸盐还能指示其它可能存在的生活或农业的杂质影响,例如细菌或者杀虫剂的影响。在地下水中的硝酸盐主要来自肥料、生化处理系统、肥料储存或施肥。未被植物吸收或挥发的肥料中的氮而以硝酸盐的形式挥发或由地表径流沥滤到地下水。这不但降低了植物对氮的利用率,而且还会升高硝酸盐在地下水中的浓度。使其高于饮用水中可接受的水平,同样人工施肥中的氮可以从田野、谷场或储物仓中流失,生化处理系统也能提高地下水中硝酸盐的浓度,因为他们仅仅去除了废水中一半的氮,留下的一半渗透到地下水。11什么是硝酸盐?硝酸盐是由一份氮原子(N)和三份氮原子(O)组成,化学符号为NO-3亚硝酸盐(NO-2)是通过还原反应由硝酸盐转化成的。正常情况下硝酸盐是不会引起健康问题除非它还原成亚硝酸盐。短期接触含有一定水平硝酸盐的饮用水或高于健康标准即10mg/L硝酸盐—N的饮用水是一种潜在的健康问题,尤其是对婴儿。婴儿要消耗大量的水,这与他们的体重有关,特别是如果水是用在调合浓缩的粉剂时。同样,婴儿不成熟的消化系统比成年人的消化系统要更多地将硝酸盐还原成亚硝酸盐。特别是,存在于新生儿消化系统内的亚硝酸盐更会导致一种叫作高铁血红蛋白血的疾病。21通过婴儿的喂养实践来降低硝酸盐和亚硝酸盐的摄入。1母乳喂养。除非母亲摄入大量的硝酸盐,否则婴儿不会从母乳中得到硝酸盐。同样,在母乳直接喂养的情况下,细菌污染也不是问题。2人工瓶装奶喂养。用经稀释的液体处方或用低—硝酸盐水稀释浓缩的液体或粉剂,同样,调合好的喂养品应该保存在冰箱内并且尽快使用以免细菌作用将硝酸盐还原为亚硝酸盐。3蔬菜喂养。因为许多植物硝酸盐含量高,所以它们的消耗应该受到限制直到婴儿有4-6月大其时他们的消化系统已经成熟。内科医生能帮助你决定什么时候该添加新的食品。应该在蔬菜新鲜时加工而且煮后立刻冷冻以免细菌的作用。31什么是高铁血红蛋白血病?高铁血红蛋白血病是与饮用水中的硝酸盐密切相关的健康问题。血液中包含有一份铁基化合物,称为血红蛋白,是用来传送氧气的。当血液中有亚硝酸盐存在,血红蛋白会被转换为高铁血红蛋白,它是不能输送氧气的。在成年人的血液中,酶可以将高铁血红蛋白再转换回血红蛋白,使得高铁血红蛋白的含量不超过1%。新生儿体内这种酶含量较低,因此他们的高铁血红蛋白的含量通常在1%到2%。任何高于该含量的血液病均被称为是高铁血红蛋白血病。少数有明显症状发生在高铁血红蛋白的含量在1%到10%之间。在含量较高时,通常会有紫绀出现。在这种情况下,婴儿会出现粘膜变蓝以及消化和呼吸系统疾病。当高74净水技术Vol.18No.12000铁血红蛋白的含量高于20%到30%时,最首要的反应是引起血液氧气—传送能力的严重减弱及引起缺氧症。当高铁血红蛋白含量在50%到70%时,大脑将受到损害及引起死亡。一经诊断高铁血红蛋白血病仍可以好转,虽然缺氧症会造成某些永久性的损害。高铁血红蛋白血病可以通过限制硝酸盐和亚硝酸盐的消耗以及减少细菌将食品中的硝酸盐转换为亚硝酸盐来防止。当饮用水中的硝酸盐含量接近饮用水标准,正常情况下不会使过了婴儿期的人体内的高铁血红蛋白含量增加。有一些个别的人,由于暴露在抗氧化类药物以及化学药物下,或其他有可能抑制人体对高铁血红蛋白向血红蛋白转变的情况下,可能增加患高铁血红蛋白血症的敏感性,例如怀孕或某些罕见病。饮用水中的硝酸盐含量开始对一般平民产生影响的范围在100到200mg/L硝酸盐—N,但任何一个人的影响还有赖于许多其它的因素,包括饮食中硝酸盐和亚硝酸盐的其它来源。有些硝酸盐在体内会转换为亚硝酸盐,而亚硝酸盐在合适的条件下与胺作用(蛋白质分子的一部分,通常存在于食品、药物、香烟、腐烂植物、土壤和一些水体内),形成有名的致癌物亚硝胺。迄今为止,唯一将饮用水中的硝酸盐和癌症联系起来研究考虑的硝酸盐含量的要求相当高(达到100-200mg/L硝酸盐—N或更高)。41在人们的食物中什么是硝酸盐是通常的来源?低于硝酸盐含量健康标准的水,提供给成年人硝酸盐的量是可以忽略的。人们摄取的硝酸盐80%到90%来自蔬菜,但这未必会引起健康问题,因为蔬菜中只有很少的硝酸盐转变为亚硝酸盐,在食物中来自肉制品的硝酸盐只占不到10%,但是60%到90%的亚硝酸盐会被吸收。这主要是由于象热狗、腊肉、或火腿等食物中加入了亚硝酸钠。而食物中来自水果、谷类和奶制品几乎没有硝酸盐或亚硝酸盐。51饮用水中的硝酸盐安全标准如何制订?国会在1974年通过了联邦饮用水卫生安全法案。美国环境保护署被授权为各州制订饮用水标准,而各个州负责实施这些标准。在纽约卫生部门为管理公共水资源共有25名或更多职员。因为潜在的健康危险度经常是未知的或无法预见的,所以许多饮水标准根据“未观察到的不良效应”的某一水平来制订。总之,不确定的潜在的健康影响越大,制订标准的安全限度越大。硝酸盐不是一个大的安全因素。1977年国家科学院的一份报告认为:“通过婴儿高铁血红蛋白血症,有可靠的证据逐渐确认,大约10mg/L的硝酸盐(以氮计)为最大的未观察到的不良效应的水平,但在此水平下基本上没有任何安全限度定于该水平。”61对本地当前水源如何降低硝酸盐浓度?最佳的解决方法是找到一个专门用于饮用和食用的水源。另一可能的方法是设法去除或减少硝酸盐污染物的来源,尽管水中硝酸盐浓度的降解不是立即完成的。去除家庭用水中的硝酸盐并没有任何简单的方法。因为硝酸盐并不象氯气一样会挥发,煮沸、冷冻或静置水均不能降低硝酸盐含量。事实上,煮沸水超过10分钟反而会使硝酸盐含量增加。在铝制器内烧水会使硝酸盐转化为亚硝酸盐。家用水处理系统通常是一种最基本的选择。一种适当的蒸馏系统能去除硝酸盐,但是安装和使用的花费相当高而且必需加以适当的调节。反渗透系统是另一种选择,同样安装和使用的花费也相当高。离子交换系统相对花费不多,但是它有严重的缺点即仅在较短一段时间(几个月,这取决于水质的情况)内对水有效果。在系统达到饱和前需要进行再生。不管是何种处理系统,经常性地进行水质检验对于判断该系统是否仍有效是84挑战南极科考站供水难题非常必要的。71从哪里能得到低硝酸盐含量的水?如果你饮用的自备或公共水源有较高的硝酸盐含量,那么购买瓶装水是你的最佳选择之一。即使是瓶装水,硝酸盐含量也有相当的差别。有些州要求瓶装水中对他们的水每年测试硝酸盐含量。只要检测结果低于州标准,公司不必将实际含量报告给当地卫生部门,但他们应自愿将确切的测试结果通知消费者。一般说来,蒸馏水或去矿物水比泉水或矿泉水的硝酸盐含量要低。市政自来水是另一潜在的低硝酸盐水质。城市水源通常来自大的湖泊或水库,而那里大量的水可以稀释任何可能带来硝酸盐的物质。从泉水、湖、或者小溪中取水是危险的,这因为含有未知水平硝酸盐和可能存在的其他污染物,特别是细菌。家用水井也存在有未知水平硝酸盐的危险,但是可以对它进行细菌污染物的检测。采集来的雨水同样存在一定危险。屋脊上贮水槽含有可能被雨水溶解的铅。同样,采集屋脊上的水可能含有来自屋面材料的石棉或其它污染物。选择新的供水应有好的水源,好的采集方法,和储存方式。在选用任何水源之前,应切实弄清该水源的硝酸盐和细菌的含量。细菌污染物是一个双重问题:它既可以将硝酸盐转化为亚硝酸盐,但更重要的是,它本身会引起疾病。