家用反渗透型净水器 为何争议不断？
慧聪净水网市场上销售的净水器品牌极多，但是从技术上分类，其实并不复杂。家庭净水器各个单元部件，涉及的相关技术并不多，主要有膜技术(微滤、超滤、纳滤、反渗透)，活性炭吸附等等，以及这些单元技术的灵活组合。
我把市场上成千上万的净水器，分成两大类：凡是零部件中采用了“反渗透膜”(也叫逆渗透膜，或RO膜)这一组件的，都称为“反渗透型净水器”。反之，没有反渗透膜组件的，都叫“非反渗透型净水器”。
反渗透纯水，安全但不够健康？
之所以要这样划分，因为反渗透技术从原理上讲，净化以后得到的是“纯水”，几乎不含有任何矿物质和微量元素。然而，最近几年，国内外环境学界、营养学界的很多学者，包括世界卫生组织WHO，都开始关注和讨论所谓安全的水(safewater)和健康的水(healthywater)这一个新理念。反渗透技术生产的这种“纯水”，被公认为是安全的水，但是否健康，是否适合家庭消费者长期饮用，具有很大的争议。
反渗透技术原理和应用场景
反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液(比如被污染的水)中分离出溶剂(比如纯水)的膜分离操作。核心部件，就是其中的反渗透膜。反渗透膜的孔径仅0.0001微米(人头发的直径大概是50微米)，一个细菌要缩小4000倍，普通病毒也要缩小200倍以上才能通过。
反渗透膜净化分离各种混合物质，微观机理极其复杂，不是简单的“按大小物理筛分”。很多学者提出了诸如溶解-扩散模型、优先吸附—毛细孔流理论、氢键理论等，来解释反渗透现象。但是，对于普通读者，可以简单地把反渗透膜理解和想象为“孔径极其微小的筛子”，分子体积稍大的物质，都无法通过如此精细的反渗透膜。
上面这张图显示的一种典型的反渗透膜组件的结构。反渗透膜组件，技术上已经非常成熟，大多数应用型厂家，他们在各种用途中使用的反渗透组件，都来自国内外为数不多那几家反渗透组件制造商。最著名的美国陶氏化学公司；美国海德能公司；美国GE；美国科氏（Koch/FluidSystem）；韩国世韩（CSM/Sehan）；日本东丽（Toray），国内的制造商有北京时代沃顿（汇通源泉），杭州水处理中心（北斗星）等。
反渗透技术主要应用场景
海水、苦咸水淡化；锅炉补给水除盐软水；医药、电子等行业用水制备；化工工艺的浓缩、分离、提纯及配水制备；造纸、电镀、印染等行业用水及废水处理。作为一种浓缩方法，能回收溶解在溶液中有价值的成分，等等。
为什么市场上反渗透家用净水器品牌这么多？
最近10多年，反渗透膜组件小型化后，开始大量应用于家庭净水器。由于反渗透膜组件技术成熟，家用净水器品牌商，只要从几个著名供应商那里批量采购反渗透膜组件(淘宝网上也可以大量购买)，简单配合前置过滤器等预处理，很容易组装一台“家用净水器”，技术上没有门槛，不需要什么研究积累，而且大家都看好中国家庭净水器市场每年几百亿甚至千亿级的发展空间。于是乎，短短几年，中国大陆地区净水器厂商和品牌超4000个，大部分都是反渗透技术类型。
家庭反渗透型净水器的争议焦点
反渗透技术，由于她的技术原理独特性，几乎可以去除饮用水中无机的、有机的、微生物类的各种污染物，得到近乎“纯水”，不含任何矿物质和微量元素。普通读者可以简单理解为类似“蒸馏水”那样的纯水。有时候，这种水也被通俗地称为“软水”，而含很多矿物质和微量元素的水，就叫“硬水”。
1.饮用水中的矿物质和微量元素，是可有可无的吗？
我们的饮用水来自大自然，水流经岩石、土壤和当地的地层时，各种矿物质元素都会逐渐溶入其中。自然水体中具有的这些物质包括钙、镁、锶、铁、锰、氟、锌、硒、铜、铬等等。
反渗透净水器处理家庭饮用水时，把上述这些矿物质和微量元素，统统也去除了。支持反渗透家庭净水器的人认为，饮用水中这些物质含量很低，我们人体营养物质来自饮食，饮用水中去掉这些物质，不影响健康。另外一方则认为，水中的这样营养素对健康很重要，长期喝纯水有健康风险。
2.家庭反渗透净水器浪费的水，是无需大惊小怪吗？
反渗透技术还有一个独特的地方：净化得到一杯纯水，需要排放掉2-3杯的浓缩废液。支持反渗透家庭净水器的人认为，家庭用水洗浴冲厕水才是大头，我们喝水不多，浪费掉3倍的浓缩废液，也没什么大不了的。另外一方则认为，环保节水对我国而言，非常重要，非常值得提倡。
我对家庭反渗透净水器的看法
1.关于健康风险的看法
饮用水中的各类矿物质和微量元素，占我们人体每天相应营养素摄入总量的5-20%不等。那么，去掉这5-20%，是否对健康没有影响呢？
(1)欧美学者的流行病学调查
国内外有大量的流行病学研究表明，硬水地区的心脏病死亡率要明显低于软水地区。就是说，喝软水比喝硬水更容易得心血管疾病。美国学者Schroeder，1960年，美国学者Comstock，1979年；1969年～1973年英国区域性心脏病研究分析了253个城镇，他们发现软水地区心血管病死亡数要比硬水地区高10-15%，并提出最为理想的硬度大概是170mg/L。
美国的Greathouse和Osborne研究了25-74岁分布于35个地区4200名美国成年人，发现硬水地区心脏病发生率明显低于软水地区。
最典型的案例：1981年出版的一份专业杂志上记录了这个案例。英国的两个城镇Scunthrope和Grimshy,原来两个城镇饮用水硬度大概是444mg/L,长期以来两地区心脏病死亡率几乎相同。后来，Scunthrope市把饮用水软化到100mg/L，几年后发现心脏病发生率猛然上升，而Grimshy市仍然保持原有的饮用水，心血管发病率也保持原有的发病率。
意大利的Crevalcore市和Montegiorgio市、Abruzzo地区，也观察到类似的现象。大量的关于心脑血管调查研究表明，饮用水中适当的钙镁、硬度、TDS是有益的。
综合了大量的研究，MartinFox博士认为，饮用水的300mg/L的TDS，170mg/L的硬度，偏碱性，这样是最理想的饮用水。
(2)世界卫生组织等机构50年的流行病学研究
从1957-2004年，将近50年时间内，美国国家科学院，世界卫生组织在内的众多的研究机构，在全球范围内做了大量的流行病学研究，大量的证据表明，饮用水中的硬度，矿物元素和微量元素，对人体是有益的。特别是饮用水的硬度与心血管病死亡率之间有明显而确切的负相关关系。这些研究涉及到美国、日本、德国、加拿大、澳大利亚、爱尔兰、荷兰、瑞典、芬兰、罗马尼亚、苏格兰、意大利、匈牙利、中国台湾地区、拉丁美洲等全球各种族和人群。
更多的案例，关于饮用水中各种矿物质和微量元素对人体益处的研究，可以参考下图的这几本专著，都是环境科学、营养科学领域国内外知名专家教授撰写，包括世界卫生组织最新的出版物，推荐给所有的朋友们。
(3)营养学界科学家们关注的最新动态
第十三届全国营养科学大会暨全球华人营养科学家大会于2017年5月22-24日在北京国家会议中心隆重召开。本次大会上，首次设立了“水中矿物质和健康国际论坛”，邀请了五位国内外知名专家从不同角度对饮水中的矿物质与人体健康的关系进行了主题报告。
马冠生——北京大学公共卫生学院营养系主任、中国营养学会副理事长；
舒为群——第三军医大学教授；
JürgenVormann——德国柏林自由大学、德国镁研究学会前主席；
IngegerdRosborg博士——瑞典皇家理工大学研究员、《饮用水中的矿物质与矿物质平衡》主编；
何卡教授——美国印第安纳大学公卫学院流行病及生物统计系主任。
北京大学营养系主任、中国营养学会副理事长马冠生指出，根据相关调查，国内居民膳食结构中钙、镁等营养素摄入不足，而饮用水中的钙、镁是非常好的补充，且在预防心血管疾病方面有一定的作用。
第三军医大学全军军事作业与环境医学专业委员会副主任委员舒为群指出，现在很多校园直饮水都是采用纯净化的方式，去除了水中的全部矿物质，这将对儿童身高、牙齿带来十分不利的影响。她还建议，对饮用水的处理需要从安全和健康两方面考虑，对于长期饮用的水，需要保留一定量的矿物元素。
她强调：“饮用水中天然存在的矿物质如果完全通过反渗透等技术去除，人工是无法将其恢复到天然状态的，即使人为添加一些矿物盐，也不会促进健康，反而适得其反，对健康产生不利影响。”
美国印第安纳大学公卫学院流行病及生物统计系首任系主任何卡也明确指出：“水是必需的营养物质，也是其他营养物质特别是微量矿物质的载体，这也是长寿地区健康饮食的重要组成，因此，对于这些微量元素对人体的健康积极影响我们应该更加重视。”
据了解，瑞典皇家理工大学的研究员IngegerdRosborg专门出版了一本专著《饮用水中的矿物质与矿物质平衡》，系统性地介绍了饮用水中的矿物质对人群健康的影响，并介绍了欧洲相关国家饮用水法规对于不同矿物质的含量要求，并指出，保留这些有益的矿物元素,对健康非常重要。
从我国老百姓的营养素摄入现状来看
人体健康，需要8大营养素均衡
中国营养学会结合近十年国内外营养研究的最新成果和科学共识的基础上，以中国居民为膳食调查对象，特组织80余位营养学专家，修订公布了《中国居民膳食营养素参考摄入量（DRIs）》（2013版）。
2013版《DRIs》介绍了能量（碳水化合物）、蛋白质、氨基酸、脂类、常量营养素（钙、磷、钾、钠、镁、氯、硫）、微量元素（铁、碘、锌、硒、铜、氟、铬、锰、钼）、维生素（脂溶性维生素、水溶性维生素）等。
我们每天喝的水，不仅仅是为人体提供“水H2O”这种纯水，还有种类很多的人体必需常量元素和微量元素。
我国经济发展这30多年取得举世瞩目的巨大成就，无论是城市，还是农村，吃饱穿暖早已不是问题。但是，大量的营养学研究调查和国家公布的《中国居民营养与慢性病状况报告（2015年）》，国民膳食中营养不均衡普遍存在，最突出的就是油脂摄入过多，水果摄入太少，导致营养失衡，慢性病高发形势异常严峻。
北京大学营养系主任、中国营养学会副理事长马冠生指出，根据相关调查，国内居民膳食结构中钙、镁等营养素摄入不足。最新的一份调查研究[中华预防医学杂志,2017,51(06):519-522.]显示，中国内地居民钙平均摄入量低于平均需要量的人群比例高达96.6%。
根据《中国居民营养与慢性病状况报告》的数据，我国人群最严重缺乏的营养素有维生素A、B2和钙，普遍缺乏的有维生素B1、B6和维生素C等。即使是物质条件更好的城市，城市居民一些微量元素摄入也明显不足，钙的平均摄入量为412.8毫克，仅达到推荐摄入量的52%左右。此外，儿童缺锌、妇女缺铁、中老年人缺乏维生素C更为严重。铁、碘、维生素AD缺乏等造成的营养性疾病也较多。
从中国居民日常饮食的大规模数据调查来看，既然普遍存在钙、镁、锌、铁等等矿物元素摄入不足、甚至很多元素种类是严重的摄入不足，那么，这个时候如果家里安装反渗透型净水器，连本来饮用水能提供的5-20%的各类矿物元素也取消了，那么会使得原来缺乏的状况恶化，就是俗话说的“雪上加霜”的结局。
尽管人体需要的矿物质等各类营养素，一日三餐摄入量超过80%的需求量，的确是最主要的途径。但是，饮用水也是另外一条重要的补充摄入途径。尤其是当国民中普遍存在一日三餐摄入不足的现状下，饮用水这条途径显得尤其宝贵，类似“木桶短板原理”。
事实上，安装了反渗透型家庭净水器的家庭，几乎没有人会意识到“我每天喝水减少了5-20%的各类矿物元素的摄取量，而有意识地从一日三餐中注意额外多补充一些”。
2.关于环保节水的看法
有些人认为，家里安装一台反渗透净水器，喝1杯水，哪怕是浪费2-3杯的浓缩废水，那也没多少。这种看法，对个人而言，的确如此；但是，从社区、城市和国家整体角度看，浪费的水，就是很惊人了。
中国家用电器研究院健康分析测试中心主任鲁建国在接受《生命时报》采访时披露，目前大部分家庭净水器产生的浓缩水，直接进入下水道流走了。据《人民日报》报道，全国在用的反渗透净水机以家用机1500万台、商用机500万台计算，每年约白白流失10亿吨水。这相当于南水北调近10个月的进京水量。而且，这10亿吨水未经使用最终就排入污水处理系统，相当于给污水处理系统每年增加了约16个北京十三陵水库储水量的负担，国家将为此付出巨大的处理费用。
目前，中国城乡老百姓的家庭净水器普及率仅有5%左右，其中的反渗透型净水器排放的浓缩废液，每年浪费饮用水就已经达到10亿立方米这个量级，接近南水北调中线工程每年向北京的输水量。如果中国百姓家庭净水器普及率达到日韩欧美80%以上的水平，那么浪费的水量是现在的10倍以上，这是不可接受的。
因为，我国水资源贫乏，国家统计局数据显示，2014年，我国人均淡水资源2079.50立方米，约为世界人均水平的1/4。节水对我国来说有着特别重要的意义。中国目前有16个省(区、市)人均水资源量低于严重缺水线，有6个省、区人均水资源量低于500立方米，为极度缺水地区。以过滤掉大量自来水为代价的反渗透家庭净水器，使得本来就缺少水资源的中国雪上加霜。
以我在的城市为例分析
再以我所在的城市浙江嘉兴为例，这是著名的江南水乡，如今是严重的缺水城市，属于典型的“水质型缺水”。
我自己家安装的是“非反渗透型净水器”，我已经使用5年多。我家喝水、煮饭、煲汤、炒菜、泡茶等等都是用净化水，从这5年实际使用水量来看，每年净水器帮我净化大概5000升水。但是我们家净水器是“零废水排放的”。假如我家改用“反渗透净水器”，按照1：2的废水比，我家每年会多浪费10吨水左右。如果只谈个人家庭，我就是每年多付20-30元水费，根本无所谓。
但是，假如嘉兴五县两区净水器将来普及率提高到80%，将会有100万个家庭使用净水器。假如推广使用反渗透型家庭净水器，每年会造成1000万吨自来水的额外浪费。而目前嘉兴几个自来水厂高峰供水总量大概40万吨每天，相当于全年自来水供应量，有一个月被反渗透家庭净水器当做浓缩废液排掉了，同时又增加了嘉兴城市污水厂每天大概3万吨的污水处理负担。
所以，这种严重浪费宝贵的饮用水资源，又无谓地白白增加污水厂处理负荷的“家庭反渗透型净水器”，我坚决认为是不值得推广的、更不适合大规模地普及到千家万户去。
本文小结
反渗透型的净水器，就是采用反渗透膜，它净化出来的水是溶剂型的纯水。家用反渗透型净水器，在获得“安全的水”同时，长期饮用，也加剧了罹患矿物质营养素缺乏带来的慢性疾病风险。从长期来看，健康问题更值得关注。另外，如果千家万户都使用反渗透净水器，由此带来的大量的饮用水资源浪费，也是不可接受的。家庭饮用水的安全、健康和社会的环保节能，需要寻求更好的技术解决方案。
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