《Journal of Water Process Engineering》：Chemical profile of 26 bottled water brands: Inorganic elements, organic constituents, and health risk assessment
编辑推荐：
•瓶装水的元素组成在不同类型之间存在显著差异。•某些瓶装水可能不适合婴儿和幼儿。•在假设情景下，瓶装水对成年人的健康风险可忽略不计。•瓶装水通常只占成年人矿物质需求的一小部分。•有机来源包括植物代谢、包装添加剂和处理副产物。引言瓶装水已成为现代社会中无处不在的饮用水主要来源，
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瓶装水的元素组成在不同类型之间存在显著差异。
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某些瓶装水可能不适合婴儿和幼儿。
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在假设情景下，瓶装水对成年人的健康风险可忽略不计。
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瓶装水通常只占成年人矿物质需求的一小部分。
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有机来源包括植物代谢、包装添加剂和处理副产物。
引言
瓶装水已成为现代社会中无处不在的饮用水主要来源，消费者因其便利性以及相较于自来水感知到的更高纯度而看重它 [1]。其全球消费量持续增长，年销量估计已超过 3000 亿升，使其成为一个价值数千亿美元的产业 [2]。伴随着这一增长，公众和科学界对瓶装水质量的关注也在加剧，特别是对其化学成分及其对人类健康的潜在影响进行了严格审查。在此背景下，无机元素和有机成分均代表了瓶装水安全性和营养相关性的重要决定因素。
瓶装水在水源和处理工艺上存在显著差异。净化瓶装水经过反渗透或去离子等 intensively 净化处理，通常含有极低的离子含量。相比之下，瓶装矿泉水保留了源于天然水 - 岩相互作用的各种溶解成分。其中，钙（Ca）、镁（Mg）、铁（Fe）和锌（Zn）等必需矿物质元素在人类代谢中发挥作用，并可为膳食摄入做出贡献。然而，即使是有益元素的过量摄入也可能导致不良影响。例如，高钠（Na）摄入与高血压等健康风险相关。正常水平的镁（Mg）摄入虽支持酶激活等细胞功能，但过量可能导致胃肠道紊乱 [3]。此外，潜在有害元素即使在低浓度下也可能构成健康风险 [4]，[5]。长期暴露于铅（Pb）可能会损害神经系统、血液和肾脏，特别是对幼儿而言，而铬（Cr）的积累与骨骼和肾脏疾病有关 [6]。这些有害元素在瓶装水中经常被检出 [7]。例如，在土耳其瓶装矿泉水中已鉴定出可测量浓度的砷（As）、铬（Cr）、镓（Ga）、铀（U）和钼（Mo），最大含量范围在 0.8 至 8.5 μg/L 之间 [8]。此外，长时间阳光照射等储存条件可能通过从包装材料中浸出进一步影响元素浓度 [9]。这些无机成分的广泛存在凸显了监测和监管离子成分的必要性。
除了无机元素，瓶装水还可能含有多种有机成分。内分泌干扰物（EDCs），如邻苯二甲酸酯、双酚和对羟基苯甲酸酯，是瓶装水中经常检出的有机物质，通常与塑料包装有关 [10]。同样，总三卤甲烷（THMs）作为一种消毒副产物，也在几个美国品牌的瓶装水中被检出，最高浓度为 115.00 μg/L [11]，由于其与致癌和非致癌健康风险的关联而引发担忧 [12]。此外，微塑料 [13] 和全氟和多氟烷基物质（PFAS）[14] 等新兴污染物也已被报告存在于瓶装水中。当暴露在长时间阳光和热量下时，一种瓶装水在 28 天内可产生多达 10.03 ppm 的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）微塑料 [15]。在法国 15 个商业品牌的瓶装水中，三氟乙酸（TFA）含量在 50 至 1300 ng/L 之间，品牌间变异性显著 [16]。尽管有这些发现，全面表征瓶装水中有机化合物的系统性数据集仍然有限，这构成了当前对其质量和安全认知上的空白。
在此背景下，本研究通过以下几个方面提供了对瓶装水更全面的理解：（i）包含来自多个国家的品牌，而非局限于单一国家市场；（ii）分析 26 个品牌中的 37 种无机元素，提供广泛的元素概述；以及（iii）通过定性有机筛选补充无机分析，从而呈现无机 - 有机双重视角。具体而言，本研究调查了 26 个瓶装水品牌中 37 种无机元素的分布，评估了这些样本符合相关饮用水标准的情况，并估计了选定必需元素的每日摄入量及膳食贡献。同时，使用既定的风险评估模型评估了与选定有毒元素相关的潜在非致癌和致癌健康风险。此外，对有机化合物进行了定性表征并推断其可能来源。通过联合考察无机和有机化学特征，本研究为评估瓶装水的质量和安全提供了更全面的基础。
章节片段
瓶装水的选择
本研究共选择了 26 个瓶装水品牌，主要来自中国，涵盖超市和在线平台常见的高销量流行产品。为了扩大地理覆盖范围，还包含了来自俄罗斯、美国、英国、法国、意大利和澳大利亚的国际知名品牌。所有瓶装水样本均通过在线零售平台采购，并在实验室中避光储存。关于
主要高浓度元素
钙（Ca）、镁（Mg）、钠（Na）和钾（K）是人体必需的宏量元素，在维持电解质平衡、渗透平衡和酶激活方面发挥着关键作用 [19]，[20]。在 26 个瓶装水品牌样本中，观察到了显著的变异性，表明即使在有限的国际调查中，“瓶装水”在化学上也是异质的。如图 1 所示，依云样本的钙和镁浓度最高，而崂山和大师康样本
结论
本研究对 26 个品牌的瓶装水中的无机元素和有机成分进行了比较评估，突出了不同产品间组成的显著变异性。结果显示，瓶装水的化学性质受水源水质和处理工艺的影响。从无机角度来看，虽然符合中国和世卫组织标准的总体情况较好，但发现某些样本不太适合特定的弱势群体，如
CRediT 作者贡献声明
周冠宇：撰写—初稿，方法论，调查，形式分析。杨雨顺：方法论。赵玲玲：形式分析。安娜·科索瓦茨：撰写—审查与编辑。阿尔贝托·提拉费里：撰写—审查与编辑。刘百昌：撰写—审查与编辑，监督，构思。
竞争利益声明
作者声明没有竞争财务利益。作者声明没有已知的竞争财务利益或个人关系可能影响本报告中的工作。
致谢
本工作得到了国家自然科学基金（52270075）、四川省自然科学基金杰出青年科学基金（2025NSFJQ0010）的支持。A.T. 感谢都灵理工大学的支持。感谢墨尔本大学的丽贝卡·纳尔逊教授就本文进行的讨论。本文表达的观点和想法 solely 属于作者，不代表资助机构任何形式的理念。
周冠宇 | 杨雨顺 | 赵玲玲 | 安娜·科索瓦茨 | 阿尔贝托·提拉费里 | 刘百昌
