飲用水水質(zhì)如未能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求時,應(yīng)找出原因并采取相應(yīng)的衛(wèi)生對策,以改善水質(zhì),使之達(dá)到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。一般可采取改進(jìn)或另選水源及加強其衛(wèi)生防護(hù),以及采取必要的凈化或消毒處理等措施。 (一)水源選擇及衛(wèi)生防護(hù) 1.水源選擇基本衛(wèi)生要求 (1)水量充足:水源水量應(yīng)能滿足城鎮(zhèn)或居民點的總用水量,并考慮到近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展。 (2)水質(zhì)良好:水源水質(zhì)的感官性狀、化學(xué)指標(biāo)經(jīng)凈化處理后,應(yīng)能達(dá)到生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。毒理學(xué)指標(biāo)也應(yīng)符合生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。大腸菌群具體要求是:不經(jīng)凈化處理只經(jīng)過消毒后即供生活飲用的水源水,每升水不超過1000個;經(jīng)凈化處理和消毒后,供作飲用的水源水,每升水不超過10000個。 (3)便于水源的衛(wèi)生防護(hù):要保證飲用水水源能經(jīng)常符合水質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),除了要完善自來水廠的凈化設(shè)備外,更應(yīng)該選擇衛(wèi)生狀況較好,取水點防護(hù)條件優(yōu)越的水源。有條件的地區(qū)宜優(yōu)先考慮選用地下水作為飲用水水源。采用地面水作水源時,應(yīng)結(jié)合城鎮(zhèn)發(fā)展總體規(guī)劃,取水點應(yīng)設(shè)在城鎮(zhèn)和工礦企業(yè)的上游。 (4)技術(shù)經(jīng)濟(jì)上合理,方便群眾取用。 2.水源水的衛(wèi)生防護(hù) 飲用水的給水方式有兩種,即集中式給水和分散式給水。集中式給水通常稱為自來水,是指由水源集中取水,對水進(jìn)行凈化和消毒后,通過輸水管和配水管網(wǎng)送到給水站和用戶。集中式給水是城鎮(zhèn)居民的主要取水方式。分散式給水是指居民直接從水源分散取水,是廣大農(nóng)村居民的主要取水方式。 (1)集中式給水的衛(wèi)生防護(hù):采用地面水水源作飲用水應(yīng)設(shè)置衛(wèi)生防護(hù)帶。具體要求在取水點周圍半徑不小于100m設(shè)有明顯標(biāo)志的水域內(nèi),不得從事一切可能污染水源的活動,河流取水點上游1000m至下游1000m水域內(nèi),不得排入工業(yè)廢水和生活污水,其沿岸不準(zhǔn)gydjdsj.org.cn/rencai/堆放污染水源的廢渣、垃圾、有毒物品等;進(jìn)水口應(yīng)高于河床約1m,低于水面約1.5m。采用地下水作飲用水源時,要注意井壁的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)密不漏水,井周圍應(yīng)有一定距離的衛(wèi)生防護(hù)帶,在這個區(qū)域內(nèi)不得有污染源存在。 (2)分散式給水的衛(wèi)生防護(hù) 1)井水衛(wèi)生防護(hù):用井水作水源時,應(yīng)注意井址的選擇和井的結(jié)構(gòu)。并應(yīng)設(shè)在污染源的上游,地勢較高不易積水處,周圍不得有可造成井水污染的污染源(如廁所、糞坑、污水凼、畜圈等)。井的結(jié)構(gòu)要合理:井壁上部距地面2~3m范圍內(nèi)應(yīng)以不透水材料構(gòu)筑,井周以粘土或水泥填實,以防www.med126.com附近污水滲入井內(nèi);井底用砂、石鋪裝;井口應(yīng)用不透水材料作成高出地面0.2m左右的井臺,井臺向四周傾斜,周圍并設(shè)專門的排水溝,以防井臺上污水倒流入井;臺上井口應(yīng)置高出井臺面0.1~0.2m的井欄;井口設(shè)蓋,配備公用吊桶并保持桶底清潔(圖2-4)。當(dāng)前我國南北方農(nóng)村均曾推廣密封水井,用壓水機抽水;或筑管井以手壓式或腳踏式抽水機取水,既方便取水,又可防止污染,是一種較好的井水防護(hù)方法。 2)地面水衛(wèi)生防護(hù):取水點周圍25~30m范圍內(nèi)不得有污染源;江河水應(yīng)采用分段或分時用水;多塘水地區(qū)可分塘用水;水庫、湖水可分區(qū)用水。應(yīng)禁止在用水區(qū)洗滌、養(yǎng)殖或作其他可能污染水源的活動,以保證飲用水清潔。有條件地區(qū)可建設(shè)岸邊自然滲井或沙濾井進(jìn)行過濾取水。 (二)水的凈化 各種天然水源水,一般情況下水質(zhì)不能滿足生活用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求,為此需要經(jīng)過凈化和消毒等衛(wèi)生措施處理后才能飲用。水的凈化包括沉淀和過濾處理,目的是除去水中的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)和部分病原體,改善水的感官性狀。如果水中有異味或含有過量的鐵、銅、氟等,則尚需采取特殊處理。 1.混凝沉淀天然水中懸浮的雜質(zhì)有時顆粒甚小,難以自然下沉,需加入適當(dāng)?shù)幕炷齽┎拍軐⒓?xì)微顆粒凝聚成大顆粒而沉降,叫做混凝沉淀(coagulative precipitation)。 (1)原理:混凝沉降的原理主要有以下解釋: 1)電荷中和作用:混凝劑投加入水中后,水解形成帶正電荷的膠粒,能和水中帶負(fù)電荷的膠粒相互吸引,使彼此的電荷的中和而凝聚。凝聚的顆粒稱絨體或礬花,具有強大的吸附能力,能吸附懸浮物質(zhì)以及部分細(xì)菌和溶解性物質(zhì)。絨體通過吸附作用,體積逐漸增大而易于下沉。下沉過程中還可進(jìn)一步吸附上述物質(zhì)。 2)吸附架橋作用:混凝劑經(jīng)水解和縮聚形成線型結(jié)構(gòu)的高聚物,后者對膠體微粒有強烈的吸附作用。隨著吸附微粒的增多,高聚物彎曲變形,或成網(wǎng)狀,從而起到架橋作用,微粒間因距離縮短而相互粘結(jié),逐漸形成粗大的絮凝體。絮凝體也能吸附部分細(xì)菌和溶解性物質(zhì),最終因重力而下沉,F(xiàn)以硫酸鋁為例說明,硫酸鋁〔Al2(SO4)3·18H2O〕水解形成水合鋁離子〔Al(H2O)6〕3+,再進(jìn)一步水解成羥基絡(luò)合物,最終生成難溶的水合氫氧化鋁〔Al(OH)3(H2O)3〕。 〔Al(H2O)6〕3++ H2O 〔Al(OH)(H2O)5〕2++H3O+ 〔Al(OH)(H2O)2〕2++ H2O 〔Al(OH)2(H2O)4〕++ H3O+ 〔Al(OH)2(H2O)4〕++H2O 〔Al(OH)3(H2O)3〕↓+H3O+ (2)影響混凝效果的因素:主要有:①原水中懸浮粒子的性質(zhì)、粒度和含量;②原水中溶解性有機物和離子的成分和含量;③水溫;④水的pH值和堿度;⑤混凝劑的種類和用量等。由于因素復(fù)雜,故一般需通過混凝試驗來確定混凝劑的用量及條件。 (3)常用混凝劑:主要有無機鹽類及高分子混凝劑兩大類。無機鹽類混凝劑有硫酸鋁、明礬和三氯化鐵(FeCl3· 6H2O)等,后兩者的作用原理與硫酸鋁基本相同。高分子混凝劑中常用的有:①聚合氯化鋁,其化學(xué)式有多種。我國目前使用的有聚合氯化鋁〔Al2(OH)nCl6-n〕m,(式中n=1~5,m≤10),和堿式氯化鋁〔Aln(OH)mCl3n-m〕兩種。一般而言,聚合氯化鋁對各種水質(zhì)適應(yīng)性較強,最優(yōu)pH值范圍廣,對低溫水效果好。②聚丙烯酰萬。聚丙烯酰胺可單獨處理高濁水,亦可用于助凝作用。 為改善混凝條件,有時需加一定量的助凝劑。例如,當(dāng)水的堿度不足時,可加石灰等堿劑;或當(dāng)鋁鹽所產(chǎn)生的絮凝體小而松散時,可使用聚丙烯酰胺、活化硅膠、骨膠等高分子助凝劑,使絮凝體變粗且緊密,以改善絮凝體結(jié)構(gòu),促進(jìn)混凝沉淀作用。 2.過濾(filtration)過濾是另外一種很常用的凈化措施。 (1)原理:過濾有兩個方面的機制起作用:①機械阻留作用,即水中的懸浮顆粒直徑大于濾料的孔隙者,均不能通過濾料而阻留于濾料表面或濾料中;②接觸混凝及吸附作用,細(xì)小的絮狀物及懸浮微粒,在通過濾料時與濾料碰撞接觸而被吸附于濾料表層,經(jīng)過一段時間,在濾料表面沉積形成濾膜,使凈水效果大大提高。但濾料濾水過久,水中懸浮物可使濾料的微孔阻塞,使濾料阻力越來越大。此時必須停止使用,沖洗濾料之后才可繼續(xù)發(fā)揮凈水效果。 (2)過濾裝置:集中式給水系統(tǒng)中使用各種形式的砂濾池。分散式給水的過濾裝置,可因地制宜、就地取材,采用砂濾井、砂濾池和砂濾缸等。砂濾井多用作塘水及河水的過濾,建于河岸邊或塘邊,使河、塘水經(jīng)過濾料層滲入井中備用。居民家庭用可自制砂濾缸(桶),缸(桶)內(nèi)自下而上鋪石子 10~15cm、細(xì)砂40cm、棕皮和碎石 5cm(圖 2-5)。初濾時往往凈化效果不好,待使用一段時期形成濾膜后效果漸佳。應(yīng)注意砂濾層上經(jīng)常保持有水,否則砂層內(nèi)進(jìn)入空氣影響過濾效果。 (三)水的消毒 水經(jīng)過凈化處理之后,尚不能保證完全去除全部病原微生物。為了使水質(zhì)符合飲用水各項細(xì)菌學(xué)指標(biāo)的要求,確保防止介水傳染病的發(fā)生和傳播,必須進(jìn)行水的消毒(dis-infection)。目前大多數(shù)國家都采用氯化消毒法(chlorination),其他消毒法還有煮沸、紫外線、臭氧、碘、高錳酸鉀等等。一種好的飲水消毒方法必須是對人無害、不惡化水質(zhì)、消毒快效果好、適用范圍廣、不與水中成分起化學(xué)反應(yīng)而降低消毒效果或形成有害物質(zhì),使用方便。 1.氯化消毒 (1)原理:氯氣或其他氯化消毒劑溶于水后,在常溫下即很快水解成次氯酸(HOCl) Cl2+H2O→HOCl+H++Cl- 2Ca(OCl)Cl+2H2O→2HOCl+Ca(OH)2+CaCl2 Ca(OCl)2+2H2O→2HOCl+Ca(OH)2 次氯酸分子小,不荷電,易于穿過微生物的細(xì)胞壁。同時,它又是一種強氧化劑,影響細(xì)菌的多種酶系統(tǒng),例如使磷酸葡萄糖脫氫酶的巰基被氧化破壞,并損傷細(xì)胞膜,使蛋白質(zhì)、RNA和DNA等物質(zhì)釋出而導(dǎo)致細(xì)菌死亡。次氯酸對病毒的作用在于對核酸的致死性破壞。 由于水中常含有一定量的氨氮,當(dāng)氯加入水中時,除產(chǎn)生次氯酸外,還可產(chǎn)生一氯胺(NH2Cl)和二氯胺(NH4Cl2)。氯胺為弱氧化劑,有殺菌作用,但需要較高的濃度和較長的接觸時間。 (2)消毒方法 1)常量氯化消毒法:即按常規(guī)加氯量進(jìn)行飲水消毒的方法。加氯量的多少根據(jù)水質(zhì)具體情況而定。從理論上要求,適宜的加氯量應(yīng)為需氯量與余氯之和。一般認(rèn)為用氯化消毒時,余氯是評價和控制消毒效果的一項指標(biāo)。適當(dāng)?shù)挠嗦缺硎舅幸堰_(dá)到消毒所用氯的數(shù)量,并略有所余,尚有保持繼續(xù)消毒的能力。水中的余氮含量是不穩(wěn)定的,它隨時間的進(jìn)展而逐漸下降,其降低的速度與水質(zhì)的優(yōu)劣有密切關(guān)系,渾濁水,余氯消失快。實際加氯量多少,可根據(jù)簡單實驗確定。 2)持續(xù)氯消毒法:由于在井水或缸水內(nèi)一次加氯消毒后,余氮僅可維持?jǐn)?shù)小時,因此,消毒持續(xù)的時間較短。如反復(fù)進(jìn)行消毒則又較繁瑣。所以一些地區(qū)在實際工作中,采用了各種持續(xù)氯消毒法,例如可用竹筒、塑料袋、廣口瓶或青霉素玻瓶等(圖2-6),上面打孔(直徑 0. 2~0.4cm)5~8個,放漂白粉或漂白粉精 20~30倍一次消毒用量于其中,將其以繩懸吊于水中,容器內(nèi)的消毒劑借水的振蕩由小孔中漏出,可持續(xù)消毒10~20天。持續(xù)消毒器上孔的大小和數(shù)目多少可根據(jù)余氯測定結(jié)果確定。 圖2-6 幾種常用簡易持續(xù)消毒器 3)過量氯消毒法:加入10倍于常量氯化消毒時所用的加氯量,即10~20mg/L。本法主要適用于新井開始使用,舊井修理或淘洗,居民區(qū)發(fā)生飲水傳播的腸道傳染病,井水大腸菌值或化學(xué)性狀發(fā)生顯著惡化,井被洪水淹沒或落入異物以及戰(zhàn)時緊急用水等情況下。在消毒污染井水時,一般在投入消毒劑后,等待10~12小時再用水。 (3)影響消毒效果的因素 1)加氯量和接觸時間:加氯量包括需氯量和余氯兩部分。需氯量指用于殺滅細(xì)菌和氧化有機物所需消耗的氯量,另外,為了抑制水中殘存細(xì)菌的繁殖,管網(wǎng)中尚需維持少量剩余氯。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,接觸30分鐘后游離余氯(HOCl及Cl)不應(yīng)低于0.3mg/L。 2)水的pH值:次氯酸是弱電解質(zhì), HOCl H++Ocl-, pH<5.0時,平衡向左移,主要以次氯酸的形式存在; pH>7. 0時,次氯酸解離成次氯酸根(OCl-)加多,次氯酸的濃度下降。次氯酸的殺菌作用超過次氯酸根80~100倍,故pH太高不利于消毒。 3)水溫:水溫愈低,殺菌效果愈差。水溫每提高10℃,病菌殺滅率約提高2~3倍。在0~5℃下,殺滅水中全部大腸菌所需的時間較在20~25℃下所需的時間約多3倍。 4)水的渾濁度:懸浮顆?晌轿⑸,使之凝集成團(tuán),而團(tuán)塊內(nèi)的微生物不易受到消毒劑的作用。因此,消毒前應(yīng)通過凈化處理,盡量降低水的渾濁度。 此外,氯的消毒效果還取決于微生物的種類和數(shù)量。例如,腸道病毒對氯的耐受性高于腸道細(xì)菌。 2.其他消毒方法 (1)煮沸消毒:這是一種最古老而又最常用的消毒方法之一,其消毒效果可靠,對一般腸道傳染病的病原體和寄生蟲卵,經(jīng)煮沸3~5分鐘均可全部殺滅。因此,為預(yù)防腸道傳染病的介水傳播,應(yīng)大力提倡喝開水。 (2)紫外線消毒:波長200~295nm的紫外線具有殺菌能力,其中以波長253nm者殺菌能力最強。紫外線的殺菌效果除與波長有關(guān)外,尚取決于照射的時間及強度、被照射的水深及水的透明度等因素。用紫外線消毒的飲用水必須預(yù)先通過混凝沉淀及過濾處理,水層厚度不超過30cm,照射時間不少于1分鐘。因此,紫外線消毒的優(yōu)點是接觸時間短、效率高、不影響水的臭和味;缺點是消毒后無持續(xù)殺菌作用;另外,每支燈管處理水量有限,耗資較大。 (3)臭氧消毒:臭氧是強氧化劑,在水中的溶解度比氧約大13倍。臭氧極不穩(wěn)定,須臨用前制備,并立即通入水中。用臭氧消毒過濾后的水,其用量一般不大于1mg/L。當(dāng)接觸時間為15分鐘、剩余臭氧為0.4mg/L時,可達(dá)到良好的消毒效果。臭氧消毒的優(yōu)點在于其對細(xì)菌和病毒的殺滅效果均較高,且用量少、接觸時間短,在pH6~8.5范圍內(nèi)均有效,不產(chǎn)生鹵仿反應(yīng)等。其缺點是投資大,投加量不易調(diào)節(jié)以及在水中不穩(wěn)定、不易維持剩余臭氧等。 (4)碘消毒:用于小規(guī)模一時性的飲水消毒和戰(zhàn)時軍用水壺消毒。優(yōu)點是效果可靠,使用方便,一般接觸10~15分鐘即可飲用。缺點是價格較貴,消毒后水呈淡黃色。具體方法有① 2.5%碘酒:每擔(dān)水(50kg)中加 20ml,即含碘 10mg/L, 10分鐘后即可飲用。據(jù)研究認(rèn)為每人每天攝入19.2mg的碘,連續(xù)10周后對人體健康未見危害。②有機碘化合物:有機碘消毒劑溶解快、殺菌效率高、對人無害。在部隊中用做飲水消毒的有機碘消毒劑主要有三碘化硫酸六脲鋁(Al〔CO(NH)2〕6SO4I3)與三碘化二硝酸六脲鋁(Al〔CO(NH)2〕6(NO3)2I3)。也可與碘酸鈉、氯化鈉等壓成有機碘片劑。有機碘片每片重100mg含有效碘 10mg,每個行軍水壺可加 1片,振蕩后 10~15分鐘即可飲用。 |