纯净水对健康影响的定性循证研究

张玥 张曼 张娜 张建芬 何海蓉 闫心语 李亦斌 郭雯 周明珠 马冠生

摘 要：目的：检索国内外相关文献，综合分析饮用纯净水对于人体健康的影响，为科学饮水提出建议。方法：在PubMed、Embase、Medline、Cochrane、中国生物医学文献服务系统、中国知网和万方数据知识服务平台等7个数据库检索自1998年1月—2020年1月国内外公开发表的相关研究文献，纳入以人为研究对象的研究，排除重复、不完整、无法获得全文的文献等。语种限定为中文和英文。结果：从5 277篇文献中筛选出14篇纳入本研究的分析，其中2篇系统综述、3项实验性研究、1项横断面研究证明饮用纯净水与心血管疾病风险呈正相关;1项系统综述、1项横断面研究、1项实验性研究证明饮用纯净水与骨健康呈负相关;1项横断面研究、3项纵向研究、1项实验性研究证明饮用纯净水与尿路结石呈负相关。结论：选择纯净水或矿物质水应当根据自身情况。对于膳食中缺乏矿物质的人群，日常饮水时不推荐饮用纯净水。而针对泌尿系结石的患者，纯净水可能有一定保护作用。

关键词：纯净水;水硬度;心血管疾病;骨质;尿路结石

随着居民经济水平的不断提高和水净化技术的发展，纯净水已经在人们的生活中得到了较大范围的应用。由于纯净水便于取得，且水质比自来水更好，许多人会选择在日常生活中饮用纯净水。目前人们饮用的纯净水多为瓶装和桶装纯净水。国家标准GB 17323—1998《瓶装饮用纯净水》中对瓶装饮用纯净水的定义为：以符合生活饮用水水质标准的水为原料，采用蒸馏法、去离子法或离子交换法、反渗透法及其他适当加工方法制得的，密封于容器中，不含任何添加物，可直接饮用的水[1]。纯净水经过净化处理后，各种有害污染物的含量明显减少，但对健康有益的矿物元素含量也下降了。长期饮用纯净水可能造成机体缺乏矿物元素，造成一定的健康损害。多项流行病学研究以及实验性干预研究结果显示，饮水中缺乏矿物质会对人群健康产生直接或间接的影响。其中，证据较为充分的是水镁与心血管疾病发生[2]，以及水钙与骨质疏松发生的相关性[3]。同时，饮用水中的矿物质过多也可能导致健康损害，如尿石症患者通过饮水摄入过多矿物质，可能加重病情。从已有研究来看，饮用纯净水有利也有弊。目前饮用纯净水对人体健康的影响还没有形成共识，需要进一步研究。本文通过检索国内外相关文献，综合分析饮用纯净水对健康的影响，为科学饮水提出建议。

1 资料与方法

1.1 文献检索

文献检索自1998—2020年国内外公开发表的相关研究文献，中文文献检索中国生物医学文献服务系统（SinoMed）、中国知网（CNKI）、及万方数据知识服务平台，英文文献检索自PubMed、Embase、Medline及Cochrane数据库。

1.2 纳入与排除标准

纳入标准：以人为研究对象，基于人群的研究方法，包括一手研究数据、综述、系统综述等非一手研究数据，语种限定为中文和英文。

排除标准：明显不符合纳入标准的文献;摘要及标题中不含有关键词的文献;已有系统评价之前的相关文献;动物研究;重复发表的数据，取资料最完整的;无法获得全文的文献。

1.3 文献处理方法

制定文献信息摘录表，包括：（1）基本信息：作者、发表年份、文献类型、研究方法、研究例数、研究人群（地区）、研究人群（年龄）、基金支持;（2）研究结果信息：研究主要结果、研究结论。

1.4 质量控制

由2名评价员独立进行数据库检索与文献信息提取，并进行交叉比对，产生意见分歧时，交由第三位作者进一步确定。

2 结果与分析

2.1 文献基本信息

本次检索到关于纯净水与健康的文献5 277篇。根据总体要求和排除标准，排除质量低、不符合纳入标准的文献。初筛排除4 597篇文献，浏览全文后排除446篇文献，最终共有14篇文献（其中中文3篇、英文11篇）作为本次研究的主要证据。其中，纯净水与心血管疾病6篇，包括2项系统评价、1项横断面研究和3项实验性研究;纯净水与骨健康3篇，包括1项系统评价、1项横断面研究和1项实验性研究;纯净水与泌尿系结石5篇，包括3项纵向研究、1项横断面研究和1项实验性研究。相关检索流程见附图，相关疾病检索词及文献检索情况见表1，纳入文献的基本信息见表2。

附图 文献筛选流程

2.2 纯净水与心血管疾病的关系

综合研究结果显示，纯净水中钙、镁含量较低，长期饮用纯净水可能会增加心血管疾病风险。2008年一项纳入了25项研究的Meta分析结果显示，饮用水中镁含量与人群心血管疾病死亡率呈显著负相关（OR=0.75，95%CI=0.68～0.82），钙含量与心血管疾病的关系证据不足，研究可能解释了以往研究中飲用水硬度与心血管疾病的关联[4]。另外，一项2016年的Meta分析发现，饮用水中镁含量对人群心血管疾病有明显保护作用（OR=0.75，95%CI=0.66～0.86），饮用水中钙含量对心血管疾病有明显保护作用（OR=0.82，95%CI=0.70～0.95），研究提示软水对于心血管系统存在一定的有害作用[7]。2013年一项RCT发现，连续饮用30d后，自来水组同型半胱氨酸水平下降，而纯净水组升高幅度最大，瓶装矿泉水组次之，各组间C-反应蛋白或精氨酸酶的变化无显著性差异。同型半胱氨酸水平升高被认为是心血管疾病发生的独立危险因素，C-反应蛋白是冠状动脉病变的有力预测因子。在这项研究中，饮用纯净水和瓶装矿泉水的人中同型半胱氨酸、C-反应蛋白和精氨酸酶水平较高，提示低硬度水会导致心血管疾病风险增加[5]。2014年一项横断面研究发现，在饮用雨水（低硬度）的研究人群中，45～60岁年龄组的心血管病患病率为21.3%，在饮用硬水的研究区域，心血管病患病率为13.7%。总结果表明，饮用低硬度水与心血管疾病患病率之间存在显著相关性，相对风险值为1.127[6]。2019年一项横断面研究发现，46.3±7.66岁饮用软水组的动脉年龄和实际年龄的差值比硬水组高出4.32岁，饮用水中钙、镁含量低，换言之，水硬度低对人体心血管健康有一定的负面影响，表现为动脉硬化程度高和动脉年龄高[9]。可见，目前有较充足的结论说明纯净水与心血管疾病风险呈正相关，不过，有研究并没有得到这样的结论。2016年一项交叉随机对照研究结果显示，对30.7±7.5岁人群进行8周干预后，矿泉水组和低矿物质水组的总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇等心血管代谢危险标志物均呈下降趋势，且无显著差异。由于整个试验期间软饮料和果汁消耗量减少，实验对象摄入能量和碳水化合物减少，矿泉水降低心血管代谢风险生物标记物的作用可能与此有关[8]。

2.3 纯净水与骨健康的关系

综合研究结果显示，长期饮用纯净水可能对骨质健康有不利影响。水中钙的生物利用度相当于或可能高于牛奶和乳制品中钙的生物利用度。2018年一项纳入了15项研究的循证评价结果显示，大多数研究表明富含钙的水对骨生物标志物和密度测量参数都有积极的影响[10]。1999年一项在中国的研究结果发现，饮用自来水（低硬度）的人群中，骨密度良好者占比10.1%，饮用深层地下水的人群中，骨密度良好者占比65.1%[12]。饮水硬度与骨密度有直接关系。以上两项研究都说明，饮用纯净水与骨健康呈负相关。但也有研究并没有发现这样的结果，2010年巴西的一项RCT研究显示，饮用富硅矿泉水组的尿硅水平由基线时的（0.016±0.010）mg/每mg肌酐显著升高至第12周时的（0.037±0.014）mg/每mg肌酐，而低硅纯净水组无变化。结果发现，富硅矿泉水组尿硅含量明显高于纯净水组，两组的血清骨形成标志物与基线测量相比均无显著变化[11]。

2.4 纯净水与泌尿系结石的关系

综合研究结果显示，饮用纯净水可以减少矿物质摄入，对泌尿系结石患者有保护作用。2012年、2017年和2011年的三项病例对照研究均发现，饮用纯净水与泌尿系结石呈负相关。2012年的研究发现，饮用纯净水和自来水组尿比重均显著降低，而饮用矿泉水组尿比重无明显下降;对照组的Mg/Cr水平显著高于尿结石组（P<0.01），差异随着饮用水硬度的增加而减小;尿结石组尿Ca/Cr比值随饮水硬度的增加而显著升高;饮用水硬度的增加使结石患者尿中Ca/Cr比值增加，使对照组中Mg/Cr比值降低，理论上更易导致尿路结石形成[13]。2017年的研究发现，山泉水和井水未经处理，水质较硬;自来水经标准化处理，硬度低于山泉水与井水;开水硬度最低。尿石症病人中饮生水、井水和山泉水的比例明显高于正常人群，饮自来水、开水的比例明显低于正常人群，说明饮水硬度低是尿石症的保护性因素[16]。2011年的研究发现，饮水类型是井水的尿石人数居多，水质越差的地方，尿石发病率越高，主要是因为井水的硬度较高，容易在肾脏中形成结晶，硬水碳酸钠过高、钙/镁比例失衡容易发生尿结石[17]。1999年的一项交叉随机对照试验也得到了类似的结论：饮用硬水与较高的尿pH值相关，与较高的碳酸氢盐水含量相关（硬水中HCO-3=1 031mg/L，软水中HCO-3=73mg/L）。与自来水和软水相比，硬水摄入期间的尿钙水平显著升高，表明在两餐之间额外摄入的钙和水会增加钙的排泄量[15]。在预防钙肾结石的治疗中，多吃软水比硬水更好，因为软水与钙结石复发的风险较低。然而，2002年美国的一项横断面研究未得到这一结论，该研究发现，居住在软水区和硬水区的患者的总终生结石发作次数相似。饮用最软水的患者形成3.4枚终身结石，饮用最硬水的患者形成3.0枚终身结石（P=0.001 7）。24h尿钙、镁和柠檬酸盐水平随饮用水硬度的增加而直接升高，尿草酸、尿酸、pH值或尿量无明显变化。数据表明，水硬度与尿结石形成的发病率之间没有关联[14]。

3 讨论

水是人类生存不可缺少的主要营养素。随着人们生活水平的不断提高，人们越来越关注饮用水的质量及其与健康的关系。其中，很多研究者开始关注不同水质对健康的影响。纯净水作为一种直接饮用水，受到了越来越多的关注。纯净水是一种极低硬度、极低矿物元素水平的软水，一般为弱酸性。纯净水经过净化处理，菌落数、氰化物等有害物质含量明显降低。覃忠书等[18]对于纯净水、自来水和井水的水质检测结果显示，自来水在经过多次净水技术处理后产生的纯净水，各种有毒有害物质较自来水和井水明显降低。从这一角度来说，饮用纯净水比饮用自来水更加安全。但长期饮用纯净水可能导致矿物质缺乏，对健康造成不利影响。

目前，对于饮用纯净水与健康的关系尚无统一结论。既往研究中，一篇关于水硬度与心血管疾病关系的综述与Meta分析的证据等级较高，结果显示，水中饮用水中镁含量与人群心血管疾病死亡率呈显著负相关。除心血管疾病外，研究发现，水硬度与骨健康、泌尿系结石也有关，但多为横断面研究，缺乏随机对照试验，证据等级低。且已有研究主要聚焦于纯净水中矿物质的缺乏，以钙、镁两种矿物质为主，关于纯净水中氯化物、钠等物质的研究較少，可以考虑作为未来研究方向。

本研究结果提示，饮用纯净水与心血管疾病的发病风险呈正相关，主要与纯净水中的钙、镁等心血管保护因子缺乏有关。饮用纯净水与骨健康呈负相关。水可作为膳食钙的来源，纯净水中缺乏钙离子，长期饮用纯净水可能加重钙缺乏，增加骨质疏松症的发病风险。此外，饮用纯净水与泌尿系结石的发生呈负相关。纯净水中钙离子较少，可使人体尿钙水平降低，成为泌尿系结石的保护性因素。研究结果说明，长期饮用纯净水对机体具有正反两方面的影响，选择纯净水或矿物质水应当根据自身情况。对于膳食中缺乏矿物质的人群，日常饮水时不推荐饮用纯净水，应选择富含矿物质的水。而针对泌尿系结石的患者，纯净水可能有一定保护作用。纯净水对健康的影响，除上述主要研究结果外，有的研究发现，纯净水的遗传毒性明显低于凉开水、自来水和净化水;长期饮用纯净水可能与生殖系统、肿瘤发生相关[19]。也有动物实验发现，长期饮用纯净水能增加铅在大鼠心、肝、肾、脑、骨中的蓄积及其对造血系统的毒性[20-21];围产期饮用纯净水可能迟滞仔鼠早期学习能力形成，而食物中镁元素含量不足时，纯净水迟滞学习能力的作用更明显[22]。

目前纯净水与健康的关系及机制尚不完全清楚，需进一步研究来验证。且纯净水与健康的研究以观察性研究为主，缺少干预试验。建议开展有关饮用纯净水与健康的大样本人群调查，并开展随机对照试验，确证纯净水与健康的关系，为科学饮水提供科学依据。

致谢：感谢达能（中国）食品饮料有限公司对此项目的支持（项目编号：DWCHT201811220015），达能（中国）食品饮料有限公司不干涉此项目开展过程、不影响此项目内容和结论。

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Abstract：Objective To comprehensively evaluate and analyze the impact of purified water on health by searching relevant literature at home and abroad，and to put forward suggestions for scientific drinking water.Method Searching relevant literature published on PubMed，Embase，Medline，Cochrane Library，China Biology Medicine disc，China National Knowledge Infrastructure and Wanfang Data from January 1998 to January 2020.Bringing into human-based studies，excluding repetitive and incomplete papers and article which was unable to fully obtain.The languages were limited to Chinese and English.Result Totally 14 articles of 5 277 articles were included as the main evidence of this study.Two systematic reviews，three experimental studies and one cross-sectional study showed that purified water was positively correlated with cardiovascular disease risk.One systematic review，one cross-sectional study and one experimental study showed that purified water was negatively correlated with bone health.One cross-sectional study，three longitudinal studies and one experimental study showed that purified water was negatively correlated with urinary stone.Conclusion The choice of purified water should be based on personal health condition.For people who lack minerals in their diet，it is not recommended to drink purified water.For calculi patients，purified water may have protective effect.

Keywords：purified water;water hardness;cardiovascular disease;bone;urinary stone

（責任编辑 李婷婷）