研究与评论:医学与健康雷竞技苹果下载科学杂志
菜单ISSN: 2319 - 9865
ISSN: 2319 - 9865
收到日期:10/12/2018;接受日期:11/02/2019;发表日期:17/02/2019
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现在一天的饮水对公众健康有着重要的作用。水是生命的基本组成部分，也是生命的必需品。水在线虫的生存和传播中起着重要的作用疾病导致代理。这些微生物很容易通过水资源生长和传播，并造成多种健康危害。工业和城市化的残余为饮用水源地提供了不必要的矿物质。像Ca、Mg、Se、Mo、Cr、F、I、Zn、Na、K、Cd、Si、Cu、P等矿物质可能存在于饮用水中，尽管人们通常不知道饮用水提供其中的一些元素。水中的矿物质是引发心血管疾病、肾脏疾病、癌症、生殖衰竭、神经疾病和肾功能障碍等各种疾病的重要病因。审查强调了受污染的水和水中存在的额外矿物质造成健康危害的风险。
水矿物质，高血压，健康危害，饮用水
地球的大部分表面和人体都充满了水。百分之九十七的水是在海洋中发现的，其中含有盐。只有3%的地下水和地表水可供饮用[1]。Ca、Mg、Se、Mo、Cr、F、I、Zn、Na、K、Cd、Si、Cu、P等矿物质可能存在于饮用水中，尽管人们通常不知道饮用水提供其中的一些元素[2]。水对维持包括人类在内的所有生物都是至关重要的。饮用水对人体健康影响很大。全球近17%的人口使用无保护和偏远水源的饮用水，32%使用有保护的水源，51%使用管道[3.]。土壤中的矿物质已经溶解在水中，所以水的矿物质取决于水源的位置或受地理位置的影响。
水中的矿物质是引起各种疾病的重要病因，如心血管疾病、肾脏疾病、癌症、生殖衰竭、神经疾病、肾功能障碍等[3.]。不同的研究表明，由水引起的疾病与水中矿物质和微生物的浓度有关。改进后的DW中发现氟，浓度小于1时无致癌性，但特定地区氟无致癌性风险较高，如内蒙古、天津、四川等地，由于地理位置的关系，健康风险较高，即使不同地区水中矿物质浓度相同，饮用水的消费量对个人影响最大[4]。肾结石与饮用水中钙、镁浓度呈正相关;特别是饮用地下水的人患肾结石的可能性很大[5]。根据标准在DW中补充的重要矿物质可能对健康有很大的保护作用。研究人员指出，含有大量镁和钙的硬水对心血管疾病有保护作用。
标准矿物浓度水平的表述因国而异，因洲而异。世界卫生组织制定了饮用水矿物质浓度的指导方针，但大多数国家，包括中国、印度、美利坚合众国和几个欧洲国家，都根据世卫组织的指导方针制定了自己的DW标准。世卫组织指南指出，水的矿物质浓度必须根据国家的地理/环境、经济和社会情况来确定。例如，指南中氟化物浓度为1.5 g/l;然而，在温暖的天气下，DW的摄入量会增加，这可能会增加氟化物的消耗量[6]。本综述的目的是在不同的出版物中评估饮用水中矿物质成分与其健康影响之间的关系。
2004年，世卫组织推荐了饮用水中所需矿物质的最低和最高水平标准。饮用水中Mg的最佳浓度为20 ~ 30 Mg /l，最低为10 Mg /l，钙在DW中的最佳浓度为50 Mg /l，但低于20 Mg /l对健康不利。总溶解盐浓度(TDS)应介于2至4毫摩尔/升之间[7]。在一些地下水使用较少的国家，淡化海水或雨水。以色列的一项研究表明，75%以上的自来水来源是淡化水，其中矿物质含量较少，即使是这种水在用于烹饪时也会去除食物中60%以上的矿物质。调查显示，使用淡化水烹饪和饮用的患者血清镁含量显著降低[8]。
本综述探讨了饮用水与饮用地表水、泉水、自来水、池塘或管井以及不同地方雨水的人的健康影响风险之间的关系。本文对一些饮用水中的矿物质进行了讨论临床在不同期刊上的重要性和广泛可用的数据。
从数据库中审查的文章包括:PubMed, Web of Science，谷歌Scholar, WHO网站，EBSCO主机，Science Direct，谷歌Search，以及本审查中选择的文章。不同协会、国家和州卫生部门的网站也搜索了相关出版物。
大约166种与饮用水有关的期刊和健康网站被审查。这些论文被分类为作为饮用水的饮用水来源(自来水、泉水、井、瓶装水、池塘)和溶解在饮用水中的矿物质。也许，有很多杂志以及本次综述中回顾的其他文献，但本次综述仅使用了与特定矿物质和饮料类型相关的精选期刊(表1）.
| S.No。 | 矿物质 | 自来水 | 井 | 瓶装 | 春天 | 池塘 | 总计 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 钙 | 3. | 3. | 3. | 5 | 4 | 18 |
| 2 | 钠 | 6 | 4 | 5 | 4 | 3. | 22 |
| 3. | 镁 | 3. | 3. | 3. | 2 | 2 | 13 |
| 4 | 磷酸 | 3. | 4 | 5 | 6 | 3. | 21 |
| 5 | 氯 | 4 | 5 | 5 | 3. | 3. | 20. |
| 6 | 铜 | 4 | 4 | 5 | 4 | 5 | 22 |
| 7 | 铁 | 3. | 5 | 4 | 5 | 3. | 20. |
| 8 | 锌 | 3. | 2 | 4 | 2 | 3. | 14 |
| 9 | 氟化 | 3. | 3. | 5 | 3. | 2 | 16 |
| 总计 | 32 | 33 | 39 | 34 | 28 | 166 | |
表1:水源的类型，评论期刊和地点
镁和它的健康风险
在细胞内阳离子镁(Mg)是下一个最丰富的矿物质(仅次于钾)和第四个最丰富的阳离子在体内。在DW中长期接触低水平的Mg可能会增加高血压、血脂异常和二型糖尿病的风险[9]。从科学上讲，镁在控制心脏兴奋性、神经肌肉传递、血管舒缩张力和血压等方面具有重要作用。它是参与细胞能量生产和膜功能的300多种细胞酶的辅助因子[10]。不同的研究表明，饮用水中镁含量与心血管死亡率呈负相关，这是有重要证据的[11，12]。当有大量的身体运动和大量的蛋白质摄入时，可能会增加酸负荷，导致镁再吸收减少，从而降低镁的稳态。瑞典的一项研究表明，没有证据证明只有在饮用水中添加镁方能预防心血管疾病[13]。不同的流行病学研究表明，饮用含镁水的各组的急性心肌梗死死亡几率呈负相关[14，15]。
台湾的一项病例对照研究表明，从饮用水中摄入镁对高血压风险有显著的保护作用[16]。实验动物长期缺镁会增强对血管收缩剂的反应，减弱对血管扩张剂的反应，增加血管张力并升高血压。在印度古吉拉特邦进行的一项关于过滤和非过滤水源的血清中镁和钙浓度水平的研究表明，低镁血症与饮用水(农村管井和城市市政水)中镁浓度较低有关，这可归因于使用净水器[17]。研究表明，由于血清中镁矿物质的水平，镁浓度与健康影响之间存在关联。
塞尔维亚的一项随机横断面研究表明，摄入高Mg水平饮用水(42 Mg L)的人的舒张压低于摄入低Mg水平DW (11 Mg L-1)的人。血清中Mg水平降低对血脂水平有影响，因为Mg会影响甘油三酯水平，且Mg与血清胆固醇呈正相关。该研究调整了年龄、性别体重指数。血清Mg水平是甘油三酯的独立预测因子[9]。长期用作饮用水的脱盐水失去了镁元素，会增加心血管疾病的发病率和死亡率、运动神经元疾病、妊娠障碍的风险[7]。
台湾的一项病例对照研究表明，饮用低镁饮用水与肾癌发展之间没有统计学上的显著相关性。该研究认为有一些混杂因素可能会影响结果，如食物摄入量、饮水量、体重指数。18]。
DW中的钙及其健康风险
它是牙齿和骨骼发育的主要成分，也用于我们体内的血管收缩、神经传递和凝血系统。最常见的缺钙疾病是骨质疏松症。有文献显示，缺钙可能导致高血压[7]。钙的浓度与心血管疾病有关13]。2009年，一项对观察性研究的系统回顾显示，没有证据表明心血管疾病与饮用水中的矿物质钙有关[11]。
塞尔维亚的一项研究表明，饮用水中的钙与缺血性心脏病呈负相关。低钙矿物摄入量与总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇水平升高以及收缩压和舒张压升高无关，这间接增加了研究人群IHD的风险[15]。
2015年对挪威人口进行的一项横断面研究表明，饮用水中的钙矿物质与男性骨折呈负相关。在DW中摄入低水平钙的男性中，15%有髋部骨折，但在老年女性人群中没有显著相关性。饮用水中的矿物质铜增加了这种关联[19]。
台湾的一项匹配病例对照研究表明，一名死于肾癌的患者，其饮用水中钙浓度较高，其死亡率高于其DW中钙浓度较低的患者[18]。钙在人体内的浓度是由不同的因素决定的，比如体育锻炼、BMI、性别、年龄、吸烟和饮酒都会影响镁的摄入量。
钠和它的健康风险
我们身体所需钠矿物质的来源是膳食中的氯化钠和超过四分之三的钠是从加工食品中获得的。饮用水是钠矿物质的来源之一。钠携带电解质，促进肌肉收缩和神经细胞传递，也用于维持液体平衡和血容量。根据2010年的《美国膳食指南》，50岁以下的成年人体内每日最大钠浓度应达到2300毫克，51岁及以上的人应达到1500毫克。该指南还建议任何年龄的非裔美国人或患有高血压、糖尿病或慢性肾病的人最多摄入1500毫克。20.]。
钠钾浓度的比例失衡对我们的身体有影响健康．当钠含量过高而钾含量过低时，就会导致高血压。为了平衡血液中钠和钾的浓度，需要一种叫做镁的矿物质。这意味着镁的浓度对血压水平有影响。10，21]。从饮用水中获得的钠的浓度不超过总钠摄入量的10%。因此，从饮用水中摄取的这10%的钠浓度如何影响人类健康将是需要回答的主要问题。
来自饮用水的矿物钠对总膳食钠的贡献小于其他膳食来源。因为有很多混杂因素存在于与水中的钠和其他饮食来源有关的疾病之间。然而，目前还不能就饮用水中钠的重要性及其与疾病的可能联系得出确切的结论。PubMed、Scopus和Web of Science从1960年到2015年的一项综述表明，饮用水钠浓度与血压之间存在相关性，然而，由于研究数量不足(主要在年轻人群中)、横断面设计和方法缺陷，水钠与人类舒张压之间的关系尚未确定。如今人们生活水平的方式、气候变化以及人们对饮用水、矿物及其来源的关注都在以更高的方式改变。22]。迫切需要进一步的研究，以调查和指导干预这一日益普遍的问题。
氟化物与健康风险
氟化物有助于儿童的正常发育和生长。饮用水是人体每日摄取氟化物的最大来源[23]。大多数天然存在于地下水和海洋中，但它需要氟化处理，即将氟化物调整到防止蛀牙的推荐水平。“世界卫生组织承认氟化物被用于防治龋齿，特别是在高糖摄入量的地区。它建议水的最佳氟化量为每升0.5到1.0毫克。”根据美国疾病控制与预防中心的数据，由于蛀牙，每年估计有5100万学时和1.64亿工作小时因牙齿相关疾病而损失。
研究表明，饮用水中高浓度氟与氟斑牙有很强的相关性。超过世界卫生组织规定的1.50 ppm的氟化物会导致氟斑牙，加纳对儿童的研究表明了这一点[24]。大多数研究表明，氟斑牙的流行与高浓度氟化物有关。根据这些研究的证据，建议在饮用水中氟化物浓度高于世界卫生组织建议的地方对饮用水进行除氟处理[25-27]。
在印度，有超过6000万人饮用含氟1.5 mg/l的水，并患有氟中毒[28]。对于生活在发展中国家特别是农村地区的人来说，氟斑牙的治疗程序复杂且难以覆盖，因此很难轻易治疗。[23]。氟骨症没有特别的治疗方法，所以最好在这些地区使用预防机制来控制患病率(表2）.
| 美国没有 | 当局 | 氟化物容许限 浓度(毫克/升) |
|---|---|---|
| 1 | 世界卫生组织(饮用水国际标准) | 0．5 |
| 2 | 美国公共卫生标准 | 0.7 - -1.2 |
| 3. | Bis(等于10500) | 1.0 - -1.5 |
| 4 | 印度医学研究委员会 | 1.0 - -2.0 |
| 5 | CPHEEO | 1.0 - -1.5 |
表2:各当局订明的饮用水含氟标准[23］
磷酸盐及其健康风险
磷是动植物身体生长所必需的重要矿物质之一。存在形式有三种:正磷酸盐、元硫酸磷和有机结合磷酸盐。每种化合物含有不同化学式的磷，或由自然过程产生的磷[29，30.]。它在水中表现为磷酸盐化合物。在饮用水处理过程中，浓缩磷酸盐用于防止腐蚀。
磷酸盐在克雷布斯循环的关键阶段起着重要作用，也在ATP、DNA、RNA的合成中起着重要作用，这些都是任何生物的支柱。饮用水中的磷酸盐对人体无害，但过量会引起消化问题[30.]。饮用水中以溶解正磷酸盐形式存在的磷的浓度范围为mg/L 1.8至2.88 ppm [31]。
缺乏磷会导致骨量减少，肌肉无力，身体不适，以及疼痛．关注饮用水中磷与其健康风险之间关系的研究有限。手头没有足够的数据来处理这些问题，由于这一关切，很难就饮用水中含磷矿物质的影响及其对健康的影响作出结论。
氯与健康风险
氯是饮用水处理中常用的消毒剂和氧化剂。氯在水中反应生成次氯酸盐和次氯酸。存在于大多数消毒饮用水中，浓度为0.2-1毫克/升[32]。对于平均70公斤的成年人来说，每日2升饮用水中对健康有益的氯浓度建议摄入量为0.4-1.5克市政水和0.3-9克水井水[2]。在水中加入氯的主要目的是摧毁细菌和病毒，这些细菌和病毒可以通过许多不同的方式进入水系统。美国环境保护署(EPA)要求处理过的自来水含有可检测的氯，以帮助防止污染。饮用水中允许的氯含量(高达百万分之4)不会造成"已知或预期的健康风险[包括]适当的安全边际"。
长期以来，人们并不认为饮用水中的氯对人体健康有很大的危害。然而，氯化饮用水的影响最近才被认识到。来自美国环境委员会的报告质量，“饮用含氯水的人患癌症的风险比不含氯水的人高93% [33]。
流行病学研究表明，由于饮用水中会形成氯化消毒副产物，氯化饮用水可能会对健康造成不利影响，例如男性癌症发病率会小幅上升，婴儿的发育也会受到影响[34，35]。当氯加入水中时，它与其他天然化合物结合形成三卤甲烷(氯化副产物)或THMs。这些氯的副产品会引发体内自由基的产生，造成细胞损伤，并且具有高度致癌性。尽管这些致癌物(THMs)的浓度很低，但癌症科学家认为，正是这些低水平导致了美国大多数人类癌症。
2016年对40项流行病学研究的回顾显示，饮用水氯化的影响及其健康风险。然而，研究未能充分解决DBP风险评估面临的众多挑战，未能评估因果关系的证据，未能适当解决DBP发生作为化学物质混合物的复杂性质，未能充分表征空间和时间上的接触，没有定义具体的健康结果，没有考虑到目标人群的特征，以及未能平衡DBPs的潜在风险与饮用水消毒对健康的益处[36]。
锌和铁的健康风险
1996年，世界卫生组织的指南建议饮用水中锌的标准限量为3.0毫克/升，铁的标准限量为0.3毫克/升[37]。锌是人体生长发育所必需的营养素。天然地表水中锌的浓度通常在10 μg/升以下，地下水中锌的浓度为10 ~ 40 μg/升。根据中央污染控制委员会(CPCB)的规定，如果超过15毫克/升，饮用水就不安全了[30.]。由于锌的浸出，它可能会在管道中升高[38，39]。以前锌被认为是人体必需的元素，大多数健康问题都集中在锌的缺乏而不是过量，但现在有一天的研究表明，饮用水中锌的含量超过允许的限度会对人体健康产生不利影响[40]。过量的锌进入食物链通过饮用水引起毒性。
一个成年人每天锌的摄入量可达10-15毫克，但超过这个量，就会变得危险。高剂量的锌也会导致锌在不同的身体器官如肝脏、肾脏和性腺中的生物积累。虽然肾脏通过体内平衡帮助清除过量的锌，但大量的锌很难从体内清除。人体摄入大量锌会导致恶心、呕吐、腹部绞痛和贫血[41]。
当饮用水中的锌含量超过建议限值时，锌就会成为一个公共健康问题，然而，没有数据表明饮用水中锌含量过低会对人类健康造成风险。由于工业化的扩大，各种来源的锌产量增加，如腐蚀管道、工业废水的释放和金属浸出，锌与饮用水混合的可能性增加。每个水源都会接触到锌，因此仍需要确定饮用水中的锌含量，并评估工业化城市的影响。
铁在自然界中最常见的形式是氧化物。在自然界中很少发现，因为铁离子Fe2+和Fe3+容易与含氧和含硫结合。在饮用水供应中，铁(II)盐是不稳定的，沉淀为不溶性的氢氧化铁(III)，沉淀为铁锈色的淤泥。对于饮用厌氧井水的人来说，铁浓度为1-3毫克/升是可以接受的[42]。
铜与健康风险
铜是生物体的基本元素，大多数生物体的饮食都需要少量的铜。如果铜的含量高于推荐的阈值，就会对人体健康产生不良影响，如恶心、腹泻、胃痉挛，还会导致肝损伤和肾脏疾病。
处理过的水中铜的浓度可能升高，在分布过程中有规律地增加。大多数酸性pH值或高碳酸盐和碱性pH值的水是铜升高的原因。饮用水中的铜浓度差异很大，主要来源通常是内部铜管道的腐蚀。流动或完全冲洗过的水的含量往往较低，而静止或部分冲洗过的水样本的含量则变化较大，可大大高于1毫克/升(通常高于1毫克/升)[32]。一种酸性井水含有250%的铜(来自管道)(表3) [43]。
| 美国没有 | 当局 | 可接受范围 |
|---|---|---|
| 1 | 谁 | 5 mg/l(5000µg/l) |
| 2 | 美国 | 4毫克/升或4 ppm |
| 3. | 印度 | 250 - 1000 mg / l;游离氯离子为O.2 -1.0 |
铜摄入不当会影响身体代谢，导致疾病。一项实验研究表明，长期暴露在饮用水中高浓度的氧化还原活性金属中，与不同的神经系统疾病有关，如威尔逊病、门克斯病、阿尔茨海默病和帕金森病。人们在管道系统中广泛使用铜管，因此铜在水中的溶解腐蚀导致金属浸出到饮用水中。小鼠实验表明，Cu对AP-1的作用是独特的，可能涉及直接调节DNA结合[45]。另一项实验研究表明，饮用水中的铜与阿尔茨海默病之间存在正相关关系，在发达国家，铜管道的使用增加了阿尔茨海默病的流行[46-48]。
铜的浓度由于水管的污染或腐蚀而增加。根据实验研究，长期摄入饮用水中的高浓度铜会导致小鼠脑缺血损伤。饮用水中的铜污染也会导致内皮祖细胞受损，从而导致缺血性大脑中的血管生成减少，这是中风和心血管疾病的主要危险因素[49-51]。
由于人类在环境中的活动使气候和大气CO发生变化，未来饮用水中Cu浓度及其健康风险将更加严重2，和化石燃料的自然燃烧一起形成酸雨。饮用水的酸性使铜在饮用水中的腐蚀。含铜管道是饮用水铜浓度升高的原因，存在酸性PH水[52]。在所有水源中都能天然地发现低含量的铜。然而，长期浸泡在家用铜管中的饮用水通常是铜含量较高的主要原因。研究表明，饮用水中的铜管道因腐蚀、溶解、沉淀等过程而释放的铜浓度之间存在合理的相关性[53]。正常成年人每人每天大约需要2到3毫克铜。超过90%的膳食铜需求是由食物提供的。饮用水中铜的摄入量通常不到每日摄入量的10%。需要进一步的研究来探索饮用水中这10%的铜浓度对人类健康造成的风险之间的联系。
现在一天的瓶装水被广泛用于代替自来水的饮用来源，然而许多研究表明，对于哪种更方便人类健康，存在并且将会有很大的争论。
对自来水的研究表明，铅(Pb)可以允许在含饮用水的服务管道和含铅的管道中，主要是在腐蚀性水中发生，即使在低水平的接触下，它也可能导致儿童的神经发育[54]。另一方面，瓶装水也表现出来，其中塑料包装对饮用水有影响。研究表明，瓶装水的塑料颗粒含量(100微米)是自来水的两倍(每升10.4个塑料颗粒vs. 5.45个塑料颗粒)(表4) [55]。
| 关键方面 | 瓶装水 | 自来水 |
|---|---|---|
| 氯 | 没有 | 是的 |
| 氟化 | 主要是不 | 经常 |
| 成本 | 成本高于水龙头 | 更少的成本 |
| 生态友好的 | 少 | 高 |
| 安全和质量条例 | 高 | 温和的 |
| 环境影响 | 高的影响 | 非常小的 |
| 额外添加的矿物质 | 是的 | 没有 |
表4:瓶装水和自来水的比较
瓶装水是从天然泉水或公共水源收集的，经过净化过程，然后装瓶并分发到零售店，而自来水则是通过管道、泵和净化系统输送到发达国家和发展中国家的家庭和建筑中。
大多数研究从瓶装水和自来水的健康风险两个方面表明，夸大了自来水的便利性，是比瓶装水更安全更好的选择。然而，自来水在质量问题上有自己的局限性，但当从生态系统，特别是环境方面，以及未来的方面进行批判性分析时，瓶装水比自来水对地球上多样化的生活造成了很大的混乱。
所以，最好知道一个人谁喝自来水有一个更好的好处，相对于较少的健康风险比瓶装水好。使用过滤材料代替直接饮用自来水，更能保证安全和质量。
一般来说，优质饮用水应含有国家和国际公认限量标准规定的重要矿物质。钙、镁、钠等元素在临床上可作为膳食的重要组成部分，但铜、锌和砷应避免从饮用水中饮用，因为它们具有致癌特性，可能导致某些形式的癌症、心血管疾病和罕见的先天性中枢神经系统畸形。
现在一天的饮水对公众健康有着重要的作用。影响饮用水质量的因素很多，影响社会健康状况，特别是在当前情况下;城市化和工业化的蔓延是影响饮用水质量和社会影响的主要因素，也是影响社区健康的原因之一。工业和城市化的残余为饮用水源地提供了不必要的矿物质。
饮用水中的矿物质对人体生长发育的健康有很大的帮助;但是，超过可接受的限度就会引起疾病。测定饮用水中矿物质含量的主要目的是保护公众健康免受矿物质诱发的疾病。本文对Na、Ca、Cl、F、Cu、Fe、Zn、Mg和P等重要无机矿物进行了评价。
钙和镁在心血管疾病中有重要作用。这两种矿物质对水的硬度起主要作用，但在缺血性心脏病、急性心肌梗死和引起高血压方面起相反作用。钠也与高血压有关，但还需要充分的研究才能得出结论。氟斑牙和骨骼问题与饮用水中氟浓度升高有关。这也是非洲和亚洲大陆不同区域的主要公共卫生问题。饮用水中磷与健康风险的关系有限，但磷的升高会引起代谢紊乱。饮用水中锌含量超标会对人体产生毒性;然而，据审稿人所知，目前还没有很好地研究饮用水中减少锌的影响。实验研究表明，饮用水中的铜(2+)超标会导致阿尔茨海默病，这是不同大洲的一个主要公共卫生问题。
最后，饮用水中的矿物质对人类的生长和发展是必不可少的，然而，保持可允许的限度对于保持这个世界的健康一代是至关重要的。
