水悟堂|一个巴掌拍不响，水垢可不等于硬度

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阿三前言

说实话，阿三看到某些营销净水器的订阅号每天推送的那些文章蛮烦的。他们不遗余力夸大水环境污染，直接无视市政供水行业在水源地保护、水厂工艺上的投入和努力，直接将水污染等同于自来水水质的恶化，刻意谣传自来水中的各类污染情况，甚至不惜动用各种伪科学的实验方法来“验证”他们的“科学”以达到他们的营销目的。在这些人的营销中，有诱导百姓过度消费的；有卖了不管导致净水器变污水器的；更有直接销售各种低门槛代加工的低劣产品的……

阿三觉得，钱不能这么赚的，要打雷的（很文明吧？），但同时，我们真正搞水的人，也应该多多发声才是。

——阿三

今天，我们来讨论下水垢。

水垢，我们一定都不陌生，但水垢到底是什么？水垢是怎么产生的？水垢到底是不是坏东西？

水垢是怎么形成的？

水垢，简单来说，就是碳酸氢钙和碳酸镁沉淀。绝大部分人都会理所应当地联想到水的硬度，认为水的硬度越高，结垢现象越是严重。事实上这句话只是说对了一半，水硬度确实是形成水垢的原因之一，但并不是唯一原因。

那水垢究竟是怎么形成的？

我们先思考一个问题：为什么我们刚打上来的井水没有水垢，但烧开了以后就会出现水垢呢？水垢是从天而降的吗？

西安建筑科技大学卢金锁教授研究了水垢形成的机理，认为生活饮用水中本身存在着碳酸氢根的自平衡，反应式如下：

但是当我们烧开水时，平衡受到外部环境的影响（温度升高或压力变化），导致水中的二氧化碳逸出，反应平衡向右转化，碳酸氢根更多被转化为碳酸根和氢氧根的形式。

当水中的碳酸氢根和氢氧根与水中心的钙镁离子结合，水垢即形成，反应式如下：

所以，生成水垢，除了要有足够的硬度（钙镁离子），同样需要碳酸根和氢氧根，两者缺一不可。根据国内外实践发现，一般当水的硬度达到250以上，煮沸后即可能会出现水垢。卢教授的研究成果，也为从源头阻断水垢的生成，提供了理论依据。

硬度是洪水猛兽？

TDS笔，长期以来一直是净水器商家最有力的“科学法宝”。在净水器商家的口中，硬度等同于水垢，被视作洪水猛兽，将极大危害人体健康，引发结石等疾病，并以此为“理论”，大肆营销起反渗透原理的家用净水器。

但事实上，硬度真的就是洪水猛兽吗？

如果横向对比国内外水质情况可以发现，不少欧美发达国家的水体硬度并不比我国低，甚至有部分国家为了保证水中的硬度，对处理后的自来水进行再矿化来提高硬度，部分国家甚至以口感为划分，认为硬度在<450范围内的饮用水均为口感较好的饮用水。

其实，这正是我国特殊的饮水习惯所产生的差异。我国饮水普遍信任煮沸后再饮用的习惯，如上文所述，在温度和压力的变化下，水中的硬度（溶解性钙镁离子）将部分转化为水垢（碳酸钙和碳酸氢镁）。而欧美国家普遍以生饮为习惯，其水中的硬度，即全部为溶解性钙镁离子形式，而不存在碳酸钙碳酸镁的形式。即同样硬度的水，在中外不同的饮水习惯下，人体摄入的物质即存在了差异。

由于水垢是一种直接肉眼可见的物质，很大程度影响了用户对自来水品质的判断，不少市民谈“水垢”色变，产生了一种硬度一定是坏东西的观点。

但科学的来说，我们并不能武断的说喝了含部分水垢的水即一定会对人体产生危害，以科学的态度，我们发现，目前尚没有饮用高硬度水与结石等疾病有显著相关关系系的证据，同样的，也并没有足够的证据显示饮用高硬度的水有益身体健康。过度渲染水垢的危害，和夸大饮水的保健作用一样，都不是不具备科学说服力。

从自来水品控的角度而言，只要是在《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）限制内的，均为合格的好水。

【本科普内容受“上海市科协科普项目（项目编号：18dz2306700）”和上海市水务海洋局“水务科普年度活动”资助】

部分素材来源

西安建筑科技大学卢金锁教授在2018年中国城镇水协科技委年会上的演讲（本文未经卢教授本人审核，如存在观点表述错误，）

阿三

有时候吐起槽来连自己都骂

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