【摘要】本文通過模擬實(shí)驗(yàn)研究分析得出埋地給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管道在高鹽堿地區(qū)安裝施工中由于土壤積存的鹽堿化合物在雨水存在的情況下，易形成過飽和溶液，無(wú)機(jī)鹽離子通過滲析進(jìn)入管道內(nèi)輸送的自來(lái)水中污染自來(lái)水質(zhì)的結(jié)論和采取的對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】塑料管道；飲用水；滲析現(xiàn)象；水質(zhì)安全

PVC-U管材作為一種新型化學(xué)建材，由于有各種優(yōu)勢(shì)在各項(xiàng)水利建設(shè)工程中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。特別在安全飲水工程、城市供水工程、農(nóng)田灌溉等工程中都得到了大量的推廣使用。

PVC-U管材在埋地使用中對(duì)管溝回填土的要求必須按照《給、排水用塑料管道設(shè)計(jì)、安裝、施工技術(shù)規(guī)范》的要求進(jìn)行工作。對(duì)管道安裝中回填土的質(zhì)量要有嚴(yán)格要求。否則就會(huì)對(duì)管道使用安全產(chǎn)生重大影響，也會(huì)對(duì)管道內(nèi)輸送的水質(zhì)產(chǎn)生影響。本文主要通過實(shí)驗(yàn)研究分析，埋地給水用硬聚氯乙烯乙烯（PVC-U）管道安裝施工中回填土土質(zhì)對(duì)管道內(nèi)輸送水質(zhì)安全產(chǎn)生的影響進(jìn)行了研究和論述。

一、實(shí)驗(yàn)研究：

（一）材料：

1）給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材，規(guī)格：40*1.0MPa ，長(zhǎng)度1米，5段，同材質(zhì)堵頭10只。管道粘接裝用膠水一桶（500毫升）。滿足GB/T10002.1-2006《給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材》規(guī)定要求。

2）給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材，規(guī)格：90*1.0MPa ，長(zhǎng)度1.5米，1段，同材質(zhì)堵頭2只。滿足GB/T10002.1-2006《給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材》規(guī)定要求。

3）某高鹽堿地區(qū)正在進(jìn)行PVC-U給水管材的安裝施工工地的回填用原狀土樣品若干。

4）長(zhǎng)方形塑料槽（長(zhǎng)度2米，寬度0.3米）可用315mm口徑的給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材從中間均分劈開頂替。封好塑料槽兩端頭，保證不漏水。

5）日常生活用自來(lái)水若干。要求水質(zhì)符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB5749-2006.對(duì)此自來(lái)水樣品進(jìn)行化驗(yàn)，保存化驗(yàn)成分?jǐn)?shù)據(jù)錄入表格

6）可進(jìn)行水質(zhì)化驗(yàn)的全套裝置、儀器和試劑。

（二）實(shí)驗(yàn)步驟及方法：

1）分別把40*1.0MPa ，長(zhǎng)度1米的硬聚氯乙烯管材樣品一端和對(duì)應(yīng)的堵頭粘接上，放置24小時(shí)。再給里面灌滿已經(jīng)備好的自來(lái)水樣品。最后粘接好開口的一端堵頭，使管段完全封閉，直立管段使新粘接的堵頭朝上，保持24小時(shí)。

2）任意取出一段前面放置時(shí)間足夠的管段樣品，穿入到90*1.0MPa， 長(zhǎng)度1.5米的聚氯乙烯管段內(nèi)，用堵頭和膠水封死90mm管段兩頭，作為備用樣品。

3）給前面40mm的管段邊上記號(hào)分別為1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)。已經(jīng)裝入90mm管段內(nèi)的樣品作為5號(hào)。

4）把某高鹽堿地區(qū)的施工工地回填原狀土樣品倒入已準(zhǔn)備好的塑料槽內(nèi)，給塑料槽編號(hào)為A槽，B槽，使兩個(gè)槽內(nèi)的土量相當(dāng)。

5）把1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)管段埋入A槽土壤內(nèi)，4號(hào)、5號(hào)管段埋入B槽土壤內(nèi)。要求管段完全埋入樣品土內(nèi)，樣品頂部土壤浮土深度為150mm。

6）每天給A、B兩塑料槽土壤澆自來(lái)水，到土壤成糊狀為止。從第一次澆水開始記錄時(shí)間（單位為：小時(shí)），堅(jiān)持澆水三個(gè)月。提取土壤水溶液進(jìn)行化驗(yàn)。得出數(shù)據(jù)，進(jìn)行記錄，列入表格。

7）三個(gè)月過后先取出A槽內(nèi)的1號(hào)、2號(hào)管段，A槽內(nèi)3號(hào)樣和B槽內(nèi)的4號(hào)、5號(hào)管段繼續(xù)保持三個(gè)月。使A槽內(nèi)3號(hào)樣澆水過量，呈泥水浸泡狀。

8）1號(hào)、2號(hào)管段取出后，分別打開堵頭，取出里面的水樣，進(jìn)行水質(zhì)化驗(yàn)，記錄下化驗(yàn)數(shù)據(jù)。待時(shí)間到規(guī)定后取出A槽內(nèi)的3號(hào)、取出B槽內(nèi)的4號(hào)、5號(hào)管段。各管段取出后，分別打開堵頭，取出里面的水樣，進(jìn)行水質(zhì)化驗(yàn)，五組水樣化驗(yàn)結(jié)果記錄入表格。

二、實(shí)驗(yàn)分析：

對(duì)以上過程中40管段發(fā)生的變化和化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得出：

1）從1號(hào)～4號(hào)管段內(nèi)壁顏色發(fā)生了變化，顏色由淺灰色變?yōu)殚偌t色，管內(nèi)壁附著一層橘紅色難溶物。這是各種陰陽(yáng)離子滲入管壁后形成的不溶物沉淀。

2）1號(hào)～4號(hào)管段內(nèi)的自來(lái)水PH值上升，水質(zhì)由弱酸性變?yōu)槿鯄A性。這是當(dāng)?shù)赝寥利}堿化嚴(yán)重，離子滲析使得管內(nèi)水質(zhì)酸堿失衡， OH-離子過高，水體呈堿性。

3）1號(hào)～4號(hào)管段內(nèi)的自來(lái)水總硬度上升。這是由于土壤中的無(wú)機(jī)鹽離子，主要是Ca2+、Mg2+離子濃度偏高。

4）3號(hào)管段與4號(hào)管段內(nèi)的水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果比對(duì)發(fā)現(xiàn)，3號(hào)管段內(nèi)滲析的離子濃度沒有4號(hào)管段內(nèi)的離子濃度高。因?yàn)殡m然3號(hào)、4號(hào)樣品同時(shí)放入，同時(shí)取出。但3號(hào)樣品管段外溶液經(jīng)過大量稀釋濃度降低，滲析速度減慢，所以離子滲入就少。

5）1號(hào)、2號(hào)與3號(hào)、4號(hào)管段內(nèi)的水樣化驗(yàn)結(jié)果比較，發(fā)現(xiàn)1號(hào)、2號(hào)沒有3號(hào)、4號(hào)管段內(nèi)的水樣無(wú)機(jī)離子濃度高。這是因?yàn)?號(hào)、2號(hào)管段沒有3號(hào)、4號(hào)管段在泥土中浸泡的時(shí)間長(zhǎng)，滲析的時(shí)間短，所以離子進(jìn)入的就少。

6）1號(hào)～4號(hào)管段內(nèi)水樣化驗(yàn)結(jié)果與5號(hào)管段內(nèi)水樣化驗(yàn)結(jié)果比較發(fā)現(xiàn)：5號(hào)管段內(nèi)水樣化驗(yàn)結(jié)果與自來(lái)水樣幾乎一樣。這是因?yàn)?號(hào)樣品采用90mm的管段作為隔絕層，斷開了40mm管段內(nèi)外液體通過管壁滲析的通道，而是使得5號(hào)管段外充滿了空氣，5號(hào)樣品40mm管壁外直接接觸的不是液體而是氣體，無(wú)法產(chǎn)生滲析。

三、結(jié)論：

埋地給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管道在野外埋地施工中，回填土的土質(zhì)會(huì)影響管道內(nèi)輸送水的水質(zhì)。特別在高鹽堿地區(qū)，由于管道埋入土層以下，受到雨水的影響，土壤中的多年積存的無(wú)機(jī)鹽離子可溶于水，變成無(wú)機(jī)鹽飽和溶液，而管道內(nèi)輸送的自來(lái)水中無(wú)機(jī)鹽離子濃度很低，這樣就會(huì)使管道內(nèi)外壁形成溶液介質(zhì)濃度差，產(chǎn)生滲析現(xiàn)象。無(wú)機(jī)鹽離子就會(huì)由高濃度溶液通過管壁隔膜遷移到低濃度自來(lái)水體中積存起來(lái)或者隨輸送的自來(lái)水到達(dá)用水處，污染水質(zhì)，影響飲用水水質(zhì)。不難看出給水管道外界土壤含無(wú)機(jī)鹽離子濃度越高，滲析現(xiàn)象越明顯，對(duì)自來(lái)水污染越嚴(yán)重；給水管道在高鹽堿土壤中有雨水存在的情況下，管道浸泡時(shí)間越長(zhǎng)滲析現(xiàn)象越明顯，自來(lái)水污染越嚴(yán)重。

結(jié)束語(yǔ)：

經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證和分析可以看出：要避免埋地給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材在鹽堿性土壤或污染環(huán)境中埋地安全使用，不出現(xiàn)滲析現(xiàn)象、污染給水水質(zhì)，可采用在高鹽堿地段施工安裝時(shí)給給水管道增加套管（同材質(zhì)口徑較大的穿過套管，或者PE、PVC雙壁波紋管均可）以切斷滲析產(chǎn)生的管壁內(nèi)外液體介質(zhì)條件即可解決問題。這樣才能真正做到安全飲水的安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB/T10002.1-2006 《給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材》

[2]GB5749-2006 《中華人民共和國(guó)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》