關(guān)于城市中自來水的真相
[2016/11/8]
最近,常常被城里人吐槽,到無力吐槽的自來水,形象是這樣子滴: 渾濁、發(fā)黃、有異味(氯氣味、臭味、鐵銹味?);還有水中看不見、聞不到,坊間傳聞中那些可怕的致癌有機物(想想這兩天被熱炒的NDMA(亞硝基二甲胺))、鉛等有毒重金屬,也有讓人喝了之后拉肚子的致病微生物;有時候, 甚至! 還看得見紅蟲。。。對,你沒看錯,就是蟲子!還是活的!
不幸的是,有些地方,有些時候,這些事情就沒有防備,沒有預(yù)兆,真實地發(fā)生了?
舉個例子: 鉛,可謂是這兩年自來水界的網(wǎng)紅,先是去年香港某幾個公屋的自來水爆出鉛超標(biāo),當(dāng)時差點讓大陸生產(chǎn)的水龍頭背鍋~不少人說又是劣質(zhì)水龍頭含鉛造成的,特區(qū)政府如臨大敵,花費巨資調(diào)查,免費為居民提供凈水設(shè)備,同時為受影響的居民特別是兒童,孕婦檢測血鉛,搞得沸沸揚揚。經(jīng)過幾個月的調(diào)查終于發(fā)現(xiàn),原來是水管所用焊接材料中含鉛,使得鉛進入到自來水中了。
今年初又爆出美國密歇根州弗林特市自來水鉛超標(biāo)2年多才被披露,州政府和聯(lián)邦政府相繼宣布弗林特進入緊急狀態(tài),同樣是為兒童、居民檢測了血鉛,這次發(fā)現(xiàn)是水源的問題,又趕緊提供瓶裝水、更換水源等等,調(diào)查結(jié)果導(dǎo)致3名政府官員被起訴;最后CNN還播出了美國總統(tǒng)奧巴馬的“喝水秀”,他老人家專程到弗林特現(xiàn)場當(dāng)眾喝下已經(jīng)處理過的自來水以顯示其已安全了(不過,有看過視頻的朋友告訴我,在他舉起水杯、喝下第一口水的那一瞬間,看起來似乎也有過些許的遲疑-(純屬八卦,有興趣的諸君可以自己去找這段視頻來研究)最近又爆出美國國會大廈某辦公樓飲用水鉛超標(biāo)的故事,真是大戲不斷,十分火爆!
由于鉛對人體健康的威脅,尤其是“對鉛接觸在導(dǎo)致兒童智力殘疾方面的作用”,世界衛(wèi)生組織(WHO)把上周(2016年10月23-29日)定為了“預(yù)防鉛中毒國際行動周”,行動周的目標(biāo)之一是提高人們對鉛中毒的意識。(不要恐慌,水中鉛超標(biāo)只是鉛接觸的途徑之一;對兒童來說更可怕的還有含鉛涂料,)
難道說,打開龍頭就自行流出的“自來水”, 這貨真的這樣不靠譜?真的是想說愛你不容易么?
其實,你可能不會想到,自來水的產(chǎn)生,可遠不是你看到的那樣簡單。
自來水,并非“自來”,那可是個技術(shù)活兒,而且是20世紀(jì)最偉大的技術(shù)成就之一!
說到技術(shù)成就,自來水在2000年美國工程院評選出的“20世紀(jì)最偉大20項工程技術(shù)成就”中位居第4,排名僅次于電力系統(tǒng)、汽車、飛機;入選理由是:“為人民提供干凈和充足的飲用水,大大減少了疾病的傳染,顯著提高了人民的生活質(zhì)量和平均壽命”。聽起來,瞬間仰視,高大上了有木有?
在技術(shù)的萬丈光芒下,理想的自來水應(yīng)該是這樣子的: 清澈,甘甜,沒有異味,沒有有機污染物、重金屬、微生物污染;
曾經(jīng)在文藝小清新的心目中,理想的自來水是這樣子的:“無論你在城市的哪個角落,在酣睡還是在狂歡、或者絞盡腦汁工作學(xué)習(xí)打電玩,自來水都在水管里靜靜地流淌,不舍晝夜,隨時滿足你的需要,默默奉獻著忠誠?”
作為城市居民最重要的生活必需品(這里沒有之一,請自行腦補停水以后的無助與慌亂??水是生命之源,失去了才知道珍惜),自來水和電力系統(tǒng)、公共交通系統(tǒng)一起,為城市的更加美麗、宜居,為“Better City, Better Life,”提供了堅強的支撐。每一個城市,都有著自來水供應(yīng)系統(tǒng)在默默運轉(zhuǎn),為市民們源源不斷地提供清潔水,讓更多的人來到城市,獲得更方便的生活,更多的工作和發(fā)展機會,交往到更多的朋友,讓越來越大的城市有能力接納更多懷有夢想的人。(熱淚盈眶,此處應(yīng)有雷鳴般地掌聲。。。)
那么問題來了,20世紀(jì)最偉大的技術(shù)成就之一,又支撐著城市發(fā)展夢想的自來水為什么會在公眾心目中變得如此不堪?理想和現(xiàn)實的距離真的就這么大?
我們先來看看自來水來到家中,從水龍頭釋放出來之前發(fā)生的故事吧!
一般情況下,傳說中的自來水“從源頭到龍頭”全過程是這樣子的:從水源地取水-水廠處理-加壓進入輸配管網(wǎng)-高層二次供水-家庭輸水管道和水龍頭。從水廠出來的水,需要經(jīng)過輸配管網(wǎng)、二次供水、家庭輸水管道這樣漫長的旅程,才能最后流出水龍頭。
先來說說最最重要的水源,清潔水源是生產(chǎn)高質(zhì)量飲用水的前提,自來水的品質(zhì)當(dāng)然需要有好的水源來保證(澄清一下:這里絕對沒有為XXX泉打廣告的意思)。傳統(tǒng)的水源主要有地表水(江河、湖泊,水庫)和地下水,按照水質(zhì)的不同,分為了五類水(數(shù)字越小,代表水質(zhì)越好)。來看看中國水源的底牌: 按照“2015中國環(huán)境狀況公告”的數(shù)據(jù),在全國972個國控(就是環(huán)保部直接監(jiān)控的意思)地表水?dāng)嗝嬷校?/span>I類水占2.8%;II類水占31.4%;III類水占30.4%;其余是IV類和V類水;5118個地下水監(jiān)測井中,水質(zhì)呈優(yōu)良的比例為9.1%;良好的比例為25%;較好的比例為4.6%;較差和極差的比例分別為42.5%和18.8%(地下水采用的是綜合評分法,可以簡單理解為水質(zhì)為較好的地下水經(jīng)過處理也可以作為飲用水水源)。在全國338個地級以上城市的集中式飲用水水源地中,有557個地表水水源地,達標(biāo)水源地占92.6%;358個地下水水源地,達標(biāo)水源地占86.6%;
數(shù)字有點枯燥,不好意思,下面說點更枯燥的:目前中國地表水成為達標(biāo)水源的標(biāo)準(zhǔn)是達到III類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)就可以啦;對這樣的說法,業(yè)內(nèi)存在爭議,有些專家認為達到II類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的地表水才能作為飲用水水源;舉兩個重要的水質(zhì)參數(shù)為例:高錳酸鹽指數(shù)(表示水中有機污染物的情況)II類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的限制值為4mg/L,III類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是6mg/L;而飲用水標(biāo)準(zhǔn)中這個值是3mg/L。專家們表示: 現(xiàn)有傳統(tǒng)的飲用水處理工藝很難將6mg/L降至3mg/L以下(解釋一下:在水中,1mg/L相當(dāng)于百萬分之一,就是0.000001)。
還有前面提到過的鉛,II類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的限制值為0.01mg/L、III類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是0.05mg/L;而飲用水標(biāo)準(zhǔn)這個值是0.01mg/L,相差還是有好幾倍的。
那么,問題又來了,既然III類水做飲用水水源有風(fēng)險,為什么不規(guī)定只能用II類和I類水呢?這下枯燥的數(shù)字的力量就體現(xiàn)出來了:國控的地表水?dāng)嗝嬷校?/span>II類和I類水加起來只有34.2%;這點水量要滿足越來越多的城市人口,只能是“臣妾做不到啊”。
補充說明:水質(zhì)的分類標(biāo)準(zhǔn),都是依據(jù)水中污染物濃度范圍來制定的。
地球上的化學(xué)物質(zhì)千萬種,有天然形成的;也有大量人工合成的,包括最近很多人都在關(guān)心的抗生素和內(nèi)分泌干擾物(題外話:當(dāng)然感冒了要多喝水,原因可不是水里抗生素多呀);不管怎樣,在談到水污染時,千萬不要忘記:濃度!濃度!濃度!
這里借用丁香醫(yī)生的名言:“拋開劑量談毒性都是耍流氓”,我要說“離開濃度討論污染就是耍流氓”。
還有,人體每天都會通過各種途徑,空氣、食物、化妝品等等,接觸到大量化學(xué)物質(zhì),絕對不止有飲用水一個途徑,在談到所謂致癌、致病的時候,一定要清楚,請不要讓飲用水成了背鍋俠。以這兩天火熱的“NDMA-亞硝基二甲胺”來說,中國“食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)-食品污染物限量”中規(guī)定的肉制品中NDMA的限值是3μg/kg,魚制品是4μg/kg;WHO“飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則”規(guī)定飲用水中NDMA的限值是0.1μg/L;有文獻報道,啤酒和煙草中也都含有NDMA,不過,和中國的飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)一樣,目前食品安全標(biāo)準(zhǔn)還沒有規(guī)定啤酒和煙草中NDMA的限值。(友情提醒以啤酒當(dāng)水喝的和成天吞云吐霧的諸君留意) 。
關(guān)于濃度,WHO(世界衛(wèi)生組織)在其官方《飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則》中確定飲用水有關(guān)化學(xué)物質(zhì)濃度準(zhǔn)則值時,綜合考慮了通過直接飲用、淋浴時皮膚接觸或易揮發(fā)性物質(zhì)通過呼吸攝入多個因素,以及食物等其他途徑的攝入量,要求是“終生按此劑量攝入,不會產(chǎn)生明顯的健康危害且在一定的安全范圍內(nèi)”。(聽起來是不是考慮得很周全的樣子?)
其實,現(xiàn)在的飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)非常嚴(yán)格,中國飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的檢測參數(shù)就有106多項。達標(biāo)的水源,經(jīng)過水廠嚴(yán)格的處理,以及處理過程中和出廠前的水質(zhì)實時監(jiān)測,完全可以保證制造出合格安全的飲用水。
“絮凝-混凝-沉淀-過濾-消毒”是自來水常規(guī)處理工藝;這個工藝能有效降低處理水的渾濁度,同時能去除微生物99%以上,還能保存水中有益的礦物質(zhì)和微量元素。 為了殺滅水中的病原微生物,必須消毒。氯作為目前成本最低而且具有殺菌效果好、持續(xù)時間長、相對安全等優(yōu)點,一直占據(jù)著飲用水主流消毒劑的鐵王座。雖然功勞很大,但是樹大招風(fēng),常常遭到吐槽:一是讓人談虎色變、據(jù)說有致癌性的各種消毒副產(chǎn)物的生成,二是水龍頭出水的氯氣嗅味,讓人感官不太能夠接受。說到消毒副產(chǎn)物,以三鹵甲烷為代表的消毒副產(chǎn)物的生成量主要受水源中有機物(還記得高錳酸鹽指數(shù)嗎?)的含量影響。美國《水和廢水監(jiān)測方法》規(guī)定有一個參數(shù)叫做“消毒副產(chǎn)物生成勢”,是專門評估水源消毒副產(chǎn)物生成潛能的。簡單來說,如果是達標(biāo)水源,都能保證氯消毒副產(chǎn)物的濃度在飲用水標(biāo)準(zhǔn)限值以內(nèi),大可不必擔(dān)心。
至于出水的氯氣嗅味,主要是要保證自來水在管網(wǎng)中長距離輸送時還能保持殺菌能力,飲用水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,管網(wǎng)末梢水的余氯含量不等低于0.05mg/L,這個濃度下,有些嗅覺比較靈敏的人確實會有反應(yīng)。不過,個人意見,為了保證飲用水的安全,還是忍受一下為好。
重金屬離子濃度高的水源,不會被選來作為自來水的水源 -這幾年無論是發(fā)生在四川廣元嘉陵江的銻污染、還是廣西龍江的鎘污染,都是突發(fā)性的重金屬污染事件,發(fā)現(xiàn)后都得到了快速的處置。
如果監(jiān)測到水溶性有機化合物濃度較高的水源;或者,為了盡量降低飲用水中抗生素、內(nèi)分泌干擾物這類新興化學(xué)品的濃度,又或者為了改善飲用水的嗅味等,就會采用飲用水深度處理技術(shù),以保證出水的有機物濃度達到飲用水標(biāo)準(zhǔn)的要求。
飲用水深度處理技術(shù),在中國前些年應(yīng)用較多的有臭氧活性炭工藝、膜過濾工藝;最近已經(jīng)開始在采用紫外線消毒(近年北京市以“南水北調(diào)”來水為水源建設(shè)的郭公莊水廠就采用了紫外線消毒工藝)以及其他的飲用水高級氧化工藝,目的就是降低自來水廠出水中有機物濃度、減少消毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生(當(dāng)然前提還是要保證消毒效果)。在追求安全飲用水的道路上,自來水行業(yè)一直在嘗試各種先進的深度處理技術(shù),這個話題以后有機會再聊。
經(jīng)過檢測,水廠處理好的水,還需要通過輸配系統(tǒng)送往城市的各個角落。
在輸配系統(tǒng)中,自來水水質(zhì)的主要風(fēng)險是輸水管材和管材接合部件的腐蝕,發(fā)生過由于腐蝕引起的鉛等重金屬的溶出,導(dǎo)致在管道中停留時間過長的水中的鉛濃度超過飲用水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值(前面提到過是0.01mg/L)
當(dāng)然,最讓人討厭的是“爆管”和“停水”-相信每個城里人都碰到過這兩位的騷擾,不管什么原因引起的停水,在恢復(fù)供水的初期,供水管道的管壁會受到?jīng)_刷,導(dǎo)致生物膜等附著物脫落,造成黃水現(xiàn)象,嚴(yán)重時,還會引起細菌超標(biāo)。
自來水廠可謂步步“精心“,自來水則是步步”驚心”,終于來到了小區(qū)門口。這時,如果你是別墅主人,或者接地氣的房主(6層以下),這水就能直接進到你家里了。如果不是上面兩種,或者你是不幸住在了像重慶這樣的山城,那么,你可能還要等等,等二次供水系統(tǒng)的幫忙,才能順利收貨。
蓄水池或水箱是采用最多的二次供水設(shè)施,密封不好的水池,容易受到污染,有時候,會有一種叫做搖蚊的昆蟲飛進去產(chǎn)卵,孵化以后就是我們偶爾見到的“紅蟲”。不過,只要做好水池密封,定期清洗(法規(guī)要求的是每年至少清洗兩次),這些問題是可以避免的。
影響二次供水水質(zhì)還有一個因素,是自來水的停留時間,如果水池或者管道中長時間停滯不動,容易引起微生物的生長,帶來風(fēng)險。
在自己家中也存在著影響水龍頭出水水質(zhì)安全的因素。裝修時購買的管材和水龍頭質(zhì)量以及接管時用的焊劑,前面提到過的香港公屋鉛超標(biāo)的原因就是管道中的焊接劑沒有用無鉛材料。介紹一個簡單的做法,可以降低風(fēng)險:每天早晨打開水龍頭先讓水放1-2分鐘,再接水來用。還有就是:千萬!千萬!不要直接用管道中放出的熱水煮飯,燒開水來喝! --因為鉛更容易溶解在熱水中。
這里做個總結(jié):水龍頭出來的自來水水質(zhì)安全受到三大因素的影響,分別是:水源的水質(zhì)狀況(最好的水源是達到I、II類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水);水處理工藝,必要時采用深度處理技術(shù);最后是合格的管道和管件材料以及輸配系統(tǒng)的運行狀況。
相應(yīng)地,WHO(世界衛(wèi)生組織)提出的飲用水安全主要目標(biāo)是:防止或減少水源污染、通過水處理減少或去除污染物并防止飲用水在貯存、輸配以及使用過程中可能造成的污染;
作為一個復(fù)雜的系統(tǒng),城市供水系統(tǒng)在實際運行中難免會有突發(fā)性問題發(fā)生,只要選擇了達標(biāo)的水源,對系統(tǒng)運行狀態(tài)和關(guān)鍵性水質(zhì)參數(shù)及時做好監(jiān)測,并制定好可實施的應(yīng)對措施,現(xiàn)有的城市供水系統(tǒng)是可以保證持續(xù)地供應(yīng)安全飲用水的。
現(xiàn)在,中國許多城市都在開始建立從水源到水龍頭出水整個供水系統(tǒng)的運行監(jiān)測計劃(上海市今年就已經(jīng)開始通過幾個官方渠道,定時向公眾公布水源地水質(zhì)達標(biāo)情況和管網(wǎng)末梢水質(zhì)檢測數(shù)據(jù),贊一個),隨時關(guān)注從水頭到龍頭的水質(zhì)變化,以采取針對性的措施來保證安全的飲水。您在家中收到潔凈安全的自來水時,雖然不能“曬圖返現(xiàn)”,但也會真心給出五星好評啦!