2015-2018 年龍巖市新羅區(qū)生活飲用水總硬度分析

賴加鵬

(龍巖水發(fā)自來水有限責(zé)任公司，福建 龍巖 364000)

隨著生活水平和健康意識的提高，居民對生活飲水安全也越來越重視。據(jù)統(tǒng)計，龍巖市新羅區(qū)近年來在e龍巖平臺上有關(guān)生活飲用水投訴事件居高不下[1]，而訴求件中很大部分是居民對飲用水燒水容易結(jié)垢、口感不好的投訴，其原因可能跟水中總硬度有關(guān)?？傆捕仁蔷用窀惺茱嬘盟|(zhì)量的一個敏感指標(biāo)?？傆捕容^高，燒水時容易結(jié)垢，產(chǎn)生令人不舒服的沉淀，即便這些沉淀沒有對健康造成危害，也會使居民持懷疑態(tài)度，降低居民對供水系統(tǒng)的滿意度和接受度。因此，本文以龍巖市新羅區(qū)2015-2018年檢測的市政自來水總硬度月檢測數(shù)據(jù)為例，分析自來水總硬度變化規(guī)律，對于了解龍巖市新羅區(qū)生活飲用水總硬度水平，及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，提出適當(dāng)?shù)膽?yīng)對措施，具有重要意義。

1 資料與方法

1.1 資料來源

2015-2018年龍巖市城區(qū)自來水總硬度數(shù)據(jù)來源于龍巖水發(fā)自來水有限責(zé)任公司。

1.2 研究方法

水中總硬度檢測方法采用GB/T5750-2006中的乙二胺四乙酸二鈉滴定法[2]；與其他國家與地區(qū)的硬度限值標(biāo)準(zhǔn)相比(表1)，我國按照 GB 5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》對檢測結(jié)果進(jìn)行評價[3]，總硬度超過 450 mg/L 即判定不合格。

表1 其他國家與地區(qū)的硬度標(biāo)準(zhǔn)(CaCO3) 單位：mg/L

1.3 供水概況

龍巖自來水公司在新羅區(qū)城區(qū)擁有蓮花、曹溪、西橋、東宮、大洋、北門、麒麟、交易城8座以地下水為水源的水廠。其中，大洋、北門水廠隨著第二、第三水源向新羅區(qū)城區(qū)供水，已轉(zhuǎn)為城市備用水源關(guān)閉。2010年11月10日，第二水源鳳凰水廠(以富溪為水源)與新羅區(qū)城區(qū)供水主干管銜接，正式向中心城區(qū)供水，一期工程設(shè)計日供水量5萬噸/日；2012年6月3日，第三水源新區(qū)水廠(以黃崗水庫為水源)與城區(qū)管網(wǎng)銜接向新羅區(qū)城區(qū)供水，設(shè)計日供水量4萬噸/日。第二水源、第三水源供水后，共8個水廠全部供水龍巖新羅區(qū)城區(qū)，近70%的市民使用地表水，還有30%的市民使用地下水[11]。

1.4 統(tǒng)計分析

本研究使用統(tǒng)計軟件SPSS 20.0和excel 2003對數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果

2.1 總硬度各廠均值

2015-2018年龍巖市新羅區(qū)自來水總硬度的均值，總體合格率 100%，各個水廠四年總硬度均值中，由于新區(qū)水廠和鳳凰水廠為地表水水廠，因此其總硬度較低，分別為16 mg/L和15 mg/L；其余六個水廠為地下水水廠，除了交易城最低(175 mg/L)外，其他相差不大。不同水廠總硬度均值見表2。不同水廠間總硬度方差分析見表3。

表2 各廠自來水總硬度均值 單位：mg/L

表3 不同水廠自來水的總硬度方差分析

2.2 總硬度年均值

2015-2018年龍巖市新羅區(qū)生活飲用水總硬度年均值波動不大，在148～153 mg/L之間，2016年總硬度最大，2018年總硬度最小?？傆捕饶昃狄姳?。不同年份之間總硬度無顯著差異(F=2.365，P>0.05)，見表5。

表4 總硬度年均值 單位：mg/L

表5 不同年份的總硬度方差分析

2.3 總硬度季度均值

2015-2018年龍巖市新羅區(qū)生活飲用水每個季度總硬度均值在 150～154 mg/L，其中第 1 季度略高一點?？傆捕燃揪狄姳?6。不同季度之間總硬度有弱顯著差異(F=2.731，P=0.07>0.05)，見表7。

表6 總硬度季度均值 單位：mg/L

表7 不同季節(jié)的總硬度方差分析

2.4 總硬度月均值

2015-2018年龍巖市新羅區(qū)生活飲用水1-12 月總硬度均值在145～157 mg/L之間，變化幅度很小?？傆捕仍戮狄姳?。不同月份之間總硬度比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F=5.748，P<0.05)，見表 9。

表8 總硬度月均值 單位：mg/L

表9 不同月份的總硬度方差分析

3 討論

3.1 總硬度空間分布分析

不同水廠比較中，新區(qū)水廠和鳳凰水廠總硬度較低，分別為16 mg/L和15 mg/L，是因為這兩家是以地表水為水源的水廠，其余六家水廠以地下水為水源。地下水水廠中交易城水廠總硬度略低，為175 mg/L，其它水廠相差不大。交易城水廠井下地下水水量比較豐富，是較大的地下河，而且供水只針對交易城片區(qū)，供水用戶較少，用水量少，所以地下水位下降也慢。其它水廠位置在城中心，供水面積大，用水量大，地下水位下降快。姜體勝[12]發(fā)現(xiàn)地下水位下降使含水層變薄，使其對鹽分的稀釋能力逐漸減弱，從而使地下水中溶解性總固體濃度增加，總硬度變大。地下水的水位高度對總硬度有一定的影響。

3.2 總硬度時間分布分析

不同年份之間總硬度比較，2015-2018年龍巖市新羅區(qū)市政供水的總硬度水平總體來說變化比較緩和，每年均值之間的變化量在 10 mg/L以內(nèi)；不同季度之間總硬度比較，第一季度的最大，第三季度的最??；不同月份之間總硬度比較，2月份的最大，10月份的最小；季度和月份總硬度總體變化都不大。季度和月份差異可能與龍巖降雨量有關(guān)，在降雨量較大時，地下水補(bǔ)給量增多，由于稀釋作用，總硬度略有下降;在降雨量較小時，總硬度又有升高[12]。

3.3 改善水中總硬度的方法

3.3.1 煮沸去除法

分別取8個水廠的出廠水，一部分煮沸2分鐘，然后冷卻10分鐘。把各個水廠出廠水煮沸前后的水樣分別檢測總硬度?？傆捕鹊拇笮∨c水中鈣離子和鎂離子的濃度有關(guān)，其中總硬度包括暫時硬度(以重碳酸鹽形式存在，煮沸后可以除掉) 和永久硬度(以硫酸鹽形式存在，煮沸后依然存在)[13]，各水廠煮沸前后總硬度對比見表10。

表10 水廠煮沸前后總硬度對比

3.3.2 混合供水

部分小區(qū)由地下水和地表水混合供水。我們?nèi)?個由地下水和地表水混合供水的管網(wǎng)水檢測總硬度，見表11。由表10和表11可看出由地下水水廠和地表水水廠混合供水的總硬度比單獨(dú)地下水水廠供水的總硬度低。

表11 混合供水管網(wǎng)水總硬度

3.3.3 其它方法

有條件的家庭可以在家中安裝凈水器，從而降低水中總硬度的值。凈水器原理有膜分離法和離子交換法等。膜分離法是通過膜攔截水中的鈣、鎂等離子。離子交換法是利用離子交換劑，把水中的離子與離子交換劑中可擴(kuò)散的離子進(jìn)行交換作用，使水得到軟化的方法，即采用特定的陽離子交換樹脂，以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來。

4 結(jié)論

我國生活用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定總硬度最高不超過450 mg/L, 無最低限量標(biāo)準(zhǔn)。 由此可看出龍巖自來水符合國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。一般來說, 飲用水的硬度過高過低均不利于健康,最適宜的飲用水總硬度應(yīng)在 8～18 度之間[14]，即每升水中以碳酸鈣質(zhì)量計在143～321 mg/L，本次分析結(jié)果顯示，2015-2018年龍巖市新羅區(qū)生活飲用水總硬度在平均值148～153 mg/L之間, 所以龍巖自來水的總硬度在適宜飲用范圍。

根據(jù)龍巖市水資源保障戰(zhàn)略，2020 年之后龍巖市城區(qū)將減少本地地下水的開采,把以地下水為水源的水廠改為應(yīng)急用水備用水源，政府將從萬安溪引水到龍巖城區(qū)[15]。萬安溪水源為地表水，總硬度為20 mg/L左右，總硬度低于龍巖平均總硬度，萬安溪的引入會使龍巖生活飲用水的總硬度隨之降低，居民擔(dān)心的結(jié)垢問題將得到解決。