40 年后,自来水中的“不明产品”被识别出来

研究人员怀疑亚硝酰氯阴离子可能有毒,但还需要进一步研究。
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一篇新论文将“不明产物”鉴定为亚硝酰氯阴离子。图片来源:DepositPhotos

几十年来,美国的水务公司一直在使用一类称为氯胺的消毒剂来消毒饮用水。各市政当局转向使用这些物质作为氯的替代品,因为氯在水中产生的副产物与潜在的负面健康影响有关,例如结肠癌和膀胱癌风险升高、低出生体重和流产。然而,科学家们长期以来一直怀疑,氯胺至少有一种分解产物也可能对人类健康有害。

这种副产物在首次被观察到40年后,终于被鉴定出来,但它是否危险仍然是一个悬而未决的问题。氯胺的分解产物难以分离和鉴定,而这种物质尤其难以捉摸。几十年来,它一直被称为“不明产物”。

11月21日发表在《科学》杂志上的一篇论文似乎解开了这个谜团。该论文将这种物质鉴定为亚硝酰氯(chloronitramide),一种分子式为Cl₂O₂的微小分子,结构为Cl-N-NO₂。当最常用的氯胺消毒剂一氯胺分解为二氯胺(NHCl₂)时,就会形成该阴离子,然后二氯胺会与水、大气氧气以及其他一氯胺分子发生一系列反应,形成亚硝酰氯(HClN₂O₂)。该物质在水中解离,产生亚硝酰氯阴离子。

然而,现在科学家们需要确定他们长期以来对这种曾经的“不明产物”潜在毒性的怀疑是否属实。目前,科学家们尚不确定。丹尼尔·麦克利率(Daniel McCurry),这篇研究配套的评论文章的作者表示:“不幸的是,我们还不知道亚硝酰氯离子的毒性如何,或者它是否具有毒性——但作者的估计表明,它很可能是有毒的。”

重要的是要从一个宏观的角度来看待消毒剂及其副产物所带来的危险与它们使用带来的益处之间的平衡。对于那些幸运地在干净的饮用水环境中长大的人来说,很容易低估饮用水对公共健康的重要性。正如麦克利率指出的那样,“水处理对20世纪上半叶美国预期寿命的增长贡献了大约一半,其中很大一部分归功于消毒。为了避免消毒副产物带来的小得多的危害而放弃这一点是难以想象的。”

即使是氯,尽管其风险已被充分理解和记录在案,但仍被用于在美国及其他地区消毒饮用水——因为干净饮用水的益处远远大于氯的潜在危险。麦克利率表示,在个人层面,“典型的水污染物带来的风险不值得我们在个人层面上为此失眠。”

话虽如此,麦克利率也表示,这种风险“值得在公共卫生层面采取行动(通过]在现实的限制(成本、技术等)内,尽我们所能减少接触消毒副产物)。做出这样的判断,实际上是公共卫生政策的关键目标——几乎所有的公共卫生决策都涉及权衡一项措施的成本与其收益。”

当然,也有替代氯和氯胺的方法,这些方法各有其优缺点:许多欧洲国家使用臭氧消毒饮用水,麦克利率表示,另一种选择是使用紫外线。在美国改用其中任何一种方法都需要投资新的基础设施——臭氧的不稳定性意味着它需要在现场生产,而紫外线则需要建造紫外线反应器。这些处理方式的好处是它们不会在水中留下残留物,因此不会形成分解产物。

然而,氯和氯胺之所以仍留在水中,是因为它们可以持续分解污染物。臭氧或紫外线则不能——它们在处理点消毒水,但不能防止任何进一步的污染。这种持续的保护也正是美国法律目前所要求的。正如麦克利率解释的那样,“美国的法规要求离开水厂的水含有‘消毒剂残留’(即,从工厂到水龙头,水中残留着可测量的消毒剂量)。这项规定是为了防止水离开工厂后再次受到感染。”

最终,需要采取何种措施(如果有的话)的决定将取决于对亚硝酰氯影响的进一步研究。美国环保署(EPA)是美国饮用水标准最终的负责人,届时将需要决定是否需要采取进一步行动。

麦克利率表示:“如果环保署决定监管[氯胺],那么那些改回使用氯的水务公司将不得不采取措施来控制氯的消毒副产物。”他指出,“有很多其他方法可以控制[这些副产物]”,包括“通过活性炭或膜处理去除[消毒副产物]的有机前体……但这些比氯胺化成本更高。”

劳伦·莱弗(Lauren Leffer)补充报道。

 

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汤姆·霍金

撰稿人

汤姆·霍金是纽约市的一名作家。他撰写关于文化、政治、科学以及两者之间的一切内容。他的作品曾发表在《纽约时报》、《卫报》、《滚石》等众多出版物上。你可以 订阅他的 Substack。


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