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姜海英
中國檢驗(yàn)認(rèn)證集團(tuán)山東有限公司
摘要：水的安全影響著食品的品質(zhì)，作為人類生存的命脈直接影響著人的健康和安全。本文概述從飲用水的安全性、治理、標(biāo)準(zhǔn)制定、監(jiān)測到安全防護(hù)等全方位對(duì)水的安全性進(jìn)行詮釋，水的安全性關(guān)乎每個(gè)人，也受制于企業(yè)、政府和全民的共同作用。
主題詞：水 安全
一、水源的安全性亟待解決
我國目前主要采用地表水和地下水為生產(chǎn)水源。其中廣泛采用江、河、湖泊、水庫為主的地表水主要來源于雨、雪的匯合，由于近代工業(yè)和農(nóng)業(yè)的發(fā)展，地表水容易受到非自然界的污染。
我國飲用水源污染形勢也非常嚴(yán)峻。根據(jù)近年頒布的《中國環(huán)境狀況公報(bào)》，我國七大河流水系中滿足地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)的斷面僅占總斷面的30—40％左右，而幾乎喪失了水體所有功能的劣V類水?dāng)嗝婢尤徽嫉?0．40％。同時(shí)，在太湖、巢湖、滇池等28個(gè)國家重點(diǎn)監(jiān)控湖泊中，超過六成的湖泊水質(zhì)處于五類和劣五類的水平。另外，我國地下水高濃度砷、氟暴露的人口也分別達(dá)到1236萬人和7800萬人，嚴(yán)重影響著部分地區(qū)居民的身體健康。
近年來，我國突發(fā)性飲用水水源污染事件進(jìn)入高發(fā)期。2005年，吉林石化分公司雙苯廠爆炸造成松花江重大水環(huán)境污染事件，為了防止硝基苯進(jìn)入供水管網(wǎng)，哈爾濱市被迫停水4天，沿岸數(shù)百萬居民的生產(chǎn)和生活受到嚴(yán)重影響。2007年5月底，無錫市城區(qū)出現(xiàn)大范圍自來水發(fā)臭的問題，自來水不僅無法飲用，連洗澡甚至洗手都無法使用，引起了社會(huì)不安。隨后，巢湖、滇池等湖泊水庫相繼出現(xiàn)藍(lán)藻水華暴發(fā)現(xiàn)象，湖庫型水源地藻類爆發(fā)以及隨之而來的嗅味、藻毒素等水質(zhì)問題受到前所未有的關(guān)注。
近日媒體報(bào)道“云南曲靖陸良化工實(shí)業(yè)有限公司5000多噸工業(yè)廢料鉻渣非法傾倒導(dǎo)致污染”引發(fā)關(guān)注。村內(nèi)每年都至少有6至7人死于癌癥。興隆村已經(jīng)成為遠(yuǎn)近聞名的“死亡村”。村民懷疑這和附近的化工廠污染有關(guān)。而此前，有媒體爆料稱這些鉻渣會(huì)所形成的部分廢水可能會(huì)污染南盤江。南盤江為珠江正源，珠江發(fā)源于曲靖，于廣州附近的磨刀門注入南海。
渤海是中國唯一的內(nèi)海，黃河、遼河、海河三大水系40多條河流，攜帶著GDP洶涌增長伴生的高污染，在過去30多年里不停注入渤海。渤海已成為一個(gè)垃圾桶，1/5以上海水被污染。2010年帶入渤海的污染物中，共有11.3萬噸COD(化學(xué)需氧量，是衡量水體有機(jī)污染程度的一項(xiàng)重要指標(biāo))、252噸氨氮、128噸總磷、500噸石油類污染物、655噸重金屬和5噸砷。渤海正在日漸荒漠化。所謂海洋荒漠化，是指海洋生態(tài)環(huán)境被基本破壞，大部分生物消失甚至沒有生物，相當(dāng)于死海。當(dāng)?shù)貪O民稱，渤海目前已經(jīng)沒有多少魚可捕了。自2011年6月4日事故伊始，已持續(xù)兩月之久的渤海蓬萊19－3油田溢油事件仍在持續(xù)。
近年來相繼發(fā)生了一些突發(fā)性重大水污染事件，對(duì)現(xiàn)行供水技術(shù)體系提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，引起政府、科學(xué)界、企業(yè)界與社會(huì)各階層的高度關(guān)注。總體來說，我國飲用水水質(zhì)問題越來越復(fù)雜，而多數(shù)水廠仍然采用傳統(tǒng)的方法和工藝進(jìn)行飲用水的生產(chǎn)和供應(yīng)，水源水質(zhì)惡化與供水技術(shù)之間的矛盾愈顯突出。在這種情況下，我國迫切需要采取有力措施，積極應(yīng)對(duì)飲用水水源污染，建立從水源到水廠直至管網(wǎng)的多級(jí)屏障，保障消費(fèi)者的身體健康，維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定。
二、飲用水標(biāo)準(zhǔn)的制定
世界有很多國家不同的飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。而最具有代表性和權(quán)威性的是世界衛(wèi)生組織（WHO）水質(zhì)準(zhǔn)則，它是世界各國制定本國飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)和依據(jù)。另外，還有比較有影響的歐共體飲水指令(EC Directive)和美國安全飲用水法案(Safe Dringking Water Act )。
WHO于1992年9月在日內(nèi)瓦舉行會(huì)議，討論修改1984年版《準(zhǔn)則》，經(jīng)過35個(gè)國家200多位專家的討論，提出了《飲用水水質(zhì)指南第2版》 （Guidelines for Drinking Water Quality , 2nd Ed），已于1993年頒布實(shí)施。該版包括了與健康有關(guān)的水質(zhì)指標(biāo)135項(xiàng)，其中微生物學(xué)指標(biāo)2項(xiàng)，化學(xué)物質(zhì)指標(biāo)131項(xiàng)，（無機(jī)物36項(xiàng)，有機(jī)物31項(xiàng)，農(nóng)藥6項(xiàng)，消毒劑及其副產(chǎn)物28項(xiàng)），放射性2項(xiàng)，有些指標(biāo)暫未提出指導(dǎo)值，有指導(dǎo)值的指標(biāo)共98項(xiàng)，135項(xiàng)指標(biāo)中由于感官可能引發(fā)消費(fèi)者不滿的指標(biāo)31項(xiàng)。這次修訂中的主要指導(dǎo)思想為：
控制微生物的污染是極端重要的。消毒副產(chǎn)物對(duì)健康有潛在的危險(xiǎn)性，但較之消毒不完善對(duì)健康的風(fēng)險(xiǎn)要小得多。符合《準(zhǔn)則》指導(dǎo)值的飲用水就是安全的飲用水（Safe Water）。短時(shí)間水質(zhì)指標(biāo)檢測值超過指導(dǎo)值并不意味著此種飲用水不適宜飲用。
在制定化學(xué)物質(zhì)指導(dǎo)值時(shí)，既要考慮直接飲用部分，也要考慮沐浴或淋浴時(shí)皮膚接觸或易揮發(fā)性物質(zhì)通過呼吸攝入部分。
世界衛(wèi)生組織(WHO)2004年9月公布的第三版《飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則》明確提出安全飲用水的概念，同時(shí)十分關(guān)注飲用水水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)管理。與此同時(shí)，美國、日本等國在同期相應(yīng)地推出了本國的新飲用水標(biāo)準(zhǔn)。其中《美國飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》制定的國家一級(jí)飲用水規(guī)程（NPDWRs或一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)），是法定強(qiáng)制性的標(biāo)準(zhǔn)，它適用于公用給水系統(tǒng)。一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限制了那些有害公眾健康的及已知的或在公用給水系統(tǒng)中出現(xiàn)的有害污染物濃度，從而保護(hù)飲用水水質(zhì)。污染物劃分為：無機(jī)物，有機(jī)物，放射性核素及微生物。國家二級(jí)飲用水規(guī)程（NSDWRs或二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)），為非強(qiáng)制性準(zhǔn)則，用于控制水中對(duì)美容（皮膚，牙齒變色），或?qū)Ω泄伲ㄈ缧�，味，色度，）有影響的污染物濃度。美國環(huán)保局（EPA）為給水系統(tǒng)推薦二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)但沒有規(guī)定必須遵守，然而，各州可選擇性采納，作為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。
我國于2006年12月29日也頒布了新的生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范并于2007年7月1日開始實(shí)施。新的國標(biāo)在很大程度上參考借鑒了WHO的水質(zhì)準(zhǔn)則，檢測項(xiàng)目由35項(xiàng)增至106項(xiàng)，大幅增加了微量有機(jī)物、消毒副產(chǎn)物等毒理性指標(biāo)。
三、水質(zhì)的監(jiān)測
飲用水水質(zhì)安全是一個(gè)從供水水源地，到水廠，再到輸配管網(wǎng)，直至用戶水龍頭的系統(tǒng)工程。對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行快速、精確、連續(xù)的全流程在線監(jiān)測，是提高工藝運(yùn)行管理水平，應(yīng)對(duì)應(yīng)急交發(fā)事故，節(jié)能降耗，最終為飲用水。
3.1水源地監(jiān)測：及時(shí)了解原水水質(zhì)變化情況，并以此調(diào)整水廠工藝運(yùn)行參數(shù)，在有突發(fā)事件時(shí)提供預(yù)警，以啟動(dòng)突發(fā)事件應(yīng)急反應(yīng)機(jī)制；為了維護(hù)水廠的運(yùn)行，提高和保證供水水質(zhì)，城市供水廠的地表飲用水水源必須符合現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》和《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于水源水的規(guī)定。應(yīng)結(jié)合各地區(qū)的水源水質(zhì)特點(diǎn)，進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測。
3.2進(jìn)廠水監(jiān)測：城鎮(zhèn)供水企業(yè)應(yīng)根據(jù)國家環(huán)保部頒布的《水質(zhì)自動(dòng)分析儀技術(shù)要求》規(guī)定，以及現(xiàn)在中國飲用水水源的水質(zhì)特點(diǎn)，應(yīng)該對(duì)常規(guī)五參數(shù)pH、電導(dǎo)率、濁度、溶解氧、溫度及鐵／錳、氨氮、總磷、總氮、CODMn或TOC等參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測。如水源地有鹽潮影響的可能，需配置海水濃度分析儀(氯離子)；如水源地為湖泊、水庫等有藻類污染風(fēng)險(xiǎn)的，需配置藍(lán)綠藻／葉綠素分析儀。
3.3預(yù)處理工藝監(jiān)測。對(duì)于常規(guī)水處理工藝難以去除的污染物：氨氮、藻類、溶解性微量有機(jī)污染物、消毒副產(chǎn)物的前體物，需要在常規(guī)工藝前，增加預(yù)處理工藝。預(yù)處理的目的主要是去除常規(guī)處理所難以去除的污染物，或者是改變這些污染物的性質(zhì)，使其能夠通過后續(xù)處理得到有效的去處。
對(duì)預(yù)處理工藝的在線水質(zhì)監(jiān)測重點(diǎn)是：
對(duì)氨氮及CODMn或TOC、UV254進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測生物預(yù)處理工藝對(duì)氨氮及有機(jī)污染物的去處效果；對(duì)有曝氣工藝的生物預(yù)處理工藝，應(yīng)進(jìn)行溶解氧監(jiān)測，監(jiān)控生物處理工況，精確控制曝氣量。在此應(yīng)用中，建議采用熒光法溶解氧分析儀，以避免由于膜頭污染造成的測量數(shù)據(jù)的衰減；對(duì)化學(xué)氧化預(yù)處理進(jìn)行化學(xué)藥品投加的劑量監(jiān)測，精確控制化學(xué)品投加量。
建議配置的在線儀表：氨氮及CODMn或TOC、UV254分析儀；溶解氧分析儀；pH計(jì)；溫度計(jì)；濁度儀；余氯／總氯，二氧化氯或臭氧分析儀，考慮到儀表響應(yīng)速度的要求，建議采用電極法的分析儀。
3.4 混凝沉淀工藝監(jiān)測
混凝沉淀工藝包括：投藥、混合、絮凝及沉淀四個(gè)過程。功能是通過投加混凝劑和助凝劑，使水中的污染物膠體顆粒失去穩(wěn)定性，然后脫穩(wěn)的膠體顆粒在絮凝池中因相互碰撞而結(jié)合，最后生成有一定大小、密度和強(qiáng)度的絮凝體(俗稱“礬花”)，可以在沉淀和后續(xù)過濾工藝段中去除�；炷恋砉に嚩卧诰�監(jiān)測的重點(diǎn)及最主要目的是：通過對(duì)混合池進(jìn)水濁度，pH及流量作為混凝劑投加的前饋控制參數(shù)，沉淀池前水中懸浮顆�；蛐跄w形態(tài)作為混凝劑投加的中間控制參數(shù)，沉淀池出水的濁度作為反饋控制參數(shù)，對(duì)混凝劑及助凝劑的投加量進(jìn)行控制，并監(jiān)控混凝沉淀運(yùn)行效果；
通過對(duì)水中影響混凝沉淀效果的重要指標(biāo)pH及堿度的在線監(jiān)測，調(diào)節(jié)pH或堿度值，以達(dá)到最佳混凝效果的目的；通過污泥濃度／泥水界面的監(jiān)測，控制優(yōu)化周期，保證沉淀池／澄清池穩(wěn)定的運(yùn)行效果。
建議配置的在線儀表：
濁度儀，由于在此工藝過程中水中懸浮顆多，建議采用探頭浸入式的濁度儀；流動(dòng)電流(SCD)；絮凝體成像儀；pH計(jì)；堿度計(jì)；污泥濃度／泥水界面儀。
3.5污泥處理工藝監(jiān)測
自來水廠的污水和污泥主要來源于沉淀池的氫氧化物沉淀、石灰軟化和除鐵除錳工藝中的沉淀污泥，以及濾池沖洗水，主要是無機(jī)污泥，其懸浮物濃度已經(jīng)大大超過國家標(biāo)準(zhǔn)，若直接排入自然水體，將對(duì)環(huán)境造成一定程度的污染。
隨著國家一系列水資源保護(hù)法律法規(guī)的頒布實(shí)行，水廠排出的生產(chǎn)廢水對(duì)環(huán)境所造成的污染日益引起社會(huì)的關(guān)注，越來越多的水廠已經(jīng)將廢水進(jìn)行回用或在排放前加以適當(dāng)?shù)奶幚怼?/div>
污泥處理工藝段在線監(jiān)測的主要目的是：
通過對(duì)液位、污泥濃度、泥水界面及懸浮固體的測量，控制排泥池、污泥濃縮池及污泥調(diào)節(jié)池的自動(dòng)排泥、上清液排放等工藝過程。
建議配置的在線儀表：
污泥濃度計(jì)；泥水界面儀；懸浮固體儀；液位計(jì)。
3.6過濾工藝監(jiān)測：過濾是待濾水(沉淀池出水)通過顆粒過濾介質(zhì)以去除水中懸浮雜質(zhì)使水澄清的過程，是去除水中顆粒物及微生物的重要保障，是飲用水常規(guī)工藝濁度去處的最后工序。
如何提高濾池的運(yùn)行效率，并進(jìn)一步保證飲用水的微生物安全性的挑戰(zhàn)，優(yōu)化濾池管理，成為強(qiáng)化濾出水水質(zhì)的重要核心。
為了保證管網(wǎng)水滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB5749--2006)規(guī)定的低于1NTU的濁度要求，供水企業(yè)需要將濾后水濁度控制在0．5NTU以下，有條件的企業(yè)可以采用低于0．2NTU的濾后水濁度內(nèi)作為控指標(biāo)。
濾池運(yùn)行周期分為成熟期、穩(wěn)定期、泄漏期及反沖洗期。
在過濾工藝段在線水質(zhì)監(jiān)測的主要功能和目的是：
濁度儀監(jiān)測濾池初濾水出水濁度是否達(dá)到要求，以控制濾池進(jìn)入正常過濾周期；通過顆粒計(jì)數(shù)器及對(duì)水中小于2微米懸浮顆粒極為敏感的激光超低量程濁度儀及通用濁度儀監(jiān)測濾池出水顆粒穿透事件，快速反應(yīng)過濾的泄漏期，從而精確啟動(dòng)反沖洗周期；監(jiān)測反沖洗水排水濁度，從而精確控制反沖洗時(shí)間長度及結(jié)束時(shí)間；建議配置的在線儀表：
濁度儀，建議監(jiān)測反沖洗排水的采用探頭浸入式濁度儀，而濾池出水采用流通池式濁度儀；顆粒計(jì)數(shù)器、激光超低量程濁度儀
3.7深度處理工藝監(jiān)測
針對(duì)飲用水水源醬遍受到污染的現(xiàn)狀，在水廠常規(guī)二級(jí)處理工藝已經(jīng)無法滿足對(duì)飲用水水質(zhì)安全健康的要求。常規(guī)工藝只能有效去除水中懸浮物、膠體顆粒，而對(duì)溶解性有機(jī)物的去處能力明顯不足可，特別是“三致”物質(zhì)及環(huán)境激素物質(zhì)更是常規(guī)處理工藝無法去除的。因此，在常規(guī)處理工藝的基礎(chǔ)上，應(yīng)用深度處理技術(shù)，已經(jīng)成為當(dāng)前保障飲水衛(wèi)生乃至生命安全的重要保障手段。
目前，主要的飲用水深度處理技術(shù)有i臭氧一生物活性炭(03／BAC)及膜技術(shù)。在深度處理工藝段在線水質(zhì)檢測的主要功能和目的是：對(duì)深度處理工藝出水進(jìn)行濁度及有機(jī)物參數(shù)的監(jiān)測，監(jiān)測工藝運(yùn)行狀態(tài)及處理效果；對(duì)于03／BAC工藝中的碳濾池，監(jiān)測及控制方式完全與砂濾池相同，運(yùn)用符合濁度監(jiān)測技術(shù)(濁度／超低量激光濁度／顆粒計(jì)數(shù)器)在線監(jiān)測炭濾池出水水質(zhì)，對(duì)炭濾池水質(zhì)周期及顆粒物穿透進(jìn)行監(jiān)測，以保證炭濾池生物安全性，確保炭濾池安全高效運(yùn)行；對(duì)炭濾池進(jìn)水溶解氧進(jìn)行在線監(jiān)測，以保證炭濾池生物活性碳的生物活性；對(duì)水中臭氧濃度進(jìn)行在線監(jiān)測，精確控制臭氧投加量；對(duì)03／BAC進(jìn)出水進(jìn)行CODMn或TOC監(jiān)測，以監(jiān)控03／BAC工藝對(duì)有機(jī)物的去處效率；對(duì)碳濾池進(jìn)水進(jìn)行pH檢測；對(duì)于膜處理工藝，運(yùn)用符合濁度監(jiān)測技術(shù)(濁度／超低量激光濁度／顆粒計(jì)數(shù)器)在線監(jiān)測膜池出水水質(zhì)，對(duì)膜工藝膜損進(jìn)行安全監(jiān)控，以確保膜系統(tǒng)的完整性及有效性。對(duì)膜池清洗廢液處理進(jìn)行pH及ORP監(jiān)測。
建議配置的在線儀表：濁度儀，建議監(jiān)測碳濾池反沖洗排水的采用探頭浸入式濁度儀，而碳濾池出水采用流通池式濁度儀；顆粒計(jì)數(shù)器、激光超低量程濁度儀；溶解氧分析儀，建議采用熒光法溶解氧儀；pH計(jì)，ORP儀；臭氧分析儀。
3.8消毒工藝監(jiān)測
消毒是飲用水水處理工藝中的重要組成部分，也是保證飲用水用水衛(wèi)生安全的最后屏障。原水在經(jīng)過預(yù)處理-常規(guī)工藝-深度處理處理后，飲用水的生物穩(wěn)定性得以最大限度的保證，已經(jīng)最大程度消除了“三致”物質(zhì)(THMs)及短期和長期的消毒副產(chǎn)物(DBPs)產(chǎn)生的可能。作為水廠最后的處理工藝段的消毒工藝，主要目的是對(duì)飲用水出水微生物(細(xì)菌、病原體等)進(jìn)行最后滅活，同時(shí)保持供水管網(wǎng)水中消毒劑的余量保證，以確保供水管網(wǎng)生物穩(wěn)定性。消毒技術(shù)主要包含：余氯、氯胺及二氧化氯消毒。
消毒工藝段在線分析儀表主要是消毒劑濃度測量儀表，主要功能是：在線監(jiān)測投加消毒劑后水中的消毒劑濃度，從而控制消毒劑的投加量；在采用氯胺消毒時(shí)，對(duì)一氯胺／總氨／游離氨進(jìn)行監(jiān)測，以確保最適合的氯／氨投加比例，避免產(chǎn)生有臭味的二氯胺及三氯胺的生成，或避免由于氨的過量投加，使管網(wǎng)中產(chǎn)生硝化反應(yīng)，提高出水的生物穩(wěn)定性。
建議配置的在線儀表：余氯／總氯／一氯胺分析儀；二氧化氯分析儀。
3.9出廠水監(jiān)測：在經(jīng)過廠內(nèi)各處理工藝段處理后，出廠水水質(zhì)指標(biāo)的在線監(jiān)測是安全供水的重要保證。
建議配置的在線儀表：濁度儀；余象c／總氯分析儀，建議采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的DPD法分析儀，以保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性；一氯胺分析儀，二氧化氯分析儀；氨氮分析儀； pH；CODMn或TOC分析儀。
3.10管網(wǎng)監(jiān)測：飲用水的水質(zhì)穩(wěn)定性問題一直是國內(nèi)外供水行業(yè)普遍關(guān)注的熱點(diǎn)問題，給水系統(tǒng)在連續(xù)、不間斷的輸送過程中，導(dǎo)致其受二次污染因素很多，都會(huì)導(dǎo)致水質(zhì)下降。因此，保證供水管網(wǎng)水質(zhì)的化學(xué)和生物穩(wěn)定性是供水安全的至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。
供水管網(wǎng)水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)可以對(duì)管網(wǎng)水質(zhì)進(jìn)行24小時(shí)實(shí)施連續(xù)監(jiān)測，對(duì)發(fā)展城市供水管網(wǎng)、提高水司管理和服務(wù)水平具有十分重要的意義；實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程管網(wǎng)水質(zhì)監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)水質(zhì)的惡化；對(duì)建立和維護(hù)供水管網(wǎng)水質(zhì)模型具有重大意義；優(yōu)化管網(wǎng)水質(zhì)調(diào)度，指導(dǎo)管網(wǎng)運(yùn)行；應(yīng)對(duì)突發(fā)事件，預(yù)防污染事故，保障供水安全。
建議配置的在線儀表：濁度儀；余氯分析儀，建議采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的DPD法分析儀，以保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性；二氧化氯分析儀；pH計(jì)；溫度計(jì)；TOC分析儀。
中國飲用水供水安全保障與水質(zhì)達(dá)標(biāo)的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)，加強(qiáng)對(duì)從飲用水水源地，到自來水廠處理工藝過程，直至輸水管網(wǎng)的全流程水質(zhì)在線水質(zhì)分析及臨測+已經(jīng)成為提高制水工藝、輸水許理水平，加強(qiáng)應(yīng)急反應(yīng)能力的重要手殷．為中國供水行業(yè)全面達(dá)到水質(zhì)安全目標(biāo)提供全面而直接的保障。
四、水處理技術(shù)的不斷完善
水廠水質(zhì)凈化技術(shù)是飲用水質(zhì)安全保障體系的核心，其主要目標(biāo)是通過各單元的處理形成飲用水水質(zhì)的多級(jí)屏障。雖然在具體的技術(shù)運(yùn)用上已經(jīng)發(fā)生了很多的變革，沿用了100多年的混凝、沉淀、砂濾、氯消毒等傳統(tǒng)處理工藝依舊是我國現(xiàn)行主導(dǎo)工藝。傳統(tǒng)工藝的主要去除目標(biāo)是濁度、細(xì)菌類微生物等污染物，難以有效去除COD、氨氮、微量有機(jī)物、病原性原蟲等污染物，難以有效解決水源污染與水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)提高之間的矛盾，更是難以有效應(yīng)對(duì)突發(fā)性污染事件。
目前，國內(nèi)外重點(diǎn)關(guān)注的水質(zhì)問題是消毒副產(chǎn)物(如三鹵甲烷、鹵乙酸等)、各種有害元素或化合物、致病微生物、微量人工或天然活性化學(xué)品、以及容易給人感官帶來損害的異嗅異味異色類物質(zhì)等。其中消毒副產(chǎn)物主要是在進(jìn)行預(yù)氯化和氯消毒時(shí)產(chǎn)生的。近年來，為了控制消毒副產(chǎn)物生成，國內(nèi)開展了用二氧化氯、臭氧、高錳酸鉀等氧化劑取代預(yù)氯化的研究，發(fā)現(xiàn)臭氧預(yù)氧化可顯著促進(jìn)水中消毒副產(chǎn)物前驅(qū)物的去除。同時(shí)，高錳酸鉀也被發(fā)現(xiàn)具有一定的助凝效果。這兩種預(yù)氧化技術(shù)在國內(nèi)都有一定的應(yīng)用。
此外，各種常規(guī)單元技術(shù)本身也存在進(jìn)一步改善、優(yōu)化與強(qiáng)化的潛力，特別是針對(duì)特定的水源水質(zhì)特征如何進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化與強(qiáng)化是目前學(xué)術(shù)界與供水企業(yè)非常關(guān)注的熱點(diǎn)問題。例如，作為水處理系統(tǒng)中最基本的工藝單元，混凝沉淀的最主要功能是去除濁度。由濾池、濾料和操作系統(tǒng)構(gòu)成的過濾系統(tǒng)不僅是去除控制出水濁度的關(guān)鍵單元，而且是去除控制隱孢子蟲等原蟲類病原微生物的關(guān)鍵單元，成為保障飲用水質(zhì)安全的重要屏障。日本在1996年爆發(fā)了大規(guī)模隱孢子蟲感染事件后，加強(qiáng)了對(duì)水廠過濾的指導(dǎo)，并提出為了防止隱孢子蟲的泄漏，要求將濾后水濁度控制在0．1NTU以下。目前各國水廠都把降低濾后水濁度作為重要目標(biāo)，在這種需求推動(dòng)下，人們相繼開發(fā)了各種高靈敏度的在線濁度儀與顆粒計(jì)數(shù)儀，用于水廠的水質(zhì)與濾池運(yùn)行監(jiān)控。
飲用水的微生物安全性問題始終是飲用水安全保障最核心的問題之一，而消毒是保障飲用水微生物安全的最關(guān)鍵和最后的屏障。長期以來，氯氣或次氯酸鈉作為一種經(jīng)濟(jì)有效的消毒劑在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，用戶末端水中是否存在余氯成為判斷飲用水是否衛(wèi)生的重要依據(jù)。20世紀(jì)70年代，美國國家環(huán)保局(EPA)發(fā)現(xiàn)氯消毒過程中會(huì)產(chǎn)生三氯甲烷等致癌性消毒副產(chǎn)物，并在隨后修改的飲用水標(biāo)準(zhǔn)中首次規(guī)定了消毒副產(chǎn)物標(biāo)準(zhǔn)(三氯甲烷<100 ug／L)。此后，隨著分析技術(shù)的進(jìn)步，鹵乙酸、鹵乙氰等其他有害消毒副產(chǎn)物又被相繼檢出。各種氯代消毒副產(chǎn)物的檢出迫使人們探討使用替代消毒劑的可能性，而有關(guān)氯胺、二氧化氯、臭氧、紫外等替代消毒劑的研究也層出不窮。大量研究表明，使用氯胺、二氧化氯、臭氧、紫外等可以有效降低三鹵甲烷等消毒副產(chǎn)物的生成量；但各種替代消毒劑也可能存在各種各樣的缺點(diǎn)與不足。在消毒效果上，臭氧與氯大致處于同一個(gè)水平，而二氧化氯稍微弱一些。按CT值計(jì)算，氯胺對(duì)大腸桿菌、病毒的消毒效果是臭氧和氯的百分之一到千分之一。臭氧和紫外不具殘留性，管網(wǎng)中的微生物消毒與再生長控制、生物膜生長控制的能力無法保證。二氧化氯存在產(chǎn)生亞氯酸鹽等無機(jī)副產(chǎn)物的問題。目前，日本仍然主要以次氯酸鈉為消毒劑。基于控制消毒副產(chǎn)物生成、保證管網(wǎng)末梢余氯濃度的考慮，美國和中國內(nèi)地的部分城市采用氯胺進(jìn)行消毒。但是，今后需要對(duì)使用氯胺消毒后形成的消毒能力弱化風(fēng)險(xiǎn)以及管網(wǎng)生物穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)。
除了消毒副產(chǎn)物之外，另外一個(gè)引起人們關(guān)注消毒問題的是陸續(xù)在世界各國發(fā)生的隱孢子蟲和賈第鞭毛蟲感染事件。隱孢子蟲是一種自然界廣泛存在的原生動(dòng)物，能夠?qū)е氯祟惍a(chǎn)生一種腸道寄生蟲病，其臨床上主要表現(xiàn)為急性腹瀉，免疫功能低下者如艾滋病病人感染隱孢子蟲病后常因長期腹瀉而致營養(yǎng)不良和脫水而死亡。1996年6月10日，日本東京附近的寄生鎮(zhèn)發(fā)生了大規(guī)模隱孢子蟲感染事件，該鎮(zhèn)13800的人口中有8812人因飲用受隱孢子蟲污染的水而受到感染，引起日本社會(huì)的空前恐慌。大量研究表明，氯消毒對(duì)以孢子形態(tài)存在的隱孢子蟲幾乎無能為力；而紫外、臭氧消毒則能較為有效地滅活隱孢子蟲。日本等發(fā)達(dá)國家尚未制定出直接針對(duì)隱孢子蟲的飲用水標(biāo)準(zhǔn)，目前主要采取嚴(yán)格控制砂濾出水濁度(<0．1NTu)等一些間接措施來控制隱孢子蟲污染帶來的風(fēng)險(xiǎn)。我國新版飲用水衛(wèi)生規(guī)范中把隱孢子蟲和賈第鞭毛蟲列為非常規(guī)指標(biāo)，規(guī)定兩者的含量均不得超過1個(gè)／IOL。我國消費(fèi)者一般習(xí)慣于飲用開水，這種生活習(xí)慣對(duì)于有效防止大規(guī)模隱孢子蟲感染事件的發(fā)生比較有效。但是，總體來說，我國在這方面開展的工作還非常少，缺乏系統(tǒng)性，有關(guān)原蟲的健康風(fēng)險(xiǎn)有待于進(jìn)一步系統(tǒng)深入的研究。
深度處理及特殊污染物去除。利用臭氧破壞有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)，利用后續(xù)的生物活性炭對(duì)臭氧氧化生成的小分子有機(jī)物進(jìn)行進(jìn)一步降解的臭氧一生物活性炭聯(lián)用技術(shù)是最典型的飲用水深度處理技術(shù)。一般來說，采用該技術(shù)主要目的包括：
去除水中消毒副產(chǎn)物前驅(qū)物，控制消毒副產(chǎn)物生成；降解去除水中各種穩(wěn)定性微量化學(xué)污染物；破壞產(chǎn)生異嗅異味物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，改善飲用水感官指標(biāo)。此外，具有強(qiáng)氧化性的臭氧能有效滅活水中各類病原微生物，可以顯著改善飲用水的生物安全性。
臭氧一生物活性炭技術(shù)化對(duì)一些穩(wěn)定性農(nóng)藥類物質(zhì)、有機(jī)鹵代物的分解效率很低，當(dāng)原水受到這類物質(zhì)污染時(shí)，往往需要使用高級(jí)氧化技術(shù)(如臭氧／過氧化氫技術(shù))等。特別值得注意的是當(dāng)原水中存在一定濃度溴離子時(shí)，臭氧處理會(huì)產(chǎn)生溴酸鹽。溴酸鹽具有強(qiáng)致癌性，美國、日本等國的飲用水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定該物質(zhì)的含量不得超過10ppb，我國建設(shè)部2005年新頒布的飲用水標(biāo)準(zhǔn)中也采納了這一標(biāo)準(zhǔn)。溴酸鹽生成控制及降解技術(shù)是飲用水領(lǐng)域的國際研究前沿�？刂瞥粞跬都恿炕蚶妙A(yù)臭氧替代主臭氧可以有效控制溴酸鹽的生成。
活性炭也是深度處理的主要手段之一，以粉末炭和顆粒炭兩種形式在飲用水處理中得到應(yīng)用。粉末炭主要用于具有季節(jié)性變化規(guī)律或突發(fā)性污染事件產(chǎn)生的農(nóng)藥、嗅味物質(zhì)、有機(jī)化學(xué)品等微量有機(jī)污染物的去除，特別適用于一些突發(fā)性污染事件的應(yīng)急處理。但是，受粉末炭投加量的限制，該技術(shù)對(duì)于大量存在的有機(jī)污染物去除效率不高，對(duì)TOC、COD以及消毒副產(chǎn)物前驅(qū)物等指標(biāo)的去除效果不理想。同時(shí)，活性炭對(duì)于親水性物質(zhì)一般來說吸附能力都不是很強(qiáng)。
顆�；钚蕴慷嘤糜谠|(zhì)季節(jié)性變化不大的情況。一般來說，顆�；钚蕴繉�(duì)水中大多數(shù)有機(jī)物無選擇地進(jìn)行吸附，因此炭池在運(yùn)行3—6個(gè)月后就會(huì)被穿透，需要更換或再生。
在特殊污染物去除方面，砷、氟去除技術(shù)的核心是開發(fā)高效吸附劑，而硝酸鹽去除主要是建立基于生化或物化過程的硝酸鹽還原去除技術(shù)與工藝優(yōu)化。另外，隨著膜分離技術(shù)的發(fā)展，納濾膜、電滲析、反滲透等膜分離技術(shù)作為深度處理或特殊污染物去除技術(shù)也會(huì)得到越來越多的應(yīng)用。
五、飲用水安全防護(hù)和應(yīng)急預(yù)案
安全防護(hù)和應(yīng)急反應(yīng)計(jì)劃在飲用水系統(tǒng)管理中占有重要位置。避免飲用水受到破壞和污染的措施有：用珊欄和鎖隔離和保護(hù)飲用水設(shè)施和易污染區(qū)域（如井口裝置、消防栓、沙井、泵房和儲(chǔ)水罐）；鎖好所有入口和開啟報(bào)警器來監(jiān)測非法進(jìn)入，任何時(shí)候不要把鑰匙放到設(shè)備上和交通工具上；安裝照明和監(jiān)控設(shè)施在井口、泵房和儲(chǔ)水罐等）；確定現(xiàn)有的和可替代的水供應(yīng)，最大限度的利用防止倒流裝置和內(nèi)部連接管道；對(duì)水源地進(jìn)行評(píng)估，和可能對(duì)水造成污染的企業(yè)和業(yè)主聯(lián)系溝通減輕他們對(duì)水源地的威脅；鎖住監(jiān)控井，防止破壞和恐怖分子傾倒的污染物直接進(jìn)入接近水源的地下水；防止虹吸和傾倒的污染物通過管道進(jìn)入泵和設(shè)備。一旦緊急事情發(fā)生，先報(bào)警然后采取應(yīng)急計(jì)劃。
六、建議與展望
綜上所述，我國存在比較普遍的水源污染問題，各種突發(fā)性水污染事件時(shí)有發(fā)生，飲用水安全保障有待加強(qiáng)。同時(shí)，長期以來，飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的制定基本上都是借鑒國外的研究成果，缺乏針對(duì)性和科學(xué)依據(jù)。為全面提升我國飲用水安全保障能力，充分保障我國的飲用水安全、優(yōu)質(zhì)，建議加強(qiáng)科學(xué)研究。加強(qiáng)有關(guān)飲用水水質(zhì)與人體健康方面的研究，為制定適應(yīng)于我國國情的飲用水標(biāo)準(zhǔn)、確保飲用水安全提供科學(xué)依據(jù)；加強(qiáng)水質(zhì)分析評(píng)價(jià)技術(shù)及水源水質(zhì)變化預(yù)測技術(shù)研究，為飲用水安全評(píng)價(jià)和水源水質(zhì)預(yù)警提供科學(xué)基礎(chǔ)；加強(qiáng)單元技術(shù)創(chuàng)新與技術(shù)系統(tǒng)集成，形成適應(yīng)于我國不同污染特征、不同工藝特點(diǎn)的飲用水安全保障技術(shù)體系，為保障飲用水質(zhì)安全提供技術(shù)保證；政府有關(guān)方面加大環(huán)境治理的力度，建立立法和加大排污犯法的懲治成本，減少和控制水污染的嚴(yán)峻現(xiàn)狀；擴(kuò)大宣傳，讓全民都有環(huán)保意識(shí)。在提升我國飲用水安全保障產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平的同時(shí)，促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，提高國際競爭能力。
參考文獻(xiàn)
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［2］張金松 凈水技術(shù)改造實(shí)施指南
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編輯：foodvip