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全国第一部生活饮用水水质地方标准深度解读

发布日期:2019-08-19 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

2018年6月23日,上海市饮用水水质标准(DB 31/T 1091-2018)正式发布了第一个生活饮用水水质国家标准,并将于今年10月1日开始实施。

根据现行国家标准,上海地标符合国际一流标准。指标数量增加了5个,达到111个,最初的40个指标得到了很大改善。

那么,作为中国第一个地方饮用水水质标准,上海地标是如何形成的呢?如何确定指标?未来实现更高供水目标的指导价值是什么?

在这方面,《水净化技术》杂志首次采访了上海供水调度中心主任、高级工程师Zhuhuifeng,并详细介绍了公司首次推出的上海地标。

1上海地标准备工作背景。

(1)编制目标和原则

编制上海市地标,重在工艺管控,是上海对标全球卓越城市高品质饮用水目标的重要基础和内容。地标的编制主要基于我国国标,参考了世界卫生组织(WHO)《饮用水水质准则》(第四版)(GuidelinesforDrinking-WaterQuality,ForthEdition)[1]、美国环境保护总署(USEPA)《饮用水水质标准》(NationalPrimaryDrinkingWaterRegulations)[2]和欧盟《饮用水水质指令》(CouncilDirective98/83/ECof3November1998ontheQualityofWaterIntendedforHumanConsumption)[3]三大国际标准,并部分参考了日本《生活饮用水水质标准》[4]。以对标国际一流为总体目标,通过分析对照和研究,对国际标准中包含但我国国标未涉及的指标,在上海市地标中进行部分引入;对我国国标已包含但限值要求低于国际标准的指标,在上海市地标中进行相应提标。所有引入或提标的指标均通过与上海现状水质情况进行参照,复核其合理性,从而实现上海市地标和国际先进水质标准的全面接轨。通过上海市地标的编制和贯彻,一方面对供水企业进行加压,引导和强化供水企业的精细化管理;另一方面政府行业主管部门也是自我加压,强化政府对行业的监管和督查。

(2)编制的研究基础

与国际标准相比,中国的国家标准处于较高水平,指标的数量和限制最初与国际先进水平相一致,有机毒理学指标的数量与EPA标准和WHO标准相当。但是,中国对农药的限制不如EPA标准和欧盟标准。对于环境激素的限制,国家标准附录A中仅包括四种邻苯二甲酸盐和双酚A作为参考指标。在常规或非常规指标中,EPA已在新修订的“安全饮用水法”[5]中规定了环境激素测试的要求。

上海标志性的研究工作于2013年6月启动。先后进行了上海水质规划目标和水质标准的研究,世界卫生组织饮用水水质指南(第四版)的翻译,上海水源污染物特性的调查研究,上海饮用水水质污染物的评价与限制。研究表明,上海饮用水质量指标体系是对水质安全保障技术的研究,为上海地方标准的制定奠定了基础。系统研究发现,上海位于太湖流域和长江流域的末端,水源状况极为复杂。经过多年的水质监测,发现上海原水水质普遍呈现大量污染物的特征,污染因子检测率高,但单一污染指标不高。因此,上海地方标准也对综合指数给予了足够的重视。标准如鳕鱼、总有机碳、三卤甲烷等。

(2)上海地标与国家标准的比较解读

2.1新增指标解读

与中国国家标准相比,上海地标的控制指数从106增加到111(常规指标为49,非常规指标为62)。在42项国家标准的基础上,常规指标增加了6项国家标准非常规指标和1项国家标准附录A指标;非常规指标以64项国家标准为基础,对常规指标进行了6次升级,新增了3项国家标准附录A指标和1项新指标;增加了三个新的水质参考指标。

2.1.1新的常规指标

表1显示了额外的经常指标。

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(1)锑

在上海黄浦江上游,金泽水库易受锑污染,锑的产生背景相对较高,这是黄浦江上游原水的核心问题之一[6]。因此,上海的地标将锑调整为常规指标。通过与国际标准的比较,我国国家标准中锑的限值达到了一个严格的水平,因此上海地标锑的限量仍为0.005mg·L-1。

(2)亚硝酸盐氮

亚硝酸盐氮表明水的稳定性,对于表征饮用水水质的稳定性具有重要意义。因此,它被列入上海地标的一般指标。与国际标准相比,欧盟标准限制是最严格的(0.15mg / L)。如果这是标准,2014年至2017年上海的亚硝酸盐氮合格率一般为98.6%~100%。因此,上海的地标决定了他们的极限。该值为0.15 mg / L.

(3)三卤甲烷及其三组分

三卤甲烷是消毒副产物,具有潜在的致癌风险,是目前饮用水安全关注的重点,WHO建议饮用水中三卤甲烷在可行的情况下尽可能保持在低水平。因此上海市地标将三卤甲烷及三个分量调整为常规指标。根据2014~2017年的检测数据显示,如以0.5为限值,三卤甲烷的合格率可达到94.47%~98.67%,因此确定0.5为三卤甲烷限值。

(4)氨氮

由于上海水厂的大部分工艺均采用游离氯进行灭菌,并在加入氨后与氯气混合,将氨氮调节至常规指标,以控制添加的氨的量。综述了以0.5mg/L为原料测定氨氮限量的可行性。据发现,2014年上海氨氮合格率从2017年的93.5%提高到100%。因此,0.5mg/L被确定为氨氮的极限值。

2.1.2新的非常规指标

非常规项目的新指标见表2。

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(1)臭味指标

上海水源地均为水库型水源地,2-MIB和土臭素为蓝藻代谢产物,在夏季易引发饮用水臭味问题,是上海原水的主要污染物质之一,因此调整为非常规指标。以0.00001mg/L确定为两项指标的限制,发现2014~2017年上海各水厂出厂水合格率均可达到95.24%~100%,具备标准实施的条件。

(2)N二甲基亚硝胺(NDMA)。

ndma在氯胺消毒供水系统中被发现,并被国际癌症研究机构(iarc)列为高度怀疑的致癌物质。由于上海水厂一般以氯胺消毒为主,所以ndma被列入非常规术语。限值是指0.0001毫克/升的谁的标准。通过对近年来上海水质的回顾,基本上可以达到100<unk;gt;,实际浓度约为限值的十分之一。

(3)总有机碳(TOC)

TOC是水体中溶解性和悬浮性有机物含碳的总量,是更能代表有机污染程度的复合指标,由于上海水源的主要问题是有机污染,因此将TOC调整为非常规指标。国标中对TOC的限制为5mg/L,而EPA、欧盟和WHO标准均未对TOC进行限值,因此上海市地标对TOC的限制参考了日本水质基准(2015版),确定为3mg/L。通过复核,近年来上海TOC合格率可达到96.15%~99.01%,具备实施可能。

2.1.3新的水质参考指标

新的水质参考指标包括乙酰甲胺磷(限0.001mg / L),异丙隆(限制0.009mg / L)和异养板数(限500CFU / mL)三种。

(1)乙酰甲胺磷

乙酰甲胺磷的定义是在现有的国内外标准中具有无限的价值。然而,由于甲胺磷是乙酰甲胺磷的主要代谢产物,是一种已知的有毒物质,它抑制人体胆碱酯酶的活性,引起神经生理紊乱,容易导致急性中毒。严重者可发生迟发性猝死。新的乙酰胺磷是水质的参考指标,其限值暂定为0.001 mg/l。

(2)异丙隆

通过对上海大量用水的10种农药的含量进行目标检测,发现在原水中和工厂水中都检测到三环唑,其中原水约为数百纳克/升,深层处理水厂的去除效果较好。在原水中检测到少量异丙基、乙草胺和丙醇胺,约为数十纳克/升,工厂用水低于1纳克/升。参考农药安全使用手册,在三氯唑、异丙酮和乙草胺中没有发现慢性毒性。与国际标准相比,世卫组织的标准将异丙酮限制在0.009毫克/升,而三种环唑、乙草胺是不受限制的要求,因此,上海地标将异丙酮引入水质参考指数,并确定限值为0.009毫克/升。

(3)异养菌平板计数

结果表明,异养细菌平板计数法比国家标准总细菌计数法更灵敏,是一种适用于饮用水环境的细菌培养计数方法。适用于饮用水中细菌数量的评价和消毒工艺的优化。该方法已在美国EPA标准中得到应用。为此,将该指标引入上海地标,确定其限值为500 CFU/mL。

2.2提标指标解读

上海地标修订了40项指标的限制,其中17项为一般指标,23项为非常规指标。

2.2.1常规指标的标准化

上海地标共提出了17个常规指标。限制值的增加或者是基于世卫组织、美国、欧盟和日本的四项国际标准,或者是基于中国的“地表水环境质量标准”(gb 3838-2002)。它或是基于消毒副产品的控制要求,或是基于改善水质。同时,对拟议标准的限值进行审查,以确保新标准在拟议标准之后得以实施。17个指标的列报情况见表3。

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2.2.2改进非常规指标

上海地标共评估了23项非常规指标,表4列出了23项指标的招标。

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2.3其他编制说明

在术语和定义上,与国家标准相比,增加了管网水和管网终端水。在水质检验评定要求中,上海市地标在水质检验指标、频次、评定合格率计算方法、评定合格率要求等方面均参照国家标准。提高了二次供水水质检测指标、频次和评价合格率的要求,合格率要求确定为95%。

2.4小结

通过标定,上海标志性建筑总体上达到了国际先进的水质标准水平,与上海全球优秀城市的定位相匹配。然而,鉴于日本、美国和欧盟等主要国家的实际水质明显优于该国的水质标准,上海目前仅达到“一流标准”,与真正的“一流水质”有一定距离。

上海市实现优质饮用水目标的展望

在上海地标的颁布实施的基础上,为了进一步提高上海供水水质,实现国际标准“一流水质”的优质饮用水目标,我们应该继续开展研究,从源头到领导开展相关工作[7]。

3.1提高水库生态自净能力

应该认识到,供水的质量在很大程度上取决于原水的状况。上海所有的原始水源都来自水库水源。自四大水源建设运营以来,实现了“避免污染储存”和“避免盐渍储存”两大功能。针对近年来水库富营养化和藻类问题的突出,也找到并解决了初步对策。但是,上海四大水库的生态恢复功能尚未得到充分论证,水源自净系统尚未建立[8],水库管理仍有改进的空间。建议采用水库的水力和水质模型,应用藻类的水力流量控制技术,如在水库内设置导流板,辅以建立生态系统,提高原水质量,减轻后续水厂的负担,全面改善供水。水质是很重要的。

3.2水厂建立多级风险屏障

针对水库原水中季节性藻源气味问题,该市供水系统形成了“储存区控制 - 预处理减少 - 水厂去除”的多层次控制技术体系。现有的水厂消毒过程已知的微生物风险控制已取得了理想的效果。但是,考虑到未来实施优质饮用水战略,微生物安全作为水处理最重要的组成部分,水厂消毒还应考虑更多潜在的微生物泄漏风险,如突发上游水污染风险(2013年黄浦江) )上游死猪浮动事件),工厂水中少量的细活性炭粉可能携带病原微生物的风险。因此,建议在水厂添加紫外线消毒设备,以实现微生物污染控制的多层次风险屏障。

3.3从水量调度到水质调度

上海目前的管道分布状况存在流速慢、水龄长的问题。约60米的配水网络流量0.1米/秒,过慢的流量一方面容易导致水质的变化,另一方面也容易造成管线的腐蚀,影响管道结构的强度。目前,上海中心城市的供水规模已逐渐趋于稳定,供水调度的重点应从水调度转向水调度,从宏观调度转向精细调度。利用残余氯衰减模型和水力、水质模型可以计算出理想的流速和水龄,并与新一轮管网改造工作相结合,降低一些输水管网的直径,以加快流量。同时,随着城市二级供水系统的逐步接管,管网压力控制点布局进一步完善,并将供水调度范围从配电网进一步扩大到社区二级供水系统,以提高供水质量。

3.4改善水质末端的保障能力

注重终端水质的维护,通过改造逐步实现二次供水设施的完全关闭,使二次供水设施成为输配电网络的一部分,并辅以在线监测方法等。如浊度,余氯和液位。降低了清洁和维护的频率,一方面提高了最终的水质保证能力,另一方面降低了供水企业的维护成本。此外,借鉴国外水厂直接供水的经验,在不改变上海现有供水方式的前提下,为生活区提供相对靠近自来水厂,部分直接供水的水厂,或少量无负压供水设施;对于有条件的区域,将建造一个集中的二级供水泵站,以减少屋顶水箱的使用。

4结语

作为我国第一个地方饮用水标准,上海市饮用水水质标准的颁布,对上海市供水行业的发展具有重要意义。为上海全面实现优质饮用水目标提供了依据,为行业主管部门和供水企业的工作提供了指导。执行上海地方标准,只是为了达到上海市供水的“一级标准”。与领先国家相比,要实现“一级水质”的目标,还需要逐步提高从源头到龙头的全过程能力。

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