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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。
此條目論述以東亞為主,未必有普世通用的觀點。 |
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,水廠佔地擴大至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。
在澳門,自來水由澳門自來水公司負責。
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」。
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]
利用氯消毒的自來水可能產生潛在的安全問題。
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]
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]
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、厄瓜多爾、印尼、愛爾蘭、黎巴嫩、斯洛伐克、烏干達、印度和意大利等14個國家,共159份的自來水中,除了意大利以外有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毫米的微塑膠,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]