本文摘要:摘要:【目的】體現上海市《生活飲用水水質標準》(DB31/T10912018)與國內外水質標準的差異,同時結合新地標實施后的運行情況,促進集中式供水單位開展水處理工藝改造。【方法】將新地標在指標數量、消毒劑及其副產物指標、新增指標和提標指標與國內外水質標
摘要:【目的】體現上海市《生活飲用水水質標準》(DB31/T1091—2018)與國內外水質標準的差異,同時結合新地標實施后的運行情況,促進集中式供水單位開展水處理工藝改造!痉椒ā繉⑿碌貥嗽谥笜藬盗、消毒劑及其副產物指標、新增指標和提標指標與國內外水質標準進行比較,研究調查上海市浦東新區水廠在地標實施前后的水質關鍵指標狀況!窘Y果】新地標從國標106項增加至111項,其中常規指標由42項增至49項,非常規指標由64項減至62項;其中,新增常規指標7項,并對17項常規指標限量值進行了提升。對在新地標實施前(2017年)與實施后(2019年)浦東新區全部水廠的水質監測數據分析發現,細菌總數(Z=-2.772,P<0.01)、四氯化碳(Z=-5.570,P<0.01)、三氯甲烷(Z=-5.685,P<0.01),渾濁度(Z=-4.168,P<0.01)、溶解性總固體(Z=-7.061,P<0.01)、總硬度(Z=-2.338,P<0.05),耗氧量(Z=-2.580,P<0.05)、陰離子合成洗滌劑(Z=-2.162,P<0.05)、總氯(Z=-2.826,P<0.01),兩組之間差異有統計學意義,其余指標差異無統計學意義!窘Y論】新地標實施參考國內外飲用水標準,趨向高標準嚴要求,對集中式供水單位供水水質有所提升,但尚需對集中式供水單位開展深度處理工藝改造,以期進一步優化水質。
關鍵詞:飲用水;國內外水質標準;上海;深度處理
上海以GB5749—2006《生活飲用水衛生標準》[1](簡稱:國標)為基礎,依據本地區水質狀況,以適應建設卓越全球城市和社會主義現代化國際大都市的戰略發展需求,對標國際先進的飲用水水質標準制定了上海市《生活飲用水水質標準》(DB31/T1091—2018)(簡稱:新地標)[2],并于2018年10月1日開始實施。
飲用水論文范例:生活飲用水水質檢測的重要性分析
該標準參考了當前全球的主要飲用水水質標準,包括:2011年世界衛生組織(WHO)《飲用水水質指南》(第四版)[3]、美國2018年《國家飲用水水質標準》[4]、歐盟《飲用水水質指令(98/83/EC)》[5]、《日本水質基準項目與基準值》、《GB3838地表水環境質量標準》等。新地標在現有國標基礎上,增加了5項指標,同時對40項指標的限量值進行了修訂。本文著重將新地標與國內外飲用水水質標準進行比較。以此同時,監測浦東新區水廠在新地標實施前后的水質情況并進行對比,對地標在實施后對集中式供水單位水處理工藝的影響以及涉水產品相關評價指標進行分析思考。
1對象與方法
1.1文獻檢索
檢索WHO、美國、歐盟的飲用水水質標準,將國際標準與上,F狀水質情況進行參照新地標與國內外指標的比較,以及相關文獻材料。
1.2研究對象
采集轄區內全部集中式供水單位新地標實施前(2017年)與新地標實施后(2019年)的每月水質檢測數據,按照常規指標提表項目中通用的鎘、鐵、錳、溶解性總固體、總硬度、汞、陰離子合成洗滌劑、菌落總數、色度、渾濁度、耗氧量、總氯、三氯甲烷和四氯化碳(作三鹵甲烷替代標記物)共14項,開展水質分析。水樣采集和檢測按照《生活飲用水標準檢驗方法》(GB/T5750—2006)。
1.3統計學分析
采用SPSS22.0進行統計分析,通過Mann-WhitneyU檢驗分析。檢驗水準α=0.05。
2結果
2.1指標數量的比較
新地標從國標106項增加至111項。其中,增加了5項指標(常規指標49項,非常規指標62項),修訂限值40項;其中,新增常規指標7項,并對17項常規指標限量值進行了提升;新增非常規指標4項,對原有23項非常規指標進行升級;新增水質參考指標3項[6]。新地標對WHO、美國、歐盟的飲用水水質標準,將國際標準與上,F狀水質情況進行參照,從而實現新地標和國際先進水質標準的全面接軌[7]。
2.2消毒劑及其副產物指標的比較
比較新地標中部分消毒劑及其副產物指標,新地標中出廠水總氯和游離氯的最低限值與國標持平或高于國標要求,并在降低出廠水消毒劑最高限值的同時,保證管網末梢中消毒劑最低限值的不變。與此同時,新地標嚴格控制消毒副產物含量,將消毒副產物三鹵甲烷總量、溴酸鹽、甲醛、三氯甲烷、三氯乙醛、鹵代氰(氯化氰)、鹵代乙酸(二氯乙酸、三氯乙酸等)、2,4,6-三氯酚的限值提升至國標限值的一半,以減少消毒副產物對人體健康的潛在危害。見表2。
2.3新增指標與國內外指標限值的比較
在新地標中,水質指標由國標中的106項增至111項,其中常規指標由42項增至49項,非常規指標由64項減至62項。新地標將國標非常規指標中的銻、一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷、三溴甲烷、三鹵甲烷、氨氮,以及國標附錄A指標中的亞硝酸鹽氮,總共7項指標增加至常規指標;將國標附錄A中的2-甲基異莰醇、土臭素、總有機碳(TOC)以及新增的N-二甲基亞硝胺(NDMA)共4項指標增加至非常規指標。
2.4提標常規指標與國內外指標限值的比較
新地標將常規指標中的鎘、亞硝酸鹽氮、鐵、錳、溶解性總固體、總硬度、汞、陰離子合成洗滌劑、三鹵甲烷、溴酸鹽、甲醛、菌落總數、色度、渾濁度、耗氧量、總氯、游離氯17項進行提標。新地標將非常規指標中的23項進行提標,其中18項有機物和無機物指標是按照國內外最嚴標準要求制定的限值。樂果、氯乙烯參照世界衛生組織水質準則,1,2-二氯乙烷、丙烯酰胺、環氧氯丙烷、苯參照歐盟水質指令,二氯甲烷、1,1,1-三氯乙烷、五氯酚、林丹、1,1-二氯乙烯、1,2-二氯苯、1,4-二氯苯、三氯乙烷、四氯乙烯、鄰苯二甲酸二酯、氯苯參照美國水質標準,總有機碳則是參考日本水質基準,對接先進國際最新水質標準,提高限值要求。
3討論
飲用水消毒副產物對人體健康存在潛在風險。消毒副產物中最主要的兩大類為三鹵甲烷和鹵乙酸。三鹵甲烷作為氯化消毒副產物,有多種研究表明,其與動物體的癌癥、畸形與遺傳疾病密切相關[9],可能會對人體的肝、腎、神經系統等造成損傷,日常飲用水中三鹵甲烷與低出生體重、自發性流產、生長發育遲滯、神經管缺損、唇腭裂等先天性畸形均有不同程度的相關關系,提示三鹵甲烷對人類的健康具有潛在的發育毒性[10]。鹵乙酸具有潛在致癌、致突變性以及生殖發育毒性[11]。
此外,N-二甲基亞硝胺(NDMA)作為新型消毒副產物,已經被證實屬于極端致癌類物質[12],與氯化消毒副產物相比,亞硝胺類消毒副產物的致癌性更加顯著且它們發生于水處理末端過程,對人們有很大的威脅[13]。三氯乙醛在水中的含量僅次于三鹵甲烷和鹵乙酸,也具有一定的基因毒性和致癌性[14]。
因此,從人體健康的角度出發,制定嚴格的水質標準以控制消毒副產物含量具有重要意義,能夠在確保微生物安全的同時,也保障飲用水化學安全性。上海地處長江和黃浦江下游,受上游水環境的影響較大,經過近30年的努力,上海的水源地已從開放性水源變化為單一功能的水庫型水源,原水水質和穩定性大幅提升[15]。
目前,上海原水供應有青草沙水庫、陳行水庫、東風西沙水庫、金澤水庫四大水庫及黃浦江上游水源地。長江源頭水質優于黃浦江源頭水質,但在對黃浦江原水實施深度處理后,以長江為原水的水庫,問題開始凸顯,如水體總氮、總磷含量較高,易導致有機物和藻類的增殖。以青草沙水庫為例,有研究表明,水源青草沙水庫存在總氮超標的問題,指標值最高達4.4mg/L[16];青草沙原水pH相對較高(8~8.9),平均8.4[17],水源水的pH值、溫度等會影響消毒副產物的生成量,原水pH值的升高可以增加三鹵甲烷的生成[10]。
原水水體的富營養化,導致水庫存在季節性藻類問題,藻類在新陳代謝過程中產生致臭物質。微生物代謝物2-甲基異莰醇、土臭素作為常見的飲用水致嗅物質[18],由于2-甲基異莰醇嗅味閾值極低,且混凝、沉淀及過濾等常規處理工藝對其去除效果有限[19]。而且長江水源的水庫中多為溶解性小分子有機物,采用加氯消毒的常規水處理工藝可能會使出水中小分子有機物含量增加。 按新地標評價,新地標實施前(2017年)有5份樣品“汞”指標超標。分析原因是國標中規定汞指標的限值為0.001mg/L,而新地標中汞指標的限值0.0001mg/L,相差10倍。
新地標評價標準更趨于嚴格,新地標實施后,“汞”指標全部達標。對新地標實施前后水質狀況的對比分析,從微生物、消毒副產物、理化指標均得到明顯降低,水質檢測結果差異具有統計學意義。由此可見,新地標的頒布實施對于集中式供水單位加強水質質控,改進水處理工藝均有一定成效,具有提升水質的作用。盡管新地標實施以后,水廠通過精細管控水處理工藝,水質有所提升,但常規制水工藝依然存在巨大壓力,需要深度處理工藝改造,才能真正優化水質。例如,微生物指標和總氯指標要求進一步趨嚴,則需要提高消毒劑的投入劑量;與之對應則消毒副產物的含量也會相應增加;而新地標中消毒副產物指標的限值基本是國標限值的1/2。
采用常規處理工藝的浦東新區某水廠,在消毒副產物問題上進行研究發現,為有效去除青草沙水庫中的藻類,在原水頭部投加次氯酸鈉,導致進廠原水的三鹵甲烷總比值已經達到0.15左右,如果生產過程中的加氯工藝控制不當,易造成出廠水三鹵甲烷總比值超過0.5的標準值[20]。因此,為達到上海市新地標的標準要求,各供水單位在現有常規制水工藝的基礎上,需要開展深度處理工藝改造等方式,提升水質處理能力。針對長江下游地區淺庫型原水,深度處理工藝具有更高的工藝適應性[21]。有研究認為,為提高供水水質的保障率,全面實施長江水源水廠的深度處理是勢在必行的,而進一步完善和提高黃浦江水源水廠深度處理也是必要的[22]。
因此,有效控制微生物、消毒副產物和有機物含量需要集中式供水單位進行更為精細化的管理或在制水工藝上尋求突破,例如深度處理工藝或優化投加二氧化碳解決原水pH增高問題[23],活性炭技術能有效去除原水季節性藻類問題引起的水質嗅味,臭氧能夠將大分子有機物氧化成小分子有機物,有利于活性炭對有機物的吸附,對有機物的去除效果明顯[24]。
目前,在國內已經進行深度處理的供水單位大多采用常規處理與臭氧活性炭深度處理形結合的工藝流程,能對水中有機物和氨氮能有效去除,而且可延長活性炭再生周期,處理后進一步提升水質狀況,根據工程應用的實踐經驗,無論采用哪種工藝類型,其工藝處理效果顯著,出水水質均優于《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)[25],除此之外,還有其它水處理工藝的組合技術也取得了很好的凈水效果,如臭氧結合紫外線消毒技術、活性炭結合膜技術等。
參考文獻
[1]GB5749—2006生活飲用水衛生標準[S].北京:中國標準出版社,2007.
[2]DB31/T1091-2018生活飲用水水質標準[S].北京:中國標準出版社,2019.
[3]世界衛生組織.飲用水水質準則[M].上海:上海交通大學出版社,2014.
[4]OfficeofWaterU.S.EnvironmentalProtectionAgency.2018EditionoftheDrinkingkWaterStandardsandHealthAdvisories[EB/OL].(2018-03)[2020-08-22].https://www.epa.gov/sites/production/files/2018-03/documents/dwtable2018.pdf.
[5]EuropeanCommission.CouncilDirective98/83/ECof3November1998onthequalityofwaterintendedforhumanconsumption[EB/OL].(1998-11-03)[2020-08-22].https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:31998L0083&from=EN.
作者:王卓,吳靜宇
轉載請注明來自發表學術論文網:http://www.bj-ticket.cn/nylw/27155.html