用自來水泡茶，會產生未知的消毒副產物

圖片來源：Pixabay

來源 美國化學會

編譯 許楚楚

編輯 魏瀟

茶是全球范圍內消費量僅次于飲用水的第二大非酒精類飲料。據聯合國糧食及農業組織統計，2012 年全球茶葉產量達到 480 萬噸，人均消費達到 100g/年。目前，在市面上廣為流行的茶主要是綠茶和紅茶，區別在于前者未經發酵（被動氧化），而后者則會經歷發酵流程（主動氧化）。不過，無論是綠茶還是紅茶，其中都含有大約 500 種化合物，包括多酚、氨基酸、咖啡因、色素、酯類、多糖、維生素、礦物質和芳香物質等，這也是為何茶文化能夠風靡全球的原因之一。

然而，當用煮沸的自來水泡茶時你可曾想過，所品到的除了茶香之外，還有什么物質內含其中？

消毒工作被廣泛應用于控制水傳病原體，氯消毒是一種常用的化學消毒手段。在飲用水分配系統中，通常會有部分殘留的氯，即使將水燒開，也只能去除殘留的 5%-19%。研究人員發現，水中的氯殘留會與上述茶葉中的化合物官能團發生反應，例如，氯會與苯酚發生芳香族親電取代反應（electrophilic aromatic substitution reactions），最終形成不同類型的消毒副產物（disinfection byproducts）。常見的消毒副產物包括三鹵甲烷（THMs）、鹵乙酸（HAAs）、溴酸鹽和亞氯酸鹽等。迄今為止，飲用水中已鑒定出 700 多種消毒副產物，其中很大一部分具有細胞毒性、遺傳毒性、致突變性或致癌性。

為保障飲用水安全，消毒流程的重要性不言而喻，但由此帶來的消毒副產物也同樣不容忽視。過往的流行病學研究表明，膀胱癌、結直腸癌和不良出生結果與消毒副產物的存在有很大關聯。

9 月 15 日，一篇于發表在《環境科學與技術》（Environmental Science & Technology）雜志上的論文顯示，一組研究人員測量了在美國常見的三種綠茶和紅茶中 60 種消毒副產物的含量，而令他們出乎意料的是，沖泡茶中的消毒副產物含量竟然低于自來水中消毒副產物的含量。據研究人員介紹，沖泡茶中的消毒副產物有主要兩個來源：一個由自來水中的余氯與茶葉中的前體物質反應后生成，另一個是自來水本身所含的消毒副產物。

在這項研究中，研究人員使用自來水或是含氯的超純水（nanopure water）沖泡了三款美國當地市售茶。隨后，使用氣相色譜-質譜分析法（gas chromatography-mass spectrometry）測量其中的化合物。結果顯示，60 種目標消毒副產物在自來水中的含量高于沖泡茶中的含量。研究人員推測，這可能是因為許多化合物在沖泡過程中被蒸發或是被吸附在了茶葉上。

據統計，在用自來水沖泡的茶中，由余氯與茶葉中的化合物反應形成的消毒副產物占總消毒副產物的 12%，其余 88% 均是由自來水本身引入。而在這 12% 中，二氯乙酸、三氯乙酸和氯仿是唯一起到消毒作用的副產物。

此外，研究人員發現沖泡茶中的總有機鹵素（total organic halogen）含量幾乎是自來水的兩倍，其中已知的 60 種消毒副產物僅占沖泡茶中總有機鹵素的 4%，這表明沖泡茶中的消毒副產物大多數都是未知的。隨后，該團隊首次在這些沖泡茶中確定了其中 15 種鹵素化合物，他們推測這些未知的有機鹵素化合物可能一類是高分子量的鹵代芳香化合物，由氯與茶葉中的天然酚類和多酚類前體反應形成的。

對此，研究人員稱，應持續跟進關于對這些芳香族消毒副產物的特性和形成的研究，因為鹵代芳香族消毒副產物可能具有顯著毒性，隨著時間的推移，或能夠進一步反應形成低分子量的三鹵甲烷或鹵乙酸等。

圖片來源：Pixabay

來源 美國化學會

編譯 許楚楚

編輯 魏瀟

茶是全球范圍內消費量僅次于飲用水的第二大非酒精類飲料。據聯合國糧食及農業組織統計，2012 年全球茶葉產量達到 480 萬噸，人均消費達到 100g/年。目前，在市面上廣為流行的茶主要是綠茶和紅茶，區別在于前者未經發酵（被動氧化），而后者則會經歷發酵流程（主動氧化）。不過，無論是綠茶還是紅茶，其中都含有大約 500 種化合物，包括多酚、氨基酸、咖啡因、色素、酯類、多糖、維生素、礦物質和芳香物質等，這也是為何茶文化能夠風靡全球的原因之一。

然而，當用煮沸的自來水泡茶時你可曾想過，所品到的除了茶香之外，還有什么物質內含其中？

消毒工作被廣泛應用于控制水傳病原體，氯消毒是一種常用的化學消毒手段。在飲用水分配系統中，通常會有部分殘留的氯，即使將水燒開，也只能去除殘留的 5%-19%。研究人員發現，水中的氯殘留會與上述茶葉中的化合物官能團發生反應，例如，氯會與苯酚發生芳香族親電取代反應（electrophilic aromatic substitution reactions），最終形成不同類型的消毒副產物（disinfection byproducts）。常見的消毒副產物包括三鹵甲烷（THMs）、鹵乙酸（HAAs）、溴酸鹽和亞氯酸鹽等。迄今為止，飲用水中已鑒定出 700 多種消毒副產物，其中很大一部分具有細胞毒性、遺傳毒性、致突變性或致癌性。

為保障飲用水安全，消毒流程的重要性不言而喻，但由此帶來的消毒副產物也同樣不容忽視。過往的流行病學研究表明，膀胱癌、結直腸癌和不良出生結果與消毒副產物的存在有很大關聯。

9 月 15 日，一篇于發表在《環境科學與技術》（Environmental Science & Technology）雜志上的論文顯示，一組研究人員測量了在美國常見的三種綠茶和紅茶中 60 種消毒副產物的含量，而令他們出乎意料的是，沖泡茶中的消毒副產物含量竟然低于自來水中消毒副產物的含量。據研究人員介紹，沖泡茶中的消毒副產物有主要兩個來源：一個由自來水中的余氯與茶葉中的前體物質反應后生成，另一個是自來水本身所含的消毒副產物。

在這項研究中，研究人員使用自來水或是含氯的超純水（nanopure water）沖泡了三款美國當地市售茶。隨后，使用氣相色譜-質譜分析法（gas chromatography-mass spectrometry）測量其中的化合物。結果顯示，60 種目標消毒副產物在自來水中的含量高于沖泡茶中的含量。研究人員推測，這可能是因為許多化合物在沖泡過程中被蒸發或是被吸附在了茶葉上。

據統計，在用自來水沖泡的茶中，由余氯與茶葉中的化合物反應形成的消毒副產物占總消毒副產物的 12%，其余 88% 均是由自來水本身引入。而在這 12% 中，二氯乙酸、三氯乙酸和氯仿是唯一起到消毒作用的副產物。

此外，研究人員發現沖泡茶中的總有機鹵素（total organic halogen）含量幾乎是自來水的兩倍，其中已知的 60 種消毒副產物僅占沖泡茶中總有機鹵素的 4%，這表明沖泡茶中的消毒副產物大多數都是未知的。隨后，該團隊首次在這些沖泡茶中確定了其中 15 種鹵素化合物，他們推測這些未知的有機鹵素化合物可能一類是高分子量的鹵代芳香化合物，由氯與茶葉中的天然酚類和多酚類前體反應形成的。

對此，研究人員稱，應持續跟進關于對這些芳香族消毒副產物的特性和形成的研究，因為鹵代芳香族消毒副產物可能具有顯著毒性，隨著時間的推移，或能夠進一步反應形成低分子量的三鹵甲烷或鹵乙酸等。