1 前言

水与人体健康的关系非常密切, 是人体必须的六大营养物质之一。其中, 矿泉水与纯净水由于具有饮用便捷、水质洁净、富含多种微量元素、价格优惠等特点, 深受广大消费者的青睐。随着科学技术的发展与人们消费水平和保健意识的提高, 饮用矿泉水及纯净水的产量越来越大, 人们对市售饮用矿泉水与纯净水的消费量也越来越大。但是, 饮用矿泉水与纯净水并非任何情况下都适合饮用的。例如,饮用矿泉水与纯净水时, 应以不加热、冷饮或稍加温为宜, 不宜煮沸饮用。另外, 对于饮用矿泉水及纯净水的储存也是有讲究的, 一般而言, 应储存于干燥阴凉通风处, 避免阳光直射。若饮用矿泉水或纯净水储存不当, 在饮用过程中可能会存在潜在的安全风险。

饮用矿泉水中含有一定量的矿物盐, 富含微量元素或者二氧化碳气体, 在通常情况下, 其化学成分相对稳定。但是当它们的储存温度发生变化或储存时间过长时, 饮用矿泉水可能会释放出有毒物质。研究表明, 矿泉水反复加热后, 会产生亚硝酸盐。亚硝酸盐是强致癌物质, 与人类健康有直接关系。它可以将血红蛋白中的亚铁氧化为高价铁, 从而使血红蛋白失去输氧能力, 造成人体缺氧中毒等[1–2]。新鲜桶装矿泉水亚硝酸盐含量为零, 加热一次后含量依然为零, 第二次加热后生成亚硝酸盐, 并且随着加热次数的增多而亚硝酸盐含量升高。在24 h内,第52 次加热后, 检测其亚硝酸盐含量已经接近国家规定标准含量的一半, 与冷水中亚硝酸盐的零含量差异有统计学意义[3]。

饮用纯净水是纯洁、干净, 不含有杂质或细菌的水, 是以符合生活饮用水卫生标准的水为原水,通过电渗析器法、离子交换器法、反渗透法、蒸馏法及其他适当的加工方法制得而成的水, 不含任何添加物, 无色透明, 可直接饮用。市售纯净水瓶或矿泉水瓶多采用PET、PE、PP材料制成, 含有微量的催化剂、增塑剂、阻燃剂、热稳定剂、抗氧剂等塑料添加剂成分[4]。通常情况下, 这些成分相对温度。但当环境温度发生变化或放置时间过长时, 矿泉水瓶或纯净水瓶可能会释放出有毒有害物质。一般而言, PET、PE、PP材料制成的瓶子只能耐受一定的温度, 加热后易变形, 可能会释放出增塑剂、阻燃剂等对人体有毒的成分[4–5]。另外, 塑料瓶包装易受外界因素的影响, 在环境储存条件发生变化时, 其内部残留的挥发性有机物(VOCs)可能向矿泉水或纯净水迁移, 在人们不慎饮用时给人体健康带来潜在的危害[6]。研究表明, 饮用瓶装水在长时间储存温度高于70 ℃时, 塑料瓶会发生变形并释放出锑和双酚A等有毒物质[7]。总之, 市售饮用矿泉水或纯净水若储存时间过长、储存温度反复变化, 可能会导致水体本身或者纯净水瓶与矿泉水瓶释放出对人体有害的有毒物质。

本研究选取了两种市售饮用矿泉水与两种市售饮用纯净水为研究对象, 主要针对炎热的夏天汽车内高温与暴晒的储存条件, 研究了不同高温储存温度(50—70 °C)与不同储存时间(1—5 d)对市售矿泉水与纯净水有毒物质释放的影响。本研究中, 饮用矿泉水、饮用纯净水及矿泉水瓶、纯净水瓶在储存温度变化或储存时间过长时, 可能会释放有毒有害物质, 但这些有毒物质并非单一的毒物。本研究将矿泉水或纯净水中的所有有毒物质看成一个整体,通过混合体系的藻类生态毒性效应来评价它们有毒物质的释放, 比直接分析储存条件变化后各种有毒物质成分的变化更有意义, 更直接地反映了储存温度与储存时间对饮用矿泉水与纯净水有毒物质释放的影响, 也更直接地反映了有毒物质释放后的矿泉水或纯净水对人类健康的影响。总之, 该研究结果可为人们选择合适的饮用矿泉水与纯净水储存条件提供重要的参考依据, 对于饮用矿泉水与纯净水的安全饮用具有重要意义。

2 材料与方法

2.1 实验材料

两种市售饮用矿泉水与两种市售饮用纯净水,购自武汉中百超市, 均为国内销售量较大的品牌。购买的饮用矿泉水符合瓶装饮用天然矿泉水卫生标准GB 8537–2008[8], 购买的饮用纯净水符合饮用纯净水卫生标准GB –1998[9]。

藻类生态毒性试验生物采用斜生栅藻(Scenedesmus obliquus), 由广东省微生物研究所提供。藻类培养基与藻类测试液的试剂主要有: 氯化铵(NH4Cl)、氯化镁(MgCl2·6H2O)、氯化钙(CaCl2·2H2O)、磷 酸 二 氢 钾 (KH4PO4)、硫 酸 镁 (MgSO4·7H2O)、FeCl3·6H2O、Na2EDTA·2H2O、硼酸(H3BO3)、氯化锰(MnCl2·4H2O)、氯化锌(ZnCl2)、氯化钴(CoCl2·6H2O)、氯 化 铜 (CuCl2·2H2O)、钼 酸 钠 (Na2MoO4·2H2O)、NaHCO3, 均为分析纯。