上海市《生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》解讀與高品質(zhì)飲用水目標(biāo)的展望

朱慧峰

(上海供水調(diào)度監(jiān)測(cè)中心，上海 200080)

2018年6月23日，全國(guó)第一部生活飲用水水質(zhì)地方標(biāo)準(zhǔn)——上海市《生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(DB 31/T 1091—2018，以下簡(jiǎn)稱上海市地標(biāo))正式發(fā)布，計(jì)劃于10月1日起正式實(shí)施。上海市地標(biāo)以國(guó)家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006，以下簡(jiǎn)稱國(guó)標(biāo))為基礎(chǔ)，依據(jù)上海原水、飲用水水質(zhì)特點(diǎn)，結(jié)合上海城市規(guī)劃要求及經(jīng)濟(jì)發(fā)展能力，接軌全球主要發(fā)達(dá)國(guó)家和組織的最新飲用水水質(zhì)要求，提出了具有上海市地方需求特征的生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。本文通過(guò)對(duì)比上海市地標(biāo)和國(guó)標(biāo)，詳解上海市地標(biāo)中新增或提標(biāo)項(xiàng)的編制說(shuō)明，并在貫標(biāo)的基礎(chǔ)上，對(duì)上海城市供水水質(zhì)保障工作提出進(jìn)一步的展望。

1 上海市地標(biāo)編制的背景

(1)編制目標(biāo)和原則

編制上海市地標(biāo)，重在工藝管控，是上海對(duì)標(biāo)全球卓越城市高品質(zhì)飲用水目標(biāo)的重要基礎(chǔ)和內(nèi)容。地標(biāo)的編制主要基于我國(guó)國(guó)標(biāo)，參考了世界衛(wèi)生組織(WHO)《飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則》(第四版)(GuidelinesforDrinking-WaterQuality,Forth Edition)[1]、美國(guó)環(huán)境保護(hù)總署(USEPA)《飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(NationalPrimaryDrinkingWaterRegulations)[2]和歐盟《飲用水水質(zhì)指令》(CouncilDirective98/83/ECof3November1998ontheQualityofWaterIntendedforHumanConsumption)[3]三大國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，并部分參考了日本《生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》[4]。以對(duì)標(biāo)國(guó)際一流為總體目標(biāo)，通過(guò)分析對(duì)照和研究，對(duì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中包含但我國(guó)國(guó)標(biāo)未涉及的指標(biāo)，在上海市地標(biāo)中進(jìn)行部分引入；對(duì)我國(guó)國(guó)標(biāo)已包含但限值要求低于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)，在上海市地標(biāo)中進(jìn)行相應(yīng)提標(biāo)。所有引入或提標(biāo)的指標(biāo)均通過(guò)與上海現(xiàn)狀水質(zhì)情況進(jìn)行參照，復(fù)核其合理性，從而實(shí)現(xiàn)上海市地標(biāo)和國(guó)際先進(jìn)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的全面接軌。通過(guò)上海市地標(biāo)的編制和貫徹，一方面對(duì)供水企業(yè)進(jìn)行加壓，引導(dǎo)和強(qiáng)化供水企業(yè)的精細(xì)化管理；另一方面政府行業(yè)主管部門也是自我加壓，強(qiáng)化政府對(duì)行業(yè)的監(jiān)管和督查。

(2)編制的研究基礎(chǔ)

通過(guò)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照，我國(guó)國(guó)標(biāo)總體已處于較高水平，在指標(biāo)數(shù)量和限值規(guī)定上已與國(guó)際先進(jìn)水平初步接軌，其中有機(jī)毒理指標(biāo)在數(shù)量上與EPA標(biāo)準(zhǔn)和WHO標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)。但我國(guó)對(duì)農(nóng)藥指標(biāo)的限定還不及EPA標(biāo)準(zhǔn)和歐盟標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)環(huán)境類激素含量的限制，也僅在國(guó)標(biāo)附錄A中收錄了四種鄰苯二甲酸脂類和雙酚A作為參考指標(biāo)，尚未列入常規(guī)指標(biāo)或非常規(guī)指標(biāo)，而EPA在新修正的《安全飲用水法案》[5]中，已明確了對(duì)環(huán)境類激素的檢測(cè)要求。

上海市地標(biāo)的研究工作啟動(dòng)于2013年6月，先后開展了上海市水質(zhì)規(guī)劃目標(biāo)確定及供水水質(zhì)準(zhǔn)則研究、世界衛(wèi)生組織《飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則》(第四版)翻譯、上海市水源地污染物特征調(diào)查研究、上海市飲用水水質(zhì)特征污染物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及限制編制研究、上海市飲用水水質(zhì)指標(biāo)體系及水質(zhì)安全保障技術(shù)研究等課題，為制定上海市地方標(biāo)準(zhǔn)奠定了基礎(chǔ)。系統(tǒng)的課題研究發(fā)現(xiàn)，上海地處太湖流域和長(zhǎng)江流域末端，水源情況極其復(fù)雜。通過(guò)多年水質(zhì)跟蹤監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，上海原水水質(zhì)普遍表現(xiàn)為污染物種類較多，污染因子檢出率較高，但單一污染物指標(biāo)占標(biāo)率并不高，因此上海地方標(biāo)準(zhǔn)也充分關(guān)注了對(duì)復(fù)合型指標(biāo)的提標(biāo)，如COD、總有機(jī)碳、三鹵甲烷等。

2 上海市地標(biāo)與國(guó)標(biāo)的對(duì)照解讀

2.1 新增指標(biāo)解讀

對(duì)照我國(guó)國(guó)標(biāo)，上海市地標(biāo)的控制指標(biāo)由106項(xiàng)增加至111項(xiàng)(常規(guī)指標(biāo)49項(xiàng)，非常規(guī)指標(biāo)62項(xiàng))。常規(guī)指標(biāo)在國(guó)標(biāo)42項(xiàng)的基礎(chǔ)上，新增了6項(xiàng)國(guó)標(biāo)的非常規(guī)指標(biāo)及1項(xiàng)國(guó)標(biāo)附錄A指標(biāo)；非常規(guī)指標(biāo)在國(guó)標(biāo)64項(xiàng)基礎(chǔ)上，減去提升為常規(guī)指標(biāo)的6項(xiàng)，另新增了3項(xiàng)國(guó)標(biāo)附錄A指標(biāo)和1項(xiàng)新指標(biāo)；另還新增了3項(xiàng)水質(zhì)參考指標(biāo)。

2.1.1 新增常規(guī)指標(biāo)

新增的常規(guī)指標(biāo)如表1所示。

表1 上海市地標(biāo)新增的常規(guī)指標(biāo)Tab.1 New Conventional Indexes in Shanghai Local Standard

注：三鹵甲烷(總量)為無(wú)量綱

(1)銻

上海黃浦江上游、金澤水庫(kù)易受銻污染，銻本底情況較高，是黃浦江上游原水的核心問(wèn)題之一[6]，因此上海市地標(biāo)將銻調(diào)整為常規(guī)指標(biāo)。通過(guò)對(duì)比國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)國(guó)標(biāo)對(duì)銻的限值0.005 mg/L已屬于較嚴(yán)水平，因此上海市地標(biāo)中銻的限值仍為0.005 mg/L。

(2)亞硝酸鹽氮

亞硝酸鹽氮指示水的穩(wěn)定性，對(duì)表征飲用水水質(zhì)的穩(wěn)定程度有重要意義，因此列入上海市地標(biāo)常規(guī)指標(biāo)。對(duì)比國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)，歐盟標(biāo)準(zhǔn)限值最嚴(yán)(0.15 mg/L)，若以此為標(biāo)準(zhǔn)，上海2014年～2017年亞硝酸鹽氮合格率普遍在98.6%～100%，因此上海市地標(biāo)確定其限值為0.15 mg/L。

(3)三鹵甲烷及三個(gè)分量

三鹵甲烷是消毒副產(chǎn)物，具有潛在的致癌風(fēng)險(xiǎn)，是目前飲用水安全關(guān)注的重點(diǎn)，WHO建議飲用水中三鹵甲烷在可行的情況下盡可能保持在低水平。因此上海市地標(biāo)將三鹵甲烷及三個(gè)分量調(diào)整為常規(guī)指標(biāo)。根據(jù)2014～2017年的檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示，如以0.5為限值，三鹵甲烷的合格率可達(dá)到94.47%～98.67%，因此確定0.5為三鹵甲烷限值。

(4)氨氮

由于上海水廠工藝大多采用游離氯消毒，加氨后化合氯出廠，因此將氨氮調(diào)整為常規(guī)指標(biāo)，控制加氨量。復(fù)核將氨氮限值確定為0.5 mg/L時(shí)的可行性，發(fā)現(xiàn)上海2014年～2017年氨氮合格率逐年提升，從93.5%上升至100%，因此確定0.5 mg/L為氨氮限值。

2.1.2 新增非常規(guī)項(xiàng)指標(biāo)

新增的非常規(guī)項(xiàng)指標(biāo)如表2所示。

表2 上海市地標(biāo)新增的非常規(guī)指標(biāo)Tab.2 New Unconventional Indexes in Shanghai Local Standard

(1)臭味指標(biāo)

上海水源地均為水庫(kù)型水源地，2-MIB和土臭素為藍(lán)藻代謝產(chǎn)物，在夏季易引發(fā)飲用水臭味問(wèn)題，是上海原水的主要污染物質(zhì)之一，因此調(diào)整為非常規(guī)指標(biāo)。以0.000 01 mg/L確定為兩項(xiàng)指標(biāo)的限值，發(fā)現(xiàn)2014年～2017年上海各水廠出廠水合格率均可達(dá)到95.24%～100%，具備標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的條件。

(2)N-二甲基亞硝胺(NDMA)

NDMA已被發(fā)現(xiàn)存在于氯胺消毒方式的供水系統(tǒng)中，并被國(guó)際癌癥研究總署(IARC)列入高疑似致癌物質(zhì)。由于上海水廠普遍以氯胺消毒為主，因此將NDMA列入非常規(guī)項(xiàng)。限值參考WHO標(biāo)準(zhǔn)定為0.0 001 mg/L，通過(guò)復(fù)核上海近年來(lái)水質(zhì)情況，基本可實(shí)現(xiàn)100%達(dá)標(biāo)，且實(shí)際濃度約為該限值的十分之一左右。

(3)總有機(jī)碳(TOC)

TOC是水體中溶解性和懸浮性有機(jī)物含碳的總量，是更能代表有機(jī)污染程度的復(fù)合指標(biāo)，由于上海水源的主要問(wèn)題是有機(jī)污染，因此將TOC調(diào)整為非常規(guī)指標(biāo)。國(guó)標(biāo)中對(duì)TOC的限值為5 mg/L，而EPA、歐盟和WHO標(biāo)準(zhǔn)均未對(duì)TOC進(jìn)行限值，因此上海市地標(biāo)對(duì)TOC的限值參考了日本水質(zhì)基準(zhǔn)(2015版)，確定為3 mg/L。通過(guò)復(fù)核，近年來(lái)上海TOC合格率可達(dá)到96.15%～99.01%，具備實(shí)施可能。

2.1.3 新增水質(zhì)參考指標(biāo)

新增的水質(zhì)參考指標(biāo)包括乙酰甲胺磷(限值為0.001 mg/L)、異丙隆(限值為0.009 mg/L)和異養(yǎng)菌平板計(jì)數(shù)(限值為500 CFU/mL)三項(xiàng)。

(1)乙酰甲胺磷

乙酰甲胺磷在現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)中均無(wú)限值規(guī)定，但由于乙酰甲胺磷的主要代謝產(chǎn)物——甲胺磷是一種已知的毒性物質(zhì)，對(duì)人體膽堿酯酶活性有抑制作用，造成神經(jīng)生理功能紊亂，易導(dǎo)致急性中毒，嚴(yán)重時(shí)可發(fā)生遲發(fā)性猝死，因此新增乙酰甲胺磷為水質(zhì)參考指標(biāo)，限值暫定為0.001 mg/L。

(2)異丙隆

通過(guò)針對(duì)性檢測(cè)水體中上海用量較大的十種農(nóng)藥的含量，發(fā)現(xiàn)三環(huán)唑在原水和出廠水中均有明顯檢出，其中原水約為幾百納克/升，深度處理水廠去除效果較好；異丙隆、乙草胺、丙草胺原水中有少量檢出，約為幾十ng/L，出廠水均小于1 ng/L。參考《農(nóng)藥安全使用手冊(cè)》，三環(huán)唑、異丙隆和乙草胺均無(wú)慢性毒性，對(duì)比國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，其中WHO標(biāo)準(zhǔn)對(duì)異丙隆的限制約定為0.009 mg/L，而對(duì)三環(huán)唑、乙草胺均無(wú)限值要求，因此上海市地標(biāo)將異丙隆引入水質(zhì)參考指標(biāo)中，并確定限值為0.009 mg/L。

(3)異養(yǎng)菌平板計(jì)數(shù)

實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，異養(yǎng)菌平板計(jì)數(shù)法比國(guó)標(biāo)細(xì)菌總數(shù)方法更加靈敏，是一種適合飲用水環(huán)境的細(xì)菌培養(yǎng)計(jì)數(shù)方法，適用于評(píng)價(jià)飲用水中細(xì)菌數(shù)量并指導(dǎo)優(yōu)化消毒工藝，在美國(guó)EPA標(biāo)準(zhǔn)中已有應(yīng)用。因此上海市地標(biāo)引入該指標(biāo)，并確定限值為500 CFU/mL。

2.2 提標(biāo)指標(biāo)解讀

上海市地標(biāo)共對(duì)40項(xiàng)指標(biāo)的限值進(jìn)行了修訂，其中常規(guī)指標(biāo)提標(biāo)17項(xiàng)，非常規(guī)指標(biāo)提標(biāo)23項(xiàng)。

2.2.1 常規(guī)指標(biāo)提標(biāo)

上海市地標(biāo)共對(duì)17項(xiàng)常規(guī)指標(biāo)進(jìn)行了提標(biāo)，限值的提高或以WHO、美國(guó)、歐盟、日本四個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，或以我國(guó)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)為依據(jù)，或以消毒副產(chǎn)物控制要求為依據(jù)，或以改善水質(zhì)為依據(jù)。同時(shí)對(duì)擬提標(biāo)的限值復(fù)核近年來(lái)上海實(shí)際出廠水的達(dá)標(biāo)情況，確保提標(biāo)后的新標(biāo)準(zhǔn)的可實(shí)施。17項(xiàng)指標(biāo)的提標(biāo)情況如表3所示。

表3 17項(xiàng)水質(zhì)常規(guī)指標(biāo)的提標(biāo)情況Tab.3 17 Upgrading Conventional Indexes in Shanghai Local Standard

2.2.2 非常規(guī)指標(biāo)提標(biāo)

上海市地標(biāo)共對(duì)23項(xiàng)非常規(guī)指標(biāo)進(jìn)行了提標(biāo)，23項(xiàng)指標(biāo)的提標(biāo)情況如表4所示。

2.3 其他編制說(shuō)明

在術(shù)語(yǔ)和定義部分，與國(guó)標(biāo)相比增加了管網(wǎng)水、管網(wǎng)末梢水。在水質(zhì)檢驗(yàn)及考核要求部分，上海市地標(biāo)對(duì)水質(zhì)檢驗(yàn)指標(biāo)、頻率和考核合格率計(jì)算方式、考核合格率要求等內(nèi)容均參照國(guó)標(biāo)，增加了二次供水水質(zhì)檢驗(yàn)指標(biāo)、頻率和考核合格率要求，明確合格率要求定為95%。

2.4 小結(jié)

通過(guò)對(duì)標(biāo)，上海市地標(biāo)總體已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)水平，可以匹配上海全球卓越城市的定位。但是，鑒于日本、美國(guó)、歐盟等領(lǐng)先國(guó)家或地區(qū)的實(shí)際水質(zhì)情況都大幅度優(yōu)于該國(guó)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，上海目前只是達(dá)到“標(biāo)準(zhǔn)一流”，和真正的“水質(zhì)一流”還有一定距離。

表4 23項(xiàng)水質(zhì)非常規(guī)指標(biāo)的提標(biāo)情況Tab.4 23 Upgrading Unconventional Indexes in Shanghai Local Standard

3 上海實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)飲用水目標(biāo)的展望

在頒布并實(shí)施上海市地標(biāo)的基礎(chǔ)上，為進(jìn)一步提升上海供水水質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)國(guó)際“水質(zhì)一流”的高品質(zhì)飲用水目標(biāo)，應(yīng)當(dāng)繼續(xù)從源頭到龍頭全方面開展研究，并開展相關(guān)工作[7]。

3.1 水庫(kù)生態(tài)自凈能力的提升

應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，供水水質(zhì)的優(yōu)劣很大程度取決于原水的條件。上海原水全部來(lái)自水庫(kù)型水源，自四大水源地建成運(yùn)行以來(lái)，已實(shí)現(xiàn)“避污蓄清”、“避咸蓄淡”兩大功能。對(duì)于近年來(lái)所凸顯的水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化和藻類問(wèn)題，也已初步找到對(duì)策并予以解決。然而，上海四大水庫(kù)的生態(tài)修復(fù)功能尚未充分顯現(xiàn)，水源地的自凈系統(tǒng)尚未建立[8]，水庫(kù)管理尚有提升空間。建議要借助水庫(kù)水力、水質(zhì)模型研究，應(yīng)用水力流態(tài)控藻的技術(shù)，如在水庫(kù)內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流板，輔以生態(tài)系統(tǒng)的建立，對(duì)提升原水水質(zhì)，減輕后續(xù)水廠工藝負(fù)擔(dān)，全面提升供水水質(zhì)有重要意義。

3.2 水廠多級(jí)風(fēng)險(xiǎn)屏障的建立

本市供水系統(tǒng)針對(duì)水庫(kù)原水季節(jié)性藻源嗅味問(wèn)題，已形成了“庫(kù)區(qū)控制—-預(yù)處理削減—-水廠去除”的多級(jí)控制技術(shù)體系，現(xiàn)有的水廠消毒工藝對(duì)于已知的微生物風(fēng)險(xiǎn)控制已取得較為理想的效果。但是考慮今后實(shí)施高品質(zhì)飲用水戰(zhàn)略，微生物安全作為水處理環(huán)節(jié)中最重要的部分，水廠消毒還應(yīng)當(dāng)考慮更多可能的微生物泄漏風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，如突發(fā)的上游水污染風(fēng)險(xiǎn)(2013年黃浦江上游死豬漂浮事件)、出廠水中少量細(xì)微的活性炭粉末可能攜帶致病微生物的風(fēng)險(xiǎn)等。因此，建議在水廠中增加紫外消毒設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)微生物污染控制的多級(jí)風(fēng)險(xiǎn)屏障。

3.3 從水量調(diào)度轉(zhuǎn)向水質(zhì)調(diào)度

上?，F(xiàn)狀的管網(wǎng)輸配存在流速慢、水齡長(zhǎng)的普遍性問(wèn)題。約60%的配水管網(wǎng)流速<0.1 m/s，過(guò)慢的流速一方面容易導(dǎo)致水質(zhì)的變化，另一方面也容易對(duì)管道造成腐蝕，影響管道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。目前上海中心城區(qū)的供水規(guī)模已逐漸趨于穩(wěn)定，供水調(diào)度的重點(diǎn)應(yīng)從水量調(diào)度轉(zhuǎn)向水質(zhì)調(diào)度，從宏觀調(diào)度轉(zhuǎn)向精細(xì)化調(diào)度?？梢赃\(yùn)用余氯衰減模型和水力、水質(zhì)模型，計(jì)算理想流速和水齡，并結(jié)合新一輪管網(wǎng)改造工作，縮小部分配水管網(wǎng)口徑，以加快流速。同時(shí)隨著本市二次供水系統(tǒng)逐步接管到位，進(jìn)一步完善管網(wǎng)壓力控制點(diǎn)的布局，使供水調(diào)度的范圍從輸配管網(wǎng)進(jìn)一步延伸至小區(qū)二次供水系統(tǒng)，以提高供水水質(zhì)。

3.4 提升末端水質(zhì)的保障能力

重視末端水質(zhì)的保持，逐漸通過(guò)改造，逐步實(shí)現(xiàn)二次供水設(shè)施結(jié)構(gòu)的全封閉，使二次供水設(shè)施成為輸配管網(wǎng)的一部分，并通過(guò)濁度、余氯、液位等在線監(jiān)測(cè)手段的輔助，減少清洗、維護(hù)的頻率，一方面提升了末端水質(zhì)保障能力，另一方面也減少了供水企業(yè)的維護(hù)成本。此外，借鑒國(guó)外水廠直供的經(jīng)驗(yàn)，在不改變上海既有供水模式的前提下，對(duì)于距離水廠相對(duì)較近的生活小區(qū)，部分實(shí)現(xiàn)水廠直供，或少量使用無(wú)負(fù)壓供水設(shè)施；對(duì)于有條件的片區(qū)，建設(shè)集中式的二次供水泵站，減少屋頂水箱的使用。

4 結(jié)語(yǔ)

作為全國(guó)第一部生活飲用水地方標(biāo)準(zhǔn)，上海市《生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》的頒布對(duì)于上海供水事業(yè)的發(fā)展具有重要意義，為上海全面實(shí)現(xiàn)更高品質(zhì)飲用水目標(biāo)提供了依據(jù)，對(duì)行業(yè)主管部門和供水企業(yè)的工作提供了指引。貫徹實(shí)施上海地方標(biāo)準(zhǔn)，僅僅是實(shí)現(xiàn)了上海供水的“標(biāo)準(zhǔn)一流”，和領(lǐng)先的國(guó)家相比，實(shí)現(xiàn)“水質(zhì)一流”目標(biāo)，仍需要通過(guò)從源頭到龍頭全過(guò)程的能力提升逐步實(shí)現(xiàn)。