石家莊生活飲用水水質調查分析

楊國梁+趙曉強+王海濱+趙明發

摘 要：作為一名給水排水技術人員，你是否真正了解身邊的水的水質情況。為了對城市自來水水質情況做一個深入的了解，該單位設計人員利用3個月的時間，對從不同取水點所取的水樣，從pH值、余氯等指標對生活飲用水進行實驗，并對實驗結果進行了詳細的分析和研究。

關鍵詞：pH值 溶解性總固體 總硬度 余氯

中圖分類號：R123 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）01（b）-0194-04

1 研究目的及問題的提出

飲用水一直是人們關注的問題，近期媒體上備受關注的農夫山泉瓶裝水問題又掀起一翻波瀾，從日本地震的核輻射，人們開始恐慌飲用水是否會有污染，是否會有核輻射的侵襲；到中央電視臺和國家環境保護部聯合對華北地區進行的地下水聯合追蹤調查等等，這樣的問題一直縈繞在人們生活的視線中。自來水能不能喝，我們到底應該喝什么水，商場內五花八門的凈水設備應該選哪種。

作為一個給水排水技術人員，諸多的問題經常被身邊的人們問到。有時對一些問題也不好回答，如城市自來水的水質問題。作為城市運營中的重要提供商—自來水公司，對水的供應應該做到安全衛生，但是城市供水是一項非常復雜的系統工程，水廠的出水達標并不意味著用戶末端的水質也達標。從水廠到用戶用水點的供水管網可能長達幾公里或幾十公里，而供水管網的管材由于安裝年代的不同又多種多樣，管道本身的污染及外界污染物的侵入，都有可能造成水的二次污染。另外一個水被二次污染的環節就是建筑內的二次供水，二次供水過程中水箱、管道及人員的管理不善等因素均可能對飲用水造成二次污染。所以，自來水公司為了社會的穩定和諧一般不會公布飲用水的水質指標，即便是公布也基本是達標的。這就產生了一個奇怪的現象，自來水公司公布的水質檢測結果與老百姓的實際感受大多是不一樣的。

隨著社會的進步的人們生活水平的提高，原國家衛生部和中國國家標準化管理委員會于2006年12月29日發布了新的GB5749-2006《生活飲用水衛生標準》代替GB5749-1985《生活飲用水衛生標準》。新標準水質指標有原來的35項增加至106項，在原來的基礎上增加了71項。國家標準的提高意味著以后對水質的要求有了法律依據，但要想達到這個標準要做的工作還很多。首先水廠的水處理工藝需要提高標準改造增加深度處理工藝，其次還應對城市中不達標、不符合衛生要求的管網進行改造，前者容易操作且效果明顯，而后者則由于受建設資金等因素的影響難度較大。所以說自2006年新水質標準執行以來，全國到底有多少城市的水質完全達到了這個標準，還不好斷定。況且，自來水公司對出廠水的水質也并非是106項指標全部檢測，在106項水質指標中，常規指標42項，非常規指標64項。常規指標能反映生活飲用水水質基本情況，須定時檢測；非常規指標是根據地區、時間或特殊情況需要檢測的水質指標。有了法律依據，政府和主管部門應增加城市供水水質指標的透明度和百姓的知情權，可能是下一步制度本身需要完善的地方。

2 檢測水質指標的確定

該次水質的實驗研究主要選定為飲用水42項常規水質指標中，人們最關注、與人們的健康密切相關、普通人最易理解的幾項指標。飲用常規水質指標分為：微生物指標、毒理指標、感官性狀和一般化學指標、放射性指標和消毒劑常規指標五大類。經過研究篩選，最后確定：pH值、溶解性總固體、總硬度和余氯（氯氣和游離氯制劑）作為該次實驗研究的目標。

各項水質指標對人的健康影響如下。

2.1 pH值

pH值是水化學中最重要、最經常的檢驗項目之一，是評價水質的一個重要參數。在我國生活用水衛生標準中將自來水的pH值定為6.5～8.5，pH值通常對人體健康沒有直接影響，水的pH值在6.5～9.5的范圍內并不影響人的生活飲用和健康，這是世界衛生組織提出的pH值的健康的準則值。

人機體每天都不斷地攝入酸性和（或）堿性物質，代謝過程中也不斷地產生酸性和（或）堿性物質，在一系列調節機制作用下，可使體液的pH值保持在穩定狀態，即細胞內pH值6.9，血漿pH值7.35～7.45，體液pH值7.04。一般說來，飲用水理想的pH值應為弱堿性，它較接近人體液的pH值。但由于人體對pH值的強大調節，水的pH值在一定范圍內通常對人體健康沒有直接影響，世界衛生組織也未提出pH值基于健康的限值，商家過分的炒作是以追求商業利益為目的。

2.2 溶解性總固體

意思是溶解于水中的總固體含量，水中溶解的各類有機物或無機物的總量，使用單位為ppm或mg/L。溶解性總固體的含量一般與應用水的味覺直接有關。飲用水中溶解性總固體含量過高，會造成口味不佳、熱水器、熱水壺及家用電器的壽命減短。濃度過低也會過分平淡無味而不受人們歡迎，同時也會對輸水管道造成腐蝕。我國GB5749-2006《生活飲用水衛生標準》中溶解性總固體的最高指標為1 000 mg/L。

2.3 總硬度

水的硬度是指溶解在水中的鹽類物質的含量，也是指水中鈣、鎂離子的總濃度。其中包括碳酸鹽硬度（即通過加熱能以碳酸鹽形式沉淀下來的鈣、鎂離子，故又叫暫時硬度）和非碳酸鹽硬度（即加熱后不能沉淀下來的那部分鈣、鎂離子，又稱永久硬度）。

水的硬度對我們的生活有很多影響，當水的硬度較高時，如在洗衣服時容易和肥皂等洗滌劑產生不溶性沉淀，影響洗滌效果；工業上由于水質過硬，會在加熱設備或管道中產生水垢，影響傳熱效率增加維修費用；硬水的飲用還會對人體健康與日常生活造成一定的影響。沒有經常飲硬水的人偶爾飲硬水，會造成腸胃功能紊亂，即所謂的“水土不服”；用硬水泡茶會改變茶的色香味而降低其口感；當然水中保持一定的硬度也有好處，鈣、鎂及其他金屬離子是人體不可或缺的微量元素，這也正是商家推出礦泉水或礦物質水的原因了。長期飲用過硬或者過軟的水都不利與人體健康，為了最大限度地殺滅水中的病菌與病毒、盡量降低飲用水中的硬度以及減少飲用水中的亞硝酸鹽含量，開水沸騰沸騰后再燒幾分鐘較好。我國GB5749-2006《生活飲用水衛生標準》中將水的總硬度定為450 mm/L。

2.4 余氯

水中的余氯是指氯氣及游離氯制劑。氯是一種消毒劑，自第一次世界大戰以來，人們發現氯是很好一種殺菌消毒劑，至今世界上仍有80%以上的自來水廠使用氯或氯制劑對自來水進行殺毒。平常自來水中需要有一定量的余氯存在，以保證水中微生物指標的安全。我國GB5749-2006《生活飲用水衛生標準》中要求出廠水中余氯的含量≥0.3 mg/L，出廠水中余氯的限制為4 mg/L，管網末梢水中余氯含量≥0.05 mg/L。但是在上世紀70年代，科學家首次發現水中的氯與有機物反應產生三氯甲烷、四氯化碳等致癌、致突變的衍生物，嚴重影響人們身體的健康。另外當水中的余氯超過一定的含量，氯本身對人體也會產生危害，且會帶有難聞的氣味如“漂白粉”味。雖然用氯做消毒劑有一定的風險性，但可以通過控制水中有機物和余氯的含量，使水質達到安全飲用的標準，況且，到目前為止，科學界還沒有找到一種像氯這樣一種既廉價、又有持續穩定消毒效果的消毒劑。

3 測試依據及測試儀器的選定

（1）測定飲用水水質的依據是中華人民共和國國家標準《生活飲用水標準檢測方法》GB/T5750-2006。

（2）檢測儀器：為了快速、準確、高效地檢測出水的各項水質指標，選擇了便攜式的快速檢測設備和儀器，但原理均符合《生活飲用水標準檢測方法》中的國家標準。其中：pH值的測定采用玻璃電極法和比色法；總硬度的測定采用滴定法；余氯的測定采用比色法；而溶解性總固體（TDS）的測定采用電解法。

4 測試水樣的選擇

（1）水樣1取自省院辦公樓自來水箱進水處。

（2）水樣2取自辦公樓5層東側水凈化器處理后水龍頭處。

（3）水樣3取自某小區市政自來水。

5 測試結果

5.1 測試結果以變化曲線方式表示如下

（1）pH值（不小于6.5，且不大于9.5）見圖1、圖2 圖3。

（2）溶解性總固體（不大于1500 mg/L） 見圖4、圖5、圖6。

（3）總硬度（不大于550 mg/L）見圖7、圖8、圖9。

（4）余氯（mg/L）見圖10、圖11、圖12。

6 測試結果分析

pH值，三種水樣的pH值均在安全范圍內，但隨著檢測次數的增加，都有一定幅度的升高。

分析原因：（1）由于水廠水源水質在檢測時期內也呈上升的趨勢，造成用水點水質發生變化；（2）由于實驗儀器采用電解法測量，檢驗儀器隨著檢測次數的增加出現異常。鑒于這兩種情況，我們還會繼續進行三種水樣的測量，并爭取與城市自來水水質檢測部門溝通，了解PH值在檢測時間段內的變化情況，檢驗水質分析結果是否與他們掌握的資料一致。

溶解性總固體，通過表格及變化曲線可以看出，三種水樣的溶解性總固體含量均小于《生活飲用水衛生標準》中溶解性總固體的最高指標1 000 mg/L。但是，水樣1、2測試結果基本相同，水樣1、2與水樣3的變化范圍存在比較大的區別。

分析原因：水樣2（凈水器處理后水樣）水源取自水樣1，說明凈化器作用不大。由于水樣3取水點位于石家莊市東部地區，水樣1、2位于石家莊市中心，由于自來水管網中各水廠間的分配流量不同，水質可能會存在一些區別。

總硬度，比較表格及變化曲線圖，3種水樣總硬度均小于450 mg/L，滿足《生活飲用水衛生標準》。但是水樣2指標出現比水樣1指標高出的情況較多；水樣3總硬度明顯高于水樣1、2。

分析原因：水樣3高于水樣1、2的原因，考慮各水廠分配流量的不同，造成總硬度的差別。而水樣1、2的結果，可能是凈水器過濾膜長時間未更換，膜上的過濾物質飽和，前期過濾的礦物質在繼續使用過程中出現脫落，產生了影響。

余氯，根據表格和變化曲線顯示，3種水樣中余氯含量均小于《生活飲用水衛生標準》中溶余氯的最高指標300 mg/L。水樣1、3基本一致，水樣2明顯高于水樣1、3，3種水樣在測量過程中均發生跳躍式的變化。

分析原因：⑴水樣2余氯明顯高于水樣1，說明凈化器對降低余氯不起作用，⑵可能由于凈水器濾芯使用時間過長，濾芯上氯鹽脫落造成余氯比水樣一高。

7 結論

由實驗結果可以看出，該次進行實驗的3種水樣的四個指標，均符合《生活飲用水衛生標準》的要求，請大家放心使用。但是水質硬度便大，在加熱過程中容易產生水銹，對加熱設備產生影響。

該次實驗的凈水器水質檢驗結果與預期的結果相差很大，鑒于這種情況，我們還會對凈水器出水水質進一步進行檢測。同時，我們建議，對于辦公地點的凈水器濾芯更換時間不要超過3個月。時間過長，反而會對飲用水造成二次污染。

參考文獻

[1] 《建筑給水排水設計規范》GB50015-2003[S].2009.

[2] 《生活飲用水衛生標準》GB5749-2006[S].

[3] 《生活飲用水衛生標準檢測方法》GB /T5750-2006[S].

[4] 《城市供水水質標準》CJ/T206[S].