陳新波 李聰
摘 要:通過比較中國和美國以及歐盟國家飲用水水質標準,重點分析了各國飲用水標準中微生物指標、無機物指標和消毒劑及消毒副產物指標的差別及其產生的原因,探討了我國現行飲用水標準存在的不足,為我國飲用水衛生標準未來的修訂提供依據。
關鍵詞:飲用水水質標準 指標 差別比較
中圖分類號:X824 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)09(c)-0218-03
The Comparison of Some Indexes in Drinking Water Standards at Home and Abroad
Chen Xinbo Li Cong
(College of Civil Engineering and Architecture,University,Hangzhou Zhejiang,310058,China)
Abstract:By comparing the national drinking water standard in China,United States and European Union to analysis the causes of the differences of microorganisms, inorganic and disinfection by-products index.The discussion of the shortage of drinking water standard in current China can provide the basis for revision of the drinking water standard in China in the future.
Key Words:Drinking Eater Standard;Index;Comparison of Differences
水是人類生活和生存必不可少的資源,飲用水的安全與人體的身體健康密切相關。世界衛生組織的調查數據表明,在發展中國家,有8%的疾病是由于飲用了不安全、不健康的水而產生的,每年因飲用不安全的飲用水而導致死亡的人數多達2000萬人[1],因此,為了保障各國人民飲用水的安全,世界衛生組織和其他國家先后制定了適合各國飲用水要求的水質標準。
《生活飲用水衛生標準(GB5749-2006)》是我國根據國情對飲用水水質指標的強制性文件,中國的飲用水標準證實制定最早在1985(GB5749-1985)年,并一直執行了近20年,但是隨著物質社會的不斷發展,人口密度不斷增大,工業企業越來越多,對水體的破壞也在 日益加重,加上人們對于身體健康的不斷重視,對飲用水水質的要求也越來越高,原有的水質標準所規定的飲用水水質標準已經不能滿足人們現在對水質要求。2006年,我國對1985年版的飲用水水質標準進行了修訂,在其基礎上對水質項目總數及指標限值做出了新的調整和規定。
根據每個國家的地理位置、水源條件等,各國都制定了適合本國的飲用水標準,特別是對于一些與人類健康密切相關的指標都做出了嚴格的限制。世界衛生組織在《飲用水水質準則》將微生物指標列為首要目標,其后分別為消毒問題、化學物問題、放射性問題和可接受性問題[2]。通過對中國、美國和歐盟飲用水標準的比較,分析了飲用水安全問題中排列前三的微生物指標、消毒指標以及化學物指標的差異,分析了3個國家的飲用水標準的優缺點,為未來飲用水標準的進一步完善提供參考依據。
1 我國飲用水衛生新標準與舊標準的比較
中國新制定的飲用水衛生標準將指標總數由舊標準的35項增加到106項,共增加了71項。除了新補充的指標外以外,新標準共對舊標準中的8個指標的限值進行了新的規定。新標準和舊標準在指標的分類和數量上的差別見圖1,新標準對舊標準已有的8個指標的修訂見表1。
由表1可知,新修訂的飲用水標準在指標總數以及各類指標數量上都有所增加,尤其是有機物指標,從1985年5項增加到了53項,其中加入了多項消毒劑及消毒副產物等有機污染物指標,總數上則有原來的35項增加到106項。
由圖1可知,新修訂的飲用水標準中對舊標準中部分指標的限值都做了更嚴格的規定,例如:砷的限值從0.05 mg/L降到0.01 mg/L,硝酸鹽的限值由20 mg/L下降到10 mg/L,這表明我國的飲用水衛生標準逐漸與國際接軌,對于水質的要求更高,這也意味著我國的飲用水的安全程度也隨之提高。
2 中國與國外飲用水衛生標準的比較
我國的飲用水標準最早可追溯到1928,是由上海制定頒布的《上海 市自來水水質標準》,但我國正式頒布適用于全國的飲用水衛生標準則是在1985年,《飲用水衛生標準》從1985年頒布到現在,我國一共對其進行了2次修訂,中間間隔了長達20年的時間,而美國在1955年就制定了第一部《飲用水國家標準》,并且一直在更新,到目前為止已進行了10次的修訂,由此可以看出,我國飲用水標準起步較晚,修訂間隔時間較長,所以在各個方面還有待加強。表2是對國內外飲用水標準指標分類和數量的比較。
由表2可以看出,中國的飲用水新標準指標在總的數量上僅次于世界衛生組織(WHO),并且高于美國、歐盟的飲用水標準,其中微生物指標、消毒劑和消毒副產物指標以及重金屬和無機物指標差異尤為突出,以消毒劑及消毒副產物為例,我國飲用水標準中共規定了18項,而世界衛生組織只規定了6項,美國飲用水水質國家標準只規定了7項,歐盟飲用水水質指令則只規定了2項,無論是從各個分類指標的數量還是總的數量來說,我國的飲用水標準相對來說還是比較嚴格。
2.1 微生物指標
目前,由微生物引起的飲用水問題是飲用水安全的首要問題[8]。病毒在眾多的微生物種類里屬于個體最小,對消毒的抗性最強的一類微生物,通常常規的水處理工藝無法將其完全除去。病毒的致病性很強,據統計,在發展中國家,每年由于輪狀病毒的感染而死亡的高達87萬例[9]。2004年,四川省有123名學生罹患甲肝,主要原因是飲用水爆發傳染病[10]。由此可見,病毒對人體的危害巨大。
表3為中國與美國、歐盟飲用水標準微生物指標的比較。由表3可得,中國飲用水衛生標準中共有6項微生物指標,相對于美國和歐盟飲用水指標較少,且只有美國將病毒列入標準中,中國與歐盟都未將病毒作為指標對其進行限制。病毒是一種具有高致病性的微生物,對于人體健康有巨大危害,因此,對于它是否存在于飲用水的問題不可忽視。加拿大的引用水水質標準是依據世界衛生組織、美國EPA以及歐盟多頒布的水質標準制定的[11],加拿大在其1996頒布的飲用水水質標準第6版中還沒有對病毒提出任何規定,但已經開始關注飲用水中的病毒,并指出經過有效的過濾處理后不應該檢出病毒[12],并在2004年倡導將病毒列入標準,要求被糞便污染的水源或曾經爆發過腸道病毒的水源水對病毒的處理率要達到99.99%[13]。
2.2 消毒劑和消毒副產物
飲用水處理必不可少的流程是消毒,消毒可以將水體中的許多病原體殺死,但是同時消毒劑也會與源水中的一些天然有機物和環境有機物反應而產生多種消毒副產物(disinfection by-products, DBPs),對人體健康產生威脅[14-16]。消毒副產物是三致物質,具有“致癌致畸致突變”的特點,水體中過量會對人體的健康產生巨大的威脅。國內外消毒副產物對比見表4。
由表4可得,我國飲用水標準中消毒副產物在數目上比美國和歐盟要多,美國消毒副產物只有4項,而歐盟則只有2項,這是由于我國的給水管道很長,要保證水輸送到用戶家中時水質滿足要求,因此基本都采用氯消毒,而氯消毒產生的消毒副產物較其他消毒劑來的要多;而在歐美國家,管道相對較短,因此多采用的是UV紫外消毒,紫外消毒產的消毒副產物較少,故歐美國家飲用水標準中消毒副產物的種類較少。美國和歐盟的水質標準只規定了總的三鹵甲烷濃度,而我國不僅規定了總三鹵甲烷的濃度限值,同時也對四種三鹵甲烷(三氯甲烷、一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷、三溴甲烷)各自的濃度限值進行了規定,消毒副產物各個指標的限值也與美國以及歐盟飲用水標準相近,與國際水平越來越近,這表明我國的飲用水標準正朝著成熟的方向發展。
2.3 重金屬及無機物指標
水體中的許多無機污染物威脅著人體的健康,例如:重金屬離子,人體中存在著很多蛋白質,金屬離子進入人體后會與人體內的蛋白質等發生配位,將其正常的生理功能破壞,導致發生病變,甚至會造成死亡[17],必須對水體中的重金屬加以控制。由表3可知,中國的重金屬及無機物指標在指標總數上較美國、WHO及歐盟多。中國將鉈、鉬、銀以及氯酸鹽等金屬及無機物列入了飲用水水質指標,而歐盟、美國等國家對這些指標則沒有作規定。
我國在金屬指標中的部分指標限值較美國和歐盟要嚴格,我國對銅的限值為1.0 mg/L,美國和歐盟分別為1.3 mg/L和2.0 mg/L;但是部分指標的限值也會高于美國和歐盟,例如:錳,我國飲用水標準對錳的限值為0.1 mg/L,美國、歐盟為0.05 mg/L,對硼的限值為0.5 mg/L,而歐盟則只有0.001 mg/L。
在中國和美國,飲用水標準中的硝酸鹽限值均為10 mg/L,而歐盟制定的飲用水標準中則達到50 mg/L,需要指出的是,中國與美國的硝酸鹽限值是以硝酸根中的氮的濃度來計算的,而歐盟中的硝酸鹽則是以硝酸根的濃度來計算,若用硝酸鹽氮來計算歐盟飲用水標準中的硝酸鹽的濃度,則計算出來的濃度是11.3 mg/L,比起中美兩國的的飲用水標準中硝酸鹽的濃度高還是出一些。有調查數據表明,高濃度的硝酸鹽污染在歐美地區十分普遍也十分嚴重。在英國威爾士地區,共有125處供人飲用的地下水水源中硝酸鹽含量大大超標,近180萬人飲用著硝酸鹽大量超標的水[18]。有調查表明,在法國、俄羅斯、荷蘭及美國,地下水的硝酸鹽濃度經常會高達40~50 mg/L(該硝酸鹽濃度為硝酸鹽氮)[19-21]。據世界衛生組織的調查,丹麥、荷蘭飲用水硝酸鹽濃度以每年0.2~1.3 mg/L的速度遞增[22];丹麥中地下水硝酸鹽在含量過去30年增加了3倍,并且還有繼續增加的趨勢[18]。美國在后期修訂飲用水標準的時候將硝酸鹽的限值降低到10 mg/L。而歐盟卻一直沒有降低限值,高濃度的硝酸鹽會對人體產生巨大的危害,因此,歐盟標準中硝酸鹽的限值較高,也是歐洲地區硝酸鹽超標的原因之一。
3 結語
通過對中國、美國和歐盟飲用水水質標準的比較可知,無論是在水質指標的數量或者是限值方面,我國飲用水水質標準與國際領先水平較為接近,可操作性強,并且符合我國的基本國情。但是由于我國飲用水衛生標準制定時間較晚,間隔時間長,所以還并不是非常成熟仍有部分指標有待改進,隨著我國經濟的不斷發展,污水排放量越來越大,水體中的致病微生物越來越多,其中,病毒的致病性很強,目前,美國、加納等發達國家已將病毒加入到飲用水標準中,而我國還未對其進行限制。
通過分析世界衛生組織(WHO)以及美國、歐盟等國家組織的飲用水水質標準,我國可以進一步完善生活飲用水衛生標準,提高飲用水水質。
參考文獻
[1] 高娟,華珞,李貴寶,等.生活飲用水水質標準發展及特點[J].標準科學,2005(5):
52-55.
[2] 王劍飛.我國飲用水衛生標準的變化與發展探討[J].四川環境,2014,33(6):49-53.
[3] 衛生部.GB5749-1985生活飲用水衛生標準[S].1985.
[4] 衛生部.GB5759-2006生活飲用水衛生標準[S].2006.
[5] WHO.飲用水水質準則[S].2011.
[6] EPA.EPA816-F-09-0004美國飲用水水質標準[S].2009.
[7] 歐盟.98-83-EC飲用水水質指令[S].1998.
[8] Agency United State Environment Protection. Technologies and costs document for the final long term-enhanced surface water treatment rule and final stage-disinfectants and disinfection by products rule[R].2005.
[9] Albert MJ,FaruqueAs,Faruque S M,etal.Case-control study of enteropathogens associated with childhood diarrhea in Dhaka, Bangladesh[J].Journal of Clinical Microbiology,1999,37(11):3458-3464.
[10] 任金法.飲用水水源污染對人體健康的威脅及安全飲水的對策[J].中國衛生檢驗雜志,2009(4):942-944,947.
[11] 曾光明,黃瑾輝.三大飲用水水質標準指標體系及特點比較[J].中國給水排水,2003(7):30-32
[12] 96-EHD-196 Federal-Provincial Committee on Environmental and Occupational Health of Canada Guidelines for Canadian drinking water quality[S].1996.
[13] Federal-Provincial-Territorial Committee on Health and Environment of Canada Guidelines for Canadian drinking water quality summary table[S].2008.
[14] Hrudey S.E.Chlorination disinfection by-products,public health risk tradeoffs and me[J]. Water Research,2009,43(8):2057-2092.
[15] Richardson S.D.,Plewa M.J., Wagner E.D.,etal.Occurrence, genotoxicity, and carcinogenicity of regulated and emerging disinfection by-products in drinking water:a review and roadmap for research[J].Mutat Res,2007,636(1-3):178-242.
[16] Environmental Health Criteria 216 International programme on chemical safety disinfectants and disinfectant by-products[S]. Geneva:2000.
[17] 鄧志瑞,余瑞云,余采薇.重金屬污染與人體健康[J].環境保護,1991(12):26-27.
[18] 浮海梅,金云霄.淺談地下水硝酸鹽污染[J].地下水,2009,31(3):85-87.
[19] Costa J.L.,Massone H.,Mart Nez D.,et al.Nitrate contamination of a rural aquifer and accumulation in the unsaturated zone[J]. Agricultural Water Management, 2002,57(1):33-47.
[20] van Maanen J.M.,Van Dijk A., Mulder K.,et al.Consumption of drinking water with high nitrate levels causes hypertrophy of the thyroid[J].Toxicology Letters,1994,72(1994):365-374.
[21] Elmidaoui A.,Elhannouni F., Sahli M.A.Menkouchi,et al. Pollution of nitrate in Moroccan ground water:removal by electrodialysis[J].Desalination, 2001,volume 136(1):325-332.
[22] WHO.Guidelines for drinking water quality[M].Geneva:1996.