城市供水水质问题
摘要：我国现行的“生活饮用水卫生标准”GB5749-85是1985年颁布执行的，随着我国 经济 的 发展 、生活污水、 工业 废水、农、副业污染的增加， 影响 了供水水质。为适应新的情况，GB5749-85正在修订上报审批中。
关键词：供水水质 污染
1 城市供水水质标准 问题
我国现行的“生活饮用水卫生标准”GB5749-85是1985年颁布执行的，随着我国经济的发展、生活污水、工业废水、农、副业污染的增加，影响了供水水质。为适应新的情况，GB5749-85正在修订上报审批中。
1993年国家建设部颁布的“城市供水行业2000年技术进步发展规划“中规定了2000年要达到的供水行业的水质目标(以下称“目标”)。“目标”按城市类型划分，供水量>10万m3/d和<10万m3/d的第三、四类城市自来水公司供水水质仍按GB5749-85的35项考核;第二类为供水量>50万m3/d的城市、省会城市或国家二级 企业 的自来水公司，按世界卫生组织(WHO)1984年的“饮用水水质准则”水质指标项目分类为框架，按国家环保局1989年通过的“水中优先控制污染物名单”提出增加考核水质指标16项，连同GB5749-85的35项共51项;第一类自来水公司为供水量>100万m3/d的直辖市、对外开放城市、重点 旅游 城市或国家一级企业的自来水公司，按1982年欧洲共同体(EC)的“水质指令”的水质指标分类为框架，依同样原则又较二类自来水公司增加考核水质指标37项，并增加Ames致突变试验，即共考核89项。表1为第一类自来水公司考核水质指标与1993年颁布的WHO修订过的“饮用水水质准则”指标数比较。
WHO1993年颁布的“水质准则”是世界各国制订国家水质标准的 参考 基础。各国应从所在地环境、 社会 、经济、文件条件等因素考虑取舍。
“目标”与“准则”比较有一定的相差，但都包括6类主要指标，特别是都包括了无机物、有机物中主要的污染物。“目标”列出而“准则”未列出的污染物指标有：酚类、多环芳烃类(苯并(a)芘除外)及几项细菌学指标，“目标”只列出有机磷、有机氯农药及其他。“准则”列出而“目标”未列出的指标有：苯系化合物、氯乙烯塑料的稳定剂和增塑剂等，“准则”列出的农药多，有些国内不生产、不使用，消毒副产物有23种，“准则”要求检测氯仿及氯代醋酸即可。从指标的限值来看二者也有不同，见表2。限值相同的指标未在表中列出，总的说来“目标”限值多数较“准则”低，即偏于安全，世界卫生组织[2]认为“凡符合准则指导值的水是安全的”，因而凡符合“目标”限值的饮水亦应是安全的。当前有一种误导：饮水越纯越好，用纯水(渗透水)代替饮用水。导致输入人体需要的常量元素如钾、钠、钙、镁等以及微量元素如锌、硒、碘、钴、氟、铜、磷、铝、氯、铁、锰等的大量减少，将影响人体健康。另一种误导是将用为饮料的矿泉水(特别是矿化度高的)代替生活饮用水，也是不可取的。
| 水质指标 |
国标 GB5740-85 |
建设部水质目标一类水司 | WHO1993年水质准则 | 备注 |
| 1.细菌学指标 | 2(2) | 5(5) | 2(2) |
1.括号内为有限值或指导值的指标数 2.建设部目标中凡加注聚丙烯酰胺的单位要测丙烯酰胺 |
| 2.无机物（包括感官） | 23(23) | 40(38) | 36(17) | |
|
3.有机物 氯代烷烃 芳烃 氯代苯 其他有机物 |
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.农药 | 2(2) | 8(8) | 36(38) | |
|
5.消毒剂及消毒副产物 消毒剂 副产物 |
1(1) 1(1) |
1(1) 5(5) |
5(2) 23(15) |
|
| 6.放射性 | 2(2) | 2(2) | 2(2) | |
| 共计 | 35(35) | 88(85) | 135(98) |
|
指标 |
建设部水质目标一类水司(mg/L) |
WHO1993水质准则(mg/L) |
指 标 |
建设部水质目标一类水司(μg/L) |
WHO1993水质准则(μg/L) |
|
硝酸盐氮 |
20 |
11.3 |
氯仿 |
60 |
200 |
|
亚硝酸盐氮 |
0.03 |
0.91 |
四氟化碳 |
3 |
2 |
|
氟化物 |
1.0 |
1.5 |
DDT |
1 |
2 |
|
锌 |
1.0 |
3.0 |
苯并(a)芘 |
0.01 |
0.8 |
|
氨 |
0.54 |
1.5 |
有机氯(总量) |
1 |
|
|
钡 |
1 |
0.7 |
1,2－二氯乙烷 |
30 |
|
|
硼 |
1 |
0.3 |
1,1一二氯乙烯 |
50 |
|
|
镍 |
0.05 |
0.02 |
四氯乙烯 |
40 |
|
|
锑 |
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 |
|
|
镉 |
0.01 |
0.003 |
1,1,2－三氯乙烷 | ||
|
铅 |
0.05 |
0.01 |
1,1,2,2－四氯乙烷 |
2 水源污染问题
我国七大水系和内陆河流110个重点河段，符合地面水环境质量标准1、2类的占32%，3类的占29%，属于4、5类的占39%。长江、黄河、珠江部份河段污染严重，淮河、松花江、辽河流域水污染严重。城市地面水的136条流经城市的河流中，3、4、5及超5类的共有118条，太湖、巢湖、滇池富营养化。城市地下水超采或海水入侵现象日益突出。由于水源污染给城市给水水质处理带来了极大的困难，其具体表现为：
①处理后水质感官性指标不良，色度高、有异味、臭，这固然与水中氨氮、过锰酸盐指数高有关。另一方面也与水中溶解氧低下有关。富营养化的湖泊水，藻类繁殖，产生土味素(geosmin)及二甲基异茨醇(2-MIB)等物质。藻类还产生致病、致癌毒素[2]。
②由于氨氮的存在，降低加氯的消毒作用，造成过滤除锰困难，另一方面生成氯胺(NH2CI) 致突变物[2]。若采用折点加氯消毒、加氯量大，造成消毒后水中的TTHMs及其他消毒副产物的增加，其中有致突变物、致癌物，特别是MX及E-MX在毫微克/升(ng/L)数量级即具致突变性。
③源水中有毒害物及三致物质难以去除，常规水处理工艺只能去除分子量在10000道尔顿以上的物质，对于1000～10000的化合物只能去除20～30%，对于500～1000分子量的物质基本上不能去除。水中三致物的分子量大多在500以下，常规工艺去除困难，其他有毒有机、无机物的情况也差不多。
④有些污染物 目前 还难以检测，富营养湖泊水中藻类繁殖，产生三类藻毒素[2]：肝毒素(heptotoxins)、神经毒素(neruotoxins)和酯多糖毒素(lipopolysaccharides)，目前尚缺少检测 方法 及水中容许浓度的限量。因之，尚未见通过水处理去除藻毒素情况的报导。
⑤管网水水质不稳定。水质污染造成混凝剂、消毒剂剂量增加，降低了水的pH值，增加了水的不稳定性;其次有机物污染导致管网水可生化的有机碳(BDOC)或可同化性有机碳(AOC)浓度增加，细菌易于繁殖滋生，腐蚀管道，恶化水质。
处理污染原水成为当前水处理工作者需要解决的课题。首先要强化常规处理工艺，优化水处理工艺的技术参数;有必要时增加化学的、物 理学 的或生物化学的预处理;在常规滤池前或后增加活性炭过滤或臭氧活性炭过滤，已经证明对去除有机污染物、降低Ames致突变试验的致突变率MR值是很有效的。根本解决还是要靠贯彻落实环境保护法、水污染防治法。
3 管网水水质 问题
城市管网与其输送的水构成一个复杂的化学、生物化学反应系统。管网在水压降低时，会因抽吸作用吸入含有氨及可同化性有机碳(AOC>0.25mg/L);而余氨不足时，有害细菌及微生物会繁殖;地下水库会因渗入地面水或地下水而污染;管道检修会造成管网污染;屋顶水箱会因小动物进入或长期不清洗、消毒而水质恶化;pH值<6.5、硬度<50mg/L的水，对铜有腐蚀作用;二氧化碳>50mg/L，溶解氧和硬度高的地下水会使铜腐蚀成麻面;铅在我国只用于管道接头，低PH值及低碱度的水对铅的溶解力最强;水泥砂浆管道涂衬会NH3污染，NH3会在管道中转化成亚硝酸，沥青涂衬会释放出苯并(a)芘致癌物，应禁止使用。
微生物在管道中形成低pH值或者高浓度腐蚀性离子的微区(micro Zones)，导致发生氧化过程或腐蚀产物的去除及保护膜的脱落，硫酸盐还原菌及铁细菌在腐蚀中作用较大，硝酸还原菌及产甲烷菌也有作用。管网水无余氯，特别是“死端”余氯消失，细菌性腐蚀最易发生，管垢或腐蚀产物多的地方问题较多。异型链球菌耐干燥，往往用于检查新排管道或修复管道后的污染检查。
由于水中化学物质的组成有时会呈腐蚀性，有时会呈沉积性;或者由于管材金属与管材中的杂质而导致化学腐蚀。
一些 研究 者[1]对国内34个主要城市资料的统计，地面水水厂出厂水水质基本稳定的占21%，腐蚀性的占50%，经微结垢的占29%。地下水水厂出厂水基本稳定的约占50%，有腐蚀性的占30%，轻微腐蚀性的占20%。对占全国总供水量42.44%的36个城市调查，出厂水平均浊度为1.3度，而管网水增加到1.6度;色度由5.2度增加到6.7度;铁由0.09mg/L增加到0.11mg/L;细菌总数由6.6cfu/mL增加到29.2cfu/mL。尽管如此，表3表明全国自来水公司管网水质4项指标的合格率还是较高的，但也反映了一些日供水几千或几万m3自来水公司合格率较低的情况。我们还缺少对管网水的深入的研究，一些初步的统计数据[1]发现管网水的挥发性酚、阴离子合成洗涤剂、硝酸盐，这些生物可降解物质较出厂水分别降低了29～38%、12～33%、7～62%，可能为涂层释出的苯并(a)芘增加了50～180%。某城市发现管垢厚达16～20mm，赤色、有腥味，含16种金属元素，检出铁细菌、埃希氏大肠杆菌等6种微生物。根据上海、天津等市定期测定管网粗糙系数统计，发现无防腐措施的管道输水能力已降低了1/3以上。管道结垢，输水水质恶化，管道输水能力下降已成为一个需要解决的问题。为此，要提高出厂水的水质稳定性，稳定管网水中的余氯，降低水中的可生化或可同化的有机碳和氨浓度，做好管道防护，选用新管材，加强管道埋设、检修和维护管理，建立管网水力学模型及水质模型，设置管网水质自动监测仪器，将有助于水质管理。
|
年 份 |
浊 度 |
余 氯 |
细 菌 |
大肠菌群 |
||||||||
|
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水质检测问题
建设部组建了国家城市供水水质监测网，监测网由国内各地区水质监测站组成，受建设部委托，行使一定行政监督职能。 目前 已建立了30个监测站，并能按国家标准“产品质量检验机构计量认证考核规范”(JJG1021-90)通过了国家级计量认证，这对监督各地供水水质，落实建设部2000年“目标”将起到良好的作用，但是从当前情况来看还存在下列问题：
①监测站建立时以“生活饮用水卫生标准”(GB5749-85)及“地面水环境质量标准”(GB3838-88)检测项目为依据进行计量认证，并未包括“目标”要求检测的项目。为了满足“目标”88项的检测要求，建设部有关部门正在研编所需检测 方法 。实现检测88项还需一个较长的过程。
②根据1990年调查统计，三、四类自来水公司都不能独立完成GB5749-85要求检测的35项，四类自来水公司要能检测27项(即GB5749-85中有关有机物5项，放射性2项，银1项共8项，委托有关单位检测)。这一问题某些地方通过建立省级水质监测站解决了，未建省级监测站的地方恐未能解决。
③由于我国源水污染的情况，三、四类自来水公司仅仅监测35项是不够的，还应结合当地具体水污染情况增加检测项目。例如，有造纸厂的城市应检测苯酚、氯酚、有机氯类化合物，有皮革加工行业的城市应检测苯、甲苯、有机氯等。
④各国家级监测站都有良好的实验室，备有常规仪器设备及 现代 化大型仪器，具备检测水中各种常量、微量物质的条件，又有一批专业检验人员，在几年的工作中已做出了一定的成绩。但是，如何发挥其潜力，在我国水源保护、水质处理、水质监督方面做出更大的贡献是值得探讨的。
5 参考 文献
1. 汪光焘主编“城市供水行业2000年技术进步 发展 规划”.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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