自然界的铝和饮用水处理混凝剂中的铝盐是饮用水中铝的主要来源。当铝的含量超过 0.1~0.2mg/L时,会生成氢氧化铝絮状沉淀。在铁存在的情况下水的变色会进一步加重, 这常常导致用户的投诉。因此,为减少输配水系统中铝的残留,优化处理工艺非常重要。在 良好的运行条件下,铝的浓度低于0.1mg/L在很多情况下是可以实现的。现有的证据并不 支持设立饮用水中铝的健康准则值(见8.5.4节和12.1节)。
2)氨
氨在pH呈碱性的水中嗅阈值约为1.5mg/L,铵离子的味阈值为35mg/L。在这样的 浓度下氨对健康并没有直接的影响,所以没有提出基于健康的准则值(见8.5.3节和12.1 节)。不过氨会和氯反应从而降低自由氯含量并生成氯胺。
3)氯胺
氯胺,诸如一氯胺、二氯胺和三氯胺(三氯化氮)都是氨和氯反应的产物。氯胺中一氯胺 是唯一有效的消毒剂,而氯胺消毒系统的操作也受到控制以减少二氯胺和三氯胺的生成。 氯胺的浓度增加(尤其是三氯胺)很可能会引起用户对于味道和气味的投诉,除非氯胺的浓 度很低。
浓度在0.5~1.5mg/L的一氯胺不会引起嗅或味的问题。但是,根据已有报道,在这一 范围可有轻微的感官效应,其嗅、味阈值分别为0.65mg/L、0.48mg/L。对于二氯胺,浓度 在0.1~0.5mg/L之间感官性状被发现是“轻微”和“可接受的”。报道称二氯胺的嗅阈值和 味阈值分别为0.15mg/L和0.13mg/L。有报道称三氯胺的嗅阈值为0.02mg/L,并被描 述为“天竺葵”。 已制订了一氯胺的准则值(见8.5.4节和12.1节)。
4)氯化物
高浓度的氯化物会导致水和饮料的口感有咸味。氯离子的味阈值与它结合的阳离子有 关,钠、钾和钙的氯化物的味阈浓度在200~300mg/L之间。当浓度超过250mg/L时,人 们更易察觉其中的味觉变化,但是一些用户可能已经习惯了低浓度氯化物的味道。尚未提 出饮用水中氯化物的健康准则值(见8.5.1节和12.1节)。
5)氯
大多数人能尝出或闻出饮用水中远低于5mg/L的氯味,而有一些人在低至0.3mg/L 水平时就能觉察到。氯的味阈值要低于其5mg/L的健康准则值(见8.5.4节和12.1节)。
6)氯苯
一氯苯的味阈值和嗅阈值为10~20μg/L,也有报道其嗅阈值为40~120μg/L。没有 为一氯苯制订基于健康的准则值(见8.5.2节和12.1节),尽管其可能推导出的健康值远超 已报道的它在水中的最低味阈值和嗅阈值。
据报道称1,2 二氯苯和1,4 二氯苯的嗅阈值分别为2~10μg/L和0.3~30μg/L,而 其味阈值则分别为1μg/L和6μg/L。1,2 二氯苯和1,4 二氯苯的健康值分别为1mg/L 和0.3mg/L(见8.5.2节和12.1节),远高于其所报道的最低味阈值和嗅阈值。
据报道,1,2,3 三氯苯、1,2,4 三氯苯和1,3,5 三氯苯的嗅阈值分别为10μg/L、5~ 30μg/L和50μg/L,另有报告称1,2,4 三氯苯的味阈值和嗅阈值为30μg/L。尚未制定三 氯苯类的健康准则值,尽管其可能推导出的健康值(见8.5.2节和12.1节)远超过其报道的 5μg/L的水中最低嗅阈值。
7)氯酚
通常氯酚类的味阈值和嗅阈值都非常低。饮用水中的2 氯酚、2,4 二氯酚和2,4,6 三氯酚的味阈值分别为0.1μg/L,0.3μg/L和2μg/L;其嗅阈值分别为10μg/L,40μg/L 和300μg/L。如果含2,4,6 三氯酚的水没有被尝出味道,它就不大可能会对健康造成明显 危害(见8.5.4节和12.1节)。输配水系统中的微生物有时会使氯酚类化合物发生甲基化 反应,生成氯代苯甲醚,其嗅阈值则要低很多。
8)颜色
饮用水理应无色透明。饮用水的色泽常由于土壤腐殖质成分中带色有机物(主要是 腐殖酸和富里酸)的存在而产生。水的颜色也受存在铁或其他金属的强烈影响,无论其是 天然杂质还是腐蚀产物。水体有颜色也可能是受工业废水污染造成,且可能是发生有害 情况的第一个迹象。应该对饮用水供水中颜色的来源进行调查,尤其是当其发生实质性 改变时。 将水放在玻璃杯中,大部分人能够觉察大于15真色单位(TCU)的颜色。而低于 15TCU的水通常可为用户所接受。由天然有机碳(如腐殖质)造成的高色度也表明了消毒 过程有很高的生成副产物的倾向。尚未提出饮用水中颜色的健康准则值。
9)铜
饮用水中的铜通常来自水对建筑中铜管的侵蚀。在某些条件下高浓度的溶解氧会加快铜 的腐蚀。其浓度会随着水与铜管接触的时间而显著变化;例如,刚放出来的水比经过完全冲洗 后水样中铜的浓度要高。高浓度铜会影响正常家庭用水。在铜浓度高于1mg/L时衣服和卫 生洁具会发生着色。而在大于5mg/L水平时,铜会使水显色并带有令人反感的苦味。尽管 铜会使味道发生改变,它在2mg/L的健康准则值浓度时应该是可接受的(见8.5.4节、12.1 节以及附录5中的A5.3节)。
10)溶解氧
水中溶解氧含量受水源、原水水温、水处理工艺及配水系统中化学或生物过程的影响。 供水中溶解氧的减少可促使硝酸盐生物还原为亚硝酸盐,硫酸盐还原为硫化物。它也会引 起溶液中亚铁离子浓度的增加,随后水与空气接触后,使水龙头着色。尚无溶解氧的健康准 则值可建议。但是,过高的溶解氧会加速金属管道的腐蚀。
11)乙苯
乙苯具有芳香性气味,其报道的在水中的嗅阈值为2~130μg/L。报道的最低嗅阈值要 比其健康准则值0.3mg/L(见8.5.2节和12.1节)低100倍。乙苯的味阈值为72~ 200μg/L。
12)硬度
由钙和镁离子引起的硬度,通常可通过肥皂浮垢的沉淀情况来衡量,也可以通过清洁时 是否需要大量肥皂来判断。用户很可能会注意到硬度的变化。在不同地区公众对于水硬度 的可接受度差异很大。钙离子的味阈值在100~300mg/L之间变动,取决于和钙离子结合的阴离子;而镁离子的味阈值则很可能要低于钙离子。在一些情况下,用户可忍受的水硬度 甚至能超过500mg/L。 硬度取决于其他因素的相互作用,如pH和碱度,当水的硬度高于约200mg/L时可导 致水厂、输配水系统、管网和建筑储水罐积垢。这也会导致高肥皂消耗和随后“浮垢”的形 成。加热时,硬水会形成碳酸钙垢的沉积。而硬度低于100mg/L的软水(不一定是离子交 换处理后的软水),由于其缓冲能力低,所以对管道的腐蚀性更大。 尚未制订饮用水中硬度的健康准则值(见支持文件《饮用水中的钙和镁》,附录1)。
13)硫化氢
水中硫化氢的味阈值和嗅阈值估计在0.05~0.1mg/L之间。一些地下水和滞留在输 配水系统中的饮用水有明显的硫化氢独有的“臭鸡蛋”气味,这是水中的氧被耗尽后,细菌活 动将硫酸盐还原成硫化氢的结果。 经过曝气或者氯化处理,硫化氢会很快被氧化成硫酸盐。经过氧化处理的水中硫化氢 的含量通常很低。消费者很容易就察觉到水中存在硫化氢并且会要求立刻采取改善措施。 人不大可能会饮用硫化氢达到有害剂量的饮用水,因此,并没有为该化合物制订相应的健康 准则值(见8.5.1节和12.1节)。
14)铁
厌氧环境下的地下水中可能含有浓度高达几毫克每升的亚铁离子,当直接用泵从井中 抽水时,水并不会呈现出颜色或者浑浊。然而一旦接触到空气,亚铁被氧化成三价铁,就会 使水呈现出令人反感的红棕色。 铁也会促进“铁细菌”的生长,它们从亚铁氧化成三价铁的过程中获取能量,并在管道上 形成一层黏滑的附着沉积层。当铁离子的浓度超过0.3mg/L时,可能会使洗涤的衣物和管 道设备染上颜色。铁的浓度在0.3mg/L以下通常不会有明显的味道,尽管水的色度和浊度 可能会有所升高。尚未制订铁的健康准则值(见8.5.4节和12.1节)。
15)锰
供水中锰的浓度超过0.1mg/L时,会使酒水饮料产生一种不受欢迎的味道,并使衣物 和卫生洁具染色。和铁一样,饮用水中的锰会导致输配水系统中的沉积物累积。其浓度在 0.1mg/L以下通常可被用户所接受。浓度在0.2mg/L时,锰经常会在水管上形成一层附 着物,这层物质可脱落形成黑色沉淀。锰的健康准则值为0.4mg/L,要高于其0.1mg/L的 可接受性阈值(见8.5.1节和12.1节)。
16)石油
石油会导致饮用水中许多低分子量的烃类化合物浓度增高,而这些化合物在饮用水中 嗅阈值通常较低。本节分别对苯、甲苯、乙苯和二甲苯(BTEX)进行单独说明,并制定了相关 的健康准则值。然而,有许多其他烃类,特别是烷基苯如三甲苯,在浓度为几个微克每升的 情况下,就会使水产生一种令人非常不快的“柴油般”的气味。有经验表明,低分子量的芳香 烃混合物的味阈值要低于单个的芳香烃化合物。柴油是这类化合物特别丰富的一个来源。
17)pH和腐蚀
虽然pH通常对用户没有直接影响,但它却是最重要的水质参数之一。在水处理的各 个阶段都需要谨慎控制pH,以保证令人满意的水质净化和消毒效果(见支持文件《安全管道 配水》,附录1)。为保证氯消毒效果,pH值应尽量低于8;然而,pH值较低的水(pH约为7或更低)更容易有腐蚀性。必须控制进入输配水系统的水的pH值,以尽可能减少它对主管 网和家用管道的腐蚀。调整碱度和钙离子的浓度可以增强水的稳定性,从而抑制水对管道 和设备的侵蚀。如果无法将水的腐蚀作用降到最低,那就会造成水体的污染,并对水的味道 及外观产生不良影响。根据水的成分及输配水系统材质的不同,需在不同的供应设施中对 水的pH进行优化调整,但通常保持pH值在6.5~8.5之间(见8.4.3节)。pH值异常升高 可能源于意外泄漏、处理过程中的故障以及使用固化不足的水泥砂浆衬里管或是在低碱度 时使用水泥砂浆衬里。目前尚未提出pH的健康准则值(见12.1节)。
18)钠
水中钠的味阈值取决于与之结合的阴离子和水温。室温下,钠的平均味阈值约为 200mg/L。由于人体每日从饮用水中摄取钠的量很小,所以尚未制订相关的健康准则值(见 8.5.1节和12.1节)。
19)苯乙烯
苯乙烯有一种甜/令人作呕的气味。在不同温度下,其报道的嗅阈值为0.004~ 2.6mg/L。因此,在水中苯乙烯被察觉的浓度可能低于其0.02mg/L的健康准则值(见 8.5.2节和12.1节)。
20)硫酸盐
硫酸盐会导致饮用水有明显的味道,高浓度下可能会使不习惯的用户产生腹泻。其硫 酸根结合的阳离子不同,产生的味道也不同;味阈值范围从硫酸钠的250mg/L到硫酸钙的 1000mg/L不等。人们普遍认为当硫酸盐浓度低于250mg/L时水中几乎不会有异味。尚 未制订硫酸盐的健康准则值(见8.5.1节和12.1节)。
21)合成洗涤剂
在许多国家,不易降解的阴离子洗涤剂已经被更易生物降解的产品替代,所以其在水中 的浓度有大幅度的下降。饮用水中的洗涤剂应该控制在产生泡沫和异味的浓度之下。任何 检出的洗涤剂都可能表明水源水被污水污染或者配水系统有清洁剂侵入,比如,由倒灌 引起。
22)甲苯
甲苯有一种甜的、辛辣的、类似苯的气味。据报道其味阈值为0.04~0.12mg/L。报道 的甲苯在水中的嗅阈值为0.024~0.17mg/L。因此甲苯在浓度低于其0.7mg/L的健康准 则值时即可影响水的可接受性(见8.5.2节和12.1节)。
23)溶解性总固体
通常情况下,溶解性总固体(TDS)含量低于600mg/L时水的口感较好;当TDS大于约 1000mg/L时,饮用水的口感明显变差。高浓度的TDS也会令用户反感,因其会使水管、加 热器、锅炉及家电中产生过多的水垢。未制订TDS的健康准则值(见8.5.1节和12.1节)。
24)浑浊度
水中的浑浊度是由悬浮颗粒或胶体物质阻碍了光在水中的传递而造成的。这可由无机 物或有机物又或两者的混合物所引起。微生物(细菌、病毒和原生动物)是典型的附着颗粒, 在水处理中通过过滤的方式去除浑浊度可显著减少微生物污染。当水从厌氧环境中被抽取 时,惰性黏土、白填土颗粒或者不溶的还原性铁和其他氧化物的析出会引起一些地下水的浑 浊。地表水的浑浊度可能由许多种类的微粒造成,更可能包括一些威胁健康的附着微生物。配水系统中的浑浊度可能是由于沉积物和生物膜的干扰造成,但也可能来源于外部系统的 污水进入。
此外,浑浊度为生物体提供了保护,这能严重干扰消毒效率,因此许多水处理在消毒之 前要求去除颗粒物。这不仅提升了化学消毒剂(诸如氯和臭氧)的消毒效果,更是确保物理 消毒工艺(如紫外照射)有效性必不可少的步骤,因为光在水中的传输会受微粒影响而受损。
通过混凝、沉淀和过滤去除颗粒物是获取安全饮用水的一个重要屏障。当出现浊度升 高时,(在消毒前)通过对地表水源及地下水进行过滤来降低浊度———例如,在那些受地表水 影响的地方———是强烈推荐的,以确保用水的微生物安全。
由于浑浊度的可见性,它也可能会对水的可接受性产生消极影响。虽然浊度本身(例如 源于地下水矿物质或源于石灰处理的碳酸钙后沉淀)并不一定对健康造成危害,但它是对危 害健康的污染物可能存在的一个重要指示,尤其是对于处理不当或未经过滤的地表水。有 数据显示出胃肠道感染风险升高与高浊度及分配中的浊度事件有关。这可能是因为浊度是 微生物污染潜在来源的一个指示器。因此,应对浊度事件进行调查并对其成因进行校正;在 系统类型和可利用资源的限制条件下,作为配水管理的一部分,浊度应尽可能最小化以实现 水安全。进行供水来源和处理相关的投资决策时,浊度也是一个重要的考虑因素。在水安 全计划中浊度应被认定为需进行控制的有害因素。
计划中浊度应被认定为需进行控制的有害因素。 浊度通过浊度单位(NTU)来测量,肉眼可见的浊度约为4.0NTU以上。然而,为确保 消毒效率,浊度不应超过1NTU,大大低于该值则更好。大规模且运行良好的市政供水消 毒前浊度在任何时候都应能达到0.5NTU以下,且平均浊度应能达到0.2NTU或者更低。 地表水(和受地表水影响的地下水)处理系统在消毒之前达到0.3NTU以下表明其可以有 效防止吸附于颗粒物的病原体。尤其重要的是去除浊度是去除耐氯病原体如隐孢子虫 (犆狉狔狆狋狅狊狆狅狉犻犱犻狌犿)的重要指示。
那些资源受限且只有有限或没有处理工艺的小型水厂可能无法使浊度达到如此低的水 平。在这些情况下,其目标应是生产浊度至少低于5NTU的水,如果可能的话低于1NTU。 对许多这些小型且通常是农村的供水点而言,测量低于5NTU的浊度可能对成本是一个重 大挑战,因此提供能测量更低浊度的低成本测量系统是一项重要的需求。 有时当水中含有较高的溶解空气时,微小气泡的释放也能造成水的浑浊。这种浑浊在 向上通过表面时可迅速清除,但仍能引起用户的关注,应采取有效措施管理输配水系统以确 保这种情况不会发生。
25)二甲苯
二甲苯浓度在0.3mg/L左右时会产生可察觉的味道和气味。据报道,水中二甲苯异构 体的嗅阈值为0.02~1.8mg/L。其最低嗅阈值远低于其0.5mg/L的健康准则值(见8.5.2 节和12.1节)。
26)锌
锌会使水有一种令人不快的涩味,其味阈值约为4mg/L(以硫酸锌计)。当锌的浓度超 过3~5mg/L时,水可能会呈现乳白色并在煮沸时形成油膜。尽管饮用水中锌的浓度很少 会超过0.1mg/L,但由于老式水管采用镀锌材料,所以自来水中锌浓度可以是相当高的;这 也可能是这类老式材料中镉含量升高的一个表征。尚未制订饮用水中锌的健康准则值(见 8.5.4节和12.1节)。
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