城市自來水管網(wǎng)中揮發(fā)性有機物的空間分布特征分析

董方

（徐州市銅山區(qū)自來水公司，江蘇 徐州 221116）

城市自來水管網(wǎng)中揮發(fā)性有機物的空間分布特征分析

董方

（徐州市銅山區(qū)自來水公司，江蘇 徐州 221116）

人們對衣食住行方面的需求不斷增長，對生活中飲用的水源和食物對自身健康的影響給予了更多的關(guān)注，飲用水是否符合標準直接關(guān)系到居民的健康?，F(xiàn)階段，城市自來水相關(guān)供水單位加強了對城市自來水網(wǎng)管中有害物質(zhì)的檢查，對檢查出的揮發(fā)性有機物對人身體健康的影響進行了評估，并對這種揮發(fā)性有機物的分布規(guī)律進行了分析和探討，以期從自來水運輸?shù)沫h(huán)節(jié)來保證居民的用水安全。

揮發(fā)性有機物；自來水管網(wǎng)；空間分布特征；賦存狀態(tài)

“揮發(fā)性有機物”的概念是在正常的大氣壓下沸點低于250℃，包括鹵代有機物、單環(huán)芳烴以及有機硫化物和苯系物等多個類別的有機化合物。揮發(fā)性有機物的揮發(fā)性很強，且不易溶于水，但這些物質(zhì)通常確實在水中被檢測出來，例如地表水、地下水以及污水和飲用水，另外在冰雪融化的水中也能夠監(jiān)測出來。在水中檢測出的揮發(fā)性有機物質(zhì)，含量較高的有鹵代烴類化合物和苯系物。通過相關(guān)的研究證明，即使少量的揮發(fā)性有機物，對人的身體健康都是有影響的。

1 材料和分析方法

1.1 需要確定標準品與試劑

在對城市自來水揮發(fā)性有機物質(zhì)的研究中，主要選取了47種化學物質(zhì)。這些揮發(fā)性有機物質(zhì)都屬于鹵代烴類化合物和苯系物這2大類，其中，針對鹵代烴類化合物的研究主要有22種，包括1，1-二氯乙烷、1，2-二氯丙烷及三溴甲烷和六氯丁二烯，另外還包括四氯乙烯、二溴甲烷等22目標化合物；在苯系物的目標化合物中主要選取25種，包括異丙基甲苯、萘和苯乙烯及仲丁基苯和叔丁基苯等，另外還包括二甲苯和間二甲苯等。揮發(fā)性有機物的混合標準是：純度大于98%并與H同位素標記物都是從美國一家公司購買，甲醇采用的是HPLC級，抗壞血酸和鹽酸都采用優(yōu)先級，且都購買自美國的公司。試驗中所使用的水是由美國密理博公司提供的。

1.2 對樣品進行采集和處理

樣品的采集對象是我國沿海城市中3個自來水水廠的管網(wǎng)，2個城市一共采集了27個水樣。在采樣的過程中，將水樣慢慢地加入到事先加入25 mL抗壞血酸的40 mL揮發(fā)性有機物的棕色樣品中，直到水樣充滿整個采樣瓶，同時要保證在采樣瓶的頂部沒有任何空間，然后將配好的鹽酸水溶液和溴氟苯溶液迅速且同時加入到樣本瓶中，要確保瓶蓋在擰緊的狀態(tài)下。將采集好的水樣保存在冰箱中，冰箱的溫度需為4℃，要在14 d內(nèi)完成水樣的檢測和分析。在采樣的2個城市中，其中一個城市是用深度水處理技術(shù)對居民用水進行處理，技術(shù)流程主要為預先氧化、混凝、沉淀及過濾和臭氧處理，然后加入活性炭和氯氣進行消毒處理。預先氧化劑使用的是氯胺，混凝劑使用的是聚合硫酸鋁溶液，將次氯酸鈉作為消毒劑，消毒劑的投入量要與出廠水中余氯量保持一定的比例。另一個沿海城市所使用的是常規(guī)的水處理技術(shù)，技術(shù)流程主要為預先氧化、混凝、沉淀及過濾和加入消毒劑。預先氧化工藝主要為預氯化，混凝劑使用的是聚合氧化鋁溶液。對這2個城市水廠的水源進行采集，將采集的樣本通過0.45 mm的玻璃膜進行過濾，這樣能夠分析出水中無機陰離子、溶解有機碳和水中的有機物。紫外吸收光度是水中有機物與DOC的比值，以此來反映水中有機物親疏水特性，紫外吸光度的值越小，說明水樣中的親水性物質(zhì)就越多。

2 結(jié)論與討論

2.1 目標揮發(fā)性有機化合物的賦存狀態(tài)

通過對水標本的采樣進行分析后發(fā)現(xiàn)，在水源取樣的2個城市中，自來水管網(wǎng)中的47種目標揮發(fā)性有機物中有16種被檢測出來，苯系物和鹵代烴類化合物的比例為19%和81%.這16種揮發(fā)性有機物中11種都在自來水管網(wǎng)中被檢測出來，在這些化合物中，代烴類化合物和苯系物的占比為73%和27%.由此可以看出，2個城市自來水揮發(fā)性有機物的檢查結(jié)果有非常相似的地方——都是以鹵代烴類化合物為最主要的污染物。這個結(jié)論與其他的相關(guān)報道是相同的。從濃度的方面來看，除了一溴二氯甲烷和二溴一氯甲烷外，在這2個城市中，在自來水管網(wǎng)中檢測出揮發(fā)性有機物的最大濃度為0.31～97.32 μg/L，在檢測出的16種揮發(fā)性有機物中，有9種是不符合飲用水標準的。在研究的3個自來水廠中，都使用了加預加氯或加氯消毒的水處理技術(shù)，所以一溴二氯甲烷和二溴一氯甲烷均被檢測出且濃度都較高，其中，還有普遍被檢測出的含溴消毒副產(chǎn)物，這有可能是自來水消毒的過程中消毒劑中含有少量的溴化物，溴化物與氯消毒劑發(fā)生化學反應(yīng)生成含有溴的消毒副產(chǎn)物。

2.2 目標揮發(fā)性物質(zhì)在管網(wǎng)中的分布規(guī)律

在研究的過程中，一個城市自來水管網(wǎng)中的水都來自相同的自來水廠，主要分3條線路為城市供水，而另一個城市用不同的自來水廠為城市供水，由于選用的不同自來水廠的供水線路之間有所交叉，會產(chǎn)生一定的影響，因此，我們在研究的過程中主要以同一自來水出廠的水為研究目標，來分析揮發(fā)性有機物在城市自來水管網(wǎng)中變化的主要規(guī)律和趨勢。同時，為了使研究的準確性更高，我們選取的是管網(wǎng)中揮發(fā)性有機物大于90%的8種化學物質(zhì)。在研究中發(fā)現(xiàn)，隨著自來水管網(wǎng)輸送距離的不斷變長，管網(wǎng)中除甲苯外的其他揮發(fā)性有機物濃度不斷變大。也就是說，揮發(fā)性有機物有較高的揮發(fā)性和溶水性，因此在自來水廠中不易被檢測出來，而是隨著管網(wǎng)線路的延長慢慢地從水中揮發(fā)出來，這使其在水中的濃度越來越低。

3 結(jié)束語

飲用水的安全問題一直是人們關(guān)注的焦點，一些專家和學者也在對居民飲用水的安全不斷進行分析和研究?，F(xiàn)階段，環(huán)境領(lǐng)域也將揮發(fā)性有機物的研究作為工作的重點，但是目前的研究主要關(guān)注的還是城市自來水水廠中揮發(fā)性有機物的賦存狀態(tài)，而忽略了對居民飲用水輸送網(wǎng)管中揮發(fā)性有機物的檢測，因此，相關(guān)部門應(yīng)該加大對自來水運輸網(wǎng)管中揮發(fā)性有機物的檢測力度，并對影響居民健康的情況進行分析，為我國城市飲用水在輸送過程中的安全提供有效的保障。

［1］徐小衛(wèi)，王子健，徐鵬，等.中國三個不同城市飲用水中揮發(fā)性有機物的分布情況研究［C］//海峽兩岸水質(zhì)安全控制技術(shù)及管理研討會，2010.

［2］王姍姍.遼寧省典型城市出廠水中31種揮發(fā)性有機物的吹掃捕集——氣質(zhì)聯(lián)用分析法［C］//沈陽科學學術(shù)年會，2016.

［3］陳衛(wèi)，袁哲，陶輝，等.SUV值與超濾膜污染的關(guān)系［J］.華中科技大學學報（自然科學版），2011，39（2）：129-132.

〔編輯：劉曉芳〕

Х832；O656

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.24.055

2095-6835（2017）24-0055-02