廈門市生活飲用水水質標準的制訂建議

付 歡

(廈門市政水務集團有限公司，福建廈門 361008)

城鎮供水水質事關居民的用水安全與幸福感，近年來國家高度重視，2017年《黨的十九大報告》[1]和2018年國務院辦公廳印發的《國務院辦公廳關于保持基礎設施領域補短板力度的指導意見》[2]均提出要把提高“供給質量”作為主攻方向，提高供水水質成為各級地方政府的工作重點和行業發展的必然趨勢。上海市和深圳市分別提出“高品質飲用水”和“直飲水”的目標，福建省和廈門市也相繼頒布了《提升城市供水水質三年行動方案》[3-4](下稱“三年行動方案”)，對出廠水和管網水渾濁度、色度及出廠水余氯提出了高于國家《生活飲用水衛生標準》(GB 5749—2006)[5](下稱“國家標準”)的要求。然而現在執行的國家標準和《城市供水水質標準》(CJ/T 206—2005)[6](下稱“行業標準”)制定均已經超過15年，既不符合行業的發展現狀與目標，也不適應特色的地域需求。在這一背景下，一些地方標準陸續出臺，如上海市的《生活飲用水水質標準》(DB 31/T 1091—2018)[7]、深圳市的《生活飲用水水質標準》(DB 4403/T 60—2020)[8]、江蘇省的《江蘇省城市自來水廠關鍵水質指標控制標準》(DB 32/T 3701—2019)[9]。這些標準為推動當地供水行業發展、提高供水水質起到了關鍵作用。廈門市在“三年行動方案”執行以來，水質有了一定的提升，但因僅涉及渾濁度、色度等幾個關鍵指標，缺乏系統性和針對性，提升幅度存在差距。為加快提升供水水質的腳步，趕超先進，對廈門市2015年—2018年水源水、出廠水和管網水水質全面分析，對比國內外先進城市和統計居民水質投訴分布，得出廈門市供水水質的提升需求與空間，基于此，提出制訂廈門市生活飲用水水質標準的建議。

1 廈門市供水現狀與主要問題

1.1 供水基本情況

廈門市原水供應以九龍江北引水源為主，供水量占據總量的70%以上，2020年長泰枋洋水利樞紐工程具備通水條件，年供水量可達2億m3，與市轄區內的石兜水庫、坂頭水庫、蓮花水庫和古宅水庫共同形成“兩江四庫”的原水供應格局。城區范圍內共有大小水廠15座，均采用常規處理工藝，截至2020年，消毒劑統一采用次氯酸鈉。

1.2 供水水質存在的主要問題

廈門市多年來的出廠水檢驗項目合格率、管網水檢驗項目合格率和綜合合格率均在99%以上，但受水源季節性波動影響，尚存在一些水質問題。

1.2.1 藻類導致的嗅味問題

廈門市的湖庫水源總氮水平偏高，近年來藻種優勢化嚴重，季節性藻類問題頻繁出現，部分水源中的藻種會產生以2-甲基異莰醇(2-MIB)為主的致嗅物質。2-MIB屬于飽和環叔醇類，氯系氧化劑難以將其氧化，嗅閾值很低，4～20 ng/L即會產生可感知的土臭味[10]。水廠常規處理工藝對其幾乎沒有效果，前加氯和活性炭等應急措施效果有限，因此，產生的突發短期嗅味問題成為局部區域用水的困擾。

1.2.2 錳導致的色度問題

廈門市部分區域的土壤屬于高鐵、錳含量的紅壤或磚紅壤[11]，對蓮花水庫上游匯水區域土壤的一次調查中發現，錳的平均含量是福建省背景值的1.87倍。土壤中的錳隨降雨進入水庫，導致內源錳污染嚴重。雖然預投加高錳酸鹽效果明顯，但由于原水含量波動較大，受限于精準加藥，難以完全控制，殘留的錳雖然可以達到國家標準要求，但與消毒劑反應后會產生肉眼可察覺的黃色，影響水的感官。

1.2.3 消毒副產物三氯乙醛相對偏高的問題

個別水庫由于季節性藻類高發，原水耗氧量升高，消毒副產物的前驅物質增多，消毒處理后出現三氯乙醛達標但水平偏高的情況。

1.2.4 社會關注的新型污染物問題

傳統的常規處理對水中的除草劑、抗生素和激素等新型污染物去除能力比較差，廈門市位于九龍江的下游，應加強對這些物質的關注與監測。

2 制訂廈門市生活飲用水水質標準的必要性及建議原則

在國家標準出臺后，廈門市的供水水質有了非常大的提升，2007年即全面達到要求，2015年至今各項水質合格率均在99%以上，但近年來的水質提升幅度明顯減緩。一方面是因為良好的基礎下進一步提升需要更高的工藝和管理水平，另一方面則是已經能夠達到現有的水質標準，供水企業缺乏進一步提升的目標。而與之對應的是近年來人民日益增長的對于飲用水品質的要求和城市發展需求。廈門市規劃到2035年成為“高素質、高顏值、現代化、國際化”的中心城市，率先實現全方位、高質量發展超越，率先基本建成社會主義現代化強國的樣板城市，供水水質是其中重要一環。而與國內外先進城市相比，廈門市的供水水質仍存在差距，有一定的提升空間，因此，制訂廈門市生活飲用水水質標準，加快水質提升腳步，與先進城市接軌，至關重要。

制訂廈門市生活飲用水水質標準應根據廈門市的水源和供水水質特點，對標國內外先進，充分考慮人民對水質提升的需求和行業發展前景，符合廈門實際，建議遵循如下原則。

(1)提高生活飲用水安全性。“安全”是供水應該考慮的首要問題，解釋了水“能不能”喝，相關指標有表征生物安全的菌落總數等，以及表征理化安全的重金屬、消毒副產物、農藥等，這些指標應該在工藝與檢測水平可實現的情況下，盡量降低限值。

(2)提高感官性狀。飲用水感官的好壞是市民用水最直觀的感受，解釋了水“好不好”喝，表征指標如色度、臭和味、肉眼可見物以及容易引發色度問題的鐵、錳等。

(3)嚴格控制與水廠生產密切相關的指標。如渾濁度、出廠水余氯和鋁等受水廠工藝管理水平影響較大。

(4)調整和增加綜合性、表征性指標。標準中能夠列出的指標項目有限，應以綜合性、表征性指標加強總量控制，如表征有機物含量的高錳酸鹽指數(以O2計)、表征水體化學穩定性的亞硝酸鹽(以N計)等。

(5)體現城市水質特點。廈門市原水可溶性總固體含量低、硬度低、不受海水潮汐影響，總硬度、氯化物和硫酸鹽含量穩定且遠低于國家標準對出廠水的要求，該項特點應在標準中有所考慮和體現。

(6)重視近年來出現過的水質問題。九龍江水源2005年6月發生短暫鉻(六價)超標、2015年和2019年枯水期出現氟化物略微超標、多個水源近年來屢次出現藻類過度繁殖，這些應在標準的制訂中充分考慮。

(7)增加關注新型污染物。如N-二甲基亞硝胺(NDMA)、乙草胺、高氯酸鹽。

3 廈門市生活飲用水水質標準的建議指標和限值

根據上述7項原則，在國家標準的基礎上提出廈門市生活飲用水水質標準建議的指標和限值，限值與國家標準相同的不再贅述。部分指標的調整涉及多項原則，以主要考量劃歸分類，如將渾濁度限值從1 NTU降低到0.3 NTU，提高感官感受的同時更多的是推動水廠提高管理水平，促進水質的綜合提升。

3.1 “安全性”相關指標

3.1.1 菌落總數

菌落總數是表征水質生物安全的重要指標，新冠肺炎疫情期間，在不具備病毒檢測能力的情況下，是評價消毒效果的重要依據。出廠水異常提示消毒環節可能存在問題，管網水異常可能提示余氯不足或存在污染。因此，建議參考上海市、深圳市地方標準將其限值從100 CFU/mL降低到50 CFU/mL。

3.1.2 消毒副產物

消毒副產物多具有“三致”或潛在“三致”風險，廈門市水源水質較好，除個別指標外多年來均無檢出，但仍應引起高度重視。建議指標限值全部對標深圳市和上海市地標的最嚴限值，同時增加近年來有檢出且占標率超過10%項目的檢測頻率。針對上述兩市地標中未調低限值(與國家標準相比)的項目——三氯甲烷，因在管網中出現升高趨勢，建議限值定為0.03 mg/L(表1)。

表1 消毒副產物指標Tab.1 Disinfection By-Products (DBPs) Indices

3.1.3 其他毒理指標

上海市和深圳市地方標準的制定過程中對國際發達城市的水質標準和我國現有工藝的可達情況進行了深入研究，為了提高飲用水的安全性，將大部分毒理指標對標了國際標準中的最嚴限值。故建議廈門市生活飲用水水質標準將其余毒理指標對標深圳市和上海市地方標準最嚴限值(表2)。

表2 其他毒理指標Tab.2 Other Toxicology Indices

3.2 感官性狀相關指標

3.2.1 色度

色度是提高用戶信賴度與幸福感、打造良好營商環境的重要指標。色度在國家標準中的限值為15度，事實上超過5度居民即可明顯感知，引發不愉悅的體驗，甚至引起對于供水安全的懷疑。故建議參考《江蘇省城市自來水廠關鍵水質指標控制標準》(DB 32/T 3701—2019)中湖庫和內河水源常規處理的限值，定為10度。

3.2.2 鐵和錳

鐵、錳具有相似的理化性質，水中少量的殘留在加氯一段時間后即會顯現出黃色，錳在工藝處理中更難去除，問題更為突出，研究發現0.03 mg/L的錳在投加2 mg/L的有效氯22 h后，色度即增加10度，故應將其控制在盡量低的水平。綜合考慮方法檢出限建議鐵的限值為0.1 mg/L，錳為0.05 mg/L。

3.3 水廠生產工藝密切相關指標

3.3.1 渾濁度

渾濁度是水廠工藝的主要質控指標，其高低除直接關系到水的感官外，還與無機物、有機物含量和微生物消殺難度密切相關。此次新冠肺炎疫情中武漢為保證供水安全，控制渾濁度在0.3 NTU以下就是其中一項關鍵措施[12]。因此，建議將渾濁度出廠水限值定為0.3 NTU，管網水限值為0.5 NTU。

3.3.2 消毒劑指標

廈門市供水企業普遍采用次氯酸鈉消毒，消毒劑的投加保證了飲用水的生物安全，但過量投加會影響水的口感，另外在相同水質情況下，其投加量與消毒副產物的生成量呈正相關[13]。因此，應在保證生物安全的前提下，降低消毒劑的投加。經過多年精準加氯的研究與嘗試，得出在廈門市的管網長度和狀態基礎上，出廠水游離氯質量濃度達到1.2 mg/L時，末梢水的余氯和微生物即可達標，考慮安全余量和建設空間，建議出廠水游離氯限值定為1.5 mg/L。

3.3.3 鋁

廈門市供水企業多使用含鋁混凝劑，為保證最優化運行條件，防止微生物污染以及減少管網中含鋁絮體的沉積，建議參考世界衛生組織關于大型水處理設施的推薦限值(0.1 mg/L)。

3.3.4 氯酸鹽

氯酸鹽可由次氯酸鈉降解產生，次氯酸鈉又是廈門市供水企業普遍采用的消毒劑，且在水廠運行管理中證實次氯酸鈉有效氯的降解與儲存條件和時間密切相關[14]，故為推動水廠強化管理，建議使用次氯酸鈉消毒的水廠檢測氯酸鹽，限值為0.35 mg/L。

3.3.5 氨(以N計)

氨的含量一方面影響水的感官，另一方面影響氯系消毒劑的投加，與生產密切相關，建議調整為常規項目加強監測。

3.4 綜合性、表征性指標

3.4.1 亞硝酸鹽(以N計)

亞硝酸鹽是表征水質穩定情況的重要指標，多年監測發現廈門市供水系統中亞硝酸鹽(以N計)的質量濃度均在0.100 mg/L以下，水質穩定情況良好，所以建議增加該指標，限值為0.100 mg/L。

3.4.2 高錳酸鹽指數(以O2計)

高錳酸鹽指數(以O2計)是國家標準中的“耗氧量”，為表征有機物含量的綜合性指標，隨著近年來廈門市的水源水質改善，其質量濃度基本在4 mg/L以下。為推動供水企業強化管理，進一步降低水中有機物含量，建議限值定為2 mg/L。這將使得水中多種有機物如消毒副產物的前驅物質等含量明顯下降，從而降低消毒副產物等指標的水平，對于提高水質的安全性也具有重要的意義。

3.4.3 總有機碳(TOC)

TOC 也是表征有機物含量的綜合指標，較高錳酸鹽指數(以O2計)表征的范圍更廣，建議增加，并根據廈門市水源水質調查結果，建議限值為3 mg/L。

3.5 特色指標

廈門市水源中總硬度、氯化物和硫酸鹽3項在2015年—2018年的最高檢出值分別為 73、19.7 mg/L和48.2 mg/L，已遠低于國家標準對于出廠水的要求(450、250 mg/L和250 mg/L)，出廠水溶解性總固體4年最高檢出值為193 mg/L，亦遠低于國家標準(1 000 mg/L)的要求，這種情況下就失去了對于工藝控制的約束意義。建議根據多年監測水平確定限值(表3)，一方面,充分體現廈門市的水質特點，增強水質管理的針對性，增加水質監測預警系統的靈敏性；另一方面,這些指標的降低有利于提高生活飲用水的口感。

表3 特色指標Tab.3 Featured Indices

3.6 風險指標

3.6.1 鉻(六價)、氟化物

九龍江水源一般情況下鉻(六價)無檢出、氟化物含量在0.8 mg/L 以下，但存在兩種物質的突發污染風險，為充分重視并提前預警，建議鉻(六價)和氟化物的限值定為0.005 mg/L(國標方法檢出限為0.004 mg/L)和0.8 mg/L。

3.6.2 2-MIB、土臭素等5項嗅味物質

近年來，藻類過量繁殖是廈門市水源最為多發的水質問題，引發的最大危害是產生的致嗅物質影響水的感官，故建議增加調查中檢出的5項藻源嗅味物質，2-MIB和土臭素限值參考國家衛生標準附錄A，其余3項缺乏標準，建議結合嗅閾值[15]確定限值(表4)。

表4 新增嗅味物質指標Tab.4 New Indices of Taste and Odor

3.7 社會關注的新型污染物指標

相關研究[16-18]顯示,我國多地飲用水中檢出NDMA、乙草胺和高氯酸鹽，上海市地標《生活飲用水水質標準》(DB 31/T 1091—2018)已將NDMA納入，新國標已將另外兩項納入，故建議增加上述3項指標，限值為0.000 1、0.02、0.07 mg/L。

4 結語

廈門市生活飲用水水質標準的制訂建議是在全面提高供水水質的迫切需求下提出的，為提高安全性調整了菌落總數、重金屬、消毒副產物、農藥等共計29項指標的限值；為提高用戶觀感調整了色度、鐵和錳3項指標；為推動凈水工藝改進和管理水平提高，調整了渾濁度、余氯、鋁、氯酸鹽4項指標，加強氨(以N計)的監測；為加強總量控制，調整了高錳酸鹽指數，新增亞硝酸鹽(以N計)和TOC；為體現廈門市的水質特點、提高預警系統靈敏度、提高口感，調整了總硬度、溶解性總固體、氯化物和硫酸鹽4項指標；為充分重視近年來出現過的水質問題，調整了鉻(六價)和氟化物，新增2-MIB、土臭素等5項藻源性致嗅物質；還新增了社會關注的NDMA、高氯酸鹽、乙草胺3個指標。

與國家標準相比，建議調整指標限值43項：1項微生物指標——細菌總數；1項消毒劑指標——余氯；10項常規感官性狀與一般化學指標——色度、渾濁度、鋁、鐵、錳、氯化物、硫酸鹽、溶解性總固體、總硬度和高錳酸鹽指數；6項常規毒理指標——鎘、鉻(六價)、氰化物、氟化物、三氯甲烷和氯酸鹽，25項非常規毒理指標——氯化氰等。新增指標10項：1項常規感官性狀與一般化學指標——TOC；5項非常規指標——2-MIB、土臭素、2-異丁基-3-甲氧基吡嗪、β-環檸檬醛、β-紫羅蘭酮；1項常規毒理指標——亞硝酸鹽(以N計)；3項非常規指標(新型污染物)——高氯酸鹽、NDMA和乙草胺。