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姜海英
中國(guó)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(lèi)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(cè)到安全防護(hù)等全方位對(duì)水的安全性進(jìn)行詮釋?zhuān)陌踩躁P(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(guó)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(kù)為主的地表水主要來(lái)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(guó)飲用水源污染形勢(shì)也非常嚴(yán)峻。根據(jù)近年頒布的《中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》，我國(guó)七大河流水系中滿足地表水Ⅲ類(lèi)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(lèi)水?dāng)嗝婢尤徽嫉?0．40％。同時(shí)，在太湖、巢湖、滇池等28個(gè)國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控湖泊中，超過(guò)六成的湖泊水質(zhì)處于五類(lèi)和劣五類(lèi)的水平。另外，我國(guó)地下水高濃度砷、氟暴露的人口也分別達(dá)到1236萬(wàn)人和7800萬(wàn)人，嚴(yán)重影響著部分地區(qū)居民的身體健康。
近年來(lái)，我國(guó)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(wàn)居民的生產(chǎn)和生活受到嚴(yán)重影響。2007年5月底，無(wú)錫市城區(qū)出現(xiàn)大范圍自來(lái)水發(fā)臭的問(wèn)題，自來(lái)水不僅無(wú)法飲用，連洗澡甚至洗手都無(wú)法使用，引起了社會(huì)不安。隨后，巢湖、滇池等湖泊水庫(kù)相繼出現(xiàn)藍(lán)藻水華暴發(fā)現(xiàn)象，湖庫(kù)型水源地藻類(lèi)爆發(fā)以及隨之而來(lái)的嗅味、藻毒素等水質(zhì)問(wèn)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(chēng)這些鉻渣會(huì)所形成的部分廢水可能會(huì)污染南盤(pán)江。南盤(pán)江為珠江正源，珠江發(fā)源于曲靖，于廣州附近的磨刀門(mén)注入南海。
渤海是中國(guó)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(zhǎng)伴生的高污染，在過(guò)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(wàn)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(lèi)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(méi)有生物，相當(dāng)于死海。當(dāng)?shù)貪O民稱(chēng)，渤海目前已經(jīng)沒(méi)有多少魚(yú)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(lái)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�？傮w來(lái)說(shuō)，我國(guó)飲用水水質(zhì)問(wèn)題越來(lái)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(guó)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(guó)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(guó)制定本國(guó)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(guó)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(guò)35個(gè)國(guó)家200多位專(zhuān)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(wú)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(cè)值超過(guò)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(guò)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(guó)、日本等國(guó)在同期相應(yīng)地推出了本國(guó)的新飲用水標(biāo)準(zhǔn)。其中《美國(guó)飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》制定的國(guó)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(wú)機(jī)物，有機(jī)物，放射性核素及微生物。國(guó)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�?guó)環(huán)保局（EPA）為給水系統(tǒng)推薦二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)但沒(méi)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(guó)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(kāi)始實(shí)施。新的國(guó)標(biāo)在很大程度上參考借鑒了WHO的水質(zhì)準(zhǔn)則，檢測(cè)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(cè)
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(cè)，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(cè)：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(guó)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(cè)。
3.2進(jìn)廠水監(jiān)測(cè)：城鎮(zhèn)供水企業(yè)應(yīng)根據(jù)國(guó)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(guó)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(cè)。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(kù)等有藻類(lèi)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(cè)。對(duì)于常規(guī)水處理工藝難以去除的污染物：氨氮、藻類(lèi)、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(guò)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(cè)重點(diǎn)是：
對(duì)氨氮及CODMn或TOC、UV254進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)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(cè)，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(cè)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(cè)，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(cè)
混凝沉淀工藝包括：投藥、混合、絮凝及沉淀四個(gè)過(guò)程。功能是通過(guò)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(chēng)“礬花”)，可以在沉淀和后續(xù)過(guò)濾工藝段中去除�；炷恋砉に嚩卧诰�監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)及最主要目的是：通過(guò)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(guò)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(cè)，調(diào)節(jié)pH或堿度值，以達(dá)到最佳混凝效果的目的；通過(guò)污泥濃度／泥水界面的監(jiān)測(cè)，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(guò)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(cè)
自來(lái)水廠的污水和污泥主要來(lái)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(wú)機(jī)污泥，其懸浮物濃度已經(jīng)大大超過(guò)國(guó)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(guó)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(lái)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(cè)的主要目的是：
通過(guò)對(duì)液位、污泥濃度、泥水界面及懸浮固體的測(cè)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(guò)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(guò)濾工藝監(jiān)測(cè)：過(guò)濾是待濾水(沉淀池出水)通過(guò)顆粒過(guò)濾介質(zhì)以去除水中懸浮雜質(zhì)使水澄清的過(guò)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(guò)濾工藝段在線水質(zhì)監(jiān)測(cè)的主要功能和目的是：
濁度儀監(jiān)測(cè)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(guò)濾周期；通過(guò)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(cè)濾池出水顆粒穿透事件，快速反應(yīng)過(guò)濾的泄漏期，從而精確啟動(dòng)反沖洗周期；監(jiān)測(cè)反沖洗水排水濁度，從而精確控制反沖洗時(shí)間長(zhǎng)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(cè)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(cè)
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(wú)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(wú)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(cè)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(cè)，監(jiān)測(cè)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(cè)及控制方式完全與砂濾池相同，運(yùn)用符合濁度監(jiān)測(cè)技術(shù)(濁度／超低量激光濁度／顆粒計(jì)數(shù)器)在線監(jiān)測(cè)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(cè)，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(cè)，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(cè)，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(cè)，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(cè)；對(duì)于膜處理工藝，運(yùn)用符合濁度監(jiān)測(cè)技術(shù)(濁度／超低量激光濁度／顆粒計(jì)數(shù)器)在線監(jiān)測(cè)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(cè)。
建議配置的在線儀表：濁度儀，建議監(jiān)測(cè)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(cè)
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(guò)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(zhǎng)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(cè)量?jī)x表，主要功能是：在線監(jiān)測(cè)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(cè)，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(guò)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(cè)：在經(jīng)過(guò)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(cè)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的DPD法分析儀，以保證測(cè)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(cè)：飲用水的水質(zhì)穩(wěn)定性問(wèn)題一直是國(guó)內(nèi)外供水行業(yè)普遍關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題，給水系統(tǒng)在連續(xù)、不間斷的輸送過(guò)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(cè)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(cè)，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(cè)，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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的DPD法分析儀，以保證測(cè)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(guó)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(lái)水廠處理工藝過(guò)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(cè)+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(guó)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(guò)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(guó)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(lèi)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(chóng)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(guó)內(nèi)外重點(diǎn)關(guān)注的水質(zhì)問(wèn)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(lái)?yè)p害的異嗅異味異色類(lèi)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(lái)，為了控制消毒副產(chǎn)物生成，國(guó)內(nèi)開(kāi)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(guó)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(wèn)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(guò)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(chóng)等原蟲(chóng)類(lèi)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(chóng)感染事件后，加強(qiáng)了對(duì)水廠過(guò)濾的指導(dǎo)，并提出為了防止隱孢子蟲(chóng)的泄漏，要求將濾后水濁度控制在0．1NTU以下。目前各國(guó)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(kāi)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(wèn)題始終是飲用水安全保障最核心的問(wèn)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(zhǎng)期以來(lái)，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(guó)國(guó)家環(huán)保局(EPA)發(fā)現(xiàn)氯消毒過(guò)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(zhǎng)控制、生物膜生長(zhǎng)控制的能力無(wú)法保證。二氧化氯存在產(chǎn)生亞氯酸鹽等無(wú)機(jī)副產(chǎn)物的問(wèn)題。目前，日本仍然主要以次氯酸鈉為消毒劑�；诳刂葡靖碑a(chǎn)物生成、保證管網(wǎng)末梢余氯濃度的考慮，美國(guó)和中國(guó)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(wèn)題的是陸續(xù)在世界各國(guó)發(fā)生的隱孢子蟲(chóng)和賈第鞭毛蟲(chóng)感染事件。隱孢子蟲(chóng)是一種自然界廣泛存在的原生動(dòng)物，能夠?qū)е氯祟?lèi)產(chǎn)生一種腸道寄生蟲(chóng)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(chóng)病后常因長(zhǎng)期腹瀉而致?tīng)I(yíng)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(chóng)感染事件，該鎮(zhèn)13800的人口中有8812人因飲用受隱孢子蟲(chóng)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(chóng)幾乎無(wú)能為力；而紫外、臭氧消毒則能較為有效地滅活隱孢子蟲(chóng)。日本等發(fā)達(dá)國(guó)家尚未制定出直接針對(duì)隱孢子蟲(chóng)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(lái)控制隱孢子蟲(chóng)污染帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。我國(guó)新版飲用水衛(wèi)生規(guī)范中把隱孢子蟲(chóng)和賈第鞭毛蟲(chóng)列為非常規(guī)指標(biāo)，規(guī)定兩者的含量均不得超過(guò)1個(gè)／IOL。我國(guó)消費(fèi)者一般習(xí)慣于飲用開(kāi)水，這種生活習(xí)慣對(duì)于有效防止大規(guī)模隱孢子蟲(chóng)感染事件的發(fā)生比較有效。但是，總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)在這方面開(kāi)展的工作還非常少，缺乏系統(tǒng)性，有關(guān)原蟲(chóng)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(lái)說(shuō)，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(lèi)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(lèi)物質(zhì)、有機(jī)鹵代物的分解效率很低，當(dāng)原水受到這類(lèi)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(guò)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(guó)、日本等國(guó)的飲用水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定該物質(zhì)的含量不得超過(guò)10ppb，我國(guó)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(guó)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?jī)煞N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(lái)說(shuō)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(lái)說(shuō)，顆�；钚蕴繉�(duì)水中大多數(shù)有機(jī)物無(wú)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(kāi)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(guò)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(lái)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(kāi)啟報(bào)警器來(lái)監(jiān)測(cè)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(guò)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(guó)存在比較普遍的水源污染問(wèn)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(zhǎng)期以來(lái)，飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的制定基本上都是借鑒國(guó)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(guó)飲用水安全保障能力，充分保障我國(guó)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(guó)國(guó)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(cè)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(guó)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(guó)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(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。
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編輯：foodvip