【戶外百科】戶外安全飲水處理(下)

發表於2018/09/02
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文、攝影 = 黃福森

戶外飲水的處理方式

以下介紹目前戶外常用的濾水處理方式:

1.陶瓷濾心過濾 (Ceramic Filter)

陶瓷濾心是人類有史以來,使用歷史最悠久的淨水處理方式,也是最簡單純淨的過濾方式,可以有效地將水中危害人體的細菌及雜質濾除。在水源未受工業污染的山區純淨溪水水源,只須經由
陶瓷濾心的過濾,將水中致病菌濾除即可達到生飲標準,也是最天然健康的活力礦泉水。陶瓷濾心依照過濾孔徑的不同,而有多種規格,目前戶外濾水器中大量使用的是1.0~0.1μm的陶瓷濾心。使用陶瓷濾心也要注意拆卸時小心輕放,並避免碰撞,一但濾心碰撞後受損而產生裂縫,則過濾的功能會完全喪失。

■優點:歷史悠久的戶外濾水器產品。
■缺點:濾芯碰撞容易碎裂、濾芯表面髒汙清潔不易。

使用陶瓷濾心過濾白姑大山司晏池池水的效果。


比一比:0.1μm的孔隙
0.1μm的孔隙有多細微呢?人體一般毛髮的直徑是100μm,所以0.1μm陶瓷濾心的孔徑,大約是毛髮直徑的1/1000倍;而水中常見致病細菌的大小,大約是在0.3μm以上(例如大腸桿菌,長2~6μm,寬0.6~1.5μm)。一般以0.2μm為實驗室所謂的物理「滅菌(bacteriologically sterile)」標準,是由於當水中大於0.2μm的細菌及致病菌通過陶瓷濾心時,會被阻絕截留於陶瓷濾心的外表面,而達到濾除細菌的效果。


2.中空纖維濾芯 (Hollow Fiber Membrane)

與陶瓷濾心具備相同的過濾原理,但本身是由許多中空的超細纖維所組成,也因為這些為數眾多的中空纖維,造成了大量的過濾面積,由於在相同孔隙下,過濾面積與過濾流量成正比,中空纖維濾芯可以獲得比陶瓷纖維還大的過濾量。由於體積小、重量輕,使用上十分方便,當濾芯阻塞時還可使用針筒式注水設備反沖洗來清潔濾芯,儼然已成為戶外市場主流產品。

冬季使用要特別注意,因為中空纖維內部易殘留水分,當氣溫在零度以下時,會因為結冰體積膨脹而導致中空纖維過濾孔隙被撐開,就不再具有過濾的效果。

■優點:體積小、重量輕、過濾量大、清洗容易。
■缺點:冬季結冰時濾芯會損壞。

中空纖維濾芯髒汙後可利用針筒注入乾淨水來清潔。


家用濾水器vs.戶外濾水器
由於戶外濾水器所須處理的水源,與家用濾水器所須處理的自來水源並不相同,所以處理技術著重的要點也有顯著的差異。一般的自來水源,由於已事先經過混凝沉澱的化學處理程序,並在送至各用戶前經過加氯消毒,所以處理的重點是以去除水中殘存的餘氯為主(因為水中的餘氯會與有機物反應,形成三鹵甲烷等致癌物);而戶外濾水器由於水質來源較潔淨,也無經過化學加藥處理,則是以去除水中致病菌為第一要務。
市面上一般常見的Brita濾水設備,主要是針對自來水做進一步的處理,包含將自來水中的餘氯、重金屬、有機物、硬度去除,由於並不能去除水中的致病細菌,所以並不適用於戶外活動環境下的水處理。


3.紫外線燈殺菌

紫外線也就是我們常在戶外防曬時所聽說的UV,存在於光中,屬於一種電磁波。太陽光中就存在有紫外線,長期接觸會造成曬黑及皮膚老化等問題。它的波長為10~400nm,其中以紫外線-C(UV-C)波長253.7nm殺菌效果最佳,對於危害人體的細菌及病毒,經照射後可以讓其死亡或破壞其繁殖能力。戶外紫外線淨水器就是利用此原理,只需將小燈管放入水中搖晃,依據每次處理的水量不同,從0.5~1.0公升大約需要48秒到90秒的時間,即可完成整個飲水殺菌程序。

■優點:體積小、重量輕、不須反洗。
■缺點:無電力時即喪失效果、無過濾其他水中雜質的效果。


4.加入藥劑殺菌

對於大自然水體中所存留的細菌,除了採用過濾的方式來殺菌之外,最直接的方式就是加入化學藥劑來進行殺菌作用,但是由於飲水中所加入的化學藥劑,最終並無法自飲水中去除,除了水中有化學藥劑的味道外,長期飲用對人體也有不利的影響,只適合作為緊急狀況下的使用。此外,藥劑需一定的反應時間,無法及時提供飲水。一般常用的藥劑主要是利用鹵素的殺菌力,目前戶外界多使用「碘」系的殺菌劑,製作成藥錠的方式,以方便攜帶使用。

■優點:價格便宜。
■缺點:需等待藥液反應時間、處理水有味道。


5.直接煮沸殺菌

自古以來,煮沸法廣泛應用於人類的安全飲用水的取得,到底將飲水加熱煮沸,可以達到如何的功效呢?煮沸法一般是將水加熱到沸點,在此加熱的過程中可以將致病菌殺死,而水中的鈣、鎂等礦物質,也會因為加熱的過程而生成碳酸鈣及氧化鎂而沉澱,這就是在加熱煮沸的水壺底部有白色水垢產生的原因,所以也具備一些硬水軟化的功能。此外,煮沸法就不具備其他的功能了,對於水中的重金屬及有機物,煮沸法也不具任何去除效果,反而水中的天然酵素、含氧量卻會因煮沸過程而消失殆盡。

■優點:不須額外設備。
■缺點:需等待水冷卻、需額外背負燃料重量。


珍惜水資源永續經營

登山者對於戶外水源的態度,應該抱持著「勿以善小而不為,勿以惡小而為之」的基本態度。任何高山上珍貴的水源,應減少身體的接觸及汙染水源的舉動,不可直接在高山湖水或池水中清洗餐盤、毛巾、器物或身體,應以乾淨容器將水舀出至岸上相當距離再清洗的方式,以減少造成水源汙染的可能。另外,對於營地溪水水源的使用,也要注意「上游取水,下游清洗」的觀念,任何大小便等都應該遠離水源。

直接煮沸殺菌是最簡單的水處理法。

珍惜水資源,要減少可能汙染水源的舉動。

上一篇請見:【登山基本功】戶外安全飲水處理(上)


以上內容由教育部體育署i運動資訊平台台灣山岳雜誌與健行筆記共同企劃製作。


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