城市供水水质问题
hc360慧聪网水工业行业频道 2004-12-28 16:02:29
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*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;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*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、、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。
表1 生活饮用水水质标准(目标)比较 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 /news/html/support/159.html
1(1)
1(1) /news/html/support/159.html
1(1)
5(5) /news/html/support/159.html
5(2)
23(15)
6.放射性 2(2) 2(2) 2(2)
共计 35(35) 88(85) 135(98)
表2 “目标”与“准则”指标的限值比较 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
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*。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;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。
表3 全国自来水公司管网水水质合格率统计(%) 年 份
浊度
余 氯
细 菌
大肠菌群
低
平均
低
平均
低
平均
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*、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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