从生命起源谈水与人体健康的关系

从生命起源谈水与人体健康的关系

赵飞虹¹ 李复兴² (1北京爱迪曼生物技术研究所 2中国医促会健康饮用水专业委员会)

　　摘要：众所周知，水是生命之源，没有水就没有生命。地球上所有的生物体中的化学反应都以水为基础进行的。优质水给人类带来健康带来长寿。虽然人们都知道水是生命之根本，但是多年来人类忽略了水对生命、健康的重要性。随着经济的发展人们无节制地向水中倾倒着污染物，肆意地污染着我们的生命之水。现在的污染水已经不能再给人们带来健康和长寿，而是潜在的影响着我们的身体和健康。本文论述了水与人体代谢的作用以及科学饮水的重要性。营养障碍流行性病与水质的关系。唤起人们对水的忧患意识，感悟水对生命、健康的重要性，水将不再是一个被遗忘的营养素。

Abstract: As everybody knows, it is the source of life that cannot live without water. Nearly all the chemical reactions of metabolism involve water. High quality drinking water is beneficial to health and longevity. Although all know water that is basic of life, human ignore water importance to life and health. Along with economic development, much pollution of chemicals, such as fertilizer and pesticide, still dumped in water. Now dirty water has not only adverse affects on the health and longevity of humans, but also potential relates to changes in metabolites and in other molecular responses over a lifetime. In this paper, it was discussed what method water has affected metabolism of human body and how much water is enough and which way people drink. We hope pass this paper accelerating person’s consciousness of water source protection and water importance to human being and health. Water is not ignored a nutriment anymore.

一． 水与生命的起源

　　水是天赐之物；水是地藏之源。它是地球生态系统不可缺少的要素，与土地、能源等构成人类经济与社会发展的基本要素，是农业的命脉，工业的动力，城市的血液，是国民经济发展的支柱性因素。在联合国发表的《21世纪》议程中指出：“水不仅为维持地球一切生命所必须，而且对一切经济问题都有生死攸关的重要意义”。 世界银行副总裁、世界水委员会主席Ismail Serageldin 大声疾呼：“21世纪将为水而发动战争”。水问题已成为21世纪我国乃至世界经济发展重大问题之一，并关系到人的健康、民族的发展和社会的进步。
1．生命起源

　　生命起源是一个亘古未解之谜，地球上的生命产生于何时何地？是怎样产生的？构成宇宙间98%的氢、氧、氮、碳等五大元素是如何形成具有生命形式的细胞，生命是来自海洋、太空、还是陆地？林林总总的生命起源的假说，其中较为主流的是“海洋起源说”、化学起源说等。无论何种起源，水在生命起源中起至关重要的作用。水是万物之源，水是生命之源。现在地球上我们所理解的生命形式是离不开水的，所以寻找液态水也是非常重要的一个指标，有水就可能具有生命，因此美国和俄国的航天科学家们孜孜不倦地力图在火星上寻找水的痕迹。
　　 水虽然带来了生命，有人说从无机物到有机物，到有机化合物到有机生命体的演化，同时还具有很多的偶然性，并不是有这种环境，有这种形成条件，它就能产生生命。有人曾经比喻说，这些无机物好像一个垃圾堆里面什么都有，塑料、塑料瓶子、铁，废弃金属、油，而生命，一个单细胞，就像一辆精美的奔驰车，在一阵台风过后，这些垃圾组装成了一个奔驰车。因此我们可以想象生命起源的过程是非常非常地艰难。
2． 水结构的研究历史与生命起源的假说

　　水的结构（由两个氢和一个氧组成）是由伦敦科学家Henry Cavendish（1731—1810）于1781年发现的。他报道了空气中的燃素（他制成的这个气体后来被证明为氢气）和非燃素（后来被证明为氧气）的发现物。到目前为止已经发现水具有42种特殊的物理特性。经过数百年的人们对水这个看似简单的物质感到疑惑不解，为什么它具有如此不可思议的物理特性，由此，人们认为水分子不是以单分子的形态存在，而多个水分子以簇状结构（cluster）存在。
　　 Andrievsky（1999，2002年）等人用电子显微镜发现在一定条件下C₆₀镶嵌在水的二十面体中，人们推测，正是在一些特殊的条件下，水与C结合后，促使了生命大分子的生成，生命由此而产生。

二．水与健康的关系

　　我国明朝《食物本草》中对水论述的结束语中这样写到：右水日常所用，人多忽之。殊不知天之生人，水穀以養之，故曰“水去則榮散，谷消則衛亡”。仲景曰：水入於經，其血乃成；穀入於胃，脈道乃行，水之於人不亦重乎？故人之形體有厚薄，年壽有長短，多繇于水稟受滋養之不同，驗之南北水土人物可見矣。在明朝人们就认识到水对人的重要性，人体的健康和寿命与水的质量有直接的关系。早期人类逐水草而居，不同的河流造就了不同的文化和文明，正所谓一方水土养一方人。
1．水是生命的基础
　　 众所周知，人可以几个星期不吃食物，但是不能几天不喝水。以一个成年72公斤的男性为例，大约含有62%的水分，17%的蛋白质，15%的脂肪，以及6%的矿物质和糖原。因为人不能贮存“节约”水，因此要不断地补充水分，人体所有的生物化学反应只有在水溶液中才能进行。
2．每日水的摄取量
　　 水在人体中维持着动态平衡，一般机体中的水分的半衰期为7天，人体每日从饮水和食物中获得水分，并通过各种排泄方式将水分排出。

表1 人体水的摄入和排出

摄入来源

数量（ml）

排出的位置

排出量（ml）

食物

700—1000

肾脏

500—1400

饮水（饮料）

550—1500

皮肤

450—900

代谢

200—300

呼吸

350

粪便

150

　　人一天应该喝多少水呢，不能简简单单地回答这个问题，水的需要量受到诸多因素的影响，例如环境温度、身体的大小、活动量等。在一般情况下若一个成年人每天摄入2400大卡的能量，就要消耗2400毫升的水。由于人的体内不能储备水，因此一个成年人每天必须补充2400毫升的水，虽然RDA没有水的推荐量，但是食品和营养膳食推荐每千卡能量需要1000—1500毫升的水。运动员或活动量较大的人需要的水量更多，特别是在干燥、空调下、气温高的地方需要的水量更大。例如WHO水的推荐量中，在正常情况下，儿童水的推荐量为1000毫升，当在热天和活动量大的情况下，每日水的摄入量为4500毫升。
3．水质与健康的关系
　　水的安全是健康的前提，但不是全部，安全的水不一定都是健康饮用水。 这里谈到的健康饮用水的概念是水不仅是为了解渴和维持生命作用，更重要的是体现对人体的健康、保健和强的生理功能。不是所有含有矿物质的水都具有相同的生理和保健功能。
　　北京爱迪曼生物技术研究所曾经做过不同类型的水的生物代谢实验，见表2。从表2中可以看出饮用小分子团矿泉水比饮用自来水、蒸馏水的小鼠，在蛋白质生物价方面分别提高6.91%和17.91%。说明饮用小分子矿泉水的小鼠能更有效地利用日粮中的营养物质。

表2 不同水质对日粮蛋白质利用率及生物学效价的影响

自来水

蒸馏水

小分子团矿泉水

蛋白质利用率（RN/IN）

59.7

100

49.3

-17.42

100

60.8

+1.84

+23.32

蛋白质生物价（RN/DN）

66.5

100

60.3

-9.32

100

71.1

+6.91

+17.91

　　华西医科大学于1991年也曾以CBA/J系和昆明种小鼠，用翡翠矿泉水（没有被污染的九寨沟矿泉水）与自来水进行生物实验，其实验结果见表3。

表3 优质矿泉水的生理功能实验

项目

死亡率

（%）

白细胞介数-2

（cpm）

SOD

（u/gHb）

尿素氮

（mmol/L）

甘油三脂

（mmol/L）

自来水组

53.3

12117.5±1262.85

1121.36

6.82-7.04

0.85

矿泉水组

26.7

26125.44±5320.19

1777.78

5.87-5.24

0.61

显著性

P＜0.01

P＜0.05

P＜0.05

P＜0.05

P＜0.05

±

-49.9

+115.4

+58.5

13.9-25.6

-28.2

注：1. 白细胞介数-2活性：T淋巴细胞免疫功能（免疫功能） （华西医科大学，1991）
SOD：过氧化物歧化酶（抗衰老功能）
尿素氮 ：肾功能的指标
甘油三脂：血浆内脂质的含量（血脂）
2．实验动物：CBA/J系和昆明种小鼠

　　从表3中可以看出优质矿泉水比自来水具有明显的保健作用，其生物学效应优于自来水。
　　上述两个实验说明，自来水和矿泉水中均含有丰富的矿物质，但是其生理功能和生物效应却有所不同。优质矿泉水呈现出保健功能，不能单纯或简单地归结于矿物质的作用。自来水行业的著名专家沈大年先生在一次会议上讲过，“自来水是安全水，但不是理想水”。

三．水污染与健康的关系

　　水是如此普通无奇，默默地抚育生命，滋养着整个地球。在中世纪就存在水的顺势疗法，身体有微恙的人到优质矿泉修养数月，在我国少数民族地区至今还保留着这种风俗。水具有仁慈、平和的特性，它可以吸收和扩散污染物、毒物、病毒以及细菌的能力也非常持久。例如中世纪的鼠疫不也是依赖水来扩散的吗？因此人类对水任意索取、破坏和玷污，水就会狠狠的报复人类。
1．可利用淡水资源的匮乏
　　 我国是一个有13亿人口的发展中国家，人口增长、经济发展与资源和环境的矛盾日益突出。我国水资源总量居世界第六位，大约为2.8万亿立方米。按照人均水资源占有量计算，仅为2400立方米，只相当于世界平均数的1/4，在世界排在第121位，已经被联合国列为13个贫水国家之一。现在不仅大城市用水告急，小城市用水告急，甚至农村用水也告急。水资源贫乏的地方用水告急，水资源丰富的地方也用水告急。这一连串的用水告急正在严重地困扰神州大地，缺水已经成为许多地方谈虎色变的事情，成为了制约国民经济发展的重要因素。
　　 非洲在1982年遭遇了百年不遇的干旱，联合国将这次的旱灾成为“非洲近代史上人类最大的灾害”。由于深林和植被的破坏、过度的汲取地下水，使得水土的流失，山洪暴发、水库淤积、雨水减少，生态遭到巨大的破坏，这是自然对人类的一次典型的报复。使得600万人流离失所，36个国家1.5亿人面临饥饿的威胁，仅1983年就有1600万人死于饥饿和营养不良。这些活活生生的例子难道不应该引以为鉴吗。
2．水污染对健康的危害
　　从人均占有的水资源量看，我国已经属于贫水国家，而水的污染更加剧了我国水资源的危机。水量型缺水和水质型缺水在我国并存。据有关数据报道：2003年我国7大水系407个重点观测断面能达到Ⅰ—Ⅲ水质标准要求的仅占38.1%，属于Ⅳ、Ⅴ类水质占32.2%，属于劣Ⅴ水质占29.7%，可见污染非常严重。
　　⑴大肠杆菌的污染
　　 城市饮用水源的污染对市民饮水安全构成了一定的程度的威胁和危害，从我国的环境调查报告中，达标的城市为75个，占74.5%，不能达标的占25.8%，粪大肠杆菌群的污染普遍很严重。大肠杆菌感染人后，人们出现急性的腹泻、呕吐、腹痛。通常人们只是将注意力放在治疗急性症状，没有考虑它是否对人的健康带来不良的后效应。
　　 2000年加拿大的Walkdon镇自来水被E.coli污染，有2600人出现临床症状，其中有7人死亡。事隔5年，Lawson健康研究所对当时都没有高血压病史的1958人进行调查，其中有675人当时没有任何临床症状，909人有中度的临床症状——腹泻、腹痛、呕吐等，而374人重度症状。五年后，在无症状的675人中有27%患有高血压，在中度症状组中有32.5%的人患有高血压，在重度组中有35.9%的人罹患高血压，这些人还伴随着肾病。
　 　⑵痕量有毒有害物质污染
　　 上海环境检测中心在黄浦江、长江口、苏州河的18个监测断面，定性地检测出475种化合物，定量地检测出目标化合物124种。其中二氯甲烷平均浓度为0.968μg/L，最大值8.85μg/L，美国EPA水质标准中规定不得大于5μg/L，该物质在动物中已经证明有致癌性。

　　江苏省环境监测中心对25个饮水源水和25个水厂的出水进行监测，共检出468种有机物，其中有39种为国内外控制最严格的有毒物质39种。主要有苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、二甲苯等苯系列，还有挥发性卤代烃类，如氯仿、溴仿、二氯甲烷、三氯乙烯等，还有多环芳香烃类、氯酚类和氯苯类。苯具有强致癌性，溴仿对所有与人接触的任何途径都有致癌性。
　　 有许多痕量的有机物与水中的强氧化剂，例如氯气就可以与这些物质结合形成强致癌物质。这在国外相关的水质标准中都很严格的规定。
　　 ⑶POPs污染与健康威胁
　　 POPs为Persistent Organic Pollutants的缩写，是指具有高毒性、高蓄积性、难于降解的有机污染物。以二噁英类的化合物为例，除了来自农药、垃圾、工业废水等产生外，还可以从溶解于水种微量的苯酚产生。含有苯酚的水经过氯气、紫外线等催化下，生成多氯代二噁英类的化合物。这类化合物已经是全球性的污染物属于环境激素，它一旦进入体内就很难排出。由此对人类健康产生了许多不良的影响。例如引起肝中毒；使动物的免疫机能下降；当身体脂肪中平均负荷量达到5mg/kg就会引发癌症；特别是具有生殖毒性，表现为抗雌激素的作用，引起睾丸及附睾质量和形态异常；该化合物可以通过胎盘屏障，影响胎儿的发育，并引起死亡；降低雌激素受体、糖皮质激素和胰岛素的水平，使葡萄糖降低，受到污染的人，糖尿病的发病率普遍增高。
　　 各种各样的污染物还有很多，这里就不一一祥述了。人们对水的肆意的掠夺，向水体倾倒污染物，水的承载能力已经到了极限，它不能在给人类带来健康和长寿，而是给人带来疾病和死亡。

四．水安全与健康促进

　　WHO定义健康促进“是促使人们维护和提高他们自身健康的过程，是协调人类对环境的战略，它规定个人与社会对健康各自所负的责任。”在1986年的《渥太华宣言》中明确指出：健康促进是一个综合的社会政治过程，它不仅包括了加强个人素质和能力的行动，还包括改变社会、自然环境以及经济条件，从而削弱它们对大众及个人健康的不良影响。在健康促进含盖了健康教育和卫生的宣教。
　　 在现在的生活中，人们在无限制地利用水、使用水，也向水中排放了大量的垃圾和污染物。水对于这些污染物的承载力已经到了极限，水的安全性越来越受到广泛的重视。例如水中的环境激素，虽然含量非常低，已经可以引起生物基因的突变、生物的畸变；引起人体或动物体的免疫功能的紊乱甚至癌症；也可以引起生物神经系统的紊乱，导致日益严重的精神病患的人数的不断的增加。试想一下如果我们再漠然地对待我们赖以生存的水，我们人类的世界会变成什么样？面对如此污染的水，我们人类不采取任何积极的行动，人类将走向自我灭亡的道路。因此作为这一代的环保工作者以及所有的人，要采取积极的策略和方法来抑制污染的产生和蔓延，达到最终治理的目的，使整个社会能够健康地、可持续的发展下去。
　　 在实践中，我们发现人们过多地重视急性传染病，而对于污染物，特别是环境激素对我们人体健康产生危害认识不足，人们对媒体上报道的动物的畸变，例如双头、多腿动物，畸形的孩子，只是以猎奇的思想去看待，而没有进一步地思考这是环境对人类的报复。正是因为我们不懂这方面的知识，因此我们时常强调的一种观点是“无知也是一种环境污染”，不仅在公众中，有些专家也宣传“中国人抗毒能力强”，在不同程度上给与公众一些误导。因为他们的不知，因而他们盲目去做，因为他们的不懂，因而他们不知如何去做。即使所做的事情正对自身产生着危害，甚至都要危及自身的生命，还做出一副无所谓的样子，一旦事情严重起来，醒悟和悔恨一切都晚了。
　　 为此提高公众的水安全的意识，自觉地保护环境，使水不再肮脏，让水带给我们健康。加强水污染及其污染物的危害与对人类未来的影响的宣传和教育，提高人们自觉保护水的意识，积极从我做起，共同采取适当的措施。
　　1．让公众了解相关的法律、法规，只有懂法、知法，才能促使政府执法，加大环境处罚的力度，才能杜绝犯法和违法过程中对水环境的破坏。
　　2．加强全民的水环境保护意识，教育人们饮用安全的水，善待地球，遵循自然规律。只要我们每一个对水付出一点关爱，水的状况也可以得到长足的改进。同时通过媒体对公众进行有关污染物的危害性的宣传。政府建立举报电话，并及时处理和回馈，使一切污染水的行为消灭在萌芽之中。
　　3．对全民进行水安全的教育，不仅要培养一批专业人员，而且对我们的下一代也要进行早期的安全和健康教育，并利用NGO组织开展各种活动。公众的环保意识是社会文明和进步的标志，就个人而言是综合素质的体现。因此要全面开展医院、社区、学校、职业场所、农村等地健康和环保教育。
　　4．加强对生产者的技术指导，提倡新型的可持续发展的生产模式。温家宝总理最近提出三个转变：“从重经济增长轻环境保护，转变为保护环境与经济增长并重”，并着力强调“把加强环境保护作为调整经济结构、转变经济增长方式的重要手段”。“从环境保护滞后于经济发展转变为环境保护和经济发展同步，努力做到不欠新账，多还旧账，改变先污染后治理、边治理边破坏的状况”；“从主要用行政办法保护环境转变为综合运用法律、经济、技术和必要的行政办法解决环境问题，自觉遵循经济规律和自然规律，提高环境保护工作水平。”杜绝先污染后治理的错误方法。生产者减少向水中排放“三废”，引导生产者按标准化要求组织生产，逐步使无公害产品的生产变成生产者的自觉行为。

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