清华应急供水课题组详解贵州都柳江砷污染事件
事件背景
2007年12月初贵州省黔南布依族苗族自治州独山县某企业违法向都柳江排放含砷废水，导致下游村镇居民17人中毒。经环境监测部门和疾控中心检测，都柳江河水砷浓度大大超过相关水质标准要求。12月25日下游三都水族自治县被迫停止从都柳江取水。县城水厂改用尧人山备用水源，但产水量大大下降，从日常供水4000吨降至300吨。虽然黔南州、三都县采取了多项应急措施，包括从各县市调集消防水车从山区泉眼取水数百吨送至水厂和地势较高的居民区，但仍远远不能满足当地居民的基本生活需要。
都柳江砷污染事件地理位置图
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三都县停水后，贵州省、黔南州、三都县四处求援，但都没有肯定答复。经黔南州水利局杨海英总工（清华校友）联系，黔南州环保局杨波局长12月29日晚打电话向我校环境系张晓健教授求助。张老师在了解了当地情况后，立即组织课题组放弃元旦假期，进行相关调研并准备试验设备，做好赴现场应急准备。
此前张晓健教授及其课题组已经承担了松花江硝基苯污染事件、北江镉污染事件、无锡市饮用水危机等多起在国内外有重大影响的应急供水任务并取得成功；张晓健教授多次受到党和国家领导人表扬，被评为2007年绿色中国年度人物。在松花江污染事件后，环境系成立了以张晓健教授为首的课题组，与建设部城建司共同开展了“城市供水系统应急技术研究”课题研究，对饮用水相关水质标准中的所有污染物预先开展应急处理技术研究，其中就包括砷。
应急除砷技术原理
砷是一种公认的有毒致癌物质。我国自2007年7月1日实施的新国标《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）将饮用水中砷的标准限值从原国标的不超过0.05mg/L提高到不超过0.01mg/L。在《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中规定I、II、III类水体中砷含量不得超过0.05mg/L。此前，国内并没有应对突发性砷污染事件应急供水的成功案例。
对于处理含砷地表水的饮用水处理工艺主要是采用以投加适量铁盐混凝剂和氧化剂为核心的强化常规处理工艺。在水环境中，砷主要以三价和五价两种价态存在，其中三价砷的毒性比五价砷毒性更强（砒霜即为常见的三价砷物质），并难于去除。饮用水应急除砷的机理是先投加氧化剂将可能存在的三价砷氧化成五价砷，再投加适量铁盐混凝剂，形成氢氧化铁与五价砷的共沉淀物，并借助形成的矾花絮体对五价砷进行络合吸附，混凝除砷的pH值保持在6.5～8之间。含砷水源水经采用以上强化除砷工艺，过滤后出水可以满足新国标的要求。
课题组从2006年起已开展了应对突发性砷污染的饮用水应急处理试验，已经形成了有关的技术方案，但尚未经过水厂规模的实际运行检验。
应急供水课题组工作日程
1月2日6：00，张晓健教授和助手陈超博士、博士生李勇一行三人携带试验设备和便携式检测仪器从清华启程乘飞机赶赴现场。
1月2日16：00到达三都县现场后，立即了解情况，赴当地水厂进行调研，了解水厂的工艺和运行情况，落实现场试验的地点和条件。当晚9：00县里组织召开应急供水指挥小组会议，张老师介绍了应急除砷的基本原理，并提出了水厂工程改造方案。会后三都县政府、环保局、水利局、疾控中心等相关部门立即组织落实。
1月3日，第一批现场试验取得成功。在水源水浓度为0.086mg/L（超出饮用水标准7.6倍）的情况下，试验出水为0.005mg/L（饮用水标准限值的50％），初步确定了工艺参数。与此同时，现场改造工作紧张进行，包括更换进水管、加装电磁流量计、更换混凝剂、增加预氯化加氯点等。
1月4日，第二批现场试验取得成功。在水源水浓度为0.057mg/L（超出饮用水标准4.7倍）的情况下，参数试验出水为0.005mg/L（饮用水标准限值的30％）。当日下午现场改造工作基本完成，水厂从17：00开始进水，进行生产性试运行。
1月5日，继续完善水厂应急处理设备，并对处理后出水进行水质检测。
1月6日，经过州、县两级疾控中心1月5日和1月6日3次取样监测，在水源水含砷量仍然超标数倍的情况下，出水达到国家标准并有安全余量。三都县县委县政府宣布从1月6日15：00起县城恢复正常供水。困扰当地群众十多天的供水危机解除，应急除砷供水取得成功。贵州省、黔南州和三都县相关部门对课题组给予了高度评价。
领导指示
都柳江的砷污染和三都县的水危机事件引起了国家领导和各级政府部门的高度重视，作出了重要批示：
1月5日晚，曾培炎副总理批示，“请环保总局关注此事”。
1月6日晨，温家宝总理批示，“请环保总局协同贵州省政府，抓紧解决群众的生活饮水问题”。
1月6日，国家环保总局周生贤局长指示，“立即派工作组赴贵州，传达总理批示，共同研究应对措施”。
1月7日，环保总局工作组赶赴现场，对三都县恢复供水给予高度评价。同时张晓健教授也加入了工作组，参与对上游污染源控制和下游应急供水的指导工作。
目前当地污染物浓度已经降至地表水环境质量标准限值以下，水厂的应急除砷工艺仍在正常运行，出水水质满足标准，当地生产生活完全恢复正常。
后续工作
此次应急供水工作是应对突发性砷污染的城市应急供水国内首次成功案例。课题组通过努力，为当地解决了难题，为清华大学赢得了荣誉。之所以能够在很短时间内取得成功，是和课题组长期以来的积累和预先开展的研究工作分不开的。环境系对该项工作给予了高度重视，在人员、设备、监测方面给予了大力支持。
目前，该课题组承担的建设部计划项目“城市供水系统应急技术研究”已经基本完成，其成果涵盖了我国饮用水相关水质标准中的全部124项污染物指标，并已经获得了其中100项污染物的应急处理技术。对城市供水系统应急技术的研究工作已经正式列入国家十一五重大科技专项，将由清华大学负责，对于指导我国供水行业应对今后的突发性水源水污染事件，保障正常供水，维护社会稳定具有重要意义。（
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