西藏林芝地區天然飲用水健康意義研究

段小龍，宗永臣,2，黃德才，李遠威，郝凱越

(1.西藏農牧學院水利土木工程學院，西藏 林芝 860000；2.西藏林芝高山森林生態系統國家野外科學觀測研究站，西藏 林芝 860000)

0 引 言

隨著生活水平的提高和水環境污染的日趨嚴重，人們日益關注飲用水對健康的影響。人們對飲水的要求已不僅僅限于安全的水平，更希望日常飲水還能起到促進健康的作用。目前國內外學者對飲用水問題展開了富有成果的研究：Barron用不同方法重新評估了歐洲飲用水中硒含量的安全限值[1]；Navoni提出基于GIS的健康綜合指數來評估阿根廷人通過飲用水接觸砷的健康風險[2]；Andrew 應用非線性回歸的PSO模型提出了更有效率去除飲水中砷酸鹽和亞硒酸鹽方法[3]。Qu等通過分析西藏的11條河流水質現狀，結果表明由于自然過程和采礦作業等人為活動，一些地區水體中的As、Cd等幾種重金屬元素含量高于世界衛生組織的飲用水指南[4]。張憲英等對西藏林芝地區生活飲用水水質衛生的研究表明該地區水質合格率整體較低[5]。劉先勇等通過對西藏山南地區農村飲用水水質分析發現部分水樣存在污染[6]；Wang等對夏河縣的水質進行了調查，結果表明所有采樣點的水質均為Ⅰ級，健康率為100%[7]。Luo等對140個西藏自治區城鎮飲用水水源地分析表明，96.9%的城鎮飲用水符合標準[8]。一些發達國家和地區對飲水健康問題進行了深入的研究。本文僅對西藏林芝地區天然飲用水健康意義做簡要探討。

1 基本水質的狀況

林芝地區位于西藏東南部，雅魯藏布江中下游，現為西藏經濟社會最為發達的區域。從林芝地區7個重要天然飲用水源地采集樣品，采樣點布設如圖1，并進行檢測分析，所檢測的天然飲用水均以山間溪流形式出露。水質檢測項目均按國家環境保護總局頒布的《水和廢水監測分析方法(第四版)》進行檢測，檢測項目包括Na+、Ca2+、Cu2+、Cd2+、Zn2+、Cu2+、總氮、總磷、COD、氨氮、硝態氮、水溫、濁度、肉眼可見物、pH、臭和味、電導率等。

圖1 水源地采樣點

檢測結果表明，所檢測的7個水源地的天然飲用水均無色、無味、透明、不渾濁；水體中TP、TN、COD等水質指標所代表的污染物含量(即含氮、磷污染物和有機污染物含量)，介于《地表水環境質量標準》I類和Ⅱ類水域的標準值之間；Na+、Ca2+、Zn2+等在不同的水源地中含量有所不同，都低于世界衛生組織建議飲用水金屬離子含量最大可接受限值；Cu2+、Cr6+等重金屬等微量元素的濃度極低，其對人體造成的風險健康值也低于國際輻射防護委員會(ICRP)推薦的社會公眾最大可接受風險水平5.0×10-5/a[9]。采用綜合水質標識指數法[10]和加拿大水質指數法(CCME WQI)[11]對該地區各水源地的綜合水質進行評價，評價結果見表1。經檢測分析，林芝地區各天然飲用水水質現狀優良，基本滿足Ⅱ類水域的感官要求和理化要求，墨脫縣、察隅縣天然飲用水水質還能達到Ⅰ類水域標準，水質清潔。

表1 天然飲用水評價結果

2 健康意義分析

2.1 氧化還原電位(ORP)

國內外許多研究資料表明長期飲用ORP低的水，即向人體內輸入還原物質，能夠降低人體內氧化性物質的含量及其活性，使抗氧化酶的活力提高，促進人體健康[12,13]。有學者提出可將ORP<200 mV作為健康飲用水的標準之一[14]。經現場檢測林芝地區7個天然飲用水水源的ORP全部小于200 mV(圖2)，市區和波密縣的ORP還低于140 mV，說明該地區的水有較好的抗氧化能力，長期飲用可以降低人體內的活性氧等氧化性物質，具有一定的健康意義。

圖2 林芝地區天然飲用水ORP

2.2 溶解氧與pH

長期飲用偏堿性的飲用水可以保持體內酸堿平衡, 中和血液中過多的酸度, 增強身體健康。有關學者在前人研究的基礎上，提出了“健康水”的概念，認為健康水應該是pH偏堿性、DO適中(DO≥7 mg/L)[15]。相關的動物試驗也表明[16]，給小鼠飼喂pH偏堿性水樣，可以降低其體內乳酸脫氫酶(LDH), 這就說明偏堿性的飲用水有促進健康的意義。林芝地區天然飲用水的pH和DO經現場檢測，數值如圖3。從結果可以看：除了米林縣天然飲用水的pH低于7偏弱酸性，林芝其他地區的天然飲用水都偏堿性，特別是波密縣天然飲用水的pH值還達到了堿性離子水的要求[17]，各水源地的水體中溶解氧都大于 7 mg/L,均符合“健康水”的概念。

圖3 林芝地區天然飲用水pH和DO

2.3 健康指數

健康指數[18]是日本學者橋本在調查飲用水水源中礦物質時提出的，該指數以腦溢血的發生率低來定義有益健康的水評價標準，公式如下：

健康指數=ρCa2+-0.87ρNa+≥5.2

(1)

式中：ρCa2+、ρNa+分別為飲水中 Ca2+與Na+的濃度，mg/ L。

根據各水源地的鈣鈉離子檢測濃度，利用上述公式對所得到的數據進行分析與處理,計算各水源地的健康指數，見圖4。從結果可以看出波密縣和市區的健康指數略小于5.2，其他5個水源地的健康指數大于5.2即為健康狀況良好, 表明林芝地區天然飲用水總體健康指數良好。

圖4 林芝地區天然飲用水的健康指數

2.4 抗氧化性

學者Harman提出自由基的強氧化活性會使人體代謝失調和機體衰老[19]。而機體內廣泛存在的谷胱甘肽過氧化物酶( GSH- Px) 能夠去除有害的自由基代謝產物，阻斷脂質過氧化連鎖反應，保護細胞免受損傷，在生物體抗衰老機制中起著至關重要的作用[20-22]。有研究表明, 機體過量攝入D-半乳糖會導致過氧化效應，從而引起衰老反應[23]。故在本實驗將D-半乳糖溶于生理鹽水中，根據小鼠體重對其進行頸背部皮膚皮下注射以建立小鼠亞急性過氧化損傷致衰模型，并測定小鼠全血GSH-Px 活性(對照組)，然后分別喂飼天然飲用水, 純凈水和自來水，3個月后檢測小鼠全血中 GSH- Px的活性, 以比較不同的飲用水在抗衰老機制中的作用。實驗數據采用均數和標準差的形式在圖5中表示，使用Prism軟件進行t檢驗。從圖4可以看出:兩個對照組比較，GSH- Px的活性有顯著差異的降低，表明致衰模型的建立是成功的。天然飲用水組與致衰對照組、純凈水組比較酶活性都有顯著提高(P<0.05)，這表明林芝地區天然飲用水能在一定程度提高小鼠的抗氧化作用。

圖5 不同水樣對小鼠的GSH-Px活性影響(SD,n=10)

2.5 血清鈣離子含量影響

鈣是人體內含量最多的礦物元素，對人體的健康非常重要。它不僅構成了人體的骨骼和牙齒而且有著重要的生理功能，缺鈣會誘發骨質疏松，高血壓等疾病[24-26]。本研究采用小鼠實驗的方法，先常規飼養一周，然后給隨機分成4組的小鼠飼喂純凈水(1組)、天然飲用水(3組)，并在第30 d從4組小鼠全血中分離血清樣本檢測鈣離子含量。實驗數據采用均數和標準差的形式在圖6中表示，使用Prism軟件進行差異性顯著分析。由實驗結果可知，飼喂天然飲用水AB兩組在一個月后，小鼠血清鈣離子濃度明顯增高(P<0.05)；天然飲用水C飼喂的小鼠血清鈣離子濃度跟純凈水效果相同，無明顯變化，這可能和飼料含鈣離子有關系。

圖6 不同的水對小鼠血清鈣離子含量的影響(SD,n=10)

3 結 語

林芝地區各天然飲用水水質現狀良好，基本滿足《地表水環境質量標準》Ⅱ類水域的感官要求和理化要求，水質清潔。從健康水的概念角度分析，林芝地區天然飲用水無毒、無害、無異味；pH適當(偏弱堿性)、水體中溶解氧適當；ORP符合健康飲用水的標準。對林芝天然飲用水健康指數進行了分析,表明健康指數良好。抗氧化性試驗表明：與自來水和純凈水對照相比，天然飲用水具有一定的抗氧化作用，長期飲用能提高GSH-Px的活力。小鼠血清鈣離子含量實驗說明林芝地區天然飲用水可以顯著的提高小鼠血清中鈣的含量。以上結論為林芝地區天然飲用水的健康意義提供科學數據，對西藏自治區飲用水水源地保護和水資源可持續利用具有一定意義。