城市供水水質(zhì)問題
摘要:我國現(xiàn)行的“生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”GB5749-85是1985年頒布執(zhí)行的,隨著我國 經(jīng)濟 的 發(fā)展 、生活污水、 工業(yè) 廢水、農(nóng)、副業(yè)污染的增加, 影響 了供水水質(zhì)。為適應(yīng)新的情況,GB5749-85正在修訂上報審批中。
關(guān)鍵詞:供水水質(zhì) 污染
1 城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 問題
我國現(xiàn)行的“生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”GB5749-85是1985年頒布執(zhí)行的,隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展、生活污水、工業(yè)廢水、農(nóng)、副業(yè)污染的增加,影響了供水水質(zhì)。為適應(yīng)新的情況,GB5749-85正在修訂上報審批中。
1993年國家建設(shè)部頒布的“城市供水行業(yè)2000年技術(shù)進步發(fā)展規(guī)劃“中規(guī)定了2000年要達到的供水行業(yè)的水質(zhì)目標(biāo)(以下稱“目標(biāo)”)。“目標(biāo)”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(zhì)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(yè) 的自來水公司,按世界衛(wèi)生組織(WHO)1984年的“飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則”水質(zhì)指標(biāo)項目分類為框架,按國家環(huán)保局1989年通過的“水中優(yōu)先控制污染物名單”提出增加考核水質(zhì)指標(biāo)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(yè)的自來水公司,按1982年歐洲共同體(EC)的“水質(zhì)指令”的水質(zhì)指標(biāo)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(zhì)指標(biāo)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(zhì)指標(biāo)與1993年頒布的WHO修訂過的“飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則”指標(biāo)數(shù)比較。
WHO1993年頒布的“水質(zhì)準(zhǔn)則”是世界各國制訂國家水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的 參考 基礎(chǔ)。各國應(yīng)從所在地環(huán)境、 社會 、經(jīng)濟、文件條件等因素考慮取舍。
“目標(biāo)”與“準(zhǔn)則”比較有一定的相差,但都包括6類主要指標(biāo),特別是都包括了無機物、有機物中主要的污染物。“目標(biāo)”列出而“準(zhǔn)則”未列出的污染物指標(biāo)有:酚類、多環(huán)芳烴類(苯并(a)芘除外)及幾項細菌學(xué)指標(biāo),“目標(biāo)”只列出有機磷、有機氯農(nóng)藥及其他。“準(zhǔn)則”列出而“目標(biāo)”未列出的指標(biāo)有:苯系化合物、氯乙烯塑料的穩(wěn)定劑和增塑劑等,“準(zhǔn)則”列出的農(nóng)藥多,有些國內(nèi)不生產(chǎn)、不使用,消毒副產(chǎn)物有23種,“準(zhǔn)則”要求檢測氯仿及氯代醋酸即可。從指標(biāo)的限值來看二者也有不同,見表2。限值相同的指標(biāo)未在表中列出,總的說來“目標(biāo)”限值多數(shù)較“準(zhǔn)則”低,即偏于安全,世界衛(wèi)生組織[2]認(rèn)為“凡符合準(zhǔn)則指導(dǎo)值的水是安全的”,因而凡符合“目標(biāo)”限值的飲水亦應(yīng)是安全的。當(dāng)前有一種誤導(dǎo):飲水越純越好,用純水(滲透水)代替飲用水。導(dǎo)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(dǎo)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(zhì)指標(biāo) |
國標(biāo) GB5740-85 |
建設(shè)部水質(zhì)目標(biāo)一類水司 | WHO1993年水質(zhì)準(zhǔn)則 | 備注 |
1.細菌學(xué)指標(biāo) | 2(2) | 5(5) | 2(2) |
1.括號內(nèi)為有限值或指導(dǎo)值的指標(biāo)數(shù) 2.建設(shè)部目標(biāo)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) ?。?br /> 2(2) ?。?br /> 1(1) |
6(6) 3(3) 12(12) 2(2) 4(3) |
5(4) 5(5) 6(6) 5(4) 10(8) |
|
4.農(nóng)藥 | 2(2) | 8(8) | 36(38) | |
5.消毒劑及消毒副產(chǎn)物 消毒劑 副產(chǎn)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(biāo) |
建設(shè)部水質(zhì)目標(biāo)一類水司(mg/L) |
WHO1993水質(zhì)準(zhǔn)則(mg/L) |
指 標(biāo) |
建設(shè)部水質(zhì)目標(biāo)一類水司(μg/L) |
WHO1993水質(zhì)準(zhǔn)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(nèi)陸河流110個重點河段,符合地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)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(yán)重,淮河、松花江、遼河流域水污染嚴(yán)重。城市地面水的136條流經(jīng)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(yǎng)化。城市地下水超采或海水入侵現(xiàn)象日益突出。由于水源污染給城市給水水質(zhì)處理帶來了極大的困難,其具體表現(xiàn)為:
①處理后水質(zhì)感官性指標(biāo)不良,色度高、有異味、臭,這固然與水中氨氮、過錳酸鹽指數(shù)高有關(guān)。另一方面也與水中溶解氧低下有關(guān)。富營養(yǎng)化的湖泊水,藻類繁殖,產(chǎn)生土味素(geosmin)及二甲基異茨醇(2-MIB)等物質(zhì)。藻類還產(chǎn)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(chǎn)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(shù)量級即具致突變性。
③源水中有毒害物及三致物質(zhì)難以去除,常規(guī)水處理工藝只能去除分子量在10000道爾頓以上的物質(zhì),對于1000~10000的化合物只能去除20~30%,對于500~1000分子量的物質(zhì)基本上不能去除。水中三致物的分子量大多在500以下,常規(guī)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(yǎng)湖泊水中藻類繁殖,產(chǎn)生三類藻毒素[2]:肝毒素(heptotoxins)、神經(jīng)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(dǎo)。
⑤管網(wǎng)水水質(zhì)不穩(wěn)定。水質(zhì)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(wěn)定性;其次有機物污染導(dǎo)致管網(wǎng)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(zhì)。
處理污染原水成為當(dāng)前水處理工作者需要解決的課題。首先要強化常規(guī)處理工藝,優(yōu)化水處理工藝的技術(shù)參數(shù);有必要時增加化學(xué)的、物 理學(xué) 的或生物化學(xué)的預(yù)處理;在常規(guī)濾池前或后增加活性炭過濾或臭氧活性炭過濾,已經(jīng)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(huán)境保護法、水污染防治法。
3 管網(wǎng)水水質(zhì) 問題
城市管網(wǎng)與其輸送的水構(gòu)成一個復(fù)雜的化學(xué)、生物化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)。管網(wǎng)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(wǎng)污染;屋頂水箱會因小動物進入或長期不清洗、消毒而水質(zhì)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(zhuǎn)化成亞硝酸,瀝青涂襯會釋放出苯并(a)芘致癌物,應(yīng)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(qū)(micro Zones),導(dǎo)致發(fā)生氧化過程或腐蝕產(chǎn)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(chǎn)甲烷菌也有作用。管網(wǎng)水無余氯,特別是“死端”余氯消失,細菌性腐蝕最易發(fā)生,管垢或腐蝕產(chǎn)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(fù)管道后的污染檢查。
由于水中化學(xué)物質(zhì)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(zhì)而導(dǎo)致化學(xué)腐蝕。
一些 研究 者[1]對國內(nèi)34個主要城市資料的統(tǒng)計,地面水水廠出廠水水質(zhì)基本穩(wěn)定的占21%,腐蝕性的占50%,經(jīng)微結(jié)垢的占29%。地下水水廠出廠水基本穩(wěn)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(diào)查,出廠水平均濁度為1.3度,而管網(wǎng)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(shù)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(wǎng)水質(zhì)4項指標(biāo)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(wǎng)水的深入的研究,一些初步的統(tǒng)計數(shù)據(jù)[1]發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)水的揮發(fā)性酚、陰離子合成洗滌劑、硝酸鹽,這些生物可降解物質(zhì)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(fā)現(xiàn)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(jù)上海、天津等市定期測定管網(wǎng)粗糙系數(shù)統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)無防腐措施的管道輸水能力已降低了1/3以上。管道結(jié)垢,輸水水質(zhì)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(zhì)穩(wěn)定性,穩(wěn)定管網(wǎng)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(shè)、檢修和維護管理,建立管網(wǎng)水力學(xué)模型及水質(zhì)模型,設(shè)置管網(wǎng)水質(zhì)自動監(jiān)測儀器,將有助于水質(zhì)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(zhì)檢測問題
建設(shè)部組建了國家城市供水水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng),監(jiān)測網(wǎng)由國內(nèi)各地區(qū)水質(zhì)監(jiān)測站組成,受建設(shè)部委托,行使一定行政監(jiān)督職能。 目前 已建立了30個監(jiān)測站,并能按國家標(biāo)準(zhǔn)“產(chǎn)品質(zhì)量檢驗機構(gòu)計量認(rèn)證考核規(guī)范”(JJG1021-90)通過了國家級計量認(rèn)證,這對監(jiān)督各地供水水質(zhì),落實建設(shè)部2000年“目標(biāo)”將起到良好的作用,但是從當(dāng)前情況來看還存在下列問題:
①監(jiān)測站建立時以“生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”(GB5749-85)及“地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”(GB3838-88)檢測項目為依據(jù)進行計量認(rèn)證,并未包括“目標(biāo)”要求檢測的項目。為了滿足“目標(biāo)”88項的檢測要求,建設(shè)部有關(guān)部門正在研編所需檢測 方法 。實現(xiàn)檢測88項還需一個較長的過程。
②根據(jù)1990年調(diào)查統(tǒng)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(guān)有機物5項,放射性2項,銀1項共8項,委托有關(guān)單位檢測)。這一問題某些地方通過建立省級水質(zhì)監(jiān)測站解決了,未建省級監(jiān)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(jiān)測35項是不夠的,還應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w水污染情況增加檢測項目。例如,有造紙廠的城市應(yīng)檢測苯酚、氯酚、有機氯類化合物,有皮革加工行業(yè)的城市應(yīng)檢測苯、甲苯、有機氯等。
④各國家級監(jiān)測站都有良好的實驗室,備有常規(guī)儀器設(shè)備及 現(xiàn)代 化大型儀器,具備檢測水中各種常量、微量物質(zhì)的條件,又有一批專業(yè)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(fā)揮其潛力,在我國水源保護、水質(zhì)處理、水質(zhì)監(jiān)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(yè)2000年技術(shù)進步 發(fā)展 規(guī)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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