劉沛友 趙文晉 石越輝 燕蛟 黃生平
(畢節(jié)市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站 貴州畢節(jié) 551700)
新型冠狀病毒感染肺炎疫情發(fā)生以來(lái),逐漸在全國(guó)蔓延,大量感染病人被送往醫(yī)院集中隔離治療, 因此存在病毒通過(guò)醫(yī)療廢物、廢水傳播擴(kuò)散的風(fēng)險(xiǎn)。 為消除風(fēng)險(xiǎn),醫(yī)療廢物必須嚴(yán)格規(guī)范處理,醫(yī)療廢水必須加強(qiáng)消毒,而廢水消毒將使用大量含氯消毒劑,從而產(chǎn)生過(guò)剩的余氯。 一方面,游離氯可使含酚的水產(chǎn)生氯酚, 還可以生成有機(jī)氯化合物, 對(duì)人體非常有害;另一方面,游離氯會(huì)對(duì)某些水生生物產(chǎn)生有害作用[1]。 可見(jiàn),游離氯一旦隨著地表徑流遷移到飲用水水源,可能造成水體污染和水質(zhì)中毒。 針對(duì)疫情期間醫(yī)院的特殊排污情況和保證飲用水安全,選取10 個(gè)水庫(kù)型和4 個(gè)河流型(地下河)城市集中式飲用水水源作為監(jiān)測(cè)與評(píng)估對(duì)象,進(jìn)行游離氯監(jiān)測(cè)。 分析游離氯污染現(xiàn)狀、 污染變化趨勢(shì)和風(fēng)險(xiǎn)、 評(píng)估其使用安全性,為疫情期間保護(hù)飲用水安全提供科學(xué)依據(jù)。
采用現(xiàn)場(chǎng)踏勘和資料收集法進(jìn)行環(huán)境調(diào)查。 調(diào)查評(píng)估的飲用水源基本上位于城市郊區(qū),服務(wù)人口眾多,以水庫(kù)型和地下河流型為主,周邊地帶屬于典型的喀斯特地形風(fēng)貌。 水庫(kù)型飲用水源的水量主要靠降雨形成的地表徑流補(bǔ)給,河流型(地下河) 飲用水源的水量靠降雨形成的地表徑流和部分地下水補(bǔ)給,因此,水質(zhì)容易受到上游水量補(bǔ)給區(qū)污染源的影響。 調(diào)查的14 個(gè)城市集中式飲用水水源均已劃有一級(jí)、二級(jí)保護(hù)區(qū)和準(zhǔn)保護(hù)區(qū),已經(jīng)采取較為嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)措施。 水源編號(hào)按照《集中式飲用水水源編碼規(guī)范》[2]規(guī)定,將水庫(kù)型編為R,河流型編為S,調(diào)查情況見(jiàn)表1。
哈西DR 300 型便攜式游離氯分析儀;N,N-二乙基-對(duì)苯二胺鹽(DPD);計(jì)時(shí)器;采樣瓶[3]。
疫情期間,14 個(gè)城市集中式飲用水水質(zhì)游離氯每周監(jiān)測(cè)1 次,連續(xù)監(jiān)測(cè)5 周[4-5],結(jié)果見(jiàn)表2。
表1 城市集中式飲用水源環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查表
表2 游離氯監(jiān)測(cè)結(jié)果表 單位:mg/L
污染指數(shù)法指對(duì)照監(jiān)測(cè)項(xiàng)目所在地的背景值或?qū)φ罩担瑢?duì)水污染現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)[6]。 計(jì)算如式(1):
式中:Pi為污染指數(shù);Ci為水質(zhì)參數(shù)i 的監(jiān)測(cè)濃度值;Si為水質(zhì)參數(shù)i 的對(duì)照濃度值。
當(dāng)污染指數(shù)大于1 時(shí),表明該水質(zhì)因子已受到污染,指數(shù)越大,污染越嚴(yán)重。
選取疫情早期醫(yī)療機(jī)構(gòu)還處于常規(guī)排放的第1 周監(jiān)測(cè)結(jié)果為對(duì)照濃度值Si, 計(jì)算出各飲用水水質(zhì)的游離氯污染指數(shù),見(jiàn)表3。
表3 游離氯污染指數(shù)表
用Daniel 趨勢(shì)檢驗(yàn), 衡量環(huán)境污染變化趨勢(shì)在統(tǒng)計(jì)上有無(wú)顯著性。 Daniel 趨勢(shì)檢驗(yàn)使用spearman 秩相關(guān)系數(shù)法[7]。 秩相關(guān)系數(shù)計(jì)算如式(2):
式中:di為變量Xi與Yi的差值;Xi為周期I 到周期N 按濃度值從小到大排列的序號(hào);Yi為按時(shí)間排列的序號(hào)。
將秩相關(guān)系數(shù)rs的絕對(duì)值同spearman 秩相關(guān)系數(shù)統(tǒng)計(jì)表(見(jiàn)表4)中的臨界值Wp進(jìn)行比較。
(1)當(dāng)|rs|>W(wǎng)p則表明變化趨勢(shì)有顯著意義:
如果rs是負(fù)值, 則表明在評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)有關(guān)統(tǒng)計(jì)量指標(biāo)變化呈下降趨勢(shì)或好轉(zhuǎn)趨勢(shì);
如果rs為正值, 則表明在評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)有關(guān)統(tǒng)計(jì)量指標(biāo)變化呈上升趨勢(shì)或加重趨勢(shì);
(2)當(dāng)|rs|≤Wp則表明變化趨勢(shì)沒(méi)有顯著意義:說(shuō)明在評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)水質(zhì)變化穩(wěn)定或平穩(wěn)。
表4 秩相關(guān)系數(shù)rs 的臨界值Wp
依據(jù)Daniel 趨勢(shì)檢驗(yàn), 使用spearman 秩相關(guān)系數(shù)法計(jì)算出各飲用水水質(zhì)游離氯的秩相關(guān)系數(shù),結(jié)果見(jiàn)表5。
標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)法指對(duì)照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)限值, 對(duì)水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)[8-9]。 隨著濃度增加而水質(zhì)變差的水質(zhì)因子計(jì)算如式(3):
式 中:Si,j為 水 質(zhì) 因 子i 在j 點(diǎn) 的 標(biāo) 準(zhǔn) 指 數(shù);Ci,j為 評(píng) 價(jià) 因 子i 在j 點(diǎn)的實(shí)測(cè)濃度值;Cs,j為評(píng)價(jià)因子的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)限值。
水質(zhì)因子的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)大于1,表明該水質(zhì)因子超過(guò)了規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),已經(jīng)不滿足使用要求。
游離氯評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參照中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站和中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心發(fā)布的 《新型冠狀病毒肺炎疫情防控余氯現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)指導(dǎo)意見(jiàn)》[10]規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)限值0.5 mg/L,14 個(gè)飲用水水質(zhì)游離氯的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)見(jiàn)表6。
表5 游離氯秩相關(guān)系數(shù)表
表6 游離氯標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)表
疫情期間,14 個(gè)城市集中式飲用水水質(zhì)中游離氯的平均濃度值在0.03 mg/L~0.11 mg/L 之間,屬于低濃度水平。采用污染指數(shù)法對(duì)14 個(gè)城市集中式飲用水水質(zhì)污染現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià),其污染指數(shù)在0.6~1.0 之間,均小于或等于1,未受到污染。 說(shuō)明在疫情期間,無(wú)論是水庫(kù)型還是河流型(地下河)飲用水水源, 醫(yī)療機(jī)構(gòu)加大廢水消毒處理而排放的大量余氯均未對(duì)其造成污染。
應(yīng)用spearman 秩相關(guān)系法對(duì)14 個(gè)城市集中式飲用水水質(zhì)游離氯進(jìn)行污染變化趨勢(shì)分析,其秩相關(guān)系數(shù)(rs)絕對(duì)值均小于或等于臨界值Wp(單側(cè)檢驗(yàn),顯著水平為0.05),其中10個(gè)水庫(kù)型飲用水中游離氯污染的秩相關(guān)系數(shù) (rs) 絕對(duì)值在0.500~0.900 之間;4 個(gè)河流型(地下河)飲用水中游離氯污染的秩相關(guān)系數(shù)(rs)絕對(duì)值在0.500~0.800 之間。 表明在連續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)的5 個(gè)周期內(nèi),14 個(gè)飲用水水質(zhì)中游離氯的污染趨勢(shì)變化平穩(wěn)。
14 個(gè)城市集中式飲用水水質(zhì)游離氯的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)在0.1~0.2 之間, 均小于1, 說(shuō)明飲用水水源地水質(zhì)還能滿足使用要求,處于安全狀態(tài)。
(1)無(wú)論是水庫(kù)型飲用水,還是河流型(地下河)飲用水,新型冠狀病毒疫情期間, 醫(yī)療機(jī)構(gòu)加大廢水消毒處理而排放的大量余氯未對(duì)飲用水水源地水質(zhì)造成直接影響和污染。
(2)疫情期間,飲用水中游離氯的污染趨勢(shì)變化平穩(wěn),14個(gè)集中式飲用水水源地水質(zhì)仍能滿足使用標(biāo)準(zhǔn), 處于安全無(wú)風(fēng)險(xiǎn)的狀態(tài)。
(1)加強(qiáng)排污源頭管控。 醫(yī)療機(jī)構(gòu)污水處理站在保證接觸池出口總余氯含量大于6.5 mg/L(接觸時(shí)間≥1.5 h)[11-12]的情況下,盡量控制含氯消毒劑的使用量。
(2)強(qiáng)化轉(zhuǎn)移路徑監(jiān)管。 增加余氯處理池的處理時(shí)間,以消減過(guò)剩余氯量;加強(qiáng)監(jiān)督管理,將處理后的廢水輸向城市生活污水處理廠進(jìn)行二次處理,嚴(yán)禁直排。 同時(shí),需加強(qiáng)對(duì)城市生活污水處理廠的監(jiān)督,保證其水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放。
(3)增加水源點(diǎn)測(cè)查頻率。 提高游離氯監(jiān)測(cè)頻率和飲用水源巡查頻次,要保證水質(zhì)游離氯含量基本不升高、不超標(biāo)。 重點(diǎn)巡查水體色、味感觀和水生生物等變化情況。