廈門市生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的制訂建議

付 歡

(廈門市政水務(wù)集團(tuán)有限公司，福建廈門 361008)

城鎮(zhèn)供水水質(zhì)事關(guān)居民的用水安全與幸福感，近年來國家高度重視，2017年《黨的十九大報(bào)告》[1]和2018年國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《國務(wù)院辦公廳關(guān)于保持基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域補(bǔ)短板力度的指導(dǎo)意見》[2]均提出要把提高“供給質(zhì)量”作為主攻方向，提高供水水質(zhì)成為各級地方政府的工作重點(diǎn)和行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。上海市和深圳市分別提出“高品質(zhì)飲用水”和“直飲水”的目標(biāo)，福建省和廈門市也相繼頒布了《提升城市供水水質(zhì)三年行動方案》[3-4](下稱“三年行動方案”)，對出廠水和管網(wǎng)水渾濁度、色度及出廠水余氯提出了高于國家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006)[5](下稱“國家標(biāo)準(zhǔn)”)的要求。然而現(xiàn)在執(zhí)行的國家標(biāo)準(zhǔn)和《城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ/T 206—2005)[6](下稱“行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”)制定均已經(jīng)超過15年，既不符合行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與目標(biāo)，也不適應(yīng)特色的地域需求。在這一背景下，一些地方標(biāo)準(zhǔn)陸續(xù)出臺，如上海市的《生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(DB 31/T 1091—2018)[7]、深圳市的《生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(DB 4403/T 60—2020)[8]、江蘇省的《江蘇省城市自來水廠關(guān)鍵水質(zhì)指標(biāo)控制標(biāo)準(zhǔn)》(DB 32/T 3701—2019)[9]。這些標(biāo)準(zhǔn)為推動當(dāng)?shù)毓┧袠I(yè)發(fā)展、提高供水水質(zhì)起到了關(guān)鍵作用。廈門市在“三年行動方案”執(zhí)行以來，水質(zhì)有了一定的提升，但因僅涉及渾濁度、色度等幾個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，缺乏系統(tǒng)性和針對性，提升幅度存在差距。為加快提升供水水質(zhì)的腳步，趕超先進(jìn)，對廈門市2015年—2018年水源水、出廠水和管網(wǎng)水水質(zhì)全面分析，對比國內(nèi)外先進(jìn)城市和統(tǒng)計(jì)居民水質(zhì)投訴分布，得出廈門市供水水質(zhì)的提升需求與空間，基于此，提出制訂廈門市生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的建議。

1 廈門市供水現(xiàn)狀與主要問題

1.1 供水基本情況

廈門市原水供應(yīng)以九龍江北引水源為主，供水量占據(jù)總量的70%以上，2020年長泰枋洋水利樞紐工程具備通水條件，年供水量可達(dá)2億m3，與市轄區(qū)內(nèi)的石兜水庫、坂頭水庫、蓮花水庫和古宅水庫共同形成“兩江四庫”的原水供應(yīng)格局。城區(qū)范圍內(nèi)共有大小水廠15座，均采用常規(guī)處理工藝，截至2020年，消毒劑統(tǒng)一采用次氯酸鈉。

1.2 供水水質(zhì)存在的主要問題

廈門市多年來的出廠水檢驗(yàn)項(xiàng)目合格率、管網(wǎng)水檢驗(yàn)項(xiàng)目合格率和綜合合格率均在99%以上，但受水源季節(jié)性波動影響，尚存在一些水質(zhì)問題。

1.2.1 藻類導(dǎo)致的嗅味問題

廈門市的湖庫水源總氮水平偏高，近年來藻種優(yōu)勢化嚴(yán)重，季節(jié)性藻類問題頻繁出現(xiàn)，部分水源中的藻種會產(chǎn)生以2-甲基異莰醇(2-MIB)為主的致嗅物質(zhì)。2-MIB屬于飽和環(huán)叔醇類，氯系氧化劑難以將其氧化，嗅閾值很低，4～20 ng/L即會產(chǎn)生可感知的土臭味[10]。水廠常規(guī)處理工藝對其幾乎沒有效果，前加氯和活性炭等應(yīng)急措施效果有限，因此，產(chǎn)生的突發(fā)短期嗅味問題成為局部區(qū)域用水的困擾。

1.2.2 錳導(dǎo)致的色度問題

廈門市部分區(qū)域的土壤屬于高鐵、錳含量的紅壤或磚紅壤[11]，對蓮花水庫上游匯水區(qū)域土壤的一次調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，錳的平均含量是福建省背景值的1.87倍。土壤中的錳隨降雨進(jìn)入水庫，導(dǎo)致內(nèi)源錳污染嚴(yán)重。雖然預(yù)投加高錳酸鹽效果明顯，但由于原水含量波動較大，受限于精準(zhǔn)加藥，難以完全控制，殘留的錳雖然可以達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求，但與消毒劑反應(yīng)后會產(chǎn)生肉眼可察覺的黃色，影響水的感官。

1.2.3 消毒副產(chǎn)物三氯乙醛相對偏高的問題

個(gè)別水庫由于季節(jié)性藻類高發(fā)，原水耗氧量升高，消毒副產(chǎn)物的前驅(qū)物質(zhì)增多，消毒處理后出現(xiàn)三氯乙醛達(dá)標(biāo)但水平偏高的情況。

1.2.4 社會關(guān)注的新型污染物問題

傳統(tǒng)的常規(guī)處理對水中的除草劑、抗生素和激素等新型污染物去除能力比較差，廈門市位于九龍江的下游，應(yīng)加強(qiáng)對這些物質(zhì)的關(guān)注與監(jiān)測。

2 制訂廈門市生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的必要性及建議原則

在國家標(biāo)準(zhǔn)出臺后，廈門市的供水水質(zhì)有了非常大的提升，2007年即全面達(dá)到要求，2015年至今各項(xiàng)水質(zhì)合格率均在99%以上，但近年來的水質(zhì)提升幅度明顯減緩。一方面是因?yàn)榱己玫幕A(chǔ)下進(jìn)一步提升需要更高的工藝和管理水平，另一方面則是已經(jīng)能夠達(dá)到現(xiàn)有的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，供水企業(yè)缺乏進(jìn)一步提升的目標(biāo)。而與之對應(yīng)的是近年來人民日益增長的對于飲用水品質(zhì)的要求和城市發(fā)展需求。廈門市規(guī)劃到2035年成為“高素質(zhì)、高顏值、現(xiàn)代化、國際化”的中心城市，率先實(shí)現(xiàn)全方位、高質(zhì)量發(fā)展超越，率先基本建成社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國的樣板城市，供水水質(zhì)是其中重要一環(huán)。而與國內(nèi)外先進(jìn)城市相比，廈門市的供水水質(zhì)仍存在差距，有一定的提升空間，因此，制訂廈門市生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，加快水質(zhì)提升腳步，與先進(jìn)城市接軌，至關(guān)重要。

制訂廈門市生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)廈門市的水源和供水水質(zhì)特點(diǎn)，對標(biāo)國內(nèi)外先進(jìn)，充分考慮人民對水質(zhì)提升的需求和行業(yè)發(fā)展前景，符合廈門實(shí)際，建議遵循如下原則。

(1)提高生活飲用水安全性?！鞍踩笔枪┧畱?yīng)該考慮的首要問題，解釋了水“能不能”喝，相關(guān)指標(biāo)有表征生物安全的菌落總數(shù)等，以及表征理化安全的重金屬、消毒副產(chǎn)物、農(nóng)藥等，這些指標(biāo)應(yīng)該在工藝與檢測水平可實(shí)現(xiàn)的情況下，盡量降低限值。

(2)提高感官性狀。飲用水感官的好壞是市民用水最直觀的感受，解釋了水“好不好”喝，表征指標(biāo)如色度、臭和味、肉眼可見物以及容易引發(fā)色度問題的鐵、錳等。

(3)嚴(yán)格控制與水廠生產(chǎn)密切相關(guān)的指標(biāo)。如渾濁度、出廠水余氯和鋁等受水廠工藝管理水平影響較大。

(4)調(diào)整和增加綜合性、表征性指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)中能夠列出的指標(biāo)項(xiàng)目有限，應(yīng)以綜合性、表征性指標(biāo)加強(qiáng)總量控制，如表征有機(jī)物含量的高錳酸鹽指數(shù)(以O(shè)2計(jì))、表征水體化學(xué)穩(wěn)定性的亞硝酸鹽(以N計(jì))等。

(5)體現(xiàn)城市水質(zhì)特點(diǎn)。廈門市原水可溶性總固體含量低、硬度低、不受海水潮汐影響，總硬度、氯化物和硫酸鹽含量穩(wěn)定且遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)對出廠水的要求，該項(xiàng)特點(diǎn)應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)中有所考慮和體現(xiàn)。

(6)重視近年來出現(xiàn)過的水質(zhì)問題。九龍江水源2005年6月發(fā)生短暫鉻(六價(jià))超標(biāo)、2015年和2019年枯水期出現(xiàn)氟化物略微超標(biāo)、多個(gè)水源近年來屢次出現(xiàn)藻類過度繁殖，這些應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)的制訂中充分考慮。

(7)增加關(guān)注新型污染物。如N-二甲基亞硝胺(NDMA)、乙草胺、高氯酸鹽。

3 廈門市生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的建議指標(biāo)和限值

根據(jù)上述7項(xiàng)原則，在國家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上提出廈門市生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)建議的指標(biāo)和限值，限值與國家標(biāo)準(zhǔn)相同的不再贅述。部分指標(biāo)的調(diào)整涉及多項(xiàng)原則，以主要考量劃歸分類，如將渾濁度限值從1 NTU降低到0.3 NTU，提高感官感受的同時(shí)更多的是推動水廠提高管理水平，促進(jìn)水質(zhì)的綜合提升。

3.1 “安全性”相關(guān)指標(biāo)

3.1.1 菌落總數(shù)

菌落總數(shù)是表征水質(zhì)生物安全的重要指標(biāo)，新冠肺炎疫情期間，在不具備病毒檢測能力的情況下，是評價(jià)消毒效果的重要依據(jù)。出廠水異常提示消毒環(huán)節(jié)可能存在問題，管網(wǎng)水異?？赡芴崾居嗦炔蛔慊虼嬖谖廴?。因此，建議參考上海市、深圳市地方標(biāo)準(zhǔn)將其限值從100 CFU/mL降低到50 CFU/mL。

3.1.2 消毒副產(chǎn)物

消毒副產(chǎn)物多具有“三致”或潛在“三致”風(fēng)險(xiǎn)，廈門市水源水質(zhì)較好，除個(gè)別指標(biāo)外多年來均無檢出，但仍應(yīng)引起高度重視。建議指標(biāo)限值全部對標(biāo)深圳市和上海市地標(biāo)的最嚴(yán)限值，同時(shí)增加近年來有檢出且占標(biāo)率超過10%項(xiàng)目的檢測頻率。針對上述兩市地標(biāo)中未調(diào)低限值(與國家標(biāo)準(zhǔn)相比)的項(xiàng)目——三氯甲烷，因在管網(wǎng)中出現(xiàn)升高趨勢，建議限值定為0.03 mg/L(表1)。

表1 消毒副產(chǎn)物指標(biāo)Tab.1 Disinfection By-Products (DBPs) Indices

3.1.3 其他毒理指標(biāo)

上海市和深圳市地方標(biāo)準(zhǔn)的制定過程中對國際發(fā)達(dá)城市的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和我國現(xiàn)有工藝的可達(dá)情況進(jìn)行了深入研究，為了提高飲用水的安全性，將大部分毒理指標(biāo)對標(biāo)了國際標(biāo)準(zhǔn)中的最嚴(yán)限值。故建議廈門市生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)將其余毒理指標(biāo)對標(biāo)深圳市和上海市地方標(biāo)準(zhǔn)最嚴(yán)限值(表2)。

表2 其他毒理指標(biāo)Tab.2 Other Toxicology Indices

3.2 感官性狀相關(guān)指標(biāo)

3.2.1 色度

色度是提高用戶信賴度與幸福感、打造良好營商環(huán)境的重要指標(biāo)。色度在國家標(biāo)準(zhǔn)中的限值為15度，事實(shí)上超過5度居民即可明顯感知，引發(fā)不愉悅的體驗(yàn)，甚至引起對于供水安全的懷疑。故建議參考《江蘇省城市自來水廠關(guān)鍵水質(zhì)指標(biāo)控制標(biāo)準(zhǔn)》(DB 32/T 3701—2019)中湖庫和內(nèi)河水源常規(guī)處理的限值，定為10度。

3.2.2 鐵和錳

鐵、錳具有相似的理化性質(zhì)，水中少量的殘留在加氯一段時(shí)間后即會顯現(xiàn)出黃色，錳在工藝處理中更難去除，問題更為突出，研究發(fā)現(xiàn)0.03 mg/L的錳在投加2 mg/L的有效氯22 h后，色度即增加10度，故應(yīng)將其控制在盡量低的水平。綜合考慮方法檢出限建議鐵的限值為0.1 mg/L，錳為0.05 mg/L。

3.3 水廠生產(chǎn)工藝密切相關(guān)指標(biāo)

3.3.1 渾濁度

渾濁度是水廠工藝的主要質(zhì)控指標(biāo)，其高低除直接關(guān)系到水的感官外，還與無機(jī)物、有機(jī)物含量和微生物消殺難度密切相關(guān)。此次新冠肺炎疫情中武漢為保證供水安全，控制渾濁度在0.3 NTU以下就是其中一項(xiàng)關(guān)鍵措施[12]。因此，建議將渾濁度出廠水限值定為0.3 NTU，管網(wǎng)水限值為0.5 NTU。

3.3.2 消毒劑指標(biāo)

廈門市供水企業(yè)普遍采用次氯酸鈉消毒，消毒劑的投加保證了飲用水的生物安全，但過量投加會影響水的口感，另外在相同水質(zhì)情況下，其投加量與消毒副產(chǎn)物的生成量呈正相關(guān)[13]。因此，應(yīng)在保證生物安全的前提下，降低消毒劑的投加。經(jīng)過多年精準(zhǔn)加氯的研究與嘗試，得出在廈門市的管網(wǎng)長度和狀態(tài)基礎(chǔ)上，出廠水游離氯質(zhì)量濃度達(dá)到1.2 mg/L時(shí)，末梢水的余氯和微生物即可達(dá)標(biāo)，考慮安全余量和建設(shè)空間，建議出廠水游離氯限值定為1.5 mg/L。

3.3.3 鋁

廈門市供水企業(yè)多使用含鋁混凝劑，為保證最優(yōu)化運(yùn)行條件，防止微生物污染以及減少管網(wǎng)中含鋁絮體的沉積，建議參考世界衛(wèi)生組織關(guān)于大型水處理設(shè)施的推薦限值(0.1 mg/L)。

3.3.4 氯酸鹽

氯酸鹽可由次氯酸鈉降解產(chǎn)生，次氯酸鈉又是廈門市供水企業(yè)普遍采用的消毒劑，且在水廠運(yùn)行管理中證實(shí)次氯酸鈉有效氯的降解與儲存條件和時(shí)間密切相關(guān)[14]，故為推動水廠強(qiáng)化管理，建議使用次氯酸鈉消毒的水廠檢測氯酸鹽，限值為0.35 mg/L。

3.3.5 氨(以N計(jì))

氨的含量一方面影響水的感官，另一方面影響氯系消毒劑的投加，與生產(chǎn)密切相關(guān)，建議調(diào)整為常規(guī)項(xiàng)目加強(qiáng)監(jiān)測。

3.4 綜合性、表征性指標(biāo)

3.4.1 亞硝酸鹽(以N計(jì))

亞硝酸鹽是表征水質(zhì)穩(wěn)定情況的重要指標(biāo)，多年監(jiān)測發(fā)現(xiàn)廈門市供水系統(tǒng)中亞硝酸鹽(以N計(jì))的質(zhì)量濃度均在0.100 mg/L以下，水質(zhì)穩(wěn)定情況良好，所以建議增加該指標(biāo)，限值為0.100 mg/L。

3.4.2 高錳酸鹽指數(shù)(以O(shè)2計(jì))

高錳酸鹽指數(shù)(以O(shè)2計(jì))是國家標(biāo)準(zhǔn)中的“耗氧量”，為表征有機(jī)物含量的綜合性指標(biāo)，隨著近年來廈門市的水源水質(zhì)改善，其質(zhì)量濃度基本在4 mg/L以下。為推動供水企業(yè)強(qiáng)化管理，進(jìn)一步降低水中有機(jī)物含量，建議限值定為2 mg/L。這將使得水中多種有機(jī)物如消毒副產(chǎn)物的前驅(qū)物質(zhì)等含量明顯下降，從而降低消毒副產(chǎn)物等指標(biāo)的水平，對于提高水質(zhì)的安全性也具有重要的意義。

3.4.3 總有機(jī)碳(TOC)

TOC 也是表征有機(jī)物含量的綜合指標(biāo)，較高錳酸鹽指數(shù)(以O(shè)2計(jì))表征的范圍更廣，建議增加，并根據(jù)廈門市水源水質(zhì)調(diào)查結(jié)果，建議限值為3 mg/L。

3.5 特色指標(biāo)

廈門市水源中總硬度、氯化物和硫酸鹽3項(xiàng)在2015年—2018年的最高檢出值分別為 73、19.7 mg/L和48.2 mg/L，已遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)對于出廠水的要求(450、250 mg/L和250 mg/L)，出廠水溶解性總固體4年最高檢出值為193 mg/L，亦遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)(1 000 mg/L)的要求，這種情況下就失去了對于工藝控制的約束意義。建議根據(jù)多年監(jiān)測水平確定限值(表3)，一方面,充分體現(xiàn)廈門市的水質(zhì)特點(diǎn)，增強(qiáng)水質(zhì)管理的針對性，增加水質(zhì)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的靈敏性；另一方面,這些指標(biāo)的降低有利于提高生活飲用水的口感。

表3 特色指標(biāo)Tab.3 Featured Indices

3.6 風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)

3.6.1 鉻(六價(jià))、氟化物

九龍江水源一般情況下鉻(六價(jià))無檢出、氟化物含量在0.8 mg/L 以下，但存在兩種物質(zhì)的突發(fā)污染風(fēng)險(xiǎn)，為充分重視并提前預(yù)警，建議鉻(六價(jià))和氟化物的限值定為0.005 mg/L(國標(biāo)方法檢出限為0.004 mg/L)和0.8 mg/L。

3.6.2 2-MIB、土臭素等5項(xiàng)嗅味物質(zhì)

近年來，藻類過量繁殖是廈門市水源最為多發(fā)的水質(zhì)問題，引發(fā)的最大危害是產(chǎn)生的致嗅物質(zhì)影響水的感官，故建議增加調(diào)查中檢出的5項(xiàng)藻源嗅味物質(zhì)，2-MIB和土臭素限值參考國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)附錄A，其余3項(xiàng)缺乏標(biāo)準(zhǔn)，建議結(jié)合嗅閾值[15]確定限值(表4)。

表4 新增嗅味物質(zhì)指標(biāo)Tab.4 New Indices of Taste and Odor

3.7 社會關(guān)注的新型污染物指標(biāo)

相關(guān)研究[16-18]顯示,我國多地飲用水中檢出NDMA、乙草胺和高氯酸鹽，上海市地標(biāo)《生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(DB 31/T 1091—2018)已將NDMA納入，新國標(biāo)已將另外兩項(xiàng)納入，故建議增加上述3項(xiàng)指標(biāo)，限值為0.000 1、0.02、0.07 mg/L。

4 結(jié)語

廈門市生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的制訂建議是在全面提高供水水質(zhì)的迫切需求下提出的，為提高安全性調(diào)整了菌落總數(shù)、重金屬、消毒副產(chǎn)物、農(nóng)藥等共計(jì)29項(xiàng)指標(biāo)的限值；為提高用戶觀感調(diào)整了色度、鐵和錳3項(xiàng)指標(biāo)；為推動凈水工藝改進(jìn)和管理水平提高，調(diào)整了渾濁度、余氯、鋁、氯酸鹽4項(xiàng)指標(biāo)，加強(qiáng)氨(以N計(jì))的監(jiān)測；為加強(qiáng)總量控制，調(diào)整了高錳酸鹽指數(shù)，新增亞硝酸鹽(以N計(jì))和TOC；為體現(xiàn)廈門市的水質(zhì)特點(diǎn)、提高預(yù)警系統(tǒng)靈敏度、提高口感，調(diào)整了總硬度、溶解性總固體、氯化物和硫酸鹽4項(xiàng)指標(biāo)；為充分重視近年來出現(xiàn)過的水質(zhì)問題，調(diào)整了鉻(六價(jià))和氟化物，新增2-MIB、土臭素等5項(xiàng)藻源性致嗅物質(zhì)；還新增了社會關(guān)注的NDMA、高氯酸鹽、乙草胺3個(gè)指標(biāo)。

與國家標(biāo)準(zhǔn)相比，建議調(diào)整指標(biāo)限值43項(xiàng)：1項(xiàng)微生物指標(biāo)——細(xì)菌總數(shù)；1項(xiàng)消毒劑指標(biāo)——余氯；10項(xiàng)常規(guī)感官性狀與一般化學(xué)指標(biāo)——色度、渾濁度、鋁、鐵、錳、氯化物、硫酸鹽、溶解性總固體、總硬度和高錳酸鹽指數(shù)；6項(xiàng)常規(guī)毒理指標(biāo)——鎘、鉻(六價(jià))、氰化物、氟化物、三氯甲烷和氯酸鹽，25項(xiàng)非常規(guī)毒理指標(biāo)——氯化氰等。新增指標(biāo)10項(xiàng)：1項(xiàng)常規(guī)感官性狀與一般化學(xué)指標(biāo)——TOC；5項(xiàng)非常規(guī)指標(biāo)——2-MIB、土臭素、2-異丁基-3-甲氧基吡嗪、β-環(huán)檸檬醛、β-紫羅蘭酮；1項(xiàng)常規(guī)毒理指標(biāo)——亞硝酸鹽(以N計(jì))；3項(xiàng)非常規(guī)指標(biāo)(新型污染物)——高氯酸鹽、NDMA和乙草胺。