消毒副产物

游荡的幽灵：霍乱引发的世界卫生革命

世界之巅，巍峨的喜马拉雅山。在它的南麓，有一条大河奔流不息地流淌着，几千年来哺育了古老的印度文明，这就是恒河。印度人视恒河为“圣河”，每天都有成千上万的人在河水里洗浴，以洗涤自己的灵魂。然而在他们脚下，却潜藏着一个致命的幽灵。

早在两千多年前，恒河流域就存在着一种古老的疾病，只不过由于交通不便，它的侵袭还只限于当地。然而，当19世纪的大门开启时，英国殖民者入侵印度乃至整个世界，加上交通工具的发展，潘多拉的魔盒最终被彻底打开，一个叫作“霍乱”的幽灵窜了出来，向全世界展露出它狰狞的面目。

1817年的印度连降暴雨，导致恒河泛滥成灾，洪水淹没了两岸，霍乱瘟神趁机发作；加上印度人有水葬的习俗，病死的尸体被投入恒河随波逐流，使疫病迅速在恒河中下游乃至全印度流行开来。紧接着，霍乱开始了首次“出境游”，先后进入中国、日本和中东地区。然而由于随后几个严寒的冬季，它的“旅游计划”草草收场。

1829年夏，霍乱卷土重来，在印度北部和伊朗、阿富汗复苏后，势不可挡地沿着通商、朝圣及战争路线奔向全世界，尤其是经济、军事活动最为活跃的欧洲。在整个欧洲大陆，瘟疫没有任何预兆地迅速扩散开，人们却根本不知道如何预防和治疗，染病后的死亡率有时甚至高达50%以上。患者一旦得病，将会极其痛苦：无法控制地呕吐、腹泻，直至肠胃皆空、全身脱水，有气无力；而脱水使人的肌肉严重痉挛、两眼凹陷，空荡荡的肠胃则使人不停地打嗝并继续干呕；直到最后全身青黑，干枯得不成人样，痛苦地死去，情形极为骇人！从感染疾病到死亡，常常只有几个小时！

1832年春天，当霍乱在巴黎泛滥时，诗人海涅恰在此地，留下了关于疫病的可怕记载：起初人们对霍乱的出现并不以为然，夜晚舞厅里音乐和狂欢声震耳欲聋。突然，一个最搞笑的小丑双腿瘫软倒地，摘下他的面具一看，人们惊异地发现他面色青紫，大家的欢笑声霎时被卡在了喉咙里。但很快他们就一排排倒下死去了，然后尸体被慌忙塞进箱子、布袋里处理掉，公墓外的灵车排起了长龙。富人们收拾细软逃离城市，穷人们怀疑有人投毒，杀死他们认为的“罪犯”，抛尸大街。

与此同时，与欧洲大陆一水相隔的英伦三岛也陷入了恐慌。英国人希望凭借英吉利海峡的天然屏障，将霍乱挡在国门之外。为此，英国限制旅行者入境，甚至出动军舰拦截从疫区驶来的货船。然而，霍乱幽灵仍然神不知鬼不觉地“随风潜入境，害人细无声”。从1831年8月英国发现第一例霍乱病例起，瘟疫迅速蔓延到全国。仅在1832年一年，伦敦就有11000人被传染，其中一半左右死亡，一些小村庄甚至全村死绝。小城考文垂的百姓由于害怕瘟疫传入，当地民兵竟向送信的邮差开枪，只因为他是从伦敦来的。

横扫了英国后，霍乱又向西侵入爱尔兰，最后横跨大西洋，登陆加拿大，一路向南扫荡了整个美洲大陆。直到1833年年末，这场恐怖的瘟疫才逐渐平息下去。

然而，人类的噩梦还远没有结束。此后每隔几年到几十年，霍乱就会大爆发流行一次；从1817年首次在印度爆发至今，全球一共有七次霍乱大流行。瘟神每次肆虐过后，都会有成千上万的人惨死，包括西方近代军事理论先驱克劳塞维茨、俄国作曲家柴可夫斯基等，都是被霍乱夺去了生命。据统计，在霍乱的前六次大流行中，仅印度就总共死亡了3800万人。

第七次霍乱大流行始于1961年，首先出现于印度尼西亚，先后波及全球140多个国家和地区，直到今天仍保持着大流行的态势，全球每年有10万人死于该病。世界卫生组织20世纪90年代宣称：霍乱是对全球的永久威胁，并认为“这一威胁在增大”。2004年年末印度洋海啸后，灾区出现的最早疫情之一就是霍乱。

面对病魔，人类的探索和斗争从未停止。在19世纪时，欧洲医学普遍认为：人类是由于呼吸了带有毒气的空气才会得病。由于信奉这一理论，人们在防治霍乱时几乎毫无效果，直到一个叫约翰·斯诺的麻醉师出现。

1854年，英国伦敦再次流行霍乱。约翰·斯诺根据自己的从医经验，发现霍乱病人的症状总是从消化道开始的，他由此怀疑致病元凶可能不是空气，而是不干净的饮食。他查到了所有患霍乱而死的人的详细住址，标注在一张伦敦地图上。最后，他把目光集中到了布罗德街和牛津街交汇处的一口水井上：“几乎所有死者都住在离这口水井不远的地方。”更进一步的调查证实：凡是喝过这口井里的水的居民，哪怕住得离这里很远，也都染上霍乱死去了；而即使是附近的居民，只要不喝此井里的水就没事。而且就在此地霍乱流行之前，布罗德街的一个小男孩儿出现了霍乱症状，家人给他洗完尿布后，把脏水倒在了和这个水井相通的排水沟里。

真相大白了！这口水井就是罪魁祸首！斯诺立即将此事报告给主管官员，要求封闭这口井。尽管官员们不相信，但是既然毫无办法，就权且试一试吧。没想到从第二天开始，发病人数就迅速减少，并最终停了下来。可见，饮用水的卫生程度对人类的健康有多大的影响。

随后斯诺又提出了几条预防霍乱的具体措施，例如换洗脏衣被、勤洗手和将生水烧开饮用，尽量对饮用水做到初步的消毒杀菌等。尽管他没有发现霍乱的病原体，但是他找到了霍乱传染的媒介，并加以遏止。在此基础上，英国加强了城市供水和排水系统的卫生保障，并逐步建立了完善的下水道系统，“饭前便后要洗手”也逐渐为人们所熟知。

直到1883年，霍乱又大肆祸乱埃及。德国著名的细菌学家罗伯特·科赫受邀来到埃及，在疫区勇敢地进行研究工作。他在死者的肠黏膜上发现了一种细菌——形状像逗号，有点弯曲的霍乱弧菌，至此人类终于找到了潜伏在人体内几千年的霍乱元凶。科赫因此获得了1905年的诺贝尔医学奖。

什么是消毒副产物

对饮用水加消毒剂消毒的目的在于消灭水中的病原体，防止水传染性疾病的传播。但是后来人们发现，经消毒后的水中除含有微量的消毒剂外，还可以产生许多消毒副产物，简称DBPs（DisinfectionBy-Products）。

消毒副产物的种类

自1974年Rook和Bellar等人发现饮用水加氯消毒可以产生三卤甲烷（THMs）后，人们进行了大量的研究后发现了消毒副产物。消毒副产物有上百种物质，除THMs外，还可以形成卤乙酸、卤乙腈、卤代酮类、三氯乙醛，水合氯醛、三氯硝基甲烷，氯化苦、氯化腈、氯酚、甲醛、氯酸盐、亚氯酸盐、溴酸盐等。

过去常用的消毒剂为液氯，目前氯胺、二氧化氯、臭氧等不同种类的消毒剂也在广泛应用。使用不同的消毒剂产生的消毒副产物不同，液氯作为饮用水中的消毒剂在全世界应用的时间最久、范围最广泛，通常它以次氯酸或次氯酸盐的形式存在。饮用水加氯消毒可以产生三卤甲烷（THMs），还可以形成卤乙酸、卤乙腈等。氯胺作为第二大消毒剂，与液氯相比可以明显降低上述DBPs的含量，但是可以导致氯化腈和亚硝酸盐的生成；臭氧可以氧化水中的有机物产生非卤代DBPs，如酮类、羧酸和醛类化合物，以甲醛为主，它还可以直接与溴离子反应产生溴酸盐，如果水中同时存在有机物和溴离子时，臭氧可以氧化溴离子为次溴酸，而导致溴代DBPs的生成，如溴仿。

消毒副产物的危害

有关DBPs毒理学的研究进展很快，到目前为止THMs已被公认为对动物具有致癌作用，国内也有一些试验表明，DBPs可能具有生殖毒性，致突变性和致癌性。如卤乙酸具有致癌、生殖、发育毒性；高剂量的溴酸盐可以引起动物肾小管损伤等。

消毒副产物进入人体的途径

由于饮用水、游泳池池水甚至某些废水的处理过程中都用氯化消毒的方法，因此，在日常生活中THMs可以通过不同的途径进入人体，从而对人体消化系统、肾脏、肝脏和中枢神经等产生影响。

●由消化道进入——饮水●

水经过水厂的氯化消毒，含有较多的氯化副产品。由于氯化消毒方法便宜、有效，在全世界应用已经有100多年的历史，一些国家从水厂供给居民的饮用水中THMs含量可高达200～300μg／L，因此，人体会从每天饮用的水中摄入一定量的THMs。

●由呼吸道进入●

淋浴、做饭、游泳时都可能吸入THMs。THMs的挥发性强，在水中存在后，在加热、沸腾、压力变化等物理、化学条件变化下，会挥发到空气中，被人体吸入。

室内游泳池旁的环境空气中也含有较多的THMs，在游泳池旁逗留一个小时后肺泡中的THMs的含量大幅度提高，血浆中的THMs浓度也会提高。

●由皮肤进入●

淋浴、游泳、洗东西时皮肤接触大量经过氯化消毒的水，从而使THMs通过皮肤进入人体。游泳人员比在室内游泳池旁的人摄入的THMs量更高，平均摄入量为221μg／h，是游泳池旁人员的7倍，这是由于游泳人员除呼吸以外，皮肤还要与水接触，说明皮肤吸收THMs也是人体中THMs的主要来源之一。

消毒副产物的去除方法

●改变消毒剂的种类●

可用来作为消毒剂的物质包括氯胺、二氧化氯、臭氧、碘、过氧化氢、二氧化钛、高锰酸钾等，然而这些物质都具有一定局限性，如杀死微生物的能力较低、具有直接的毒性或产生其他的有毒副产物等。物理过程如紫外线、超声波、膜过滤都不能保证在整个输水管网系统中起到杀菌的作用。

二氧化氯是一种强氧化剂，也是一种较好的饮用水消毒剂。其杀灭细菌、病毒的作用较强，不亚于氯；而且与水中的腐殖酸、富里酸等作用时不会产生THMs消毒副产物，同时还可以延长配水管网中的消毒时间。

臭氧具有较强的氧化能力，可以有效地去除色、嗅、味，杀病毒、灭菌，杀孢子的作用比氯快，消毒后的水无氯酚味，而且不产生消毒副产物。用臭氧氧化含溴化物的水体，臭氧可将大分子的有机物氧化为小分子的有机物，从而降低这些物质与氯的反应。但臭氧可将溴离子氧化为次溴酸，从而使溴代三卤化物的产生量增加。

●消毒副产物前体有机物的去除●

对于消毒副产物前体有机物的去除有多种方法，如化学氧化、絮凝、纳滤、超滤、活性炭吸附、反渗透和光催化技术等。

利用预臭氧氧化和生物过滤结合，能够有效去除可生物降解的有机质和氧化副产物，但其对腐殖酸的减少较少。

对比用铝盐絮凝处理前后消毒副产物的产生量，结果表明絮凝后消毒，消毒副产物的产生量明显降低。

超滤膜可以除去分子量稍大的有机质，絮凝可增加超滤膜去除有机质的效率；振动可增强纳滤膜去除有机质的效率。

活性炭吸附可以去除消毒副产物的前体有机物，但不能去除溴化物，因此会使消毒副产物中溴代三卤化物的比例增加。反渗透可以有效地去除或分离天然软水（硬度较低）中的溶解性有机物，该过程并不改变天然水中有机物的物理化学特性，因此也不会影响各种消毒副产物的浓度比例。

另外，常规水处理工艺都能在一定程度上去除水中的有机物，因此都可减少THMs的生成量。

●加氯之后去除产生的消毒副产物●

简单的物理过程，将水煮沸就可在一定程度上去除水中有机物。自来水煮沸过程中，消毒副产物先随温度增加而增加，并于煮沸到100℃时达到最高点，此后若打开盖子继续煮沸3～5分钟，则水中消毒副产物含量会大幅度减少。