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多喝热水！最新研究：水烧开后过滤再喝，可防止84%的纳米/微塑料摄入

面面观

2024-03-13 来源 : 梅斯医学

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国外曾有过一项“火出圈”的投票：你认为中国人“最中国”的行为是什么？

毫不意外的是，“drink warm boiled water（喝温开水）”以400多次的点赞，被顶上了热评top。

图源：quora官网截图

爱喝开水，仿佛成为了中国人特有标志——感冒头痛生理期，多喝热水总能行。一天八杯白开水，喝不够水真要命。热水以其“有病治病，无病强身”的特有功效，稳居最便宜的保健品之首，甚至比秋裤还要无所不能。

对于饮用直饮水或爱喝冰水的西方国家民众来说，中国人爱喝开水的生活习惯确实令人费解，但殊不知这是一种“神秘的东方智慧”！

近日，来自广州医科大学和暨南大学联合开展的研究揭示了“喝温开水”的重大健康意义——煮沸硬水能有效去除至少80%的纳米塑料/微塑料（NMPs），堪称最为简单且无害的“净化”自来水方式，从而减少人类通过饮水所致的NMPs摄入量。

doi.org/10.1021/acs.estlett.4c00081

NMPs是什么？如何清除水中NMPs？

对于NMPs，相信读者并不陌生。随着塑料品的消费量逐年增加，塑料污染已然成为全球面临的最紧迫的环境威胁之一。而这些塑料制品释放出的塑料碎片，又会在物理、化学和生物的进一步降解后分解成为“更微小但更严重”的威胁，即「微塑料」或「纳米塑料」。

微塑料（Microplastic，MP），是指直径在1μm至5mm之间的塑料碎片和颗粒，在塑料制品使用过程中释放，特别是食物用途的塑料制品。事实上，越来越多的实验表明，塑料聚合物的碎裂并未止步于“微米级”，而是进一步形成了纳米塑料，数量上更是比预期高出了好几个量级。

纳米塑料（Nanoplastics，NP），则是目前已知最小的微塑料，尺寸在1μm以下。与微塑料相比，纳米塑料更易进入人体，其体积小到可以穿过生物屏障（比如细胞膜）并进入生物系统，包括血液、淋巴系统，甚至全身。

按照重量计算的话，每人每年会吃掉5万个NMPs微粒；具像化来说，大约每周能吃掉5g微塑料，相当于一张银行卡的重量！而世界自然基金会分析NMPs来源后发现，人类摄入的最主要来源竟是“饮水”（包括自来水和瓶装水）。

图源：世界自然基金会

《No Plastic in Nature: Assessing Plastic Ingestion from Nature to People》

但事实上，传统的集中式水处理厂去除NMPs的能力非常有限。先前研究对来自全球14个国家的159份自来水样本进行了分析，其中129份含有NMPs，检出比例高达81.1%；具体来说，聚苯乙烯（PS）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是最主要的聚合物类型。

NMPs的健康危害不言而喻，亟需开发简单而便宜的家用处理工艺来去除饮用水中的NMPs。因此，研究者想到了最生活化的方法——烧开自来水。

实验流程

煮沸过程使得NMPs沉淀率最高达90%

研究者从中国广州收集到了自来水，将其与荧光PS、氯化钙和碳酸氢钠溶液以及电阻率为18MΩ-cm的去离子水相混合和处理，紧接着模拟了含有NPs（1μm和0.1μm）和MPs（100-150μm）的自来水沸腾过程，以评估水温、水硬度、NP浓度和性质对NPs和水沉积物共沉淀的影响。

在加热自来水的过程中，随着温度的升高（从25到90°C），上清液中NP的去除率从最初的2±0.15%逐渐增加到28±2.6%，而水煮沸时（100°C）该数值急剧升至84±1.1%。

与此同时，NP浓度从每μL的30±4.0粒子降低至4.8±2.6，即NP从上清液中转移到了沉淀物里。

水温升高加速了沉淀物的形成，使得沉淀物中NP浓度逐渐增加；当水温升至100°C时，沉淀物中的NP浓度达到最高。也就是说，在水煮沸的过程中，NMPs能够与水中的某些化合物共沉淀，最终成为水壶中的水垢沉淀；而加热和煮沸的过程，则将有助于自来水中更多的NPs沉淀。

水煮沸过程中NPs的沉淀

除了温度会影响NPs沉淀之外，还有一个非常重要的影响因素——水的硬度。

不同地区的饮用水硬度差异很大，而这个因素也会影响沸腾过程去除NP的效率。研究者发现，随着水的硬度增加，NP沉淀效率也会随之增加。

举例来说，当水中CaCO₃的浓度从80mg/L上升至180mg/L时，NP的沉淀率从34%升高到84%；而当自来水中CaCO₃升高到300mg/L时，沉淀效率甚至提高到了90%。

不过值得一提的是，煮沸软水依然是去除自来水中纳米/微塑料的良方。即便是软水（即CaCO₃的浓度<60mg/L），沸腾过程也能够去除25%以上的NP。

研究者解释道，除了与沉积物共沉淀之外，高温还能够增加NPs的碰撞频率和附着性，从而使微粒不断聚集并逐渐增大，最终因较大的重力而沉降下去。

不同硬度下水中NPs沉淀的情况

饮用开水后摄入的NMPs将减少2-5倍

根据全球水质的不同以及用水习惯的差异，研究者估算了六大洲67个地区成人和儿童通过饮用开水和自来水所致的NMPs摄入量。

结果显示，相比于每天饮用自来水，饮用开水摄入的NMPs量比前者减少了2-5倍。

全球饮用开水和自来水的NMPs摄入量

通常情况下，全球自来水中的NP浓度低于1mg/L（约每升31±2.0微粒），且大多数NPs在水煮沸后都能有效沉淀下来。因此，简单的煮沸过程就能极大地补充传统的水处理方法，从而有效去除自来水中的NPs，可谓是减少全球人口接触NPs的行之有效的方法。

然而，从全球角度看，大部分人还是习惯于喝自来水或者瓶装水，而喝开水仅仅是极少部分地区人口的地方传统，比如：中国、越南、印度尼西亚等亚洲国家。没想到，烧开水喝还真是好习惯，使该地区的人群在不知不觉中减少了NMPs的摄入量呢！

因此，研究者推荐，有条件的情况下可以使用非塑料的电热水壶来烧开水，不仅耗能低，二氧化碳的排放量还比较小。同时，也可以安装一些过滤装置来辅助，但要注意保留部分水垢将有助于NMPs的沉淀。

参考资料：

[1]Zimin Yu, Jia-Jia Wang, Liang-Ying Liu, Zhanjun Li, and Eddy Y. Zeng. Drinking Boiled Tap Water Reduces Human Intake of Nanoplastics and Microplastics.Environmental Science & Technology Letters Article ASAP. DOI: 10.1021/acs.estlett.4c00081

[2]https://d2ouvy59p0dg6k.cloudfront.net/downloads/plastic_ingestion_web_spreads.pdf

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