酷日,孩子回家滿頭大汗,灌了杯涼白開,說水里似乎有股的“鐵銹味”!——這種經(jīng)歷可能并不陌生。有時我們也會懷疑:是不是味覺的問題?還是家里的電熱壺生銹了?
放心,你的味覺沒有問題!這是一個真實存在的科學(xué)現(xiàn)象,因為全世界的研究者都在關(guān)注它。
一.管道也會有的"夏日煩惱"
我們的水管就像一個巨大的地下"脈管系統(tǒng)"。當(dāng)酷熱來臨時,這些埋在地下的"血管"也會變得有點"脾氣暴躁"。
根據(jù)發(fā)表在《Environmental Monitoring and Assessment》期刊上的權(quán)威研究,溫度在評估飲用水配送系統(tǒng)中鐵管腐蝕方面起著重要作用,溫度會影響許多對管道腐蝕至關(guān)重要的參數(shù)【1】。
就像我們在高溫下會出汗一樣,水管在高溫下也會"出汗"——只不過它們"出"的是一點鐵銹。
二.酷熱下,溫度這個"催化劑"
酷熱如同一個無形的"催化劑",會讓原本緩慢的化學(xué)反應(yīng)突然加速。發(fā)表在《Water Research》期刊的研究表明,腐蝕鐵管中的鐵釋放是飲用水配送系統(tǒng)中"有色水"問題的主要原因【2】。
好比煮雞蛋:冷水下鍋需要很長時間,而熱水下鍋幾分鐘就熟了(但蛋皮卻容易爆)。同樣的道理,當(dāng)水溫升高時,鐵管的腐蝕過程也會"提速"。
三.微生物的一場"夏日狂歡"
除了化學(xué)反應(yīng)的加速,還有一群"看不見的小家伙們"在作怪——即鐵相關(guān)的微生物們。據(jù)《Journal of Environmental Sciences》期刊的研究,腐蝕鐵管表面與水的相互作用對飲用水配送系統(tǒng)的水質(zhì)保護(hù)至關(guān)重要【3】。
這夏天的酷熱就像給這些微生物們開了一場"狂歡派對"。溫度越高,它們參與的生物化學(xué)過程越活躍,影響水質(zhì)尤其是口感的程度也越明顯。
四.溶解氧的"幫兇"作用
這時,還有一個重要的"幫兇"——溶解氧。比如,《Water Research》的一項研究專門就探討了溶解氧對腐蝕鐵管中鐵釋放的影響【4】。
溶解氧就像是個"燃料",為鐵的氧化反應(yīng)提供著"氧氣支持"。溫度升高時,雖然水中溶解氧的溶解度會下降,但化學(xué)反應(yīng)速度的增加卻讓氧化過程變得更加活躍。
五.一些老舊管道的"夏日考驗"
特別是那些服役幾十年的老鐵管,在夏天也更容易"掉鏈子"。就像一輛老汽車,平時還能湊合開,但一到酷熱就容易"開鍋"一樣。
這些老管道的內(nèi)壁形成的復(fù)雜腐蝕層,高溫刺激下,會像剝洋蔥一樣,一層層地釋放出鐵離子,就給水帶來“味道”——金屬味。
六.地域差異里的"味覺地圖"
更有趣的是,不同地區(qū)的人對這種現(xiàn)象的感受可能不太一樣。北方城市的供水管網(wǎng)多以鑄鐵管為主,而南方一些新建城區(qū)則多用塑料管。這就形成了一張有趣的"味覺地圖"——有些地方的人夏天總是覺得水有鐵銹味,而有些地方的人卻從未有過這種不一樣的體驗。
七.那,這樣的水還能喝嗎?
最重要的問題來了:有鐵銹味的水還安全嗎?
答案是:安全的!能喝!
據(jù)《Water Research》期刊的研究,鐵腐蝕產(chǎn)物對人體健康的影響主要體現(xiàn)在感官特性上,而非毒性【5】。
另一項研究也證實,鐵管腐蝕鱗片在停滯和活躍流動以及不同水質(zhì)條件下的金屬釋放主要是美觀和味覺問題【6】。
就是說,這主要是味覺和美觀問題,而非健康威脅。高鐵含量也可能促進(jìn)某些微生物的生長,這些微生物會讓水的味道或氣味改變,但通常不會危害健康。
最后:酷熱下的科學(xué)
在這個平常的現(xiàn)象背后,也蘊含著復(fù)雜的科學(xué)原理。從化學(xué)動力學(xué)到微生物學(xué),從材料科學(xué)到環(huán)境工程,多個學(xué)科的知識都在這小小的"鐵銹味"中得到了體現(xiàn)。
所以,下次,在酷熱的時候嘗到自來水的“鐵銹味”時,不要驚慌,也不要懷疑自己的味覺。這只是科學(xué)在用它獨特的方式,告訴我們--"這酷熱,又又又來了"!
參考文獻(xiàn)
[1] Sarin, P., et al. The importance of temperature in assessing iron pipe corrosion in water distribution systems. Environmental Monitoring and Assessment, 77(3), 229-242.
[2] Tang, Z., et al. Iron release from corroded iron pipes in drinking water distribution systems: effect of dissolved oxygen. Water Research, 40(1), 106-114.
[3] Zhang, H., et al. (2022). Review on corrosion and corrosion scale formation upon unlined cast iron pipes in drinking water distribution systems. Journal of Environmental Sciences, 117, 173-189.
[4] Tang, Z., et al. Iron release from corroded iron pipes in drinking water distribution systems: effect of dissolved oxygen. Water Research, 40(1), 106-114.
[5] Gerke, T.L., et al. Morphological and physicochemical characteristics of iron corrosion scales formed under different water source histories in a drinking water distribution system. Water Research, 42(10-11), 2663-2674.
[6] Shi, B., et al. Impacts of water quality on the corrosion of cast iron pipes for water distribution and proposed source water switch strategy. Water Research, 129, 1-10.
來源: 紫龍科傳