自然界的鋁和飲用水處理混凝劑中的鋁鹽是飲用水中鋁的主要來(lái)源。當(dāng)鋁的含量超過(guò) 0.1~0.2mg/L時(shí),會(huì)生成氫氧化鋁絮狀沉淀。在鐵存在的情況下水的變色會(huì)進(jìn)一步加重, 這常常導(dǎo)致用戶的投訴。因此,為減少輸配水系統(tǒng)中鋁的殘留,優(yōu)化處理工藝非常重要。在 良好的運(yùn)行條件下,鋁的濃度低于0.1mg/L在很多情況下是可以實(shí)現(xiàn)的?,F(xiàn)有的證據(jù)并不 支持設(shè)立飲用水中鋁的健康準(zhǔn)則值(見8.5.4節(jié)和12.1節(jié))。
2)氨
氨在pH呈堿性的水中嗅閾值約為1.5mg/L,銨離子的味閾值為35mg/L。在這樣的 濃度下氨對(duì)健康并沒有直接的影響,所以沒有提出基于健康的準(zhǔn)則值(見8.5.3節(jié)和12.1 節(jié))。不過(guò)氨會(huì)和氯反應(yīng)從而降低自由氯含量并生成氯胺。
3)氯胺
氯胺,諸如一氯胺、二氯胺和三氯胺(三氯化氮)都是氨和氯反應(yīng)的產(chǎn)物。氯胺中一氯胺 是唯一有效的消毒劑,而氯胺消毒系統(tǒng)的操作也受到控制以減少二氯胺和三氯胺的生成。 氯胺的濃度增加(尤其是三氯胺)很可能會(huì)引起用戶對(duì)于味道和氣味的投訴,除非氯胺的濃 度很低。
濃度在0.5~1.5mg/L的一氯胺不會(huì)引起嗅或味的問(wèn)題。但是,根據(jù)已有報(bào)道,在這一 范圍可有輕微的感官效應(yīng),其嗅、味閾值分別為0.65mg/L、0.48mg/L。對(duì)于二氯胺,濃度 在0.1~0.5mg/L之間感官性狀被發(fā)現(xiàn)是“輕微”和“可接受的”。報(bào)道稱二氯胺的嗅閾值和 味閾值分別為0.15mg/L和0.13mg/L。有報(bào)道稱三氯胺的嗅閾值為0.02mg/L,并被描 述為“天竺葵”。 已制訂了一氯胺的準(zhǔn)則值(見8.5.4節(jié)和12.1節(jié))。
4)氯化物
高濃度的氯化物會(huì)導(dǎo)致水和飲料的口感有咸味。氯離子的味閾值與它結(jié)合的陽(yáng)離子有 關(guān),鈉、鉀和鈣的氯化物的味閾濃度在200~300mg/L之間。當(dāng)濃度超過(guò)250mg/L時(shí),人 們更易察覺其中的味覺變化,但是一些用戶可能已經(jīng)習(xí)慣了低濃度氯化物的味道。尚未提 出飲用水中氯化物的健康準(zhǔn)則值(見8.5.1節(jié)和12.1節(jié))。
5)氯
大多數(shù)人能嘗出或聞出飲用水中遠(yuǎn)低于5mg/L的氯味,而有一些人在低至0.3mg/L 水平時(shí)就能覺察到。氯的味閾值要低于其5mg/L的健康準(zhǔn)則值(見8.5.4節(jié)和12.1節(jié))。
6)氯苯
一氯苯的味閾值和嗅閾值為10~20μg/L,也有報(bào)道其嗅閾值為40~120μg/L。沒有 為一氯苯制訂基于健康的準(zhǔn)則值(見8.5.2節(jié)和12.1節(jié)),盡管其可能推導(dǎo)出的健康值遠(yuǎn)超 已報(bào)道的它在水中的最低味閾值和嗅閾值。
據(jù)報(bào)道稱1,2 二氯苯和1,4 二氯苯的嗅閾值分別為2~10μg/L和0.3~30μg/L,而 其味閾值則分別為1μg/L和6μg/L。1,2 二氯苯和1,4 二氯苯的健康值分別為1mg/L 和0.3mg/L(見8.5.2節(jié)和12.1節(jié)),遠(yuǎn)高于其所報(bào)道的最低味閾值和嗅閾值。
據(jù)報(bào)道,1,2,3 三氯苯、1,2,4 三氯苯和1,3,5 三氯苯的嗅閾值分別為10μg/L、5~ 30μg/L和50μg/L,另有報(bào)告稱1,2,4 三氯苯的味閾值和嗅閾值為30μg/L。尚未制定三 氯苯類的健康準(zhǔn)則值,盡管其可能推導(dǎo)出的健康值(見8.5.2節(jié)和12.1節(jié))遠(yuǎn)超過(guò)其報(bào)道的 5μg/L的水中最低嗅閾值。
7)氯酚
通常氯酚類的味閾值和嗅閾值都非常低。飲用水中的2 氯酚、2,4 二氯酚和2,4,6 三氯酚的味閾值分別為0.1μg/L,0.3μg/L和2μg/L;其嗅閾值分別為10μg/L,40μg/L 和300μg/L。如果含2,4,6 三氯酚的水沒有被嘗出味道,它就不大可能會(huì)對(duì)健康造成明顯 危害(見8.5.4節(jié)和12.1節(jié))。輸配水系統(tǒng)中的微生物有時(shí)會(huì)使氯酚類化合物發(fā)生甲基化 反應(yīng),生成氯代苯甲醚,其嗅閾值則要低很多。
8)顏色
飲用水理應(yīng)無(wú)色透明。飲用水的色澤常由于土壤腐殖質(zhì)成分中帶色有機(jī)物(主要是 腐殖酸和富里酸)的存在而產(chǎn)生。水的顏色也受存在鐵或其他金屬的強(qiáng)烈影響,無(wú)論其是 天然雜質(zhì)還是腐蝕產(chǎn)物。水體有顏色也可能是受工業(yè)廢水污染造成,且可能是發(fā)生有害 情況的第一個(gè)跡象。應(yīng)該對(duì)飲用水供水中顏色的來(lái)源進(jìn)行調(diào)查,尤其是當(dāng)其發(fā)生實(shí)質(zhì)性 改變時(shí)。 將水放在玻璃杯中,大部分人能夠覺察大于15真色單位(TCU)的顏色。而低于 15TCU的水通??蔀橛脩羲邮堋S商烊挥袡C(jī)碳(如腐殖質(zhì))造成的高色度也表明了消毒 過(guò)程有很高的生成副產(chǎn)物的傾向。尚未提出飲用水中顏色的健康準(zhǔn)則值。
9)銅
飲用水中的銅通常來(lái)自水對(duì)建筑中銅管的侵蝕。在某些條件下高濃度的溶解氧會(huì)加快銅 的腐蝕。其濃度會(huì)隨著水與銅管接觸的時(shí)間而顯著變化;例如,剛放出來(lái)的水比經(jīng)過(guò)完全沖洗 后水樣中銅的濃度要高。高濃度銅會(huì)影響正常家庭用水。在銅濃度高于1mg/L時(shí)衣服和衛(wèi) 生潔具會(huì)發(fā)生著色。而在大于5mg/L水平時(shí),銅會(huì)使水顯色并帶有令人反感的苦味。盡管 銅會(huì)使味道發(fā)生改變,它在2mg/L的健康準(zhǔn)則值濃度時(shí)應(yīng)該是可接受的(見8.5.4節(jié)、12.1 節(jié)以及附錄5中的A5.3節(jié))。
10)溶解氧
水中溶解氧含量受水源、原水水溫、水處理工藝及配水系統(tǒng)中化學(xué)或生物過(guò)程的影響。 供水中溶解氧的減少可促使硝酸鹽生物還原為亞硝酸鹽,硫酸鹽還原為硫化物。它也會(huì)引 起溶液中亞鐵離子濃度的增加,隨后水與空氣接觸后,使水龍頭著色。尚無(wú)溶解氧的健康準(zhǔn) 則值可建議。但是,過(guò)高的溶解氧會(huì)加速金屬管道的腐蝕。
11)乙苯
乙苯具有芳香性氣味,其報(bào)道的在水中的嗅閾值為2~130μg/L。報(bào)道的最低嗅閾值要 比其健康準(zhǔn)則值0.3mg/L(見8.5.2節(jié)和12.1節(jié))低100倍。乙苯的味閾值為72~ 200μg/L。
12)硬度
由鈣和鎂離子引起的硬度,通??赏ㄟ^(guò)肥皂浮垢的沉淀情況來(lái)衡量,也可以通過(guò)清潔時(shí) 是否需要大量肥皂來(lái)判斷。用戶很可能會(huì)注意到硬度的變化。在不同地區(qū)公眾對(duì)于水硬度 的可接受度差異很大。鈣離子的味閾值在100~300mg/L之間變動(dòng),取決于和鈣離子結(jié)合的陰離子;而鎂離子的味閾值則很可能要低于鈣離子。在一些情況下,用戶可忍受的水硬度 甚至能超過(guò)500mg/L。 硬度取決于其他因素的相互作用,如pH和堿度,當(dāng)水的硬度高于約200mg/L時(shí)可導(dǎo) 致水廠、輸配水系統(tǒng)、管網(wǎng)和建筑儲(chǔ)水罐積垢。這也會(huì)導(dǎo)致高肥皂消耗和隨后“浮垢”的形 成。加熱時(shí),硬水會(huì)形成碳酸鈣垢的沉積。而硬度低于100mg/L的軟水(不一定是離子交 換處理后的軟水),由于其緩沖能力低,所以對(duì)管道的腐蝕性更大。 尚未制訂飲用水中硬度的健康準(zhǔn)則值(見支持文件《飲用水中的鈣和鎂》,附錄1)。
13)硫化氫
水中硫化氫的味閾值和嗅閾值估計(jì)在0.05~0.1mg/L之間。一些地下水和滯留在輸 配水系統(tǒng)中的飲用水有明顯的硫化氫獨(dú)有的“臭雞蛋”氣味,這是水中的氧被耗盡后,細(xì)菌活 動(dòng)將硫酸鹽還原成硫化氫的結(jié)果。 經(jīng)過(guò)曝氣或者氯化處理,硫化氫會(huì)很快被氧化成硫酸鹽。經(jīng)過(guò)氧化處理的水中硫化氫 的含量通常很低。消費(fèi)者很容易就察覺到水中存在硫化氫并且會(huì)要求立刻采取改善措施。 人不大可能會(huì)飲用硫化氫達(dá)到有害劑量的飲用水,因此,并沒有為該化合物制訂相應(yīng)的健康 準(zhǔn)則值(見8.5.1節(jié)和12.1節(jié))。
14)鐵
厭氧環(huán)境下的地下水中可能含有濃度高達(dá)幾毫克每升的亞鐵離子,當(dāng)直接用泵從井中 抽水時(shí),水并不會(huì)呈現(xiàn)出顏色或者渾濁。然而一旦接觸到空氣,亞鐵被氧化成三價(jià)鐵,就會(huì) 使水呈現(xiàn)出令人反感的紅棕色。 鐵也會(huì)促進(jìn)“鐵細(xì)菌”的生長(zhǎng),它們從亞鐵氧化成三價(jià)鐵的過(guò)程中獲取能量,并在管道上 形成一層黏滑的附著沉積層。當(dāng)鐵離子的濃度超過(guò)0.3mg/L時(shí),可能會(huì)使洗滌的衣物和管 道設(shè)備染上顏色。鐵的濃度在0.3mg/L以下通常不會(huì)有明顯的味道,盡管水的色度和濁度 可能會(huì)有所升高。尚未制訂鐵的健康準(zhǔn)則值(見8.5.4節(jié)和12.1節(jié))。
15)錳
供水中錳的濃度超過(guò)0.1mg/L時(shí),會(huì)使酒水飲料產(chǎn)生一種不受歡迎的味道,并使衣物 和衛(wèi)生潔具染色。和鐵一樣,飲用水中的錳會(huì)導(dǎo)致輸配水系統(tǒng)中的沉積物累積。其濃度在 0.1mg/L以下通??杀挥脩羲邮?。濃度在0.2mg/L時(shí),錳經(jīng)常會(huì)在水管上形成一層附 著物,這層物質(zhì)可脫落形成黑色沉淀。錳的健康準(zhǔn)則值為0.4mg/L,要高于其0.1mg/L的 可接受性閾值(見8.5.1節(jié)和12.1節(jié))。
16)石油
石油會(huì)導(dǎo)致飲用水中許多低分子量的烴類化合物濃度增高,而這些化合物在飲用水中 嗅閾值通常較低。本節(jié)分別對(duì)苯、甲苯、乙苯和二甲苯(BTEX)進(jìn)行單獨(dú)說(shuō)明,并制定了相關(guān) 的健康準(zhǔn)則值。然而,有許多其他烴類,特別是烷基苯如三甲苯,在濃度為幾個(gè)微克每升的 情況下,就會(huì)使水產(chǎn)生一種令人非常不快的“柴油般”的氣味。有經(jīng)驗(yàn)表明,低分子量的芳香 烴混合物的味閾值要低于單個(gè)的芳香烴化合物。柴油是這類化合物特別豐富的一個(gè)來(lái)源。
17)pH和腐蝕
雖然pH通常對(duì)用戶沒有直接影響,但它卻是最重要的水質(zhì)參數(shù)之一。在水處理的各 個(gè)階段都需要謹(jǐn)慎控制pH,以保證令人滿意的水質(zhì)凈化和消毒效果(見支持文件《安全管道 配水》,附錄1)。為保證氯消毒效果,pH值應(yīng)盡量低于8;然而,pH值較低的水(pH約為7或更低)更容易有腐蝕性。必須控制進(jìn)入輸配水系統(tǒng)的水的pH值,以盡可能減少它對(duì)主管 網(wǎng)和家用管道的腐蝕。調(diào)整堿度和鈣離子的濃度可以增強(qiáng)水的穩(wěn)定性,從而抑制水對(duì)管道 和設(shè)備的侵蝕。如果無(wú)法將水的腐蝕作用降到最低,那就會(huì)造成水體的污染,并對(duì)水的味道 及外觀產(chǎn)生不良影響。根據(jù)水的成分及輸配水系統(tǒng)材質(zhì)的不同,需在不同的供應(yīng)設(shè)施中對(duì) 水的pH進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,但通常保持pH值在6.5~8.5之間(見8.4.3節(jié))。pH值異常升高 可能源于意外泄漏、處理過(guò)程中的故障以及使用固化不足的水泥砂漿襯里管或是在低堿度 時(shí)使用水泥砂漿襯里。目前尚未提出pH的健康準(zhǔn)則值(見12.1節(jié))。
18)鈉
水中鈉的味閾值取決于與之結(jié)合的陰離子和水溫。室溫下,鈉的平均味閾值約為 200mg/L。由于人體每日從飲用水中攝取鈉的量很小,所以尚未制訂相關(guān)的健康準(zhǔn)則值(見 8.5.1節(jié)和12.1節(jié))。
19)苯乙烯
苯乙烯有一種甜/令人作嘔的氣味。在不同溫度下,其報(bào)道的嗅閾值為0.004~ 2.6mg/L。因此,在水中苯乙烯被察覺的濃度可能低于其0.02mg/L的健康準(zhǔn)則值(見 8.5.2節(jié)和12.1節(jié))。
20)硫酸鹽
硫酸鹽會(huì)導(dǎo)致飲用水有明顯的味道,高濃度下可能會(huì)使不習(xí)慣的用戶產(chǎn)生腹瀉。其硫 酸根結(jié)合的陽(yáng)離子不同,產(chǎn)生的味道也不同;味閾值范圍從硫酸鈉的250mg/L到硫酸鈣的 1000mg/L不等。人們普遍認(rèn)為當(dāng)硫酸鹽濃度低于250mg/L時(shí)水中幾乎不會(huì)有異味。尚 未制訂硫酸鹽的健康準(zhǔn)則值(見8.5.1節(jié)和12.1節(jié))。
21)合成洗滌劑
在許多國(guó)家,不易降解的陰離子洗滌劑已經(jīng)被更易生物降解的產(chǎn)品替代,所以其在水中 的濃度有大幅度的下降。飲用水中的洗滌劑應(yīng)該控制在產(chǎn)生泡沫和異味的濃度之下。任何 檢出的洗滌劑都可能表明水源水被污水污染或者配水系統(tǒng)有清潔劑侵入,比如,由倒灌 引起。
22)甲苯
甲苯有一種甜的、辛辣的、類似苯的氣味。據(jù)報(bào)道其味閾值為0.04~0.12mg/L。報(bào)道 的甲苯在水中的嗅閾值為0.024~0.17mg/L。因此甲苯在濃度低于其0.7mg/L的健康準(zhǔn) 則值時(shí)即可影響水的可接受性(見8.5.2節(jié)和12.1節(jié))。
23)溶解性總固體
通常情況下,溶解性總固體(TDS)含量低于600mg/L時(shí)水的口感較好;當(dāng)TDS大于約 1000mg/L時(shí),飲用水的口感明顯變差。高濃度的TDS也會(huì)令用戶反感,因其會(huì)使水管、加 熱器、鍋爐及家電中產(chǎn)生過(guò)多的水垢。未制訂TDS的健康準(zhǔn)則值(見8.5.1節(jié)和12.1節(jié))。
24)渾濁度
水中的渾濁度是由懸浮顆?;蚰z體物質(zhì)阻礙了光在水中的傳遞而造成的。這可由無(wú)機(jī) 物或有機(jī)物又或兩者的混合物所引起。微生物(細(xì)菌、病毒和原生動(dòng)物)是典型的附著顆粒, 在水處理中通過(guò)過(guò)濾的方式去除渾濁度可顯著減少微生物污染。當(dāng)水從厭氧環(huán)境中被抽取 時(shí),惰性黏土、白填土顆?;蛘卟蝗艿倪€原性鐵和其他氧化物的析出會(huì)引起一些地下水的渾 濁。地表水的渾濁度可能由許多種類的微粒造成,更可能包括一些威脅健康的附著微生物。配水系統(tǒng)中的渾濁度可能是由于沉積物和生物膜的干擾造成,但也可能來(lái)源于外部系統(tǒng)的 污水進(jìn)入。
此外,渾濁度為生物體提供了保護(hù),這能嚴(yán)重干擾消毒效率,因此許多水處理在消毒之 前要求去除顆粒物。這不僅提升了化學(xué)消毒劑(諸如氯和臭氧)的消毒效果,更是確保物理 消毒工藝(如紫外照射)有效性必不可少的步驟,因?yàn)楣庠谒械膫鬏敃?huì)受微粒影響而受損。
通過(guò)混凝、沉淀和過(guò)濾去除顆粒物是獲取安全飲用水的一個(gè)重要屏障。當(dāng)出現(xiàn)濁度升 高時(shí),(在消毒前)通過(guò)對(duì)地表水源及地下水進(jìn)行過(guò)濾來(lái)降低濁度———例如,在那些受地表水 影響的地方———是強(qiáng)烈推薦的,以確保用水的微生物安全。
由于渾濁度的可見性,它也可能會(huì)對(duì)水的可接受性產(chǎn)生消極影響。雖然濁度本身(例如 源于地下水礦物質(zhì)或源于石灰處理的碳酸鈣后沉淀)并不一定對(duì)健康造成危害,但它是對(duì)危 害健康的污染物可能存在的一個(gè)重要指示,尤其是對(duì)于處理不當(dāng)或未經(jīng)過(guò)濾的地表水。有 數(shù)據(jù)顯示出胃腸道感染風(fēng)險(xiǎn)升高與高濁度及分配中的濁度事件有關(guān)。這可能是因?yàn)闈岫仁?微生物污染潛在來(lái)源的一個(gè)指示器。因此,應(yīng)對(duì)濁度事件進(jìn)行調(diào)查并對(duì)其成因進(jìn)行校正;在 系統(tǒng)類型和可利用資源的限制條件下,作為配水管理的一部分,濁度應(yīng)盡可能最小化以實(shí)現(xiàn) 水安全。進(jìn)行供水來(lái)源和處理相關(guān)的投資決策時(shí),濁度也是一個(gè)重要的考慮因素。在水安 全計(jì)劃中濁度應(yīng)被認(rèn)定為需進(jìn)行控制的有害因素。
計(jì)劃中濁度應(yīng)被認(rèn)定為需進(jìn)行控制的有害因素。 濁度通過(guò)濁度單位(NTU)來(lái)測(cè)量,肉眼可見的濁度約為4.0NTU以上。然而,為確保 消毒效率,濁度不應(yīng)超過(guò)1NTU,大大低于該值則更好。大規(guī)模且運(yùn)行良好的市政供水消 毒前濁度在任何時(shí)候都應(yīng)能達(dá)到0.5NTU以下,且平均濁度應(yīng)能達(dá)到0.2NTU或者更低。 地表水(和受地表水影響的地下水)處理系統(tǒng)在消毒之前達(dá)到0.3NTU以下表明其可以有 效防止吸附于顆粒物的病原體。尤其重要的是去除濁度是去除耐氯病原體如隱孢子蟲 (犆狉狔狆狋狅狊狆狅狉犻犱犻狌犿)的重要指示。
那些資源受限且只有有限或沒有處理工藝的小型水廠可能無(wú)法使?jié)岫冗_(dá)到如此低的水 平。在這些情況下,其目標(biāo)應(yīng)是生產(chǎn)濁度至少低于5NTU的水,如果可能的話低于1NTU。 對(duì)許多這些小型且通常是農(nóng)村的供水點(diǎn)而言,測(cè)量低于5NTU的濁度可能對(duì)成本是一個(gè)重 大挑戰(zhàn),因此提供能測(cè)量更低濁度的低成本測(cè)量系統(tǒng)是一項(xiàng)重要的需求。 有時(shí)當(dāng)水中含有較高的溶解空氣時(shí),微小氣泡的釋放也能造成水的渾濁。這種渾濁在 向上通過(guò)表面時(shí)可迅速清除,但仍能引起用戶的關(guān)注,應(yīng)采取有效措施管理輸配水系統(tǒng)以確 保這種情況不會(huì)發(fā)生。
25)二甲苯
二甲苯濃度在0.3mg/L左右時(shí)會(huì)產(chǎn)生可察覺的味道和氣味。據(jù)報(bào)道,水中二甲苯異構(gòu) 體的嗅閾值為0.02~1.8mg/L。其最低嗅閾值遠(yuǎn)低于其0.5mg/L的健康準(zhǔn)則值(見8.5.2 節(jié)和12.1節(jié))。
26)鋅
鋅會(huì)使水有一種令人不快的澀味,其味閾值約為4mg/L(以硫酸鋅計(jì))。當(dāng)鋅的濃度超 過(guò)3~5mg/L時(shí),水可能會(huì)呈現(xiàn)乳白色并在煮沸時(shí)形成油膜。盡管飲用水中鋅的濃度很少 會(huì)超過(guò)0.1mg/L,但由于老式水管采用鍍鋅材料,所以自來(lái)水中鋅濃度可以是相當(dāng)高的;這 也可能是這類老式材料中鎘含量升高的一個(gè)表征。尚未制訂飲用水中鋅的健康準(zhǔn)則值(見 8.5.4節(jié)和12.1節(jié))。
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