自來水
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| 上級分類 | 液態水  |
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| 主要規管文獻 | National Primary Drinking Water Regulations |
自來水，是指水廠將取自湖泊、河流、水井或水庫等水源的淡水，經過混凝、沉澱、過濾、消毒等淨水工序，最後由機泵透過輸配水管道供給用戶的水。[1]一些國家和地區規定，自來水必須符合國家生活飲用水衛生標準，而可直接生飲，否則要經過煮沸才可飲用。亦有些國家習慣只用自來水來洗滌，飲用的話會另購樽裝水。
還有一種經海水淡化而成為飲用水，先進國家都有開發海水淡化廠，但因處理成本較高，大多只用於缺乏水源的地方。
作為室內配管工程的一環，自來水開始出現於19世紀末期，並在20世紀中葉盛行。
名稱
自來水是經過處理的生活用水。它是相對於人力或畜力搬運水而言的，和字面意思幾乎相反。
各地情況
中國大陸
早於唐代、宋代，中國於個別城鎮設有自來水管道網絡，以管道引進河溪清水。
宋朝時以「竹筧」作為輸水管道， 可將戶外的泉水引入宅內，用於澆灌、洗漱與飲用。[2] [3][4]汴京、杭州、廣州等城市建造大型集中供水工程。1096年時，廣州知州王敏仲在蘇東坡與羅浮山道士鄧守安的共同策劃下，開鑿石槽蓄水，以一萬多條竹子駁接，將泉水導入人工池後再引入廣州城各處，後來因戰亂將這個系統毀壞。
中國大陸境內現代化自來水廠最早始於上海市的楊樹浦水廠，該水廠始建於1875年，最早由立德洋行出資修建和維護，供水量少。之後該廠由英商花費白銀18000兩併購，成立英商上海自來水公司。水廠改建濾池過濾，蒸汽唧機出水，並建造有1座總容量682立方米的水塔。該水廠於1883年8月1日，正式開始供水，用水人口約17萬人。後又以電動離心水泵投入運行，實行普裝水錶計量收費。1937年，該水廠日供水能力達40萬立方米，水廠占地擴大至25.7萬平方米，成為遠東第一大水廠。二戰時被日本佔領，戰後由上海市政府從英商手中接收。
中國大陸現代化意義上最早的城市供水工程則是在大連。1879年由於為解決北洋水師旅順港供水，由李鴻章主持，1879年開始在旅順北郊水師營三八里村修建自來水源，工程耗時10年，修建水池1座，管線長度達6180米，可為2萬多人提供自來水。在當地居民要求下，附近立有「龍引泉」石碑，石碑於原址保存至今。這一供水工程之後經過不斷改擴建而一直使用，但因周邊機井數量增加，其投入使用100年後終於枯竭。 1906年，日本開始對大連進行統治後，因建設城市供水工程之需，對大連乃至中國東北的水文狀況進行了詳細的調查記錄，在大連建設了完善的城市供水系統，並在大連修建了大西山水庫、龍王塘水庫等至今仍在使用並起着重要作用的水庫[5]。
旅順自來水工程從開工到供水都晚於上海。除了上海之外，後來的自來水工程皆略晚於旅順。所以近代對旅順龍引泉的定位有這樣的表述：即旅順龍引泉是中國近代城市最早的現代給水工程之一。或者說，旅順龍引泉是政府投資興建的中國現代化最早的城市供水工程。
另外，當自來水在20世紀初引進到成都，也使當地許多送水維生的挑水夫失去工作。[6]
在香港，自來水是由政府部門提供的公用事業，由水務署負責。並在食水加入氟，以減低市民患蛀牙的機會。
日本如此重視飲水安全，是因為曾經歷過水污染的慘痛教訓。1956年，正處於工業高速增長時期的日本，工業廢水未經處理直接排放，造成了震驚世界的水俁病事件。 其實能否直飲關鍵不是水廠而是管道，過去日本使用鉛制水管運輸自來水，容易出現鉛溶入水的問題，近年來日本的自來水管多更新換代成了銅管或不鏽鋼管，防止自來水出廠後受到二次污染。 因此日本自來水是可以直接飲用的。水源、凈水技術、儲存和運輸等各個環節的安全高標準保證了到達家庭的自來水「長期飲用也不會危害人體健康」。
臺灣
台灣新式自來水事業的發展，始於1896年日治時期，台語中稱自來水為「水道水(台羅：tsuí-tō-tsuí)」便是借自日語，1899年日人所興建淡水鎮自來水設施完工，其水取自大屯山湧泉。
在此之前根據台灣總督府製藥局調查發現，台北居民的飲用水源鑿井、河水、掘水與池塘水，其中除部分井水經過地層過濾尚符合衛生外，其餘水質甚差，特別是河水、池塘水更是污穢，因飲水導致疾病叢生。
1896年，淡水支廳廳長大久保利武，特聘丹麥技師漢遜（Emanuel Hansen），勘察大屯山山麓水梘頭及滬尾各兩處湧泉，水源均自火山岩洞處湧出，判斷除非地殼大變動，兩湧泉水不致減量，且水質甚佳皆可飲用，台灣總督府民政長官後藤新平（當時為總督府衛生顧問），為軍事及港口用水需要，與防止各種傳染病之蔓延，認為有必要解決飲用水的問題。推薦替日本設計自來水系統的蘇格蘭人巴爾頓（W.K.Burton）來台作「衛生工事評估」，決定以台北為衛生工事優先建設地區，於1899年先完成淡水鎮的自來水設施系統（滬尾水道）。同年巴爾頓病逝後，建設工作由其學生濱野彌四郎接續。
1902年，基隆的自來水系統完成，為全台第二個有自來水的城市，同時是台灣最早採用沉澱過濾的淨水廠。
1907年，台北自來水工程以新店溪為水源開始動工興建，1909年4月台北城的自來水工程正式完工使用。
1908年4月1日，完成第三座自來水廠，該廠即為現今位於台北市中正區公館一帶的自來水園區。
1954年，臺灣省政府仿傚英國等國家實施區域給水制度，以統一規劃、統籌臺灣的水資源與自來水，分期推展自來水建設，自來水普及後，烏腳病不再發生。1972年12月16日，行政院會議中指示，為有效發展臺灣省各地之公共給水，應成立全省性之自來水公司。1974年，臺灣自來水公司（簡稱台水）正式成立，其供水分佈區域越廣，21世紀台灣的自來水普及率已超過九十％。[7]
台灣的淨水廠提供的自來水符合生飲標準，可是台灣的輸水管線漏水率高、各住戶的水塔水管清潔頻率不一，因此自來水公司建議煮沸後再飲用，而台灣各地自來水在煮沸後雖然符合生飲標準、但大多口感不佳（原因多為加氯消毒、部分地區為硬水）。
美國聖地牙哥市於1901年就建立早期自來水系統，但居於少數有錢人的家庭配備，逐漸擴及全國，911恐攻事件後美國加強對自來水防止下毒的戒備，[8]一般自來水廠停止參觀活動和學術研究。南加州大都會水區供水大洛杉磯地區，於1928年成立，但洛杉磯市水電局於1860年就成立然而早期的供水多半是路旁的水道供居民傾倒髒物沖走，或是撈水清洗之用。[9]
21世紀後美國自來水費連年高漲，美國非政府組織食物飲水監測（Food & Water Watch）2016年的研究，大約1500萬美國人因為無力支付水費而被斷水。[10]
飲用安全
氯消毒問題
利用氯消毒的自來水可能產生潛在的安全問題。
微量有害物質
利用氯消毒的過程中，次氯酸鹽與腐質酸反應通常會生成如三氯甲烷、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷等三鹵甲烷物質，而三氯甲烷則是其中主要的一種，早已被證實具有致癌性[11] 。 其它的附屬產物還有四氯化碳[12]。而四氯化碳亦是公認的有毒物質。近年已有地區改以二氧化氯消毒。
自來水在經過臭氧消毒後，或者是消毒自來水用的次氯酸鈉消毒液中都會包括溴酸鹽，國際癌症研究機構對溴酸鉀的致癌分類試驗，為溴酸鹽對動物試驗有致癌性，歸類為懷疑對2B類致癌物，行政院環保署公告自2010年1月2日起，飲用水中的溴酸鹽列為管制項目，每公升不得超過0.01毫克。[13]
防治對策
在生產消毒階段，使用改進工藝、活性炭吸附、離子交換樹脂吸附方法減少三氯甲烷的前驅物，進而可以減少水中三氯甲烷的數量。[14] 如果不採用臭氧（除成本較高，臭氧亦會與溴化物氧化成致癌物溴酸鹽）消毒，那麼可以改進傳統的氯消毒：二氧化氯與氯復配使用抑制三氯甲烷生成，提高二氧化氯含量是降低水中三氯甲烷形成量的行之有效的手段。[15]
在使用階段，醫師建議，除非在自來水加熱前，用活性碳先把氯去除，否則加熱之後就必打開抽油煙機；在浴室洗澡，也要縮短時間注意通風，才能把罹癌風險降到最低。台灣行政院環保署根據環境檢驗所提出專業的研究數據指出：因自來水原水中含有腐植酸等三鹵甲烷的前驅物，在煮開水的過程中會反應生成三鹵甲烷，並在水剛煮沸時達到最高點，此時只要打開蓋子，再讓水繼續煮沸3-5分鐘，總三鹵甲烷的濃度就會迅速降至十分之一以下。[16]
塑膠微粒
美國明尼蘇達大學Mary Kosuth博士的研究團隊發現全球包括美國、英國、法國、古巴、德國、瑞士、厄瓜多、印尼、愛爾蘭、黎巴嫩、斯洛伐克、烏干達、印度和義大利等14個國家，共159份的自來水中，除了義大利以外有13個國家的自來水都包含顆粒狀與纖維狀、顆粒直徑小於5公厘的微塑膠，其中有81%的自來水包含微塑膠，多數為纖維狀塑膠，纖維狀塑膠可能來源為洗衣服過程中，從衣服上的化學纖維掉落到空氣中造成污染。[17][18]
常見問題
參考
- ^ 臺北自來水事業處 ─ 淨水場淨水處理. [2015-08-09]. （原始內容存檔於2016-12-11）.
- ^ 「連筒，以竹通水也。凡所居相離水泉頗遠，不便汲用，乃取大竹，內通其節，令本末相續，連延不斷，擱之平地，或架越澗谷，引水而至。又能激而高起數尺，注之池沼及庖湢之間（庖湢，即廚房與浴室）。如藥畦蔬圃，亦可供用。」。《農書》元-王楨
- ^ 「以大班竹或楠竹打通竹節，用公母筍接逗，外用細麻油灰纏縛，明暗高低相地勢為之。或此山與對山若高數尺，即將覽埋土內，由此山達彼山，謂之『冒水筧』，不籍人工馬力亦可冒六七里許；如無對山，不能冒水，則相地之高下，修造馬車數座，翻山越嶺，由河底穿過。」 《自流井風物名實說---冒水筧》 吳鼎立
- ^ 井邊分水過寒廳，斬竹南溪仗友生。來釀百壺春酒味，怒流三峽夜泉聲。能令官舍庖廚潔，未減君家風月清。揮斧直須輕放手，卻愁食實鳳凰驚。《從陳季張求竹竿引水入廚》黃庭堅。
- ^ 供水博物館有償徵集文物 大連自來水李鴻章首建 網際網路檔案館的存檔，存檔日期2011-04-04.，於2010年2月4日查閱。
- ^ 王笛著，李德英等譯：《街頭文化——成都公共空間、下層民眾與地方政治，1870-1930》（北京：中國人民大學出版社，2006），頁181。
- ^ 台灣自來水公司. 111年6月底本公司供水轄區按區域別供水普及率. 台灣自來水公司. [2022-12-29]. （原始內容存檔於2023-05-07）.
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- ^ 台北市政府考察美國自來水報告 (PDF). [2020-04-10]. （原始內容 (PDF)存檔於2021-01-23）.
- ^ Shocking Study: 15 Million U.S. Residents Had Water Shut Off in 2016. [2020-04-10]. （原始內容存檔於2021-03-18）.
- ^ 唐建設, 項麗. 飲用水中三氯甲烷的形成影響因素研究. 環境科學與管理, 2006年08期.
- ^ 張前龍， 姚琦，曹雲，楊佩麗. 飲用水中三氯甲烷和四氯化碳的頂空氣相色譜測定法. 環境與健康雜誌,2008年10期
- ^ 自來水中的溴酸鹽如何產生？它與人體健康的關係為何？含量標準為多少？. 台灣自來水公司. 2017-07-25 [2018-09-07]. （原始內容存檔於2019-06-07） （中文（臺灣））.
- ^ 蔣琳，孫國興. 飲用水中的三氯甲烷污染及防治. 黑龍江科技信息, 2008年14期.
- ^ 劉亞麗, 何波, 孟慶. 氣相色譜法分析三氯甲烷形成量影響因素研究. 水資源與水工程學報, 2008年02期.
- ^ 水沸騰之後，不可以打開蓋子繼續煮開？. [2014-11-27]. （原始內容存檔於2016-03-08）.
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