城市供水水質問題
摘要：我國現行的“生活飲用水衛生標準”GB5749-85是1985年頒布執行的，隨著我國 經濟 的 發展 、生活污水、 工業 廢水、農、副業污染的增加， 影響 了供水水質。為適應新的情況，GB5749-85正在修訂上報審批中。
關鍵詞：供水水質 污染
1 城市供水水質標準 問題
我國現行的“生活飲用水衛生標準”GB5749-85是1985年頒布執行的，隨著我國經濟的發展、生活污水、工業廢水、農、副業污染的增加，影響了供水水質。為適應新的情況，GB5749-85正在修訂上報審批中。
1993年國家建設部頒布的“城市供水行業2000年技術進步發展規劃“中規定了2000年要達到的供水行業的水質目標(以下稱“目標”)。“目標”按城市類型劃分，供水量>10萬m3/d和<10萬m3/d的第三、四類城市自來水公司供水水質仍按GB5749-85的35項考核;第二類為供水量>50萬m3/d的城市、省會城市或國家二級 企業 的自來水公司，按世界衛生組織(WHO)1984年的“飲用水水質準則”水質指標項目分類為框架，按國家環保局1989年通過的“水中優先控制污染物名單”提出增加考核水質指標16項，連同GB5749-85的35項共51項;第一類自來水公司為供水量>100萬m3/d的直轄市、對外開放城市、重點 旅游 城市或國家一級企業的自來水公司，按1982年歐洲共同體(EC)的“水質指令”的水質指標分類為框架，依同樣原則又較二類自來水公司增加考核水質指標37項，并增加Ames致突變試驗，即共考核89項。表1為第一類自來水公司考核水質指標與1993年頒布的WHO修訂過的“飲用水水質準則”指標數比較。
WHO1993年頒布的“水質準則”是世界各國制訂國家水質標準的 參考 基礎。各國應從所在地環境、 社會 、經濟、文件條件等因素考慮取舍。
“目標”與“準則”比較有一定的相差，但都包括6類主要指標，特別是都包括了無機物、有機物中主要的污染物。“目標”列出而“準則”未列出的污染物指標有：酚類、多環芳烴類(苯并(a)芘除外)及幾項細菌學指標，“目標”只列出有機磷、有機氯農藥及其他。“準則”列出而“目標”未列出的指標有：苯系化合物、氯乙烯塑料的穩定劑和增塑劑等，“準則”列出的農藥多，有些國內不生產、不使用，消毒副產物有23種，“準則”要求檢測氯仿及氯代醋酸即可。從指標的限值來看二者也有不同，見表2。限值相同的指標未在表中列出，總的說來“目標”限值多數較“準則”低，即偏于安全，世界衛生組織[2]認為“凡符合準則指導值的水是安全的”，因而凡符合“目標”限值的飲水亦應是安全的。當前有一種誤導：飲水越純越好，用純水(滲透水)代替飲用水。導致輸入人體需要的常量元素如鉀、鈉、鈣、鎂等以及微量元素如鋅、硒、碘、鈷、氟、銅、磷、鋁、氯、鐵、錳等的大量減少，將影響人體健康。另一種誤導是將用為飲料的礦泉水(特別是礦化度高的)代替生活飲用水，也是不可取的。
| 水質指標 |
國標 GB5740-85 |
建設部水質目標一類水司 | WHO1993年水質準則 | 備注 |
| 1.細菌學指標 | 2(2) | 5(5) | 2(2) |
1.括號內為有限值或指導值的指標數 2.建設部目標中凡加注聚丙烯酰胺的單位要測丙烯酰胺 |
| 2.無機物（包括感官） | 23(23) | 40(38) | 36(17) | |
|
3.有機物 氯代烷烴 芳烴 氯代苯 其他有機物 |
1(1) － 2(2) － 1(1) |
6(6) 3(3) 12(12) 2(2) 4(3) |
5(4) 5(5) 6(6) 5(4) 10(8) |
|
| 4.農藥 | 2(2) | 8(8) | 36(38) | |
|
5.消毒劑及消毒副產物 消毒劑 副產物 |
1(1) 1(1) |
1(1) 5(5) |
5(2) 23(15) |
|
| 6.放射性 | 2(2) | 2(2) | 2(2) | |
| 共計 | 35(35) | 88(85) | 135(98) |
|
指標 |
建設部水質目標一類水司(mg/L) |
WHO1993水質準則(mg/L) |
指 標 |
建設部水質目標一類水司(μg/L) |
WHO1993水質準則(μg/L) |
|
硝酸鹽氮 |
20 |
11.3 |
氯仿 |
60 |
200 |
|
亞硝酸鹽氮 |
0.03 |
0.91 |
四氟化碳 |
3 |
2 |
|
氟化物 |
1.0 |
1.5 |
DDT |
1 |
2 |
|
鋅 |
1.0 |
3.0 |
苯并(a)芘 |
0.01 |
0.8 |
|
氨 |
0.54 |
1.5 |
有機氯(總量) |
1 |
|
|
鋇 |
1 |
0.7 |
1,2－二氯乙烷 |
30 |
|
|
硼 |
1 |
0.3 |
1,1一二氯乙烯 |
50 |
|
|
鎳 |
0.05 |
0.02 |
四氯乙烯 |
40 |
|
|
銻 |
0.01 |
0.005 |
三氯乙烯 |
70 |
|
|
氰化物 |
0.05 |
0.07 |
一氯甲烷 |
20 |
|
|
砷 |
0.05 |
0.01 |
1,1,1－三氯乙烷 |
2000 |
|
|
鎘 |
0.01 |
0.003 |
1,1,2－三氯乙烷 | ||
|
鉛 |
0.05 |
0.01 |
1,1,2,2－四氯乙烷 |
2 水源污染問題
我國七大水系和內陸河流110個重點河段，符合地面水環境質量標準1、2類的占32%，3類的占29%，屬于4、5類的占39%。長江、黃河、珠江部份河段污染嚴重，淮河、松花江、遼河流域水污染嚴重。城市地面水的136條流經城市的河流中，3、4、5及超5類的共有118條，太湖、巢湖、滇池富營養化。城市地下水超采或海水入侵現象日益突出。由于水源污染給城市給水水質處理帶來了極大的困難，其具體表現為：
①處理后水質感官性指標不良，色度高、有異味、臭，這固然與水中氨氮、過錳酸鹽指數高有關。另一方面也與水中溶解氧低下有關。富營養化的湖泊水，藻類繁殖，產生土味素(geosmin)及二甲基異茨醇(2-MIB)等物質。藻類還產生致病、致癌毒素[2]。
②由于氨氮的存在，降低加氯的消毒作用，造成過濾除錳困難，另一方面生成氯胺(NH2CI) 致突變物[2]。若采用折點加氯消毒、加氯量大，造成消毒后水中的TTHMs及其他消毒副產物的增加，其中有致突變物、致癌物，特別是MX及E-MX在毫微克/升(ng/L)數量級即具致突變性。
③源水中有毒害物及三致物質難以去除，常規水處理工藝只能去除分子量在10000道爾頓以上的物質，對于1000～10000的化合物只能去除20～30%，對于500～1000分子量的物質基本上不能去除。水中三致物的分子量大多在500以下，常規工藝去除困難，其他有毒有機、無機物的情況也差不多。
④有些污染物 目前 還難以檢測，富營養湖泊水中藻類繁殖，產生三類藻毒素[2]：肝毒素(heptotoxins)、神經毒素(neruotoxins)和酯多糖毒素(lipopolysaccharides)，目前尚缺少檢測 方法 及水中容許濃度的限量。因之，尚未見通過水處理去除藻毒素情況的報導。
⑤管網水水質不穩定。水質污染造成混凝劑、消毒劑劑量增加，降低了水的pH值，增加了水的不穩定性;其次有機物污染導致管網水可生化的有機碳(BDOC)或可同化性有機碳(AOC)濃度增加，細菌易于繁殖滋生，腐蝕管道，惡化水質。
處理污染原水成為當前水處理工作者需要解決的課題。首先要強化常規處理工藝，優化水處理工藝的技術參數;有必要時增加化學的、物 理學 的或生物化學的預處理;在常規濾池前或后增加活性炭過濾或臭氧活性炭過濾，已經證明對去除有機污染物、降低Ames致突變試驗的致突變率MR值是很有效的。根本解決還是要靠貫徹落實環境保護法、水污染防治法。
3 管網水水質 問題
城市管網與其輸送的水構成一個復雜的化學、生物化學反應系統。管網在水壓降低時，會因抽吸作用吸入含有氨及可同化性有機碳(AOC>0.25mg/L);而余氨不足時，有害細菌及微生物會繁殖;地下水庫會因滲入地面水或地下水而污染;管道檢修會造成管網污染;屋頂水箱會因小動物進入或長期不清洗、消毒而水質惡化;pH值<6.5、硬度<50mg/L的水，對銅有腐蝕作用;二氧化碳>50mg/L，溶解氧和硬度高的地下水會使銅腐蝕成麻面;鉛在我國只用于管道接頭，低PH值及低堿度的水對鉛的溶解力最強;水泥砂漿管道涂襯會NH3污染，NH3會在管道中轉化成亞硝酸，瀝青涂襯會釋放出苯并(a)芘致癌物，應禁止使用。
微生物在管道中形成低pH值或者高濃度腐蝕性離子的微區(micro Zones)，導致發生氧化過程或腐蝕產物的去除及保護膜的脫落，硫酸鹽還原菌及鐵細菌在腐蝕中作用較大，硝酸還原菌及產甲烷菌也有作用。管網水無余氯，特別是“死端”余氯消失，細菌性腐蝕最易發生，管垢或腐蝕產物多的地方問題較多。異型鏈球菌耐干燥，往往用于檢查新排管道或修復管道后的污染檢查。
由于水中化學物質的組成有時會呈腐蝕性，有時會呈沉積性;或者由于管材金屬與管材中的雜質而導致化學腐蝕。
一些 研究 者[1]對國內34個主要城市資料的統計，地面水水廠出廠水水質基本穩定的占21%，腐蝕性的占50%，經微結垢的占29%。地下水水廠出廠水基本穩定的約占50%，有腐蝕性的占30%，輕微腐蝕性的占20%。對占全國總供水量42.44%的36個城市調查，出廠水平均濁度為1.3度，而管網水增加到1.6度;色度由5.2度增加到6.7度;鐵由0.09mg/L增加到0.11mg/L;細菌總數由6.6cfu/mL增加到29.2cfu/mL。盡管如此，表3表明全國自來水公司管網水質4項指標的合格率還是較高的，但也反映了一些日供水幾千或幾萬m3自來水公司合格率較低的情況。我們還缺少對管網水的深入的研究，一些初步的統計數據[1]發現管網水的揮發性酚、陰離子合成洗滌劑、硝酸鹽，這些生物可降解物質較出廠水分別降低了29～38%、12～33%、7～62%，可能為涂層釋出的苯并(a)芘增加了50～180%。某城市發現管垢厚達16～20mm，赤色、有腥味，含16種金屬元素，檢出鐵細菌、埃希氏大腸桿菌等6種微生物。根據上海、天津等市定期測定管網粗糙系數統計，發現無防腐措施的管道輸水能力已降低了1/3以上。管道結垢，輸水水質惡化，管道輸水能力下降已成為一個需要解決的問題。為此，要提高出廠水的水質穩定性，穩定管網水中的余氯，降低水中的可生化或可同化的有機碳和氨濃度，做好管道防護，選用新管材，加強管道埋設、檢修和維護管理，建立管網水力學模型及水質模型，設置管網水質自動監測儀器，將有助于水質管理。
|
年 份 |
濁 度 |
余 氯 |
細 菌 |
大腸菌群 |
||||||||
|
最高 |
最低 |
平均 |
最高 |
最低 |
平均 |
最高 |
最低 |
平均 |
最高 |
最低 |
平均 |
|
|
1989年319城市 |
100 |
61.0 |
97.46 |
100 |
22.6 |
93.36 |
100 |
25 |
97.87 |
100 |
8.42 |
77.95 |
|
1995年519城市 |
100 |
62.24 |
98.26 |
100 |
45.9 |
94.05 |
100 |
75 |
99.04 |
100 |
70.0 |
99.06 |
4水質檢測問題
建設部組建了國家城市供水水質監測網，監測網由國內各地區水質監測站組成，受建設部委托，行使一定行政監督職能。 目前 已建立了30個監測站，并能按國家標準“產品質量檢驗機構計量認證考核規范”(JJG1021-90)通過了國家級計量認證，這對監督各地供水水質，落實建設部2000年“目標”將起到良好的作用，但是從當前情況來看還存在下列問題：
①監測站建立時以“生活飲用水衛生標準”(GB5749-85)及“地面水環境質量標準”(GB3838-88)檢測項目為依據進行計量認證，并未包括“目標”要求檢測的項目。為了滿足“目標”88項的檢測要求，建設部有關部門正在研編所需檢測 方法 。實現檢測88項還需一個較長的過程。
②根據1990年調查統計，三、四類自來水公司都不能獨立完成GB5749-85要求檢測的35項，四類自來水公司要能檢測27項(即GB5749-85中有關有機物5項，放射性2項，銀1項共8項，委托有關單位檢測)。這一問題某些地方通過建立省級水質監測站解決了，未建省級監測站的地方恐未能解決。
③由于我國源水污染的情況，三、四類自來水公司僅僅監測35項是不夠的，還應結合當地具體水污染情況增加檢測項目。例如，有造紙廠的城市應檢測苯酚、氯酚、有機氯類化合物，有皮革加工行業的城市應檢測苯、甲苯、有機氯等。
④各國家級監測站都有良好的實驗室，備有常規儀器設備及 現代 化大型儀器，具備檢測水中各種常量、微量物質的條件，又有一批專業檢驗人員，在幾年的工作中已做出了一定的成績。但是，如何發揮其潛力，在我國水源保護、水質處理、水質監督方面做出更大的貢獻是值得探討的。
5 參考 文獻
1. 汪光燾主編“城市供水行業2000年技術進步 發展 規劃”.1993年.建工出版社.
2. WHO:“Guidelines for drinking-water quality”2nd,Ed,Vo1.1 Recommendations Geneva 1993.
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