一.自來水能否直飲
符合標準的自來水應該回答可以直飲。如作為制訂國家水質標準的基礎，國際上最權威的世界衛生組織《飲用水水質指針》，它的原文是《Guidelines for drinking-water quality》，drinking-water就是指飲的水。在該《準則》的導言中就說明，“《飲用水水質準則》水質的定義是，這種水可適合人類生活各方面的用途，并符合個人衛生要求。但在特殊情況下，如腎透析則需要更高品質的水。” 我國《飲用水衛生標準》及衛生部頒發的《飲用水衛生規范》，在英文均譯為drinking-water，而且在《飲用水衛生規范》的定義里，就明確“生活飲用水，由集中式供水單位直接供給居民作為飲水和生活用水，該水的水質必須確保居民終生飲用安全。”《準則》、《標準》和《規范》都已明確說明可用于飲水，所以我們應作“可以直飲”的回答。
但是作為給水工作和上級領導在向廣大用戶宣傳或引導直飲前，宜分析直飲的風險。在制訂水質標準時，對有毒有害物質，一般掌握人每天喝2L水，終生（指70年）無察覺性疾病。對致癌物質則掌握飲用70年每10萬人增加一個病例（相當于每700萬人每年增加1個病例）。在城市里，這些風險比交通事故，煤氣事故等風險要小得多。同樣污染物，水的標準也比食品或藥品等更為嚴格。如果直飲，微生物的風險將是多少呢？據1991年美國的一項流行病調查，腸道病的35%是由于飲水引起的。又據美國自來水協會研究基金調查，在調查的人群中每年人均患腸道病0.66次，2～12歲小孩為0.84次。微生物的實際風險比有毒有害物質高得多。為了控制微生物風險，美國制訂了多項規則和標準，目的是把主要微生物的風險降到每年每萬人發生1個病例。
我國自來水水質標準或規范，在有毒有害物質的風險大體掌握在類似的風險，如果普遍直飲，宜分析所在城市微生物的風險將是多少？
二. 自來水直飲和燒開吃有什么不同
水質標準大致可分三類：有毒有害物質，感官性和一般物理化學項目和微生物。就有毒有害物質而言，燒開吃比直飲可減少部分揮發性有機物的攝入，如含量較大的氯仿，其揮發點為61～62℃，燒開吃幾乎沒有了。制訂水質標準時已按直飲計算。也有人把水燒開前后作致突變性對比，結果燒開后并未改善。可以認為二者的風險基本相同。就感官性和一般物理化學項目而言，燒開后可能降低部分硬度、余氯，二者也基本相同。主要差別在微生物，燒開后微生物風險降到近乎零，而直飲的微生物風險則因水而異。
水中微生物主要有三類：細菌、大腸菌，病毒和寄生蟲。世界衛生組織提供的在水溫5℃時，各種消毒劑滅活99%所需的CT值如表1
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表1. 5℃時消毒劑99%滅活各種病原體的C.T值（mg．min/L）
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作 用 物
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消 毒 劑
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自由氯 pH6～7
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氯胺 pH8～9
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二氧化氯 pH6～7
|
臭 氧 pH6～7
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埃希氏大腸桿菌
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0.034～0.05
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95～180
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0.4～0.75
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0.02
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Ⅰ型脊髓灰質炎病毒
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1.1～2.5
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768～3740
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0.1～6.7
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0.1～0.2
|
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甲型肝炎病毒
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1.8
|
約590
|
1.7
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---
|
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輪狀病毒
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0.01～0.05
|
3810～6480
|
0.2～2.1
|
0.006～0.06
|
|
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藍氏賈第鞭毛蟲包囊
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47～>150
|
---
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---
|
10 0.5～0.6
|
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鼠賈第鞭毛蟲
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30～630
|
---
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7.2～18.5
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1.8～2.0
|
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隱孢子蟲卵囊
|
---
|
---
|
6.5～8.9
|
<3.3～6.4
|
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來自人類糞便孢子蟲卵囊
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7.7×1010～8.7×1010
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---
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---
|
---
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從表中可見，細菌、大腸菌安全不等于病毒安全，更不等于寄生蟲安全。對水源水，如無大腸菌可理解為未受糞便污染。但對出廠水，由于滅活各類微生物要求的CT不同，大腸菌符合標準不等于病毒和寄生蟲是安全的。
三. 要高度重視微生物的安全，特別在較普遍直飲的情況下
世界衛生組織的《飲用水水質準則》中指出 ：“微生物污染的潛在后果使對其控制總是最重要的，絕不允許讓步。”“應該注意的是，在水處理中使用化學消毒劑通常引起化學副產物的形成，其中部分有潛在危險性。然而與消毒不徹底相比，這些副產物所引起的健康風險是非常低的；并且，不應該為控制副產物而犧牲消毒效果。”
1991年1月開始，拉丁美洲霍亂大流行，除一個國家外曼延到全洲，130萬人生病，近1.2萬人死亡。其中重要原因之一是擔心氯的副產物而削弱甚至不消毒。為此，世界衛生組織在1993年修訂《飲用水水質準則》時強調度注意微生物的風險，并權衡風險，為有利于保證消毒要求，決定把氯仿指導值提高到200μg/L。
1993年4自美國米爾沃基市供水中含有隱孢子蟲，致使該市超過150萬人受感染，40.3萬人患病，4400人住院，近百人死亡。該事件引起很大震驚。
美國最近發一系列水致疾病是在經過完全處理（過濾消毒），水質完全符合當時水質標準情況下發生（如上述米爾沃基市發生隱孢子蟲事故時，美國的水質標準對隱孢子蟲尚無要求）。美國疾病預防及控制中心（CDC）估計美國飲用水引起微生物疾病而死亡的人數每年為900～1000人。這個數字可能是低估的，因有些患病者原因很難確認。根據推算及統計，微生物風險已大于化合物。
美國自來水協會對美國1976～1994年間由于水媒性流行病情況作了調查統計，如表2。
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表2 美國由飲水引發的流行疾病統計（1976～1994年）
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致病原因
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爆發次數
|
爆發比例（%）
|
致病人數
|
致病比例（%）
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原生動物
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101
|
24.5
|
435,776
|
82.5
|
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細菌
|
48
|
11.6
|
15,715
|
3.0
|
|
病毒
|
25
|
5.9
|
12,169
|
2.3
|
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化學物質
|
33
|
8.0
|
3,886
|
1.0
|
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不明原因
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207
|
50.0
|
61,191
|
11.6
|
|
共計
|
414
|
100
|
528,757
|
100
|
|
以上統計顯示，除部分不明原因者外，事故次數的84.1%和致病人數的99.2%是由于微水物引起的，而微水物的主要風險在原生動物。
隱孢子蟲、賈第鞭毛蟲是水源中普遍存在的微生物。據1991年3月到1993年4月調查，美國262個原水水樣中有118個水樣有賈第鞭毛蟲，有135水樣有隱孢子蟲。同時調查了260個出廠水樣，發現12個水樣有賈第鞭毛蟲，35個水樣有隱孢子蟲。
據日本水道協會統計，美國發生隱孢子蟲事故20次，英國發生21次，日本發生1次。
以后《安全用水法》的重點從長期的致癌風險調正到急性的微生物風險，提出《加強地表水處理規則》（ESWTR）及《加強地表水處理規則暫行條例》（IESWTR），目的要把主要微生物的風險降到每年萬分之一。欲達到該風險目標，水中賈弟鞭毛蟲僅允許0.0009/100L，隱抱子蟲為0.003/100L。為此規則的暫行條例要求不檢出，同時要求出廠水的濁度95%以上機率<0.3NTU，最大不超過1NTU。為了降低免疫力較差人群的風險，美國又制訂了《對免疫力差的人用水準則》，勸他們吃燒開的水或質量好的并裝水。現在認為在水中的病毒有140種，但現在能檢測的只有84種。美國環保局（USEPA）建議新的飲用水標準的污染物名單中包括13種微生物。
1986年日本厚生省提出《供水系統隱孢子蟲暫行對策指針》，要求出廠水濁度<0.1NTU。1988年英國公布，要求賈第鞭毛蟲及隱孢子蟲均<1個/10L。荷蘭政府為控制隱孢子蟲的風險到年萬分之一，臨時準則要求隱孢子蟲<0.026/L。我國衛生部也曾進行隱孢子蟲和賈第鞭毛蟲的標準制訂和檢測方法的有關工作。正在制訂的建設部《城市供水水質標準》（報審稿）提出了隱孢子蟲等項目，但考慮當前實施條件先作為試行。
四. 賈第鞭毛蟲及隱孢子蟲的危害及處理對策
隱孢子蟲是寄生于哺乳動物、烏類及魚類的胃腸道及呼吸道內的原生動物，為橢圓形，4～6微米，能在不利環境下生存，在有利環境下生存幾個月。隱孢子蟲的感染是由于攝入了其感染階段—卵囊（oocyst）而引起的。受感染的人一天可排出109個卵囊，小牛和小羊每天可排出1010個以上的卵囊并超過14天。由于人的抵抗力不同，人體感染1～100個卵囊可能發生隱孢子蟲為病。一般癥狀為腹瀉、惡心、嘔吐、發燒、頭疼、脫水和胃口不好，腹瀉通常是水瀉并伴有腹部痙攣。感染60天后便從糞便中排出。美國在評估實施《加強地表水處理規則的暫行條例》（IESWTR）時，隱孢子蟲的死亡率按萬分之1.25計算。
賈第鞭毛蟲似隱孢子蟲那樣寄生在人和動物中。感染賈第鞭毛蟲的癥狀可能急性的、亞急性的或慢性的，如不診斷和治療病情可能持續數月。通常報導的癥狀包括腹瀉、胃氣漲、臭味大便、腹痛腹脹、疲勞、食欲不振、惡心、體重減輕、嘔吐。兒童感染會影響其生長和正常發育，但任何年齡段的病人很少有死亡報導。
隱抱子蟲和賈第鞭毛蟲可在混凝、沉淀和過濾過程中有較高的去除率，隨著濁度和顆粒數的降低而相應降低，而且試驗顯示能比濁度的去除率更高些。各種消毒劑有不同的去除率，隱孢子蟲用通常的消毒方法難以滅活，欲滅活90%，需要80mg/L濃度的氯接觸90分鐘;但水加溫到72.4℃，只要1分鐘以上即能滅活99%。用膜法可獲得很高的去除率。賈第鞭毛蟲比隱孢子蟲更大些，在凈水中隨著濁度降低其去除率比隱孢子蟲更高些，對各種消毒劑的滅活率也比隱孢子蟲高些。在凈水廠最現實可行的辦法是降低出廠水濁度，故美國、日本提出了較嚴格的降低出廠水濁度要求。而且要求對每格濾池的過濾全過程進行控制。在濁度控制尚不能滿足要求時，可用臭氧、二氧化氯或紫外消毒予以補充（參見表1）。前述美國密爾沃基市供水系統發生隱孢子蟲事故后，他們采用的對策是加裝臭氧氧化消毒。
近年來各國專家用常規處理工藝及各種消毒劑去除隱孢子蟲作了大量研究，現把主要資料摘錄如下。
|
表3 常規處理生產和試驗的隱蟲去除率
|
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處理方式
|
參考資料
|
去除率log
|
|
|
|
實驗室
|
模型
|
生產性
|
|
混凝及沉淀
|
Plummer
|
<1.0
|
|
|
|
|
Patania
|
|
1.4-1.8
|
|
|
混凝及過濾
|
LeChevallier
|
|
>5.3
|
<0.5-3.0
|
|
|
Nieminsk
|
|
2.1-2.8
|
|
|
|
Patania
|
|
4.2-5.2
|
|
|
混凝及氣浮
|
Plummer
|
2.0-2.6
|
|
|
|
直接過濾
|
Ives
|
|
1.5-2
|
|
|
混凝及微濾
|
Jacangelo
|
|
>6.0
|
|
|
超濾
|
Jacangelo
|
|
>6.0
|
|
|
|
表4 沉淀去除率評價
|
|
|
指標
|
去除率log
|
|
|
第1處
|
第2處
|
|
|
濁度
|
1-2.7◎
|
1.5-2.5◎
|
|
|
隱孢子蟲
|
>2●
|
-0.8-0.4◎
|
|
|
賈第鞭毛蟲
|
>2.8●
|
0.15-0.8◎
|
|
|
形成孢子的細菌
|
1.2-2.7◎
|
1.5-2.0◎
|
|
|
◎決定于原水濃度
●未發現
|
|
|
|
表5 三個水廠過濾試驗的去除率
|
|
|
指標
|
過濾去除率評價log
|
|
|
水廠1
|
水廠2
|
水廠3
|
|
|
過濾
|
隱蟲
|
●
|
3
|
1.3-2.2
|
|
|
成熟期
|
總顆粒
|
0.4-2
|
0.5-1.8
|
◎
|
|
|
|
濁度
|
0.4-1.0
|
0.5-0.8
|
0.5-1.5
|
|
|
穩定期
|
隱蟲
|
●
|
>4
|
2.0-3.0
|
|
|
|
總顆粒
|
2.2-6.0
|
1.5-2.0
|
◎
|
|
|
|
濁度
|
1-1.8
|
1-1.8
|
1.5-2.5
|
|
|
穿透期
|
隱蟲
|
●
|
3.0->4.0
|
2.0-3.0
|
|
|
|
總顆粒
|
0.4-2.0
|
0.5-2.0
|
◎
|
|
|
|
濁度
|
1.0-1.8
|
1.0-1.8
|
1.5-2.5
|
|
|
注●末發現
◎無資料
|
|
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|
表6 不同情況消毒劑滅活隱蟲所需CT值（mg.min/L）
|
|
消毒劑
|
參考資料
|
68%
|
90/%
|
|
|
|
0.5log
|
1log
|
|
活氯
|
Korich
|
3600
|
4800
|
|
|
Finch
|
>7200
|
--
|
|
氯胺
|
Korich
|
3200
|
5600
|
|
|
Finch
|
>2400
|
--
|
|
活氯┼氯胺
|
Finch
|
--
|
活氯 60 氯胺480
|
|
二氧化氯
|
Korich
|
32.5
|
52
|
|
臭氧
|
Korich
|
1.75
|
3.00
|
|
|
Finch
|
--
|
--
|
|
|
Parker
|
10
|
--
|
|
|
Hall
|
>25
|
--
|
|
臭氧＋氯胺
|
Finch
|
|
臭氧 6.2氯胺480
|
|
|
表7 各種工藝對隱孢子蟲去除率估算
|
|
工序
|
隱蟲最大去除率log
|
|
直接過濾＋臭氧
|
３＋１=４
|
|
沉淀＋過濾＋臭氧
|
２＋２＋１=５
|
|
沉淀＋過濾1＋臭氧＋過濾2
|
１＋２＋1＋２=6
|
|
五.結論
1.供水水質要十分注意微生物的風險，特別宣揚和引導直飲的情況。在水廠正常運行的情況下，直飲的主要風險和難點是原生動物，特別是隱孢子蟲。
因原生動物可寄生在多種動物的體內，故在國際上分布相當廣泛。我國澳門、珠海、上海等地開始檢測隱孢子蟲和賈第鞭毛蟲情況，但資料尚比較少。因我國醫院對一般腹瀉病人的糞便檢驗時不檢驗隱孢子蟲和賈第鞭毛蟲，因此對感染病例的資料較少些。但據1982年來多次調查，我國各地感染率在0.16%～20%之間。如萬功群等于1988年5月至1990年5月對山東定陶、陽信、蒼山、肥城和萊陽等5縣的賈第鞭毛蟲感染情況調查，共檢查糞便11925份，發現感染者669例，感染率5.6%，其中1～19歲為8.6%，20歲以上興5.0%。朱鳳才等于1989年5～9月對蕪湖地區3498例腹瀉患兒的糞便檢驗結果，檢出隱孢子蟲病例67例，占1.9%。根據以上初步資料，我們宜對該二蟲作廣泛存在的準備，不能掉以輕信，尤其是直飲較普遍的情況下，要避免美國曾出現的出水水質符合標準，但發生嚴重的水質事故的情況。
2.怎樣初步判斷所在城市供水的賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲的風險
最好是定期檢測原水和出廠水中該二蟲的情況。美國、英國、日本等已對風險作了較多研究并制訂了相應標準。能符合他們標準或規定要求，風險也達到他們允許的程度。
其次的方法是參照上述資料提供的混凝、沉淀、過濾、消毒可能的去除率及出廠水濁度加以判斷。美國《加強地表水處理規則》要求去除隱孢子蟲3 log，后來考慮到可能原水中含量很高，故改為3～6 log，出廠水濁度95%以上機率<0.3NTU，最大不超過1NTU。日本要求出廠水濁度0.1NTU。我們參照上述資料，估算我們現有凈水工藝可能的去除率，并根據現行出水濁度，可大致估計風險處在什么范圍。
由于隱孢子蟲、賈第鞭毛蟲及病毒測定較困難，研究了替代性指標。經模型試驗及生產驗證，無上述二蟲的水，相對較好的替代性指標為：濾后水濁度95%以上機率<0.1NTU;>2um的顆粒小于50粒/mL;厭氧菌孢子<2/100L。
3.控制隱孢子蟲和賈第鞭毛蟲的首要關鍵是出廠水符合要求。該二蟲是在人或動物體內繁殖，經糞便傳給感染者，進入配水管網后不再繁殖，水中保持的余氯也不能使其滅活。
上述表1美國水質事故統計（1976～1994年），總共發生病例為528,757例，如按事故原因分類，未處理的地表水占1879（0.36%），未處理的地下水11,411（2.15%），處理上缺陷495,551（93.72%），配水系統上缺陷9407（1.59%）未知及其他11509（2.18%）。處理上缺陷和直接飲用受污染的水是事故的主要原因。我們要高度重視出廠水水質。
用戶打開龍頭直飲，為保證該二蟲的安全，還要采取措施確保含糞便的污染物不再進入配水管網系統，主要包括：所有配水池要加蓋并蓋好;防止管網失壓時用戶內部的水倒入管網的可能性;新管投產須嚴密消毒;爆管等斷水修理時，盡量改善地下水對該管段的污染。對某些微生物還要考慮生物穩定，要適當降低水中可同化的有機碳（AOC）并保持適當余氯，以控制其繁殖。定期沖洗也是降低管網水中色、鐵、錳、濁度、某些微生物和其他雜質的一個必要措施。
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