溴酸鹽：飲用礦泉水的難題

譚玉龍

隨著2009年4月《飲用天然礦泉水》新國(guó)標(biāo)的頒布，一個(gè)新名詞“溴酸鹽”開始走入大眾的視野，在鋪天蓋地的報(bào)道中，幾乎所有的媒體都著重強(qiáng)調(diào)了新國(guó)標(biāo)中溴酸鹽指標(biāo)的改變：將溴酸鹽濃度限定為低于0.01毫克／升，而且也突出渲染了溴酸鹽的危害。國(guó)家出臺(tái)的這項(xiàng)新國(guó)標(biāo)，因?yàn)榕c普通百姓的日常生活密切相關(guān)，而且又涉及“致癌”等敏感關(guān)鍵詞，于是人們開始留意：究竟什么是溴酸鹽?為什么它在礦泉水中存在?它對(duì)人體到底有沒有害處呢?

在食品界已不是“新人”

其實(shí)，溴酸鹽并不是礦泉水自己的“專利”，早在1914年，美國(guó)就采用澳酸鉀作為烘焙面包的添加劑，發(fā)揮慢性氧化劑的作用，它可以在面食發(fā)酵、醒發(fā)、烘焙過程中，通過與小麥蛋白發(fā)生反應(yīng)來影響面團(tuán)的結(jié)構(gòu)和流變性，顯著地增加面筋的強(qiáng)度和彈性，使面包等面食不僅看起來外形飽滿，吃起來也口感松軟。商家將其應(yīng)用于精粉、餃子粉、面包粉、拉面粉，甚至包括未成熟的小麥粉或者潮濕變質(zhì)的小麥粉等。由于低廉的成本和良好的效果，溴酸鉀在世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用已經(jīng)90多年，在我國(guó)的使用也有40年多的歷史，有數(shù)據(jù)稱，我國(guó)多于70％的小麥粉中都使用溴酸鉀，在面包粉中更是使用量極高。因?yàn)槠渚哂袧撛诘奈：Γ壳耙驯粐?guó)家衛(wèi)生部叫停使用。

令人哭笑不得的來源

相對(duì)于人工的面食添加劑，礦泉水中的溴酸鹽則顯得有些無辜。不僅僅是礦泉水，包括日常飲用水，溴酸鹽都是一種“無奈”產(chǎn)生的副產(chǎn)品。頗有些戲劇性的是，溴酸鹽恰恰是在保證人們的飲用水更安全更無菌的前提下產(chǎn)生的，真是令人哭笑不得。

我國(guó)對(duì)于飲用水消毒的常規(guī)辦法大多是采用漂白粉、加氯和二氧化氯及次氯酸鈉等以氯為主的方法和設(shè)備。但氯消毒所產(chǎn)生的氯的衍生物不僅對(duì)身體有害，也會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染，在歐美的飲用水處理上已逐步淘汰，取而代之的是效果更好、無污染的臭氧消毒。臭氧本身及由臭氧生成的氫氧自由基具有氧化和消毒凈化兩大功能，在我國(guó)的一部分水處理廠已開始應(yīng)用，特別是在礦泉水領(lǐng)域已廣泛使用。臭氧在水中反應(yīng)迅速，能夠生成強(qiáng)氧化性的基團(tuán)，靶向微生物的細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、酶系統(tǒng)和核酸等部位，不僅能滅活普通微生物，對(duì)于一些頑固微生物也能有效剿滅。而且臭氧可以將低價(jià)的鐵、錳等金屬離子氧化成高價(jià)的不溶物，使之沉淀析出；氰化物、酚等有毒、有害物質(zhì)也可以被氧化為無害物質(zhì)；同時(shí)，臭氧還可以使一些有難聞氣味和有色的物質(zhì)被氧化改變，有效地改善水體的氣味和色度；另外，臭氧的產(chǎn)物對(duì)環(huán)境也沒有污染，應(yīng)該說是綠色的高效滅菌消毒方法。

但美中不足的就是，由于水源受到礦物溶解、海水入侵或特殊地質(zhì)條件的影響，以及后來在生產(chǎn)過程中受到的一些污染，這些原因?qū)е滤泻胁糠咒咫x子，溴離子與水體中天然有機(jī)物質(zhì)反應(yīng)生成溴仿、三溴硝基甲烷、溴乙酸等有害物質(zhì)。同時(shí)在臭氧的強(qiáng)氧化性下，溴離子很容易被氧化為次溴酸根。

這一反應(yīng)的具體機(jī)制比較復(fù)雜，有多種物質(zhì)參與反應(yīng)并影響最后結(jié)果：首先水中的溴離子被臭氧氧化，在一系列轉(zhuǎn)化中生成次溴酸或次溴酸根，這種中間產(chǎn)物被氫氧自由基繼續(xù)氧化，最終生成溴酸鹽。如果水中含有氨根離子，溴離子在轉(zhuǎn)化過程中的中間體可與之反應(yīng)。生成溴化胺，它在一定作用下重新轉(zhuǎn)化為溴離子。

溴酸鹽的危害

詢問身邊的朋友，幾乎沒人知道礦泉水中含有溴酸鹽，對(duì)于溴酸鹽的生物學(xué)效應(yīng)，更是知之甚少，其中也不乏生物學(xué)或食品學(xué)專業(yè)的朋友。對(duì)普通市民來說，溴酸鹽更是個(gè)新鮮玩意，即使略知一二，也是從媒體上看到的相關(guān)報(bào)道。

究竟溴酸鹽對(duì)人體有沒有傷害?查閱相關(guān)文獻(xiàn)可以看到，國(guó)內(nèi)外學(xué)者都曾進(jìn)行過體外毒理實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證溴酸鹽對(duì)機(jī)體的傷害，部分實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明溴酸鹽可引起染色體畸變和DNA的損傷，也就是說，溴酸鹽具有一定的DNA和染色體水平的遺傳毒性。另外，也有報(bào)道溴酸鹽會(huì)導(dǎo)致腎?。辉趧?dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)過溴酸鹽使動(dòng)物細(xì)胞出現(xiàn)腫瘤。

不過，溴酸鹽對(duì)人體的傷害與致癌作用還并沒有在科學(xué)界達(dá)成完全統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。而且，一般的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)都是較高劑量與較長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)，與我們平時(shí)的飲用水?dāng)z入量相差很大。因此，國(guó)際癌癥研究中心(IARC)將溴酸鉀列為2B級(jí)，也就是潛在致癌物，可能對(duì)人具有致癌作用。所以確認(rèn)溴酸鹽有致癌作用并不完全準(zhǔn)確，當(dāng)然，更不必因此而擔(dān)心恐慌。

軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院研究人員也曾對(duì)媒體表示，溴酸鹽對(duì)身體的危害與飲用含有微量溴酸鹽飲用水時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)：短期內(nèi)不會(huì)給飲用者的身體健康帶來危害，但是長(zhǎng)期飲用高溴酸鹽含量的飲用水，將增加癌癥的患病率。

世界上的相關(guān)規(guī)定

鑒于溴酸鹽的這種潛在危害，世界各國(guó)以及國(guó)際組織都對(duì)溴酸鹽的含量提出了具體的要求。

比如我們上文所提到的作為面食添加劑的溴酸鉀，已經(jīng)被明令禁止了：在1990年，英國(guó)就開始禁用溴酸鉀，隨后美國(guó)、加拿大等國(guó)也紛紛將溴酸鉀從面粉和面包中允許添加的配料名單中去除或主動(dòng)降低其含量。1994年，聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)、世界衛(wèi)生組織(WHO)等專家都認(rèn)為溴酸鉀不易于作為面食添加劑?，F(xiàn)在歐盟所有成員國(guó)都已禁用溴酸鉀。到了21世紀(jì)，亞洲部分國(guó)家和大部分南美國(guó)家也都相繼禁用溴酸鉀。我國(guó)也于2005年6月20日，由衛(wèi)生部發(fā)布第9號(hào)公告，宣布自2005年7月1日起全面禁止在小麥粉及其他面制食品中使用溴酸鉀。

而對(duì)于飲用水中的溴酸鹽含量，由于臭氧的使用，完全禁止溴酸鹽的出現(xiàn)有些不現(xiàn)實(shí)，所以，美國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局(EPA)和世界衛(wèi)生組織(WHO)都對(duì)飲用水中的溴酸鹽含量做出了規(guī)定：美國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局規(guī)定飲用水中溴酸鹽的最大容許質(zhì)量濃度為10微克／升。而世界衛(wèi)生組織也在《飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則》中將水中溴酸鹽的限值從1993年的25微克／升強(qiáng)化為如今的10微克／升。

我國(guó)建設(shè)部2005年2月發(fā)布的《城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》中，在關(guān)于《城市供水水質(zhì)常規(guī)檢驗(yàn)項(xiàng)目及限值》中給出了10微克／升的最高允許濃度。此次礦泉水新國(guó)標(biāo)的限定值也與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和先前頒布的飲用水標(biāo)準(zhǔn)相一致。

溴酸鹽的控制

說到這，我們是不是確實(shí)對(duì)溴酸鹽有點(diǎn)“聽”而生畏了?現(xiàn)在，如何盡可能地減少飲用水中溴酸鹽的含量就成了各大飲水企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。

首先是水源，這是最根本的，其含有溴化物的濃度將直接決定最終水體中的溴酸鹽濃度。大多的水體中溴化物含量都很低，正常的殺菌消毒過程也不會(huì)

產(chǎn)生過量的有毒副產(chǎn)物；倘若原始水體中的溴化物濃度達(dá)到50－100微克／升，臭氧就可能引入超標(biāo)的溴酸鹽。當(dāng)然，濃度更高，后果就更加嚴(yán)重了。

而后就是最為關(guān)鍵的臭氧化過程的控制了，通過一些飲水企業(yè)與實(shí)驗(yàn)室科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，比較現(xiàn)實(shí)的做法是通過加氨和降低pH值的做法來解決生成過量溴酸鹽的問題。據(jù)報(bào)道，通過加氨和合理地降低pH值的方法可以減少至少一半的溴酸鹽生成量。

我們上文講過，在采用臭氧處理時(shí)，當(dāng)有氨存在的情況下，氨可以和溴的中間產(chǎn)物次溴酸起反應(yīng)，使之重新轉(zhuǎn)變?yōu)殇咫x子，而不是成為溴酸鹽。而且水中加氨不會(huì)改變臭氧的穩(wěn)定性，所以不影響臭氧的氧化和消毒過程。

降低pH值同樣可以減少溴酸鹽的生成。降低pH值使水中氫氧自由基的量減少，于是次溴酸被氫氧自由基氧化生成溴酸鹽的量也將減少。如采用加入二氧化碳的方法，即在臭氧混合塔前面的流程中添加適量食品級(jí)二氧化碳?xì)怏w，我們都知道，二氧化碳溶于水呈弱酸性，這樣可以降低流程水的pH值，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，這種方法可以有效阻礙臭氧將水內(nèi)的溴化物氧化成溴酸鹽。

溴酸鹽生成以后，在水中比較穩(wěn)定，很難徹底去除?？茖W(xué)家曾提出不同的方法，比如采用活性炭過濾，但實(shí)驗(yàn)室條件和生產(chǎn)性水廠條件并不是完全相同的，比如實(shí)驗(yàn)室采用的臭氧濃度比較低，而水廠是用純氧生產(chǎn)臭氧的，所以水中臭氧的濃度會(huì)更高，因此具體效果可能會(huì)大打折扣。還有科學(xué)家建議采用亞鐵(即二價(jià)鐵)或零價(jià)鐵粉還原降解。溴酸鹽可被亞鐵或零價(jià)鐵粉還原成溴化物，而且pH值越低，溴酸鹽還原速率越快。但這種方法的不足是，水中溶解的氧會(huì)與溴酸鹽競(jìng)爭(zhēng)，使還原效率下降。因此，每種方法都有著其各自的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，究竟如何使用還需針對(duì)實(shí)際情況來確定。

期待

礦泉水和飲用水中溴酸鹽的檢測(cè)方法以及相關(guān)危害目前還需要進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)研。而且，隨著人們生活水平的提高，也必將會(huì)有更多的新奇產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)，但消費(fèi)者對(duì)這些概念產(chǎn)品的辨識(shí)能力還是較弱的，像最近熱鬧紛紛的礦物質(zhì)水大戰(zhàn)，企業(yè)、學(xué)者、網(wǎng)友各執(zhí)一詞，在網(wǎng)上打得不可開交；而反觀我們的消費(fèi)者，不僅不知道應(yīng)該相信誰，事實(shí)真相是怎樣，恐怕連最起碼的概念都混淆不清，仍然是一頭霧水。這就需要我們國(guó)家的相關(guān)部門盡快制定相關(guān)的行業(yè)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，也需要科學(xué)工作者進(jìn)行更多的科學(xué)普及和傳播。

礦泉水新國(guó)標(biāo)已經(jīng)出臺(tái)并開始實(shí)施了，究竟會(huì)產(chǎn)生怎樣深遠(yuǎn)的影響，我們還需要時(shí)間的進(jìn)一步考驗(yàn)和辨別，但我們完全有理由相信，今后的礦泉水質(zhì)量將會(huì)越來越健康。希望有一天，我們可以毫不懷疑地拿起手中的礦泉水想喝就喝。當(dāng)然，在這之前，我們還是建議您喝相對(duì)安全的水——白開水。

責(zé)任編輯趙檸