西藏林芝地区天然饮用水健康意义研究

段小龙，宗永臣,2，黄德才，李远威，郝凯越

(1.西藏农牧学院水利土木工程学院，西藏 林芝 860000；2.西藏林芝高山森林生态系统国家野外科学观测研究站，西藏 林芝 860000)

0 引 言

随着生活水平的提高和水环境污染的日趋严重，人们日益关注饮用水对健康的影响。人们对饮水的要求已不仅仅限于安全的水平，更希望日常饮水还能起到促进健康的作用。目前国内外学者对饮用水问题展开了富有成果的研究：Barron用不同方法重新评估了欧洲饮用水中硒含量的安全限值[1]；Navoni提出基于GIS的健康综合指数来评估阿根廷人通过饮用水接触砷的健康风险[2]；Andrew 应用非线性回归的PSO模型提出了更有效率去除饮水中砷酸盐和亚硒酸盐方法[3]。Qu等通过分析西藏的11条河流水质现状，结果表明由于自然过程和采矿作业等人为活动，一些地区水体中的As、Cd等几种重金属元素含量高于世界卫生组织的饮用水指南[4]。张宪英等对西藏林芝地区生活饮用水水质卫生的研究表明该地区水质合格率整体较低[5]。刘先勇等通过对西藏山南地区农村饮用水水质分析发现部分水样存在污染[6]；Wang等对夏河县的水质进行了调查，结果表明所有采样点的水质均为Ⅰ级，健康率为100%[7]。Luo等对140个西藏自治区城镇饮用水水源地分析表明，96.9%的城镇饮用水符合标准[8]。一些发达国家和地区对饮水健康问题进行了深入的研究。本文仅对西藏林芝地区天然饮用水健康意义做简要探讨。

1 基本水质的状况

林芝地区位于西藏东南部，雅鲁藏布江中下游，现为西藏经济社会最为发达的区域。从林芝地区7个重要天然饮用水源地采集样品，采样点布设如图1，并进行检测分析，所检测的天然饮用水均以山间溪流形式出露。水质检测项目均按国家环境保护总局颁布的《水和废水监测分析方法(第四版)》进行检测，检测项目包括Na+、Ca2+、Cu2+、Cd2+、Zn2+、Cu2+、总氮、总磷、COD、氨氮、硝态氮、水温、浊度、肉眼可见物、pH、臭和味、电导率等。

图1 水源地采样点

检测结果表明，所检测的7个水源地的天然饮用水均无色、无味、透明、不浑浊；水体中TP、TN、COD等水质指标所代表的污染物含量(即含氮、磷污染物和有机污染物含量)，介于《地表水环境质量标准》I类和Ⅱ类水域的标准值之间；Na+、Ca2+、Zn2+等在不同的水源地中含量有所不同，都低于世界卫生组织建议饮用水金属离子含量最大可接受限值；Cu2+、Cr6+等重金属等微量元素的浓度极低，其对人体造成的风险健康值也低于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的社会公众最大可接受风险水平5.0×10-5/a[9]。采用综合水质标识指数法[10]和加拿大水质指数法(CCME WQI)[11]对该地区各水源地的综合水质进行评价，评价结果见表1。经检测分析，林芝地区各天然饮用水水质现状优良，基本满足Ⅱ类水域的感官要求和理化要求，墨脱县、察隅县天然饮用水水质还能达到Ⅰ类水域标准，水质清洁。

表1 天然饮用水评价结果

2 健康意义分析

2.1 氧化还原电位(ORP)

国内外许多研究资料表明长期饮用ORP低的水，即向人体内输入还原物质，能够降低人体内氧化性物质的含量及其活性，使抗氧化酶的活力提高，促进人体健康[12,13]。有学者提出可将ORP<200 mV作为健康饮用水的标准之一[14]。经现场检测林芝地区7个天然饮用水水源的ORP全部小于200 mV(图2)，市区和波密县的ORP还低于140 mV，说明该地区的水有较好的抗氧化能力，长期饮用可以降低人体内的活性氧等氧化性物质，具有一定的健康意义。

图2 林芝地区天然饮用水ORP

2.2 溶解氧与pH

长期饮用偏碱性的饮用水可以保持体内酸碱平衡, 中和血液中过多的酸度, 增强身体健康。有关学者在前人研究的基础上，提出了“健康水”的概念，认为健康水应该是pH偏碱性、DO适中(DO≥7 mg/L)[15]。相关的动物试验也表明[16]，给小鼠饲喂pH偏碱性水样，可以降低其体内乳酸脱氢酶(LDH), 这就说明偏碱性的饮用水有促进健康的意义。林芝地区天然饮用水的pH和DO经现场检测，数值如图3。从结果可以看：除了米林县天然饮用水的pH低于7偏弱酸性，林芝其他地区的天然饮用水都偏碱性，特别是波密县天然饮用水的pH值还达到了碱性离子水的要求[17]，各水源地的水体中溶解氧都大于 7 mg/L,均符合“健康水”的概念。

图3 林芝地区天然饮用水pH和DO

2.3 健康指数

健康指数[18]是日本学者桥本在调查饮用水水源中矿物质时提出的，该指数以脑溢血的发生率低来定义有益健康的水评价标准，公式如下：

健康指数=ρCa2+-0.87ρNa+≥5.2

(1)

式中：ρCa2+、ρNa+分别为饮水中 Ca2+与Na+的浓度，mg/ L。

根据各水源地的钙钠离子检测浓度，利用上述公式对所得到的数据进行分析与处理,计算各水源地的健康指数，见图4。从结果可以看出波密县和市区的健康指数略小于5.2，其他5个水源地的健康指数大于5.2即为健康状况良好, 表明林芝地区天然饮用水总体健康指数良好。

图4 林芝地区天然饮用水的健康指数

2.4 抗氧化性

学者Harman提出自由基的强氧化活性会使人体代谢失调和机体衰老[19]。而机体内广泛存在的谷胱甘肽过氧化物酶( GSH- Px) 能够去除有害的自由基代谢产物，阻断脂质过氧化连锁反应，保护细胞免受损伤，在生物体抗衰老机制中起着至关重要的作用[20-22]。有研究表明, 机体过量摄入D-半乳糖会导致过氧化效应，从而引起衰老反应[23]。故在本实验将D-半乳糖溶于生理盐水中，根据小鼠体重对其进行颈背部皮肤皮下注射以建立小鼠亚急性过氧化损伤致衰模型，并测定小鼠全血GSH-Px 活性(对照组)，然后分别喂饲天然饮用水, 纯净水和自来水，3个月后检测小鼠全血中 GSH- Px的活性, 以比较不同的饮用水在抗衰老机制中的作用。实验数据采用均数和标准差的形式在图5中表示，使用Prism软件进行t检验。从图4可以看出:两个对照组比较，GSH- Px的活性有显著差异的降低，表明致衰模型的建立是成功的。天然饮用水组与致衰对照组、纯净水组比较酶活性都有显著提高(P<0.05)，这表明林芝地区天然饮用水能在一定程度提高小鼠的抗氧化作用。

图5 不同水样对小鼠的GSH-Px活性影响(SD,n=10)

2.5 血清钙离子含量影响

钙是人体内含量最多的矿物元素，对人体的健康非常重要。它不仅构成了人体的骨骼和牙齿而且有着重要的生理功能，缺钙会诱发骨质疏松，高血压等疾病[24-26]。本研究采用小鼠实验的方法，先常规饲养一周，然后给随机分成4组的小鼠饲喂纯净水(1组)、天然饮用水(3组)，并在第30 d从4组小鼠全血中分离血清样本检测钙离子含量。实验数据采用均数和标准差的形式在图6中表示，使用Prism软件进行差异性显著分析。由实验结果可知，饲喂天然饮用水AB两组在一个月后，小鼠血清钙离子浓度明显增高(P<0.05)；天然饮用水C饲喂的小鼠血清钙离子浓度跟纯净水效果相同，无明显变化，这可能和饲料含钙离子有关系。

图6 不同的水对小鼠血清钙离子含量的影响(SD,n=10)

3 结 语

林芝地区各天然饮用水水质现状良好，基本满足《地表水环境质量标准》Ⅱ类水域的感官要求和理化要求，水质清洁。从健康水的概念角度分析，林芝地区天然饮用水无毒、无害、无异味；pH适当(偏弱碱性)、水体中溶解氧适当；ORP符合健康饮用水的标准。对林芝天然饮用水健康指数进行了分析,表明健康指数良好。抗氧化性试验表明：与自来水和纯净水对照相比，天然饮用水具有一定的抗氧化作用，长期饮用能提高GSH-Px的活力。小鼠血清钙离子含量实验说明林芝地区天然饮用水可以显著的提高小鼠血清中钙的含量。以上结论为林芝地区天然饮用水的健康意义提供科学数据，对西藏自治区饮用水水源地保护和水资源可持续利用具有一定意义。