人類數千年的飲水文明,從河邊取水到自來水的演進史
從河邊取水到現代自來水,解析數千年的飲水文明,認識水井、水道、霍亂、加氯消毒與用水品質的演進,認識現代居家用水的由來。

走進小7,沁涼的礦泉水隨手可得;水龍頭一開,冷水熱水嘩啦嘩啦流出來。這些是我們用水的日常,普通又理所當然
但其實
從遠古人類在河邊取水喝、鑿水井及輸水系統出現、喝酒比喝水安全的中世紀、從霍亂意識到水的衛生、加氯的自來水消毒革命、再到今天的瓶裝水、RO水、全戶淨水。
文明的誕生:古人類為什麼住在大河旁
記得小學社會課本中;尼羅河、兩河流域、印度河與恆河、黃河與長江,孕育出「四大古文明」古埃及、美索不達米亞、古印度與古代中國;小時候忙著背答案,長大後才明白,為什麼人類最早的文明,都誕生在大河旁。
在沒有水管及水壺的那個年代,人類根本無法離開水源太遠;在完全不喝水的情況下,身體機能無法正常運作,一般人通常只能存活3到5天;古人們逐水而居,除了有水喝,更重要的是,大河帶來的好處:
1.第一次擁有穩定的糧食來源
大河提供源源不絕的淡水,灌溉植物很方便。河水氾濫後,形成肥沃的泥土,天然的養分讓農作物長得很好,人類不再單純仰賴採集野果,狩獵動物的覓食方式,開啟農耕生活。
2.天然狩獵場
河岸植物茂密,以及大河孕育豐富的魚類,吸引動物前來飲水及覓食,大河邊變成遠古人類的天然食物供應站,狩獵,捕魚,耕作,提供生存所需的各種資源。
3.聚落開始誕生
有了穩定的水源及食物來源,人類停止遷徙,開始定居,村莊聚落慢慢出現,文明從此開始。
大河是文明的母親,這句話不是浪漫的比喻。
水,在人類史中,是生存的首要條件,
有水,才有生機,有穩定的水,才有文明。
然而,河流取水變數太多:水質不穩定,住太遠取水不便,住太近面臨氾濫,於是,人類開始思考主動找水,甚至把水帶到需要的地方。
鑿井與水道,開始主動掌握水
1.鑿水井取地下水:
距今約七千年的浙江河姆渡遺址發現最早的木製人工水井。
人類開始鑿井取用地下水,相較於大河容易有泥沙雜質甚至污染物;地下水較清澈,因為雨水滲入地底時,會經過泥土、細沙與礫石層,地層是巨大的天然淨水器,層層過濾,溶解地層中的鈣、鎂、鉀等微量礦物質。讓井水變得純淨,還有一種甘甜的口感。
所以,第一座淨水器,不是人類發明的,而是腳下這片土地。只要往下挖,就有機會找到穩定的地下水源。
有了水井,人類聚落慢慢離開河岸,成為城市發展的重要里程碑。
2.羅馬水道橋:
兩千多年前,古羅馬人開始追求「大範圍且乾淨的水」。
他們認為河水是開放式,容易挾帶雜質且受到汙染,湖水是不流動的死水;最乾淨的還是經過地層自然過濾的山泉水,為了城市居民的用水,羅馬人投入大量的人力以及工程技術,利用「水往地處流」跟「虹吸」的原理,建造隧道與高架橋,連綿數十公里的水道橋,將山泉水引入全城。
羅馬人非常注重衛生,水道採封閉設計,避免被汙染的可能,讓數萬居民擁有穩定供水及提升城市公共衛生。
這項水利建設是人類第一次打造大型供水系統,也反映水在生活中的重要性。
目前保存良好的古羅馬水道橋遺跡,有西班牙的塞哥維亞水道橋及法國的加爾水道橋,很值得親眼去見證歷史。

不乾淨的水,城市最大的威脅
人類鑿井以及建造水道,穩定的水源讓城市規模逐漸擴張,人口密度成長,生活汙水,垃圾,排泄物隨之增加,當供水與排汙沒有同步的管理及改善,開始衍生許多汙染危機。
大家以為,是壞空氣讓人生病
當時的人們不知道細菌的存在,不管是一般百姓甚至醫學專家,都相信疾病是由「壞空氣」引起或傳播的,譬如黑死病、霍亂等等,既然疾病透過惡劣的空氣傳播,他們燃燒煤炭,試圖用濃煙跟熱氣來驅除穢氣,這是廣泛被接受的防疫方式。
十九世紀,歐洲發生多次霍亂大流行。人們會點燃香料、焚燒焦油或撒石灰,試圖用香味或化學品來抑制壞空氣。
一張死亡地圖,水源傳播疾病的真相
醫生約翰·斯諾一直致力於研究霍亂傳播的真相,他認為如果是空氣傳播,呼吸道跟肺會出現病症,但霍亂患者是劇烈腹瀉跟嘔吐,極有可能跟食物與水有關。
1854年,倫敦爆發嚴重霍亂,短短幾天內幾百人死亡,斯諾追查死者的住處及取水習慣,並標記在地圖上,發現死亡記號圍繞著寬街(Broad Street)上的某一個公共水泵,推測居民飲用這口井水才是染病的關鍵,這個紀錄死亡案例位置跟數量的地圖,後來被稱為「死亡地圖」。
後續經過牧師亨利·懷海德的實地追查,發現有名女嬰感染霍亂,排泄物進入汙水坑,汙水坑破損滲漏進去寬街井水中,成為散播霍亂的來源,才證實了斯諾醫生霍亂經由水源傳播的理論。
1859年,倫敦展開了大規模下水道改造工程,將生活用水及汙水徹底隔離,耗時六年完成世界第一個現代城市下水道系統。十九世紀末,科學家從儀器中分離出霍亂弧菌,終於驗證霍亂主要傳染途徑是受到汙染的水跟食物。
從此,大家意識到城市的供水系統及汙水管理是攸關生命安全的重要建設

加氯革命:城市自來水安全的重要轉捩點
人類終於發現細菌的存在,也明白肉眼看不到的微小生物就藏在看似乾淨的水中;下一個問題就是,要如何保護整個城市不讓細菌透由水源影響生活甚至危及性命。
氯,對抗細菌的新武器
1908年,美國紐澤西州,由醫師 John L. Leal 精準計算劑量,第一次在水庫加入低濃度的氯進行消毒,氯能破壞細菌的結構,成功消滅水中的細菌,有效抑制霍亂及傷寒等水媒傳染病的傳播。
哈佛大學針對1930年美國主要城市供水系統的研究指出,加氯消毒普及化之後,城市總死亡率在短短數十年間下降了約30%~50%,嬰兒死亡率降低約70%,人類平均壽命從1900年約31歲翻倍至70歲以上。
這些數字不單代表加氯的功能,醫療,疫苗,各項公共建設也與時俱進;但不可諱言的,加氯消毒直接阻斷了霍亂,傷寒等急性傳染病的威脅,堪稱「20 世紀最重要的公共衛生成就之一」。
為什麼至今,加氯仍是自來水處理的主流技術
直到今天,加氯仍然是全世界最普及的自來水消毒技術,主要優點如下
1.高效殺菌:有效消滅水中絕大多數微生物及細菌
2.持續抑菌:確保水中餘氯在長途管線輸送過程持續消毒
3.成本低且大規模施作容易:相較於臭氧或紫外線殺菌,建置成本低及操作簡單。
加氯革命,讓人類走向自來水普及的時代。因為這樣,我們才能一打開水龍頭,就有相對安全的水可以使用。

自來水安全了,為什麼還有用水困擾?
自來水廠加氯消毒,免除細菌對我們的立即性威脅,建立公共用水安全底線,確保送出的自來水合乎水質標準。
加氯之後的新課題
不過,加氯消毒並非毫無代價。為了讓自來水在漫長的輸水管線中持續抑制細菌,水中必須保留適量餘氯。許多人熟悉的消毒水味,其實就是餘氯;洗澡後皮膚乾澀、頭髮較毛躁,或游泳眼睛刺激,都與氯有關。此外,餘氯還可能與水中的天然有機物反應,形成有害人體的消毒副產物。以上都是現代自來水加氯消毒產生的課題。
一滴水的長途旅程
而且,水離開淨水處理場後,旅程才剛開始。
它要穿過漫長的地下輸水管線,爬進頂樓水塔,流進社區蓄水池,最後經過家中的水管才從水龍頭流出來。這一路上管線的新舊、水塔的維護狀況,加上不同地區的水源、水庫的水質硬度不同,以上的變數都會影響流出來的水,氣味、口感跟使用感受。
所以,即使同樣使用自來水,不同地區、不同住宅,遇到的用水狀況也會不同:有些家裡颱風過後容易出黃水;老舊管線會帶出鐵鏽;硬度高的地方,浴室玻璃總是堆滿水垢;或是熱水器忽大忽小;刷牙洗澡時總是有自來水消毒味。
這些問題跟十九世紀的霍亂不同,它不會立刻影響健康,卻日復一日出現在洗澡、煮飯與清潔等生活細節裡。人們開始明白:符合衛生標準的水,不一定就是最適合長期用的水。
不同的用水問題,不同的淨水方式
人們開始針對不同的用水問題,尋求解決方式,現代居家淨水有了更明確的分工:
- 飲水設備: 提升喝水、泡茶、煮咖啡的水質與口感。
- 全戶淨水: 改善洗澡,洗菜的生活用水體驗。
- 軟水系統: 減少刷水垢的困擾,增加熱水器及用水設備的壽命。
用水規劃沒有標準答案,而是根據家庭成員、居住環境、水質條件與生活習慣,選擇最適合的搭配方式。
自來水廠守護整個城市的用水安全底線;而每個家庭,則能依照自己的生活需求,規劃更體貼生活的用水品質。