某學(xué)校生活飲用水中常規(guī)指標(biāo)的分析與評價

劉 皦

（1.晉中市生態(tài)環(huán)境局，山西 榆次 030600；2.晉中市生態(tài)環(huán)境保護(hù)綜合行政執(zhí)法隊(duì)，山西 榆次 030600；3.晉中市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測和應(yīng)急保障中心，山西 榆次 030600；4.祁縣生態(tài)環(huán)境監(jiān)測和應(yīng)急保障中心，山西 祁縣 030900）

0 引言

水是人類生存不可缺少而又有限的自然資源，水是人體的生命之源，是構(gòu)成生命體的基本單位，是生命發(fā)生、發(fā)育和繁衍的基本條件。人體由水、蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、無機(jī)鹽和維生素6 大類營養(yǎng)素構(gòu)成，其中水的含量最多。飲用水的水質(zhì)狀況，直接影響著人們的生活和身體健康。飲用水直接進(jìn)入人體，水中不同污染物可誘發(fā)各類疾病[1]，水質(zhì)安全越來越受到人們的重視。基于這些情況，本試驗(yàn)對某學(xué)校的飲用水部分水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行檢測。水質(zhì)檢測指標(biāo)主要包括毒理學(xué)指標(biāo)、細(xì)菌學(xué)指標(biāo)、感官性狀和一般化學(xué)指標(biāo)、放射性指標(biāo)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的條件，選擇了幾種主要的指標(biāo)，對pH、六價鉻、砷、硝酸鹽氮、氟化物、細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌群進(jìn)行檢測，以評價某學(xué)校校區(qū)水質(zhì)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 樣品采集

本試驗(yàn)水樣取自某學(xué)校校區(qū)的三個水塔，水樣瓶采用容積為5 L 的具塞聚乙烯塑料桶（10%的鹽酸溶液浸泡，自來水和蒸餾水洗凈）[2]。取水樣先放水2 min，沖去水管中積留的雜質(zhì)，然后用水樣桶取樣，水樣采集后，立即在4 ℃條件下保存。對于六價鉻的測定，另取水樣，將水樣在4 ℃條件下保存，并加入氫氧化鈉，調(diào)節(jié)樣品pH 值約為8。

1.2 評價因子

評價因子包括非金屬污染指標(biāo)[3]：氟化物、硝酸鹽氮；金屬污染指標(biāo)：砷、六價鉻；細(xì)菌學(xué)指標(biāo)；細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌群；一般理化指標(biāo)：pH。本次評價選取主要水質(zhì)常規(guī)指標(biāo)見表1，地表水Ⅲ類主要適用于集中式生活飲用水地表水源地二級保護(hù)區(qū)、魚蝦類越冬場、洄游通道、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(qū)。

1.3 分析方法

水樣pH、六價鉻、砷、硝酸鹽氮、氟化物、細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌群的分析方法依據(jù)《水和廢水監(jiān)測分析方法》（第四版），見表2。

表2 樣品分析方法

2 結(jié)果與討論

2.1 單因子指數(shù)評價與分析

單因子評價指數(shù)法[4][式（1）]，即計算評價因子的實(shí)際監(jiān)測值與其對應(yīng)的環(huán)境評價標(biāo)準(zhǔn)值的比Ij：

式中：Cj為評價因子的實(shí)際監(jiān)測值；Sj為評價因子的評價標(biāo)準(zhǔn)值；Ij為評價因子的指數(shù)，也稱污染指數(shù)、超標(biāo)倍數(shù)，Ij值越大，表示該因子的單項(xiàng)環(huán)境質(zhì)量越差。Ij=1 表示環(huán)境質(zhì)量處于臨界狀態(tài)。

2.1.1 pH 值、六價鉻、總砷的分析與評價

分別對三個水塔中的飲用水取樣測定pH 值，結(jié)果見表3，飲用水中的pH 值見表1，pH 是重要的水質(zhì)參數(shù)之一。一般天然水的pH 在6.0～8.5 之間?！渡铒嬘盟l(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》提出pH 應(yīng)在6～9。三個水塔中水的pH 污染指數(shù)值均小于1，符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，分別是國家標(biāo)準(zhǔn)的17%、25%、12%。

表3 pH、六價鉻、總砷、硝酸鹽氮、氟化物細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌群分析結(jié)果和污染指數(shù)

三個水塔中水的六價鉻、總砷含量和污染指數(shù)都為0，未檢驗(yàn)出其含量，按照《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》評價，三個水塔中的水都符合國家標(biāo)準(zhǔn)，因此，該飲用水不會對人體產(chǎn)生危害。

2.1.2 硝酸鹽氮、氟化物的分析與評價

由表3 可見，按《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》評價，三個水塔中水的硝酸鹽氮含量均符合國家標(biāo)準(zhǔn)。三個水塔中水的硝酸鹽氮含量依次為三號＞一號＞二號，分別是國家標(biāo)準(zhǔn)允許量的9.3%、7.9%、20.9%，其中三號水塔中水的含氮量分別是其它兩個水塔中水的2.27、2.65 倍。因此，飲用后不會對人體產(chǎn)生危害。

三個水塔中的氟化物質(zhì)量濃度相同，都是0.55 mg/L。按《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》評價，一號水塔、二號水塔和三號水塔的污染指數(shù)相同，都符合國家標(biāo)準(zhǔn)，是國家標(biāo)準(zhǔn)的55%。飲用后不會對人體產(chǎn)生危害。

2.1.3 細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌群的分析與評價

由表3 可見，三個水塔中的細(xì)菌數(shù)依次是：二號＞三號＞一號，按照《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，三個水塔中水的細(xì)菌總數(shù)指標(biāo)都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，分別是國家標(biāo)準(zhǔn)允許的1%、7%、2%。飲用該水后不會對人體產(chǎn)生危害。

三個水塔中的總大腸菌群數(shù)均為0 CFU/100 mL，按照《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，總大腸菌群不得檢出，所以三個水塔中的總大腸菌群數(shù)均符合標(biāo)準(zhǔn)。飲用后不會對人體產(chǎn)生危害。

2.2 綜合指數(shù)評價及分析

在單因子指數(shù)評價的基礎(chǔ)上[5]，采用內(nèi)梅羅（N.L.Nemerow）污染指數(shù)計算綜合指數(shù)（PI，在公式中將其表達(dá)為IP）進(jìn)一步評價，該指數(shù)計算公式為[6]：

式中：IP，j為j 類水用途指數(shù)；Ci為i 污染物的實(shí)測濃度；Sij為i 類污染物對應(yīng)j 類用途的標(biāo)準(zhǔn)。內(nèi)梅羅水質(zhì)指數(shù)污染等級劃分標(biāo)準(zhǔn)見表4。

表4 內(nèi)梅羅水質(zhì)指數(shù)污染等級劃分標(biāo)準(zhǔn)

由表5 可見，根據(jù)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，選取pH、六價鉻、砷、硝酸鹽氮、氟化物作為評價因子，按公式計算，得出結(jié)果，三個水塔的綜合污染指數(shù)依次是：三號=二號＞一號，根據(jù)內(nèi)梅羅水質(zhì)指數(shù)污染等級劃分標(biāo)準(zhǔn)三個水塔中的水分別是評價標(biāo)準(zhǔn)的40%、41%、41%，三個水塔中的水都屬于清潔等級，其中一號水塔水質(zhì)最好。

表5 內(nèi)梅羅計算結(jié)果

3 結(jié)論

從上述分析可知，本校一號水塔中的水pH 值符合國家標(biāo)準(zhǔn)，是國家標(biāo)準(zhǔn)的17%；六價鉻、砷含量均未檢驗(yàn)出其含量，均符合國家標(biāo)準(zhǔn)；氟化物含量符合國家標(biāo)準(zhǔn)，是國家標(biāo)準(zhǔn)的55%；硝酸鹽氮含量符合國家標(biāo)準(zhǔn)，是國家標(biāo)準(zhǔn)允許量的9.3%；細(xì)菌總數(shù)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，是國家標(biāo)準(zhǔn)的1%；總大腸菌群符合國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)內(nèi)梅羅計算得，一號水塔總體屬于清潔等級，是國家標(biāo)準(zhǔn)的40%。

二號水塔中的水pH 值符合國家標(biāo)準(zhǔn)，是國家標(biāo)準(zhǔn)的25%；六價鉻、砷含量均未檢驗(yàn)出其含量，均符合國家標(biāo)準(zhǔn)；氟化物含量符合國家標(biāo)準(zhǔn)，是國家標(biāo)準(zhǔn)的55%；硝酸鹽氮含量符合國家標(biāo)準(zhǔn)，是國家標(biāo)準(zhǔn)的7.9%；細(xì)菌總數(shù)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，是國家標(biāo)準(zhǔn)的7%；總大腸菌群符合國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)內(nèi)梅羅計算得，二號水塔總體屬于清潔等級，是國家標(biāo)準(zhǔn)的41%。

三號水塔中的水pH 值符合國家標(biāo)準(zhǔn)，是國家標(biāo)準(zhǔn)的12%；六價鉻、砷含量均未檢驗(yàn)出其含量，均符合國家標(biāo)準(zhǔn)；氟化物含量符合國家標(biāo)準(zhǔn)，是國家標(biāo)準(zhǔn)允許量的55%；硝酸鹽氮含量符合國家標(biāo)準(zhǔn)，是國家標(biāo)準(zhǔn)的20.9%；細(xì)菌總數(shù)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，是國家標(biāo)準(zhǔn)允許的2%；總大腸菌群符合國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)內(nèi)梅羅計算得，三號水塔總體屬于清潔等級，是國家標(biāo)準(zhǔn)的41%。

三個水塔的綜合污染指數(shù)依次是：三號=二號＞一號，三個水塔中的水都屬于清潔等級，三個水塔中的水分別是評價標(biāo)準(zhǔn)的40%、41%、41%，水質(zhì)最好的是一號水塔，其次是二號水塔和三號水塔。