序
王占生

　　氯是一种强氧化剂，常用来消毒、杀菌、漂白，也是化工工业原料。自从将氯应用于饮水杀灭病菌以来，有效地制止了水介疾病的传播，保障了人类的饮水安全与身体健康。氯之于人类功不可没！但随着科技的进步、发展，人们对自然界的认识不断提高，又发现氯与水中某些有机化合物反应会产生对人有毒有害甚至致癌的副产物。因而引起了国际学术界、企业界的关注并纷纷积极地追寻其他消毒的氯的代用品。

　　作者，李复兴教授，营养学家，长期从事有关健康水的研究。在这本科普小册子中，作者介绍了：氯的特性与用于饮水消毒的历史；水中主要的病菌、微生物、原虫与由它们引起的介水性传染病的风险；投氯产生的消毒副产物对人类健康的潜在威胁；其他消毒技术的优点与不足；消毒副产物的控制等内容。

　　作者收集了丰富、翔实的资料，深入浅出地对氯进行了详细的阐述，提出了氯用于消毒对人类健康的有利、有害的矛盾，并提出了整体解决矛盾的途径：1.保护好水源免受污染；2.加强消毒前的净化处理，尽量减少消毒副产物的前体物；3.科学合理地综合利用各种消毒技术，包括适量加氯；4.增强自我保护意识采用家庭净水器脱氯与去除其副产物。

　　作者提醒读者在重视开发其他消毒技术之际，切不可为了减免氯化消毒副产物对人体潜在威胁而忽视致病微生物给人类带来的灾害，水中致病微生物、原虫对人类的危害仍是第一位的，目前世界范围内氯消毒仍是饮水净化的主流，不要轻易摒弃氯消毒。

　　希望这本科普小册子能让读者充分全面了解有关氯的知识，在家庭饮水中加强自我保护意识达到科学饮水、增进健康的目的。我想这也是作者辛劳编写这本小册子的愿望。

清华大学环境科学与工程系
王占生
2007.11.17

前言

　　氯是自然界中广泛分布的一种元素，在地壳中存在各式各样的氯化物。考古学家发现早在公元前3000年古人就会利用岩石中盐类（氯化钠）。氯作为一种新的元素是1810年由英国著名的化学家戴卫首先给予确认。

　　氯元素生产的产品在我们生活的方方面面、无处不在。我们每日使用的食盐（氯化钠）是最普通的氯化物。氯主要用于化学工业尤其是有机合成工业上，是生产塑料、合成橡胶、染料及其他化学制品或中间体，还用于漂白剂、消毒剂、合成药物、农药等，其中氯给人最大的好处之一是氯在水消毒中的应用。

　　本文主要内容是介绍及回顾近百年来氯作为消毒剂在饮用水中应用的历史和相关技术问题，其中突出介绍和阐述氯作为消毒剂和人类健康的关系。

　　在1850年由英国John Snow首先将氯消毒剂用于供水消毒上，当时有效地防止了当时伦敦霍乱的蔓延。氯消毒措施在英国伦敦成功后，1908年美国新泽西州的泽西岛市率先对自来水进行氯化消毒，随后在国际上许多城市纷纷采用了该项技术。到目前为止世界上所有的城镇供水大部分都采用氯化消毒。

　　氯化消毒在预防水介性病原微生物传染性疾病的控制，保障公众饮水安全起着举足轻重的关键作用。饮用水的过滤、氯化消毒等作用使二十世纪人类预期寿命增加了50%。美国《生活》杂志曾把饮用水氯化消毒作为人类“千年的最显著的推动公众卫生的发展重要措施”。

　　任何科学技术都是一把双刃剑，均具有利弊二重性。氯等消毒剂也是如此。可以说，一个多世纪以来世界范围内已经成功地应用氯化消毒，直到1972年鲁克博士在美国鹿特丹自来水厂首先发现经过氯化消毒后的饮用水中可以检测出了三卤甲烷（THMs）。在1976年美国EPA选定了80个城市，对原水和处理后的水的卤化物进行的检测，结果证实了饮用水中普遍存在三卤甲烷。已经很清楚三卤甲烷是水氯化消毒的副产物的一种。所谓消毒副产物是一些消毒剂对水进行消毒时，与水中的一些有机物发生反应而产生的。随着消毒剂的种类和水中有机物的不同所产生的消毒副产物的数量和种类均不同。至今文献报道的消毒副产物的种类大约有600～700种。

　　1976年美国国家癌症协会研究发现氯仿对动物有致癌作用。20世纪90年代流行病学家发现膀胱癌、直肠癌以及结肠癌等的发病率和饮用水中氯消毒投加量之间有潜在的相关关系。根据当前大多数的文献报道证明，虽然饮用水水源经过常规水处理后，依然含有多种有机物，其中有的具有“三致”作用。人们长期饮用可能出现眩晕、疲劳、脱发等症状，癌症发病率明显增加。

　　第一个提出氯化消毒对人体会产生危害的人应当是Joseph Price医学博士。在二十世纪六十年代末他撰写了一本吸引人，但也被人忽略的书——《冠状、胆固醇、氯》（Coronaries, Cholesterol, Chlorine）。Price博士深信引起动脉粥样硬化的根本原因是氯。这个结论是建立在用含有氯的饮用水喂鸡的实验基础上，从实验结果中可以看出喝了氯化的蒸馏水的鸡95%在几个月内就出现了动脉粥样硬化。生物学家Herbert Schwartz博士在一本书上提出“氯太危险了，它应该被禁用，将氯加入水中就象启动一个定时炸弹……如果氯现在是第一次被提出，用于饮用水处理，它就会被食物和药物管理委员会禁止”。但是由于流行性调查报告样本的不同，或者选择实验动物不同，更重要的在进行实验所选择的计量不同以及实验期时间不同，对氯的消毒副产物与癌症的关系也提出不同的看法。认为还没有足够的流行性病学的数据来支持氯化消毒与癌症发展有直接的关系。

　　作者认为尽管很多有还甚至有三致作用的物质属于痕量物质，但在体内有长期的积累、富集和叠加作用，对人体的危害往往是长期的，甚至在十年、二十年后方显现出来。所以我们不能忽视氯化消毒技术对人体生命安全和健康的危害作用。

　　尽管全世界尚未新的消毒技术取代氯化消毒，因此在以下八个方面措施减少氯化消毒技术对人体的潜在的危害。

　　1.最根本的方法从饮用水源头抓起，加大引用水水源地保护，治理及监控；减少水源地有机污染；减少对自来水通过处理消除病原体的依赖。

　　2.对自来水厂讲，最有效地措施是降低水中消毒副产物的前体物质的含量，特别是水中总有机碳（TOC）含量越高，使得氯的投加量增加，接触的时间越长，则容易产生消毒副产物及其它有毒的有机物的数量。一般认为腐植酸和黄腐酸等是形成卤化物的前体物质。有些自来水厂采用臭氧+活性炭的预氧化技术、北京爱迪曼生物技术研究研发的紫外光催化技术等都能有效地降解水中的有机物。

　　3.在饮用水水质标准中强化消毒副产物的指标控制。国际上的一些发达国家的饮用水水质标准中对于消毒副产物的界限值越来越严格。

　　4.有条件的家庭可以选择家庭安全饮水的自我保障体系，可以选择优质的家庭净水器等，例如“除氯宝”类的产品。这类产品主要的原理是除去水中的游离余氯，改善水的味和嗅味。但是家庭用的净水器要注意及时更换滤芯。

　　总之，目前自来水供水系统面临着重大的挑战是为了预防水介性传染病的传播，还是降低饮水中的氯化消毒强度来减少消毒副产物的产生。在1992年召开的第一届国际水消毒的安全性会议，一些研究人员描述微生物引起的疾病所花费的与之相关的费用与通过水消毒处理避免的疾病的发生的收益具有相关性。在饮用水的供应上防止微生物污染才能有利于公众的健康。关于与饮用水消毒作用相关的将这些好处与潜在的癌症危险做一比较，值得注意的是，与水介性传染病相比，致癌的风险的费用可能相对要小一些。

　　饮水安全是人类生存和发展的基本权利。作者认为当前从三方面建立饮水安全保障体系，一是建立饮用水水源地的安全保障体系；二是建立城镇供水安全的保障体系；三是家庭饮用水自我保障体系。前二者是长远而持久的工作，而后者对于广大的消费者来讲确是最直接和最为方便的，也容易做到。但是每个家庭成员首先要树立自我饮水安全的意识，只有这样才能有效地选择适当的设备和产品。使每个家庭用水和饮水做到健康、卫生、环保和节水。