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從漢堡到美國：水處理歷史上的里程碑事件是什麼？
水的氯化是一種將氯或氯化合物（例如次氯酸鈉）添加到水中的過程，目的是殺死水中的細菌、病毒以及其他微生物。特別是，氯化主要用於預防水源傳播的疾病，例如霍亂、痢疾和傷寒。在水處理的歷史中，有一些重要的里程碑事件改變了人們對飲用水的看法和處理技術。
歷史回顧
1894年，一篇發表的論文正式提出將氯添加到水中以使其“無菌”。隨後，其他專家對該提議表示贊同並於1895年在多篇論文中發表相關內容。早在1893年，德國漢堡市便嘗試在水處理廠實施水的氯化。1897年，英國的梅德斯頓鎮成為第一個對所有水供應進行氯化的城鎮。1905年，由於一次故障的慢砂濾水器和受到污染的水供應導致英國林肯市發生嚴重的傷寒疫情，亞歷山大·克魯克尚克·休斯頓採用了水氯化技術以阻止疫情的擴散。
氯化的水供應有助於停止疫情的蔓延，從此成為了公共衛生的重要措施。
美國的首例水氯化
1908年，美國波頓水庫開始持續使用氯進行水消毒，這一技術由約翰·L·莉爾設計，而氯化設施則由喬治·華倫·富勒設計。這標誌著美國飲用水系統中的氯化工藝迅速普及。隨著時間的推移，氯的使用不僅限於水資源還擴展到其他地區，為全球的公共衛生做出了貢獻。
氯的生物化學特性
氯作為一種鹵素，是一種非常有效的消毒劑，它可以殺死水源、管道和儲水箱中生長的致病微生物。有記載，許多疾病在沒有消毒方法之前，每年造成無數人喪生。氯主要是通過電解法從食鹽製造的，通過高壓液化成為可移動的狀態。
氯的氧化能力強，能有效擊潰微生物的細胞壁，使其失去繁殖能力。
氯化過程的原理
當氯溶解在水中時，它會轉換成氯、次氯酸及鹽酸的平衡混合物。不同pH值的溶液中，氯的組成有所不同。酸性環境主要存在氯和次氯酸，而鹼性環境中則主要存在次氯酸根離子（ClO−）。這些化合物對於消毒過程至關重要。
震撼氯化
震撼氯化是一種用於游泳池、水井、泉水和其他水源的過程，意在減少水中的細菌和藻類。這過程中通常會將大量的次氯酸鈉或次氯酸鈣混合到水中。經過震撼氯化的水在達到安全水準之前，不建議飲用或游泳。
氯化的缺點
雖然氯化是一種有效消毒技術，但在某些情況下也會產生問題。例如，氯可能會與水中自然存在的有機化合物反應，生成副產物，如三鹵甲烷（THMs）和鹵乙酸（HAAs）等，這些化合物在高劑量下可能會對健康造成影響。因此，許多國家已經開始進行對這些副產物的定期監控，以保護公眾健康。
去氯劑的使用
對於使用氯處理的自來水，去氯劑是一種化學添加劑，可以去除水中的氯或氯胺，以保護水族館等對氯特別敏感的環境。去氯劑通常使用還原劑來將氯轉化為無害的氯化物，這是確保水質安全的一項重要措施。
水處理的歷史展示了科學技術如何在改善公共健康方面發揮關鍵作用，但我們是否應該尋找更安全的替代方法來保護我們的水源？
