茶用水的化学：硬度、碱度与氯

编辑部 · 2026年10月25日 · 12 分钟读完

真正改变茶汤的不是笼统的“矿物质”，而是钙和镁、碳酸氢盐以及氯。在中国的试验中，效果最好的是矿物质含量、硬度和碱度都低的水。煮沸只能去除一部分硬度，却除不掉氯胺。

“用软水”这条建议好照做，却不好理解。硬水到底对茶做了什么？标签上的数字比“软”这个字说明的更多。该买什么水、烧到多少度，以及反复煮沸有没有影响，这些都是实际操作问题，见泡茶用水。本页讲的是杯中发生的化学变化。

在用34种水所做的中国试验中，泡出最好茶汤的是矿物质含量低、硬度低、碱度低的水。¹这三个“低”各有各的作用。

钙和镁：硬度

硬度是水中钙和镁的总和。标签上两者都以 mg/L 标注；要换算成以 CaCO₃ 计的硬度（mg/L），把钙乘以 2.497，镁乘以 4.118，再相加。以 Vittel（Ca 94，Mg 20 mg/L）为例，算出来约为 317，标注值是 315。俄罗斯使用 mg-eq/L，1 度约等于 50 mg/L CaCO₃。在德国，1 °dH 约等于 17.8 mg/L。

一项日本的试验显示了硬度对绿茶的影响。水越硬，进入杯中的儿茶素越少，尤其是 EGC 和 EGCG，白色沉淀也越多。茶汤变得更深、更黄，硬度达到 200 mg/L 及以上时，维生素C几乎消失。即使只有 84 mg/L，沉淀也明显多于蒸馏水。然而，同一试验中的品评人员更喜欢用硬水（225.6 mg/L）泡的茶，而不是用蒸馏水泡的：涩味和苦味更轻，甜味更足。可见，硬度损害茶汤的外观和成分，却可能对口感有利。哪种水更好，取决于你想从杯中得到什么。

镁也被单独测试过。含镁 16 mg/L 时，红茶的甜味和鲜味减弱，涩味增强；4 mg/L 时效果最好。在这项研究中，杭州自来水的镁含量为 3.6 mg/L，天然矿泉水平均为 31 mg/L。这只是针对一种茶的一次试验，但方向很明确。

香气同样受影响：钙和镁会抑制龙井的 17 种特征香气成分，包括芳樟醇和香叶醇。

碳酸氢盐与pH值：碱度

水中的碱度几乎都来自碳酸氢盐。它使茶汤保持微碱性，在这个范围内多酚氧化得更快，所以绿茶会变暗，抗氧化活性也会下降。北京一项使用自来水的研究发现，钙、镁、钠单独存在时反而会使茶汤变浅，使茶汤变深的是碳酸氢盐。日本的一项研究则把变深归因于硬度。很可能是因为瓶装硬水中钙和碳酸氢盐总是同时存在，而试验没有把两者的作用分开。

pH值也有各自的临界点。中国的研究显示，水的pH高于 6.5 时，茶里会出现沉闷的“熟闷”味（shúmèn），pH低于 4.5 时香气减弱，高于 7.0 时香气变坏。据日本资料，碱性水会使茶汤发红发黑、发苦。所以“碱性水有益健康”这句话不适用于茶。

茶本身也会使水酸化。叶子越多，pH越低，碱度的影响就越弱，因此用硬水泡的淡茶比浓茶更吃亏。

茶汤表面的茶膜与冷却后的浑浊

茶膜是硬水最明显的标志。Michael Spiro 和 Deogratius Jaganyi 于 1993 年和 1994 年在伦敦帝国理工学院描述过它：由氧化的可溶性茶叶成分构成的有机物，其中零星分布着碳酸钙颗粒。²他们的实验可以归纳为几条简单的规律。

• 钙（或镁）和碳酸氢盐缺一不可。去掉其中任何一个，就不会有茶膜。
• 用 EDTA 结合钙，或者把水酸化，茶膜就会消失。这就是加柠檬的茶没有茶膜的原因：pH低，而且柠檬酸盐会结合钙。
• 需要氧气。在氮气环境下，茶膜少得多。
• 茶膜随茶汤的表面积增大，而不随体积增大。口宽的杯子比口窄的马克杯更容易看到茶膜。
• 牛奶会使茶膜明显增多。牛奶、柠檬和糖还会对茶产生哪些影响，是另一个话题。

把水煮沸可以减少茶膜，但不能去除。它不是叶子上的蜡：用蒸馏水就没有这层膜，所以它来自水。绿茶珍眉形成的茶膜约为红茶的 80 %。

冷却后的浑浊是另一个过程。中文文献称之为冷后浑（lěng hòu hún），英文叫 tea cream。茶汤冷却时，咖啡碱和黄烷醇一起沉淀，使茶汤变浑，而钙和镁会使这种沉淀变得更重。咖啡碱和多酚各有专页介绍。

氯与氯胺

自来水厂加氯，是为了让水干净地送到水龙头。对茶来说，氯是一种杂质，靠气味就能察觉。据世界卫生组织称，有些人在 0.3 mg/L 时就能闻到氯味，一家日本茶叶生产商则认为，0.5 mg/L 是气味开始妨碍茶的临界点。各项试验的结果并不一致：在 Murugesan 的实验中，氯含量到 3 mg/L 时对红茶都没有影响，到 5 和 10 mg/L 时茶才变差。这只是针对一种茶的一次试验，所以不要指望 3 mg/L 一定安全。

游离氯很容易去除：让水敞口静置几天即可。煮沸的效果时好时坏，但日本资料仍建议先把自来水煮沸，再放凉。

氯胺则不同，如果你那里的供水使用它的话。它是氯与氨结合的产物。美国环境保护署写道，煮沸、室温静置和反渗透都不能去除一氯胺。旧金山自来水公司报告说，“为泡茶”而做的短时间煮沸大约能去除 30 %，小火煮沸 20 分钟可以全部去除，而茶本身几乎能瞬间中和氯胺。各来源在细节上有出入，但在主要一点上一致：短时间煮沸去不掉氯胺。

活性炭有效，前提是接触时间足够长：氯胺可从 1–2 mg/L 降到 0.1 mg/L 以下。想知道你所在的自来水公司用的是哪种消毒剂，可以查看它的水质分析报告，或直接向它询问。

煮沸、滤水器与反渗透能去除什么

煮沸会分解暂时硬度：Ca(HCO₃)₂ 分解为 CaCO₃、二氧化碳和水。二氧化碳随蒸汽逸出，平衡发生移动，碳酸盐以水垢的形式沉积在水壶壁上。煮沸不会去除永久硬度。

各种方法的作用如下：

• 带活性炭和离子交换树脂的滤水壶。 活性炭去除氯及其化合物；树脂去除暂时硬度、铜和铅。永久硬度仍然留下。这是部分脱盐，不是蒸馏。只含活性炭的圆片式滤芯能去除氯，但钙和镁会通过。
• 家用软水机。 用钠置换钙和镁，所以饮用需要另接一个未经软化的水龙头。
• 反渗透。 去除 92–99 % 的矿物质，其中包括 94–98 % 的钙和镁。反渗透膜对氯胺不起作用。为避免水喝起来寡淡，一些系统加装了再矿化器，用 CO₂ 溶解碳酸钙，把钙和碳酸氢盐重新加回水中。
• 磁性“软水器”。 它们在持续流动的系统中改变水垢晶体的形状，并不能使水变软。

你也可以用蒸馏水加几种盐自己配水。业余爱好者 Arby 的“Truth Serum”配方，每加仑蒸馏水要用五种盐，用毫克级的秤称量。配出来的水是 Ca 10、Mg 3、Na 16、碳酸氢盐 32 mg/L。这是爱好者的实验，不是推荐。它在钙和镁方面符合中国标准 T/CTSS 32-2021，钠则不符合（16 mg/L，标准为 12）。

矿物质含量多少算正常

没有统一的数字。中国农业科学院茶叶研究所把总溶解固体低于 50 mg/L 视为正常。中国关于瓶装“茶用水”的标准规定：电导率在 25 °C 时为 10–100 µS/cm，Ca 不超过 12，Mg 不超过 8，Na 不超过 12 mg/L。据 Barista Hustle 转述，美国茶叶协会的建议值是 50–150 ppm，但这些数字的原始出处没能查到。

手持TDS笔并不测量矿物质，而是估算：它读取电导率，再乘以一个系数，通常为 0.55–0.70。误差最高可达 15 %，非离子物质则完全测不出。这种笔适合用来核对数量级，不适合得出精确成分；要精确成分，请看水质分析报告。饮用水标准的限值与茶的实际需求相差之大，超出一般人的想象：俄罗斯卫生标准规定的 7 mg-eq/L，是日本研究人员在绿茶中已经看到沉淀时的硬度的四倍。

实际应用

茶的氧化程度越低，含有的没食子酰化儿茶素越多，水的影响也就越大。在康奈尔大学的一项试验中，用瓶装水或去离子水泡的绿茶，EGCG 含量大约是用自来水泡的绿茶的两倍，而红茶中的 EGCG 含量与水无关。黑茶对水质的耐受性最强，绿茶最敏感。白茶和黄茶没有科学数据，所以关于它们的用水结论都是类推得出的。

首先，从自来水公司的报告或标签上查明硬度和成分。如果你那里的供水含氯胺，就需要活性炭滤水器。对于娇嫩的绿茶，选矿物质含量最低的水。如果茶膜和水壶里的水垢很明显，就要过滤水。想比较不同水泡出的茶，可以参照 ISO 3103 品评方法，它要求使用与当地饮用水相近的水。