衛(wèi)生安全試驗(yàn)浸泡水制備條件優(yōu)化

韋深元，程海燕，韋宇穎

(深圳安吉爾飲水產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司，廣東深圳 518108)

輸配水設(shè)備是指與生活飲用水接觸的輸配水管、蓄水容器、供水設(shè)備、機(jī)械部件(如閥門、水泵、水處理劑加入器等)；防護(hù)材料是指與生活飲用水接觸的涂料、內(nèi)襯等；水處理材料是指與水處理器相關(guān)的濾芯、膜組件、活性炭等[1]。涉水產(chǎn)品的衛(wèi)生安全關(guān)系到公眾健康，是飲水安全的重要組成部分。由于涉水產(chǎn)品對(duì)人民健康的重要性，我國(guó)制定了相關(guān)的法律法規(guī)對(duì)此類產(chǎn)品進(jìn)行了必要的衛(wèi)生要求?！渡铒嬘盟斉渌O(shè)備及防護(hù)材料衛(wèi)生安全評(píng)價(jià)規(guī)范》(2001)中規(guī)定了生活飲用水輸配水設(shè)備及防護(hù)材料的衛(wèi)生安全評(píng)價(jià)，規(guī)范要求生活飲用水輸配水設(shè)備、水處理材料和防護(hù)材料應(yīng)按附錄A和附錄B的規(guī)定進(jìn)行浸泡試驗(yàn)。目前,關(guān)于衛(wèi)生安全浸泡，金屬增量[2]和耗氧量增量[3]的調(diào)查研究較多，但浸泡試驗(yàn)中浸泡水的配制對(duì)其后續(xù)各項(xiàng)增量測(cè)試影響的研究極少。然而，就肉眼可見(jiàn)物及渾濁度項(xiàng)目受浸泡水本身的影響有時(shí)會(huì)超過(guò)其增量的要求。本文依據(jù)《生活飲用水輸配水設(shè)備檢驗(yàn)方法》(2001)附錄A 浸泡試驗(yàn)進(jìn)行了試劑優(yōu)化，對(duì)實(shí)驗(yàn)室純水及浸泡試驗(yàn)所使用的玻璃容器做對(duì)比選擇，并對(duì)浸泡液放置時(shí)間對(duì)肉眼可見(jiàn)物及渾濁度的影響進(jìn)行研究，排查浸泡水肉眼可見(jiàn)物和渾濁度的問(wèn)題，探討問(wèn)題來(lái)源是否與試劑、浸泡用水、容器等有關(guān)。通過(guò)測(cè)試浸泡水中肉眼可見(jiàn)物及渾濁度來(lái)進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)選擇。

1 材料和方法

1.1 儀器

便攜式濁度計(jì)：美國(guó)哈希(2100Q)；pH計(jì)：梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司(FE20)。

1.2 試劑

實(shí)驗(yàn)室一級(jí)水：電導(dǎo)率≤0.01 mS/m；實(shí)驗(yàn)室三級(jí)水：電導(dǎo)率≤0.50 mS/m；屈臣氏蒸餾水；次氯酸鈉；無(wú)水氯化鈣；無(wú)水碳酸氫鈉。

1.3 浸泡水制備方法

依據(jù)《生活飲用水輸配水設(shè)備及防護(hù)材料衛(wèi)生安全評(píng)價(jià)規(guī)范》(2001)附錄A 1.3.1浸泡水制備方法進(jìn)行。要求pH值為8、硬度為100 mg/L、有效氯為2 mg/L的浸泡水：取25 mL碳酸氫鈉的緩沖液、25 mL鈣硬度貯備液以及所需的氯貯備液，用純水稀釋至1 L,按此比例配制實(shí)際所需浸泡水。

2 試驗(yàn)步驟和結(jié)果

2.1 試劑優(yōu)化

為研究試劑引入的影響，分別選擇不同廠家生產(chǎn)的不同純度的試劑，依據(jù)《生活飲用水輸配水設(shè)備及防護(hù)材料衛(wèi)生安全評(píng)價(jià)規(guī)范》(2001)附錄A 1.3.1的浸泡水制備方法進(jìn)行貯備液配制，在(25±5) ℃密封避光的條件下放置(24±1) h，然后測(cè)試試劑空白及浸泡水的肉眼可見(jiàn)物、渾濁度及pH(表1、圖1、表2、圖2、表3、圖3)。

表1 不同廠家氯化鈣貯備液對(duì)肉眼可見(jiàn)物及渾濁度的影響Tab.1 Effect of Calcium Chloride Matter Solution from Different Manufacturers on Visible Matter and Turbidity

圖1 不同廠家氯化鈣貯備液對(duì)渾濁度的影響Fig.1 Effect of Calcium Chloride Storage Solution from Different Manufacturers on Turbidity

表2 不同廠家碳酸氫鈉貯備液對(duì)肉眼可見(jiàn)物及渾濁度的影響Tab.2 Effect of Sodium Bicarbonate Storage Solution from Different Manufacturers on Visible Matter and Turbidity

圖2 不同廠家碳酸氫鈉貯備液對(duì)渾濁度的影響Fig.2 Effect of Sodium Bicarbonate Storage Solution from Different Manufacturers on Turbidity

圖3 不同廠家及濃度的次氯酸鈉貯備液對(duì)渾濁度的影響Fig.3 Effect of Different Manufacturers and Concentrations of Sodium Hypochlorite on Turbidity

表3 不同廠家及濃度的次氯酸鈉貯備液對(duì)肉眼可見(jiàn)物及渾濁度的影響Tab.3 Effect of Different Manufacturers and Concentrations of Sodium Hypochlorite on Visible Matter and Turbidity

根據(jù)不同廠家生產(chǎn)的試劑，在符合要求的環(huán)境條件下，對(duì)浸泡水所需的試劑進(jìn)行配制，測(cè)試了3個(gè)常規(guī)項(xiàng)指標(biāo)，在相同的環(huán)境條件下同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室一級(jí)水的對(duì)比試驗(yàn)。由圖1可知，實(shí)驗(yàn)室一級(jí)水不會(huì)對(duì)浸泡水的衛(wèi)生要求造成干擾。規(guī)范中對(duì)浸泡試驗(yàn)基本項(xiàng)目的衛(wèi)生要求：渾濁度增加量≤0.2 NTU，pH值改變量≤0.5；肉眼可見(jiàn)物浸泡后水不產(chǎn)生任何肉眼可見(jiàn)的碎片雜物等。依據(jù)規(guī)范的要求，對(duì)試劑進(jìn)行分析與選擇，最終選擇氯化鈣A(AR)、碳酸氫鈉B(GR)、次氯酸鈉C(11%～15%)試劑進(jìn)行浸泡水的制備。

2.2 實(shí)驗(yàn)室純水及所使用容器的選擇

在試劑優(yōu)化選擇后，可進(jìn)一步對(duì)浸泡水的影響因素進(jìn)行試驗(yàn)與分析，考慮實(shí)驗(yàn)室用水的級(jí)別及盛裝浸泡水的容器對(duì)浸泡水的影響，如表4、表5、圖4所示。

表4 實(shí)驗(yàn)室用水及浸泡用容器對(duì)浸泡水中肉眼可見(jiàn)物及渾濁度的影響(磨砂口密封玻璃瓶)Tab.4 Effect of Laboratory Water and Immersion Containers on Visible Matter and Turbidity in Soaking Water (Frosted Bottle)

分析以上結(jié)果可知：浸泡水的制備可使用實(shí)驗(yàn)室一級(jí)水或屈臣氏蒸餾水，三級(jí)水渾濁度相對(duì)較高，不建議使用。高硼硅材質(zhì)的磨砂口密封玻璃瓶盛裝的浸泡水在密封避光(25±5) ℃的環(huán)境下放置24 h后產(chǎn)生了白色顆粒沉淀，且渾濁度上升，已超出衛(wèi)生安全浸泡增量的要求。密封性良好的高硼硅材質(zhì)螺紋密封試劑瓶在密封避光(25±5) ℃的環(huán)境下放置24 h后，常規(guī)項(xiàng)測(cè)試值相對(duì)穩(wěn)定。

表5 實(shí)驗(yàn)室用水及浸泡用容器對(duì)浸泡水中肉眼可見(jiàn)物及渾濁度的影響(螺紋密封試劑瓶)Tab.5 Effect of Laboratory Water and Immersion Containers on Visible Matter and Turbidity in Soaking Water (Screw Seal Reagent Bottle)

圖4 實(shí)驗(yàn)室用水及浸泡用容器對(duì)浸泡水渾濁度的影響Fig.4 Effect of Laboratory Water and Immersion Containers on Turbidity of Soaking Water

2.3 浸泡水放置時(shí)間對(duì)浸泡水中肉眼可見(jiàn)物及渾濁度的影響

將配制好的浸泡水密封避光存放于(25±5) ℃的環(huán)境下，每隔24 h測(cè)試1次肉眼可見(jiàn)物、渾濁度及pH，共監(jiān)測(cè)5 d，如表6、圖5所示。

由表6、圖5可知，配制好的浸泡水在24 h內(nèi)，衛(wèi)生安全的增量均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，且在48 h內(nèi)能保持穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生白色顆粒沉淀。建議實(shí)際樣品在浸泡(24±1) h后盡快進(jìn)行常規(guī)項(xiàng)目的測(cè)試，以保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。

表6 放置時(shí)間對(duì)浸泡水的肉眼可見(jiàn)物及渾濁度的影響Tab.6 Effect of Setting Time on Visible Matter and Turbidity of Soaking Water

圖5 放置時(shí)間對(duì)浸泡水渾濁度的影響Fig.5 Effect of Setting Time on Turbidity of Soaking Water

2.4 不同樣品測(cè)試結(jié)果

經(jīng)優(yōu)化后的試驗(yàn)條件應(yīng)用于常見(jiàn)的生活飲用水輸配水設(shè)備的衛(wèi)生安全浸泡，不同樣品的浸泡水肉眼可見(jiàn)物、渾濁度及pH如表7所示。

實(shí)際樣品衛(wèi)生安全浸泡試驗(yàn)表明，浸泡空白與不同樣品的浸泡水基本項(xiàng)目中肉眼可見(jiàn)物與渾濁度增量均符合衛(wèi)生要求，優(yōu)化后所配制的浸泡水對(duì)樣品的影響低，不會(huì)對(duì)增加量的判定造成困擾。優(yōu)化后浸泡水的配制方法可很好地應(yīng)用到實(shí)踐中，值得推廣。

表7 浸泡條件優(yōu)化后不同材質(zhì)樣品浸泡水中肉眼可見(jiàn)物及渾濁度Tab.7 Visible Matter and Turbidity of Samples with Different Materials Immersed in Water after Optimization of Soaking Conditions

3 討論

由上述數(shù)據(jù)和不同材質(zhì)樣品在浸泡水中肉眼可見(jiàn)物及渾濁度的測(cè)試值可知，浸泡水制備所用試劑純水、鈣硬度貯備液、碳酸氫鈉緩沖液及氯貯備液及部件浸泡所使用的玻璃容器均會(huì)對(duì)浸泡試驗(yàn)中基本項(xiàng)目的衛(wèi)生安全要求造成判定干擾。在進(jìn)行優(yōu)化后，對(duì)各數(shù)據(jù)分析得到以下結(jié)論。

(1)對(duì)氯化鈣、碳酸氫鈉、次氯酸鈉配制成的貯備液進(jìn)行試驗(yàn)，部分試劑配制成的浸泡水衛(wèi)生安全的基本項(xiàng)目中，渾濁度不能滿足衛(wèi)生要求。在試劑選擇方面還需對(duì)多個(gè)品牌進(jìn)行比對(duì)，將試劑對(duì)樣品浸泡水的影響降到最低。在試驗(yàn)中選擇氯化鈣A(AR)、碳酸氫鈉B(GR)、次氯酸鈉C(11%～15%)依據(jù)《生活飲用水輸配水設(shè)備檢驗(yàn)方法》(2001)附錄A 1.3.1配制所需的浸泡水，衛(wèi)生要求中基本項(xiàng)目的肉眼可見(jiàn)物、渾濁度、pH在新配制及24 h后衛(wèi)生安全的增量均能滿足要求，且在48 h內(nèi)能保持穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生白色顆粒沉淀。

(2)由試驗(yàn)用水及浸泡使用的玻璃容器對(duì)浸泡水的影響可知，實(shí)驗(yàn)室一級(jí)水與屈臣氏蒸餾水均可使用；三級(jí)水電導(dǎo)率不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，不建議使用。對(duì)于機(jī)械部件浸泡所使用的玻璃容器，選用實(shí)驗(yàn)室常用的高硼硅材質(zhì)磨砂口密封玻璃瓶及密封性良好的高硼硅材質(zhì)螺紋密封玻璃試劑瓶進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，經(jīng)分析可知，磨砂口密封玻璃瓶盛裝的浸泡水在放置24 h后產(chǎn)生白色顆粒沉淀，且渾濁度上升，已超出衛(wèi)生安全浸泡增量的要求。在浸泡測(cè)試時(shí)，選用玻璃容器時(shí)應(yīng)考慮密封性良好的高硼硅材質(zhì)螺紋密封玻璃瓶。至于高硼硅材質(zhì)磨砂口密封玻璃瓶盛裝的浸泡水中出現(xiàn)的白色顆粒沉淀與渾濁度上升是否與空氣中的二氧化碳、氧氣滲入有關(guān)，還有待進(jìn)一步研究。

(3)將優(yōu)化后的試劑、試驗(yàn)用水及浸泡使用的容器應(yīng)用于日常生活飲用水輸配水設(shè)備的衛(wèi)生安全浸泡中。經(jīng)分析可知，浸泡空白與不同樣品的浸泡水基本項(xiàng)目中肉眼可見(jiàn)物與渾濁度增量均符合衛(wèi)生要求，優(yōu)化后所配制的浸泡水對(duì)樣品的影響降到最低，不會(huì)對(duì)增加量的判定造成困擾。

總之，本次試驗(yàn)的優(yōu)化與選擇應(yīng)用于實(shí)踐中取得了良好的效果，進(jìn)一步細(xì)化了浸泡水制備的試驗(yàn)方法，值得推廣。