重慶市生活熱水系統(tǒng)水質(zhì)現(xiàn)狀調(diào)查研究

劉云鵬，張丹丹，謝瑤

（重慶大學(xué)城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院，重慶　400044）

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重慶市生活熱水系統(tǒng)水質(zhì)現(xiàn)狀調(diào)查研究

劉云鵬，張丹丹，謝瑤

（重慶大學(xué)城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院，重慶400044）

摘要：該文對重慶市建筑物熱水系統(tǒng)水質(zhì)現(xiàn)狀進行評價研究，并提出相應(yīng)的水質(zhì)保障對策。從2015年9月至12月采集水樣32份，檢測水樣合格率68.75%，不合格指標(biāo)主要是余氯、細(xì)菌總數(shù)及大腸桿菌。目前重慶市熱水系統(tǒng)供水水質(zhì)現(xiàn)狀存在安全隱患，需加強生活熱水水質(zhì)日常監(jiān)測，并開展生活清洗消毒研究。

關(guān)鍵詞：生活熱水；水質(zhì)；余氯；細(xì)菌總數(shù)；軍團菌

生活熱水系統(tǒng)是建筑內(nèi)部生活給水系統(tǒng)的必要組成部分，提供安全可靠的生活熱水，對保障居民身體健康和生命安全具有重要的意義。而目前對于城市供水的水質(zhì)安全研究大多數(shù)集中在生活冷水系統(tǒng)，對生活熱水系統(tǒng)水質(zhì)的研究較少［1］。加熱后的熱水，其水質(zhì)發(fā)生變化，大部分水質(zhì)指標(biāo)已達不到現(xiàn)有生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，無法滿足衛(wèi)生安全的要求。相比冷水系統(tǒng)，由于水溫升高，鈣鎂離子更易形成CaC03、MgC03沉淀，使熱水系統(tǒng)結(jié)垢；同時，由于水溫升高，水中余氯含量減少甚至消失，某些耐熱致病微生物也更易于在熱水系統(tǒng)中生長與繁殖，造成熱水微生物總量超標(biāo)。而目前生活熱水系統(tǒng)采用和生活冷水系統(tǒng)相同的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，在一定程度上會造成供水安全隱患，因此對生活熱水水質(zhì)的研究對于保障用戶用水安全具有重要的意義。

1　材料與方法

1.1樣品來源

此次研究于2015年9月至12月在重慶市主城區(qū)不同用水場所內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)共采集水樣32份，取樣點為生活熱水系統(tǒng)末端用水點。采樣量1000ml。取樣當(dāng)天進行檢測。

水樣的采集與保存按照《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法-水樣的采集與保存》GB/T5750.2-2006中的有關(guān)規(guī)定進行操作。

1.2水質(zhì)檢測指標(biāo)及方法

感官性狀指標(biāo)：水溫、濁度（2項）；

化學(xué)安全性指標(biāo)：pH值、CODMn、鐵、總硬度（4項）；

生物安全性指標(biāo)：余氯、細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌群、軍團菌（4項）。

檢測指標(biāo)中水溫、pH值、余氯在取樣現(xiàn)場進行測定。軍團菌的檢測按照衛(wèi)生部《公共場所集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)衛(wèi)生規(guī)范》2006年附錄A進行，其他水質(zhì)指標(biāo)的檢測方法均按照《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法》GB/T5750-2006中有關(guān)規(guī)定進行。檢測結(jié)果以《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB/T5749-2006進行分析評價，有一項指標(biāo)不合格即認(rèn)為該水樣不合格。

1.3統(tǒng)計分析方法

證明 (1) (?)。對任意R,易知σxK R/σσixx°和x ρ(σ,τ)|Ry蘊含σxKσy。由x ρ(σ,τ)|Ry知τx°λxL*L /ττy°λy,因x°λx, S°,據(jù)σ|S°=τ|S°知σx°λxL*σy°λy。因R*∩L*∩δ=H*∩δ=1,故σxL*σy和σx=σy成立。

所有檢測數(shù)據(jù)采用SPSS22.0統(tǒng)計軟件進行處理和分析，微生物指標(biāo)陽性率、各數(shù)據(jù)的組間差異采用χ2檢驗進行比較分析。

2　水質(zhì)檢測結(jié)果

此次調(diào)查共檢測水樣32份，其中合格水樣22份，水樣合格率為68.75%。各項水質(zhì)指標(biāo)合格情況見表1所示。

表1　水質(zhì)檢測項目合格情況

3　分析與討論

3.1水溫

相關(guān)資料指出，盥洗用、沐浴用和洗滌用的熱水水溫要求從30～50℃不等，熱水鍋爐、熱水機組或水加熱器出口的最高水溫分別為60℃、75℃。溫度是細(xì)菌再生長的重要影響因素。當(dāng)熱水水溫達到32℃左右時，溫度能促進細(xì)菌的再生長；而當(dāng)溫度升高到42℃后，溫度則會限制細(xì)菌的再生長。而在本次調(diào)查過程中，采用集中熱水循環(huán)供應(yīng)系統(tǒng)的水溫在32～62℃范圍內(nèi)，局部加熱的系統(tǒng)水溫則在42～94℃范圍內(nèi)波動。熱水水溫與余氯之間存在一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系（圖1），水溫越高，水中的余氯含量則越低，而當(dāng)溫度升至50℃左右時，水中余氯已無法滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB/T5749-2006中的要求，部分樣品中余氯含量為0，根本無法起到殺菌消毒的作用。而加熱方式與細(xì)菌總數(shù)間差異存在統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=7.619，P<0.05）。如表2所示。局部加熱由于水溫較高，因此水中的余氯含量較低。

圖1　余氯與溫度相關(guān)性圖

表2　加熱方式與細(xì)菌合格情況

3.2余氯

有研究表明［2］，出廠水與末梢水中余氯含量與細(xì)菌總數(shù)呈負(fù)等級相關(guān)，水中細(xì)菌總數(shù)隨余氯含量的增高而降低。因此，水中余氯對保障水質(zhì)微生物安全起著重要的作用。

調(diào)查中，熱水系統(tǒng)中余氯合格率僅為65.625%。其中有2份水樣中余氯含量為0，無法起到殺菌消毒的作用，極易造成有害細(xì)菌爆發(fā)，危害用水安全。此次調(diào)查中，水中余氯含量與細(xì)菌總數(shù)合格率差異有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=8.727，P<0.05），如表3所示。

表3　加熱方式與余氯合格情況

3.3 pH

pH值是影響消毒效果的重要因素。水中的余氯主要以氯離子、次氯酸以及次氯酸根的形態(tài)存在，當(dāng)水的pH值在中性范圍內(nèi)時，次氯酸和次氯酸根是主要形態(tài)；當(dāng)pH小于7.5時，次氯酸為主要形態(tài)，而當(dāng)pH大于7.5時，次氯酸根則會成為主要形態(tài)。而對于微生物的殺滅能力，次氯酸比次氯酸根要強。如對于大腸埃希氏菌，HOCl的殺菌能力較OCl-強80～100倍［3］。因此控制出水pH，使水中次氯酸成為余氯的主要存在形態(tài)，能夠很好地提高對細(xì)菌的殺滅效果。

此次調(diào)查中，各水樣的pH值在7.73-8.39間，此時，OCl-是占優(yōu)勢物種，殺菌能力較低，因此在一定程度上造成水中微生物繁殖，細(xì)菌總數(shù)超標(biāo)。

3.4細(xì)菌總數(shù)及大腸桿菌

細(xì)菌總數(shù)是判定水受污染程度的標(biāo)志，大腸桿菌檢測能夠反映水樣是否被糞便污染及污染的程度，而且能夠間接地反映是否有腸道致病菌存在。

此次調(diào)查中，細(xì)菌總數(shù)超標(biāo)水樣4份，大腸桿菌檢出一份。生活熱水受微生物污染情況較為嚴(yán)重。水樣中的細(xì)菌等微生物多是由于滅菌不徹底造成的。給水廠通過加氯消毒無法滅除所有的細(xì)菌。部分殘存的細(xì)菌在給水管網(wǎng)中可以進行自我修復(fù)，重新生長。尤其是當(dāng)細(xì)菌進入熱水系統(tǒng)之后，溫度升高使得反應(yīng)活化能降低，加快細(xì)菌生長繁殖的速率，微生物風(fēng)險增大。

3.5軍團菌

軍團菌是一類生存環(huán)境廣泛的水生菌群，生活熱水系統(tǒng)存在著熱水及霧化水汽，極易滋生軍團菌［4］。當(dāng)熱水溫度在31～36℃并且含有較多有機物時，軍團菌可長期存活甚至定居。而軍團菌具有嗜熱特性，當(dāng)熱水溫度達到50℃時，此時大部分細(xì)菌無法存活，而嗜肺軍團菌仍可以生長。近年來，我國不斷在淋浴及熱水系統(tǒng)中檢測出軍團菌。2009年陶黎黎等對上海市8所醫(yī)院［5］的供水系統(tǒng)進行了軍團菌檢測，在其中7所醫(yī)院檢出軍團菌，且水中軍團菌濃度高（103CFU/L），存在較大的致病風(fēng)險。2008年，北京市海淀區(qū)疾病預(yù)防控制中心［6］對海淀區(qū)部分賓館飯店的淋浴熱水進行軍團菌取樣檢測，共釆集水樣61份，其中軍團菌陽性水樣2份，陽性率3.28%；醫(yī)院淋浴水30件，陽性2件，陽性率6.67%。許萍［7］等人在2008年對居民小區(qū)生活熱水系統(tǒng)微生物學(xué)指標(biāo)進行檢測，在熱水加熱設(shè)備出水中檢出嗜肺軍團菌。熱水系統(tǒng)面臨著致病微生物的威脅。

此次調(diào)查中，共檢測出軍團菌水樣1份，此次檢測出軍團菌的熱水系統(tǒng)為集中加熱系統(tǒng)，水溫為41℃。本次調(diào)查在熱水系統(tǒng)水加熱器的出水中檢測出了軍團菌，而供水管網(wǎng)的水質(zhì)合格。因此，軍團菌有可能來自加熱器。本次調(diào)查中，集中加熱熱水系統(tǒng)中水溫在32～62℃范圍內(nèi)，適宜軍團菌生長繁殖。此溫度下，水中余氯含量較低，無法起到殺滅效果，造成軍團菌繁殖。

由以上分析可知，目前生活熱水系統(tǒng)水質(zhì)安全性不高，存在致病菌等不安全因素，因此有必要對重慶市生活熱水系統(tǒng)水質(zhì)狀況做進一步調(diào)研，在此基礎(chǔ)上研究控制熱水系統(tǒng)中細(xì)菌等微生物的有效方法。

4　水質(zhì)保障對策

生活熱水系統(tǒng)經(jīng)常采用的消毒方式包括定點消毒和系統(tǒng)消毒。各種消毒方式及其優(yōu)缺點見表4。

表4　生活熱水系統(tǒng)消毒方式優(yōu)缺點對比

由于銀離子對軍團菌的良好殺滅效果，因此近年來，銀離子及銅、銀離子復(fù)合消毒技術(shù)得到不斷研究和工程應(yīng)用，其殺菌消毒效果得到了驗證。且能夠滿足銀離子濃度要求限值，在工程實際應(yīng)用中是安全可靠的。對于集中加熱熱水系統(tǒng)，建議采用銀離子消毒技術(shù)，保障水質(zhì)安全。

5　結(jié)論

目前重慶市城市生活飲用水的水質(zhì)合格率很高，飲用水水質(zhì)無季度分布差異，飲用水水質(zhì)處于較好狀態(tài)，其中市政供水出廠水水質(zhì)合格率達到99.0%，市政供水管網(wǎng)末梢水水質(zhì)合格率達98.0%［8］。從表1中可以看出，相比較好的市政供水水質(zhì)，熱水系統(tǒng)的水質(zhì)下降較多，此次調(diào)查中熱水水質(zhì)合格率僅為68.75%，遠低于市政供水合格率。生活熱水水質(zhì)安全問題較為突出，急需加強安全保障。對于余氯指標(biāo)，生活熱水與生活冷水采用相同水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，生活熱水更難達到標(biāo)準(zhǔn)，而水質(zhì)情況也相對較差，因此，建議對生活熱水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進行進一步研究，探討熱水水質(zhì)指標(biāo)新標(biāo)準(zhǔn)。

通過對重慶市32個樣品的生活熱水進行檢測分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，檢測水樣總體合格率為68.75%，主要不合格指標(biāo)為余氯、細(xì)菌總數(shù)及大腸桿菌。其中有樣品重的菌落總數(shù)達到360CFU/mL，并且有水樣中檢出大腸桿菌與軍團菌，部分樣品的菌落總數(shù)和總大腸菌群數(shù)指標(biāo)均不合格，存在較大致病風(fēng)險。建議加強對給水和熱水系統(tǒng)的監(jiān)管，定期進行水質(zhì)檢測。對于生活熱水系統(tǒng)應(yīng)加強水質(zhì)保障研究，采取有效的細(xì)菌控制方法，防止有害微生物的生長繁殖，建議增加維護管理方便、簡單易行的末端消毒裝置如金屬離子消毒裝置，以保障生活熱水供水安全。

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責(zé)任編輯：孫蘇，李紅

Study on Water Quality of Hot Water System in Chongqing

Key words：hot water；water quality；residual chlorine；total number of bacteria；legionella

Abstract：The current status of the water quality of hot water system in Chongqing is estimated and studied，with corresponding water quality support measures presented. From September to December in 2015，32 water samples are collected，the results showing that the up-to-standard rate is 68.75%，and the unqualified indexes mainly refer to residual chlorine and the total number of bacteria and colibacillus. Safety hazard exists in present hot water system in Chongqing，so daily monitoring is a must and cleaning and disinfection should be studied.

中圖分類號：TU991.52

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1671-9107（2016）05-0037-03

收稿日期：2016-03-10

作者簡介：劉云鵬（1991－），男，河北邯鄲人，碩士研究生，主要從事建筑給排水研究。

doi：10.3969/j.issn.1671-9107.2016.05.037