数百万美国人的自来水中发现了隐藏四十余年的神秘有毒物质

四十多年以来，科学家在美国数百万人家里经过处理的自来水中注意到了一种神秘的化学物质，但直到最近之前，还没有人能够确切地知道它是什么。

周四（11月21日），在《科学》杂志上发表的一篇研究论文的作者们认为，这种化学物质就是“氯硝酰胺”（anyon），它是氯胺分解的副产品。

氯胺是许多自来水处理厂用来净化水的化学物质。研究表明，美国大约有1.13亿人喝自来水。这些自来水会暴露在氯硝酰胺的离子中。

目前还不清楚自来水中的这种副产品对人类健康是否有害。但研究论文的作者表示，其特性与其他有毒的分子相似，美国政府环境保护局应该对其进行监管，因为它们可能是致癌物质。

在二十世纪初，许多公共供水系统开始使用微量的氯气来消毒饮用水，使之能够被安全饮用。

它通过清除霍乱和伤寒（可以通过饮用水传播的致命病菌）解决了几个世纪以来困扰人们的重大公共卫生问题，但它也造成了自己的健康隐患。

流行病学研究表明，一些长期饮用氯化水的人患结肠癌和膀胱癌的风险更高。对于饮用氯化水的孕妇来说，流产和出生体重低的婴儿也有潜在的联系。

虽然氯本身在低水平下是安全的，但研究表明，当它与水中自然产生的其他元素接触时，就会产生有毒副产品。

尽管供水系统仍然使用氯来净化，但美国环保局监测并限制饮用水中的副产品数量，以确保其对人类消费是安全的。

一些系统改用氯胺，氯胺是一种在氯和氨结合时产生的化合物。氯胺似乎没有与氯相同的潜在危险副产品，而且它更稳定，往往持续更长时间。

最近，科学家们开始注意到氯胺也产生了副产品。这些副产品有些是学者们熟悉的，但其中有一个仍然是个谜。这种物质困扰了合作研究者朱利安·费尔利（Julian Fairey）博士和大卫·沃曼（David Wahman）博士很多年。

费尔利在周二说：“文学作品中一直存在着这种杰出的神秘化合物。”（笔者注：科学家的用词似乎不太恰当。）

在德克萨斯大学读完研究生后，费尔利和沃曼继续研究氯胺化学。他们决定找出并确定这种已经出现在研究者视野里四十多年但还未命名的化合物。

起初，这看上去似乎很简单，但最终他们花了十五年时间才解开这个谜团。

他们最先寻求帮助的人之一是质谱学专家朱莉安娜·拉斯扎科维茨（Juliana Laszakovits）博士。质谱法是一种可以测量质量与电荷比并确定物质精确分子量的分析工具。

拉斯扎科维茨成为该项研究的合著者，她是苏黎世联邦理工学院生物地球化学和污染物动力学研究所环境化学系的研究员。她说：“我的第一个想法是，让我们用质谱仪测量它，让我们尝试确定其准确的质量，然后我们就可以确定它的化学分子式。”

但她很快了解到，这种物质长期以来一直是个谜，这是有独特原因的。含有该物质的水样具有高盐度，比盐水高得多。用质谱仪很难将化合物与所有盐分分离开来。

拉斯扎科维茨不得不发挥创造力，并使用一种叫做离子色谱法的技术，该技术与质谱法相结合将离子和极性分子分离并分析。

拉斯扎科维茨说：“这种技术组合在环境研究中并不常用。”但它起到了这样的作用：分离化合物以获得其质量，然后帮助弄清楚其化学式。

另一位该项研究的合作者苏黎世联邦理工学院环境化学教授克里斯托弗·麦克尼尔（Kristopher McNeill）博士证实了其结构，费尔利随后使用不同的技术创造了相同的化合物来显示相似性。

为了证明这种物质是分解氯胺的副产品，沃曼在美国各地使用这种化学物质的饮用水系统中寻找它，并将其与瑞士不使用该物质的系统进行了比较。他在含有氯胺的水中发现了氯硝酰胺烃的烃离子，但在瑞士的水系统中没有。

尽管该团队了解了很多关于氯硝酰胺的槃离子，但他们无法确定它是否有害于人类的健康。

费尔利说：“它的毒性目前尚不清楚。”“老实说，由于化学成分，它在所有氯化饮用水中都存在，这在一定程度上是预期的，它与其他有毒分子相似。因此，未来需要对氯硝酰胺槲离子进行研究，以了解其对饮用水的潜在影响。”

水专家大卫·塞德拉克（David Sedlak）博士称这项研究是“一个迷人的故事和一门非常好的科学”。

没有参与这项研究的加州大学伯克利分校研究生研究副主席兼Plato Malozemoff环境工程教授塞德拉克（Sedlak）说：“氯胺有自己的消毒副产品家族，因此也许在过去的三十年里，我们看到了水处理厂家从游离氯向氯胺的转变有点后悔，因为我们不断发现这些氯胺消毒反应后的副产品。”

他说：“挑战在于，我们并不真正了解对健康的影响，因为与游离氯消毒副产品不同，对这些化合物没有做那么多毒理学研究。”

塞德拉克说，当地的供水机构没有资金来调查这些副产品对健康的影响，因此将由联邦政府决定。

他说：“虽然看上去研究这些东西相当昂贵，但当你想到我们花多少钱来了解新药是否对患者有毒时，我们应该愿意花这笔钱来了解我们的水是否能够安全饮用。”

“当政府运作良好时，它通过看待这些事情来很好地保护我们。但我认为美国环保局、疾控中心或美国国立卫生研究院还没有应对这些问题所需的资金，”他说。

墨尔本RMIT大学化学教授奥利弗·琼斯（Oliver Jones）表示，这项研究进行了一些优雅的化学反应，他“通过他们的分析证据深信”，这种未知的化合物是氯硝酰胺（antramid）。琼斯说，尽管他同意，现在已知的毒理学调查是有用的，但“我不太担心我的自来水。”

琼斯告诉澳大利亚科学媒体中心：“这种化合物不是新发现的，只是新定义的。”“我们应该记住，化合物的存在并不自动意味着它正在造成伤害。”

他说，所有东西在足够量的时候都是有毒的，甚至包括水。问题是，它在人们接触的含量水平上是有毒的吗？琼斯说：“我认为答案可能不是。”

该研究的作者认为，与此同时，如果人们担心他们的饮用水，虽然他们不确定它是否有效，那么一个简单的过滤器就会有所帮助。