產業資訊
飲用水是具有一定品質控管,可供飲用或使用而不會造成立即或長期性危害的水。在多數已開發國家,即使只有極低比例的水實際使用於飲用或烹飪,常見用途包括洗滌和景觀灌溉等,但其家庭、商業和工業用水皆已達飲用水標準。
在世界大部分地區,人類未獲得足夠的飲用水取水途徑,使用水來源亦多半受到病媒、病原或過量毒素或懸浮物的汙染,不利於人體健康。一旦人類飲用或食用這種受汙染的水體,將造成大規模的急性或慢性疾病,即許多國家的主要死因。降低水傳染病發生率是現今開發中國家的重要公共衛生目標。
水是人體的重要組成部分,也是新陳代謝的必要媒介。人體每天消耗的水分中,約有一半需要直接喝飲用水來補充,其他部分從飯食中直接獲得,少部分由體內的碳水化合物分解而來。成人每天至少需要補充水分1200毫升左右。運動量大的人,需1800~2400cc。因此水的品質優劣,需要有效測量,故適合的檢測工具更是不可或缺的。
根據世界衛生組織(WHO),下述為幾項檢測參數標準:
鋁 | < 0.1 ppm | 錳 | < 0.1 ppm |
氨氮 | < 35 ppm | 氯化物 | < 250 ppm |
鹼度 | < 1.5 ppm | 餘氯 | < 5 ppm |
銅 | < 1 ppm | 硫酸鹽 | < 250 ppm |
鈣 | < 200 ppm | TDS | < 500 ppm |
鎂 | < 150 ppm | pH | 7.0 ~ 9.0 |
鐵 | < 0.3 ppm |
另外概括國內外水專家及權威文獻的論述,健康飲用水具有三大特徵:
1. pH值在7.0以上,呈弱鹼性。
2. 含有一定量的總固體溶解量(水中礦物質的總和),即含有人體所需的全面而均衡的天然礦物質和微量元素。
3. 含有一定量的硬度(鈣鎂離子的總和)。
針對上述重要特徵,推薦可用幾款產品來做量測。
pH
pH是溶液中氫離子活度的一種標度,也就是通常意義上溶液酸鹼程度的衡量標準。通常情況下(25度左右),當pH小於7的時候,溶液呈酸性,當pH大於7的時候,溶液呈鹼性,當pH等於7的時候,溶液為中性。其實我們通常講人體pH值為7.35~7.45是指人體血液中的pH值,人體各部位及組織中的pH值是不同的。人體為了正常進行生理活動,血液的氫離子濃度必須維持在一定的正常範圍內。而氫離子濃度的正常,又必須依靠人體的調節功能,使體內的酸鹼度達到動態平衡。如果過酸或過堿,都會引起血液氫離子濃度的改變,使正常的酸堿平衡發生紊亂,簡稱為酸堿失衡。例如饑餓時的胃液pH值為1~2,皮膚為5.5,大腸為8.4,汗為6.0,尿為6.9等。
無論哪一個部位的pH值都維持在一個恒定範圍內,哪怕是發生輕微的變化,都會引起身體的生物活性分子結構和化學功能發生劇烈的變化。人體內的緩衝體系、呼吸系統、腎臟代償系統等共同維持著pH的平衡,才使得人體的生理功能正常運行並維持著人體的健康。雖然人體內具有強的pH值緩衝及調劑能力,但是飲用水的pH值保持在一定範圍內是科學的,水的pH值越接近血液的pH值越好。
量測pH最簡單的儀器推薦使用EZDO的5011、5011A與JAQUA的XC-01、XC-02,若是需要同時顯示溫度,以及量測更精準快速,則可使用EZDO的MP-103或JAQUA的XT-11。
TDS
總溶解固體指水中全部溶質的總量,包括無機物和有機物兩者的含量。一般可用電導率值大概了解溶液中的鹽份,一般情況下,電導率越高,鹽份越高,則TDS也越高。在無機物中,除了溶解成離子狀的成分外,還可能有呈分子狀的無機物。由於天然水中所含的有機物以及呈分子狀的無機物一般可以不考慮,所以一般也把含鹽量稱為總溶解固體。測量單位為毫克/升(mg/L)以及濃度(ppm)。一般來說,TDS可作為過濾效果優劣判斷指標,但無法代表礦物質的優劣。不過TDS值愈低,代表水質愈純。
量測TDS最簡單的工具推薦使用EZDO的5032與JAQUA的XC-08,若是需要同時顯示溫度,以及可測量電導度與鹽度,則可使用EZDO的CD-104或JAQUA的XT-31。
總硬度(General Hardness)
水的總硬度指水中鈣、鎂離子的總濃度,其中包括碳酸鹽硬度(即通過加熱能以碳酸鹽形式沉澱下來的鈣、鎂離子,故又叫暫時硬度),和非碳酸鹽硬度(即加熱後不能沉澱下來的那部分鈣、鎂離子,又稱永久硬度),依據濃度大致有如下述表格分別:
國內外很多生物醫學和流行病調查表明,長期飲用過低硬度水,對人體生理功能有負面作用。特別是水中的鎂和鈣的含量可以有效地防止心腦血管病猝死的風險。在烹調食物時使用過低硬度水會使食物中礦物元素流失。
量測總硬度的儀器推薦使用WATER I.D.的PoolLab1.0,搭配其專屬試劑可有效測量硬度數值。抑或使用水質離子測試包或水硬度化學測試組,取得概略數值。
極軟水 | 0 ~ 75 mg/L |
軟水 | 75 ~ 150 mg/L |
中硬水 | 150 ~ 300 mg/L |
硬水 | 300 ~ 450 mg/L |
高硬水 | 450 ~ 700 mg/L |
超高硬水 | 700 ~ 1000 mg/L |
特硬水 | > 1000 mg/L |
生菌數 / 大腸桿菌
總生菌數顧名思義為水中的細菌數量,細菌為造成人體疾病重要的因素,故確保水中未有過量的菌種,才能避免感染等問題。
大腸桿菌為一群常見寄生於動物腸道的短桿狀細菌,糞便中即含有大量的大腸桿菌群。這些細菌大部分並不會引起疾病,但可以用來做為水體受到糞便污染的一種指標。由於大腸桿菌在水中無法直接繁殖,而溫血動物糞便中普遍含有這類細菌,因此若於水中檢測出大量大腸桿菌,表示水體在短時間內曾受人類或動物排泄物污染。由於大腸桿菌與其他致病菌同樣來自溫血動物,而其在水中的生存時間較致病菌長,若在水中未檢驗出大腸桿菌群,則這個水體含有其他致病菌的機會更小,因此大腸桿菌群為評估水體品質的一項常用生物指標。
若想自行快速量測生菌數與大腸桿菌,推薦可使用微生物快篩測試組,如培養基類型的Bacteria Testing、乾式薄膜Compact Dry TC 與 Compact Dry EC,以及螢光法EC BLUE。另外也可考慮使用ATP冷光儀(與微生物測量有相關性),了解殺菌或清洗效果。
機能水
機能水係指經過科學方法處理使其具有功能性,且試圖透過科學方法可驗證其功能性的水體。例如: 鹼性離子水、水素水、殺菌水等。
隨著經濟發展與保健觀念提高,喝乾淨的水已變成基本且容易達到的門檻,因此學者與業者開始關注與研發,透過人最需要或使用的水,增添所需的元素或功效。像是近年來從日本引進的氫水(水素水),由於日本研究指出氫水濃度達700ppm、氧化還原電位有-400mV,即有抗氧化等效用,且pH值控制在中性/弱鹼,以及TDS與鎂離子不過高的狀況下,來確保消費者喝下去的氫水品質。推薦日本水素水協會專業認證且為市場領導品牌TRUSTLEX的溶氫測試儀ENH-2000、EZDO的MP-103R,pH與TDS部分則可參考前文所述之型號。
另外廣受消費者歡迎的次氯酸水,透過水解或添加至水中反應等方式,可達到消毒殺菌的效果,加上容易還原成水與鹽,相較於傳統消毒產品,較無殘留且造成環境負擔等問題,但也因降解快使有效濃度下降快,導致有其使用黃金時間,故相關業者可透過高濃度總氯、餘氯、二氧化氯水質儀器,如WATER I.D.的PoolLab1.0,或轉盤式水質測試組Comparator,作為自行檢測的依據,確保消毒效果。
由於機能水的定義即是透過科學方法來增添水的功效,隨著科技的進步,未來勢必會有更多延伸性產品,但水溶液可測試的項目非常多種,繁及不足備載,因此若有測試設備的需求,建議相關使用者可來電討論,以利釐清合適產品與提供建議。