袁詩穎,黃正鑫,華 健,俞小春,劉艷紅,邱 偉
(贛南醫(yī)學(xué)院 1.2013級預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生;2.預(yù)防醫(yī)學(xué)系,江西 贛州 341000)
水與人體的健康息息相關(guān),沒有水,人體的新陳代謝、體液循環(huán)、營養(yǎng)運輸、廢物排泄等都無法完成。社會經(jīng)濟的發(fā)展提高了人民生活水平,造成人們的生活觀念和方式不斷轉(zhuǎn)變,人們不僅僅關(guān)注自身的健康安全,而且越來越關(guān)注環(huán)境污染問題,對飲水水質(zhì)也提出了更高的要求,在這種需求下,直飲水應(yīng)運而生[1]。管道分質(zhì)供水是指在是市政供水的基礎(chǔ)上,對自來水進行進一步的濾過、殺菌處理,通過獨立循環(huán)式管網(wǎng)輸送,供人們直接飲用的水。隨著我國對教育投入加大,管道分質(zhì)供水系統(tǒng)的普遍使用和市場份額的不斷增大[2],學(xué)校不斷提高自身辦學(xué)條件,在給學(xué)生創(chuàng)造舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境的同時,也致力于提供更為優(yōu)質(zhì)的飲水,越來越多的學(xué)校開始引入管道分質(zhì)供水,直飲水的衛(wèi)生狀況自然也成為了社會關(guān)注的焦點,成為學(xué)校保障全校師生飲水安全的工作重心之一[3]。
本課題以贛南醫(yī)學(xué)院為試驗點,調(diào)查校園內(nèi)直飲水系統(tǒng)基本情況,通過水質(zhì)檢測了解直飲水水質(zhì)現(xiàn)狀,為本校飲水衛(wèi)生工作提供參考。
1.1研究內(nèi)容管道直飲水系統(tǒng)基本情況調(diào)查和實驗室檢測。
1.1.1基本情況直飲水設(shè)備、水處理工藝、凈水機房選址和布局、直飲水終端配置和衛(wèi)生狀況、直飲水系統(tǒng)維護和管理。
1.1.2實驗室檢測參照有關(guān)文獻并結(jié)合學(xué)校管道直飲水特點,選擇11項指標進行檢測,即1項消毒劑指標[4-7]、2項感官性狀指標、2項毒理學(xué)指標、3項細菌學(xué)指標、3項一般化學(xué)指標,見表1。
1.1.3水質(zhì)凈化能力評價指標以耗氧量去除率[耗氧量去除率=管網(wǎng)水耗氧量-直飲水耗氧量)/管網(wǎng)水耗氧量×100%]為評價指標,耗氧量去除率≥25% 為合格[8]。
1.2方法
1.2.1調(diào)查對象對黃金校區(qū)內(nèi)的直飲水終端和管網(wǎng)水終端分別進行統(tǒng)一編號,建立抽樣數(shù)據(jù)庫。采樣范圍涵蓋教室、圖書館和寢室,利用簡單隨機抽樣抽取20組直飲水和管網(wǎng)水終端作為檢測點。
1.2.2樣品采集、保存和檢測依照國家標準對水樣進行采集和檢測,以統(tǒng)一規(guī)格的50 mL有蓋硬質(zhì)玻璃管,同時對直飲水及管網(wǎng)水進行采樣,各20份,采完后密封保存,立即送實驗室進行檢測。
1.2.3實驗方法、儀器和試劑
1.2.3.1檢測指標與方法見表1。
表1 水質(zhì)檢測指標與其檢測方法
1.2.3.2主要儀器原子吸收分光光度計TAS-990(北京普析儀器有限公司)、FA2004分析天平、“艾柯”超低有機型實驗室超純水機、余氯比色器、恒溫培養(yǎng)箱、恒溫水浴箱、高壓蒸汽消毒器、721型分光光度計。
1.2.3.3主要試劑10% HNO3、10% HCl、重鉻酸鉀液、H2SO4(1.84 g·mL-1)、Na2C2O4、KMNO4、蛋白胨、牛肉膏、乳糖、NaOH、HgI2、KI、酒石酸鉀鈉、優(yōu)級純氯化銨、N-(1-萘基)-乙二酸鹽、磷酸、硫酸鋁價、濃氨水、苯酚、濃硫酸、氨水、KNO3、 NaCl、1.6%溴甲酚紫乙醇溶液。
1.2.4評價標準直飲水和管網(wǎng)水檢測結(jié)果分別按照《CJ94—2005 生活凈水水質(zhì)標準》以及《GBT5749—2006生活飲用水衛(wèi)生標準》[9]進行判斷。所有指標檢測結(jié)果均達標視為合格,任意一項檢測結(jié)果超標視為不合格。
1.3質(zhì)量控制采樣前人員經(jīng)過統(tǒng)一培訓(xùn),儀器校正準備、采樣瓶的準備、現(xiàn)場采樣步驟及水樣的保存與運輸嚴格按照國家規(guī)定標準檢驗方法進行。
1.5管道直飲水系統(tǒng)基本情況
1.5.1水處理工藝流程見圖1。
圖1 水處理工藝流程
該水處理系統(tǒng)為全自動運行模式,由水處理前置系統(tǒng)(過濾器)、水處理主機系統(tǒng)(反滲透膜)、恒壓水系統(tǒng)和閉路循環(huán)殺菌系統(tǒng)四部分組成。反滲透膜(RO)是工藝核心,其工藝核心是利用膜兩端巨大的壓力差使得只有體積小于10-4的小分子能夠通過RO膜,鹽類、微生物等大分子物質(zhì)被濾過,其中鹽去除率可≥98%。進水與出水比例為3∶1,純水儲存在純水箱中,余水排入水池;純水箱內(nèi)壁上設(shè)置浸沒式紫外殺菌燈,另增設(shè)臭氧發(fā)生裝置;恒壓供水系統(tǒng)對各地點供水,剩余的水回流至純水箱;供水管道為單設(shè)管道,設(shè)成閉合回路,不斷進行水循環(huán)。
1.5.2凈水機房選址及布局校園內(nèi)共設(shè)有兩個凈水機房,學(xué)生宿舍樓5棟一樓設(shè)一間,供水范圍為學(xué)生宿舍樓、解剖樓和動物樓、操場等區(qū)域;圖書館一樓西面第一間倉庫設(shè)一間飲水機房,覆蓋行政樓、圖書館、教學(xué)樓等區(qū)域。機房為封閉式機房,占地面積25 m2,地面及墻面貼瓷磚,天花板貼防潮膠,備有通風(fēng)系統(tǒng)和排水溝,裝有空氣紫外殺菌燈,夜間自動開啟。每間宿舍配備一個小聯(lián)桶(安裝在飲水機上連接進水管的儲水裝置),利用飲水機輸出;行政樓、教學(xué)樓及圖書館安裝獨立飲水終端設(shè)備。
2.1直飲水終端配置及衛(wèi)生情況共計全校師生12 380人,飲水龍頭2 422個,平均每5人/飲水龍頭,每人額定水量3 L/天。其中寢室直飲水終端共計2 364個,飲水機統(tǒng)一放置在洗漱臺側(cè)邊矮臺上;圖書館直飲水終端共計10個,統(tǒng)一安裝在每層樓道轉(zhuǎn)角處;教學(xué)樓直飲水終端共計48個,統(tǒng)一安裝在每層樓道過道處。總體而言,飲水機臺面較為潔凈,未見果皮紙屑茶葉等生活垃圾,設(shè)備周圍未見明顯生活垃圾或衛(wèi)生死角,其中教學(xué)樓飲水機側(cè)旁設(shè)有生活垃圾投擲藍,臺面及飲水機周圍偶見生活垃圾。
2.2直飲水系統(tǒng)維護及管理情況本直飲水系統(tǒng)由校方和企業(yè)方共同經(jīng)營,公司負責(zé)提供整個系統(tǒng)長期維護、保養(yǎng)、耗料及零配件更換、水質(zhì)監(jiān)測、主機設(shè)備老化更新等,并專設(shè)2人入駐校園對負責(zé)日常直飲水系統(tǒng)運行。每周對活性炭、pp棉、多介質(zhì)過濾濾芯進行反沖洗,7 min/濾芯,每年更換一次反滲透膜、多介質(zhì)過濾濾芯;每年分別在寒暑假開學(xué)前,進行管內(nèi)封閉消毒。在經(jīng)營期內(nèi),校方主要負責(zé)監(jiān)督,隨時在公司方參與下進行≥4次不定期抽檢/每年,以贛州市疾病預(yù)防控中心檢測結(jié)果為水質(zhì)是否合格的直接依據(jù)。
2.3實驗室檢測結(jié)果
2.3.1水質(zhì)現(xiàn)狀本次研究檢測直飲水和網(wǎng)管水各20份,其中直飲水有18份合格,合格率為90%,管網(wǎng)水有16份合格,合格率為80%。兩類水的超標指標均是氨氮,其余指標均達標,見表2。
表2 學(xué)校直飲水和網(wǎng)管水檢測合格率/n=20
2.3.2直飲水與管網(wǎng)水比較直飲水亞硝酸鹽含量介于0.000 3~0.002 3 mg·L-1之間,管網(wǎng)水亞硝酸鹽含量介于0.001 0~0.003 2 mg·L-1之間,兩類水中亞硝酸鹽氮差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Z=1.385,P>0.05);直飲水耗氧量含量介于0.20~0.73 mg·L-1之間,管網(wǎng)水耗氧量含量介于0.30~1.46 mg·L-1之間,直飲水總硬度含量介于0.621~1.365 mg·L-1之間,管網(wǎng)水總硬度含量介于1.570~6.630 mg·L-1之間,直飲水氨氮含量介于0.396~1.350 mg·L-1之間,管網(wǎng)水氨氮含量介于0.24~0.78 mg·L-1之間,兩類水耗氧量、總硬度、氨氮差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=3.291,P<0.05;Z=5.396,P<0.05;Z=3.589,P<0.05);直飲水細菌總數(shù)要低于管網(wǎng)水細菌總數(shù),兩類水細菌總數(shù)差異有統(tǒng)計學(xué)意義(Z=6.591,P<0.05)。見表3。
表3 學(xué)校直飲水與管網(wǎng)水部分檢測指標比較
續(xù)表3 學(xué)校直飲水與管網(wǎng)水部分檢測指標比較
2.3.3水質(zhì)凈化能力直飲水處理前后耗氧量總體下降,其中有18份耗氧量去除率>25%,占90%,2份耗氧量去除率<25%,占10%。
本課題是以贛南醫(yī)學(xué)院黃金校區(qū)直飲水系統(tǒng)為研究對象,調(diào)查校園內(nèi)直飲水系統(tǒng)基本情況、飲水設(shè)備使用、維護及管理狀況,對兩類水同時采樣檢測,參照國家生活凈水標準評價校園內(nèi)管道直飲水基本情況。
3.1學(xué)校管道直飲水系統(tǒng)優(yōu)勢各大院校供應(yīng)學(xué)生的飲水方式主要有:桶裝水、鍋爐煮沸水、凈水機制水以及管道直飲水。桶裝水微生物容易超標[10-11],水桶二次使用,倉儲時間長等都會造成水質(zhì)安全隱患,而且桶裝水搬運不便,尤其是對高樓層學(xué)生來說;鍋爐煮沸水飲用不便,制水設(shè)備容易老化,耗電量大;直飲水機質(zhì)量參差不齊,凈化功能有限,而且設(shè)備維護監(jiān)管常存在空白區(qū)[12]。而管道直飲水系統(tǒng)上述處理工藝都已是成熟的技術(shù),精處理設(shè)備如RO膜過濾裝置、系統(tǒng)核心部件等均為進口產(chǎn)品,完全能滿足凈水處理的要求,出水水質(zhì)好,衛(wèi)生可靠。管路系統(tǒng)均采用飲水專用的食品級PE管路,直接供應(yīng)各個飲水點,省去了灌裝、運輸、倉儲等諸多中間環(huán)節(jié),可直接進入宿舍,不限量供應(yīng),為學(xué)生日常飲水提供極大便利。此外,管道直飲水較過去采用的桶裝水更為經(jīng)濟,學(xué)生按0.25元/升計算,折合每桶水約5元,與桶裝水(6.5元)相比每桶節(jié)約1.5元。
學(xué)校直飲水系統(tǒng)管理職責(zé)分明,監(jiān)管有力。企業(yè)全權(quán)負責(zé)系統(tǒng)維護管理,每年更換濾料、濾膜,每年定期進行管道封閉消毒,學(xué)校負責(zé)監(jiān)督管理,不定期進行水質(zhì)抽檢,任何一次水質(zhì)檢測結(jié)果不符合國家直飲水標準,學(xué)校將終止合同,全部責(zé)任由公司承擔(dān),完備的維護管理制度和有力的監(jiān)管措施使得校園直飲水安全有保障。
3.2管道直飲水二次污染不容忽視本次調(diào)查中,20份直飲水水樣均無細菌學(xué)指標超標情況,且與管網(wǎng)水相比,耗氧量有明顯下降(P<0.05),耗氧量去處理率達25%以上的占90%,表明原水經(jīng)過深度處理后水質(zhì)有較好改善。雖然目前尚未有調(diào)查結(jié)果顯示我校直飲水細菌學(xué)指標有超標情況,但二次污染問題在校園中仍層出不窮。據(jù)桂林市多所學(xué)校、北京地區(qū)學(xué)校、鎮(zhèn)江市學(xué)校水質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn),直飲水在細菌總數(shù)指標上均有不同程度超標[13-15],這都提示直飲水存在二次污染,而細菌菌落總數(shù)是常見的超標指標[16]。
將自來水燒開后飲用是傳統(tǒng)的飲水方式,當傳統(tǒng)的飲水方式遭遇管道直飲水全新的供水方式時,不少人心中都留有疑慮,這往往來源于“直飲水→生水→不衛(wèi)生”的理解[17],再加上校水質(zhì)檢驗不合格的調(diào)查報告,進一步加重了這種擔(dān)憂。理論上,原水經(jīng)過過濾、反滲透和消毒等深度凈化后,即可得到水質(zhì)良好的直飲水,但臭氧、紫外線等消毒裝置無法進行持續(xù)消毒[18],故在輸配水過程中易于發(fā)生二次污染。
學(xué)校應(yīng)時刻警惕管道直飲水二次污染等問題,將其作為管理工作的重中之重,定期對直飲水終端機進行維護消毒,保持飲水臺面以及其周圍環(huán)境的整潔,定期進行管道內(nèi)封閉消毒,教育學(xué)生養(yǎng)成良好的用水習(xí)慣,增加更換濾芯濾膜次數(shù)并根據(jù)學(xué)校用水特點增加水質(zhì)檢測,使得全體師生的飲水衛(wèi)生與安全有進一步的保障。
3.3課題調(diào)查的不足選擇的檢測項目均為水質(zhì)檢驗常規(guī)指標,且所取水樣樣本數(shù)較小,反應(yīng)的水質(zhì)情況有限,兩類水有無重金屬污染、有無消毒劑殘留等問題有待進一步調(diào)查;管道直飲水系統(tǒng)由于對市政水進行深度處理,環(huán)節(jié)諸多,水質(zhì)會受到眾多因素影響,如原水水質(zhì)、凈水工藝、消毒方式、濾芯濾材、輸水管材與配件、回水方式、制水設(shè)備運行狀況、設(shè)備保養(yǎng)維護、直飲水機日用水量等等[8,19-20],有待進一步找出校園內(nèi)管道直飲水影響因素,為學(xué)校進一步加強管道直飲水管理工作提供建議。
3.4管道直飲水管理新模式——HACCP 危害分析關(guān)鍵控制點 (Hazard Analysis And Critical Control Point,簡稱HACCP),是一種食品安全保障體系,最初主要用于航天食品的質(zhì)量控制,是世界公認有效的食品安全質(zhì)量保證體系[21]。HACCP通過全面地分析確定潛在的產(chǎn)生危害的關(guān)鍵環(huán)節(jié)及其控制措施,著眼于預(yù)防而不是依靠終產(chǎn)品的檢驗來保障安全,現(xiàn)已應(yīng)用于多種行業(yè),2004年修訂的《水質(zhì)安全計劃》(WSP)作為世界衛(wèi)生組織(WHO)的水質(zhì)安全的指導(dǎo)方針,明確把HACCP用于飲用水水質(zhì)安全控制中[22]。
首先繪制水處理工藝流程圖,確定水質(zhì)目標,制定危害分析工作表,列出處理過程中可能出現(xiàn)的影響水質(zhì)的潛在因素(不同工藝流程布局、網(wǎng)管鋪設(shè)、盲端長度、消毒措施、活性炭更換周期、濾芯更換周期、制水膜更換周期等),可根據(jù)《危害分析和關(guān)鍵控制點(HACCP)體系及其應(yīng)用準則》中規(guī)定的判斷樹原理,確定關(guān)鍵控制點(CCP),通過對不同CCP對水質(zhì)的影響分析,以及現(xiàn)行法律法規(guī)和標準,確定限值[22],進而重點在關(guān)鍵控制點進行監(jiān)督檢查,同時反饋防控效果,隨時修改和完善控制方法。
國外很多國家如法國、英國、澳大利亞,日本等已經(jīng)開始在水質(zhì)控制中應(yīng)用了HACCP的原理,并取得了一定的經(jīng)驗[23-25];國內(nèi)也有將HACCP引入學(xué)校直飲水管理的實例。據(jù)2008年廣州市對60間供水站的水質(zhì)檢驗結(jié)果顯示,HACCP原理應(yīng)用后,末梢水的水質(zhì)合格率由應(yīng)用前的76.67%上升至90%,合格率差異有統(tǒng)計學(xué)意義,對不同檢測指標進行比較也表明HACCP原理的應(yīng)用能夠降低水質(zhì)中微生物污染[22];綦江區(qū)衛(wèi)生局衛(wèi)生監(jiān)督局將HACCP引入了3所當?shù)刂袑W(xué)的管道直飲水系統(tǒng)管理中,對保障師生飲水也起到了積極作用[26]。HACCP作為一種先進管理理念,在未來也可以引入我校的管道分質(zhì)供水系統(tǒng)衛(wèi)生安全管理中,進一步優(yōu)化監(jiān)管效能,提高飲水水質(zhì)和保障,為全校師生提供更好的生活飲水。