陸志惠
(上海市供水調(diào)度監(jiān)測中心,上海 200002)
上海位于長江和太湖流域下游,飲用水水源主要來自長江和黃浦江。青草沙、陳行和東風(fēng)西沙水庫位于長江口,易受咸潮影響且存在季節(jié)性藻類和藻源性嗅味問題。金澤水庫位于太浦河,易受上游來水影響,存在有機(jī)物偏高、化學(xué)性嗅味等問題。基于《上海市城市總體規(guī)劃(2017—2035年)》對供水水質(zhì)提出了更高的要求和目標(biāo),并結(jié)合上海原水水質(zhì)特點(diǎn),為進(jìn)一步推動(dòng)上海供水水質(zhì)的提升和凈水工藝的升級(jí)改造,滿足市民對美好生活的追求,由上海市水務(wù)局、上海市衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)提出,上海市供水調(diào)度監(jiān)測中心負(fù)責(zé)并聯(lián)合上海市衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)監(jiān)督所等單位共同編制了上海市《生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(DB 31/T 1091—2018)[1](以下簡稱“上海地標(biāo)”),在2018年6月由上海市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布并于2018年10月起正式實(shí)施,是我國首部地方性飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
上海地標(biāo)以飲用水國標(biāo)指標(biāo)限值為基礎(chǔ),參考了國際組織和發(fā)達(dá)國家最新修訂標(biāo)準(zhǔn)限值,同時(shí)綜合考慮上海市供水運(yùn)行管理能力及原水水質(zhì)特征,廣泛征求了供水、衛(wèi)生、科研、設(shè)計(jì)、高校等單位的意見,最后形成與發(fā)達(dá)國家接軌,同時(shí)體現(xiàn)上海市供水水質(zhì)特征的標(biāo)準(zhǔn)限值。其中指標(biāo)考核的范圍第一次明確覆蓋到了二次供水,與市民的生活更加密切。
上海地標(biāo)由《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006)[2](以下簡稱“國標(biāo)”)的106項(xiàng)增至111項(xiàng),增加了5項(xiàng),修訂限值40項(xiàng)(表1)。
表1 上海地標(biāo)和國標(biāo)差異性對比
亞硝酸鹽能與可亞硝基化的化合物發(fā)生反應(yīng),形成N-亞硝基化合物,此類物質(zhì)中有許多化合物對人類有致癌作用[3],亞硝酸鹽氮也被國際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)列為2A類致癌物,被列入上海地標(biāo)常規(guī)指標(biāo)。黃浦江上游金澤水庫有銻污染的風(fēng)險(xiǎn),銻本底值較高,飲用水中有銻檢出,因此,將銻從非常規(guī)調(diào)整為常規(guī)指標(biāo)。三鹵甲烷為消毒副產(chǎn)物,有潛在致癌風(fēng)險(xiǎn),WHO建議飲用水中三鹵甲烷在可行的情況下盡可能保持低水平,將三鹵甲烷及3個(gè)分量調(diào)整為常規(guī)指標(biāo)。上海給水工藝為游離氯消毒,加氨后以化合氯出廠,需控制加氨量,將氨氮調(diào)整為常規(guī)指標(biāo)。
針對上海湖庫型原水特征以及季節(jié)性藻類引起的嗅味問題,在非常規(guī)項(xiàng)目中新增了2-MIB和土臭素2項(xiàng)指標(biāo);使用氯胺消毒時(shí)會(huì)出現(xiàn)烷基亞硝胺類副產(chǎn)物,其中主要是NDMA,將其增加為非常規(guī)指標(biāo);同時(shí)將水中有機(jī)物表征參數(shù)總有機(jī)碳,從國標(biāo)附錄A調(diào)整到非常規(guī)指標(biāo)。
乙酰甲胺磷、異丙隆在原水中有少量檢出,因此,新增為附錄A項(xiàng)目。HPC比國標(biāo)菌落總數(shù)更加靈敏,通過使用不同的培養(yǎng)基進(jìn)行檢測,是一種適合飲用水環(huán)境的細(xì)菌培養(yǎng)計(jì)數(shù)方法,適用于評(píng)價(jià)飲用水中細(xì)菌數(shù)量和優(yōu)化消毒工藝,因此,參照美國環(huán)境保護(hù)署(EPA)國家飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),新增為附錄A項(xiàng)目。
上海地標(biāo)的實(shí)施,規(guī)范了上海生活飲用水供水水質(zhì)指標(biāo)要求,統(tǒng)一了水質(zhì)檢測和水質(zhì)管理辦法,提升了從源頭到龍頭的精細(xì)化供水管理要求,以水質(zhì)和服務(wù)管理標(biāo)準(zhǔn)化為手段,促進(jìn)上海供水管理水平不斷提高,管理效能得到顯著提升。
2.1.1 政府部門加強(qiáng)監(jiān)管
自上海地標(biāo)發(fā)布以來,上海市供水行業(yè)通過編制行業(yè)規(guī)劃、發(fā)布管理文件等推動(dòng)了該標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,取得一定成效。2019年上海市水務(wù)局發(fā)布《上海市水務(wù)局關(guān)于貫徹實(shí)施<生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)>的通知》,要求本市供水行業(yè)做好上海地標(biāo)的落實(shí)執(zhí)行,改善飲用水水質(zhì),根據(jù)《上海市供水水質(zhì)管理細(xì)則》的要求,結(jié)合行業(yè)管理實(shí)際,就水質(zhì)檢測、能力建設(shè)、考核方式、實(shí)驗(yàn)室規(guī)范管理及水質(zhì)保障措施等相關(guān)工作進(jìn)行部署。要求供水企業(yè)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求調(diào)整原水、出廠水、管網(wǎng)水的檢測項(xiàng)目及頻次,增加2-MIB和土臭素的檢測等;完善考核方式,增加標(biāo)準(zhǔn)合格率統(tǒng)計(jì);落實(shí)保障措施,采用原水加氯加粉炭預(yù)處理、強(qiáng)化水廠消毒效果和消毒副產(chǎn)物控制、增加管網(wǎng)水亞硝酸鹽氮檢測、關(guān)注二次供水余氯穩(wěn)定等。上海市各供水企業(yè)均按照上海地標(biāo)的水質(zhì)指標(biāo)要求進(jìn)行制水,按照標(biāo)準(zhǔn)的管理考核要求進(jìn)行供水全流程管理,標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施行業(yè)覆蓋率達(dá)100%。
2.1.2 全過程精細(xì)化管理
上海地標(biāo)的頒布,深化了上海市高品質(zhì)飲用水內(nèi)涵,為高品質(zhì)飲用水建設(shè)與實(shí)施提供了水質(zhì)目標(biāo),同時(shí)推動(dòng)了上海供水行業(yè)建立多項(xiàng)水質(zhì)管理標(biāo)準(zhǔn),提升水質(zhì)內(nèi)控目標(biāo),推動(dòng)水質(zhì)全過程管控實(shí)踐,建立從源頭到龍頭的水質(zhì)全過程標(biāo)準(zhǔn)化管理體系。關(guān)于原水的標(biāo)準(zhǔn):《城投水務(wù)全流程高品質(zhì)飲用水水質(zhì)管理標(biāo)準(zhǔn)》《上海原水水質(zhì)管理準(zhǔn)則(企業(yè))》;關(guān)于制水的標(biāo)準(zhǔn):《上海生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施管理準(zhǔn)則(企業(yè))》、《高品質(zhì)飲用水水質(zhì)管理標(biāo)準(zhǔn)》、《飲用水中N-二甲基亞硝胺測定 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法》(DB 31/T 1215—2020)[4]、《凈水廠用煤質(zhì)顆?;钚蕴窟x擇、使用及更換技術(shù)規(guī)范》(DB 31/T 451—2021)[5];關(guān)于管網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn):《供水管網(wǎng)加氯技術(shù)指南》(T/SWSTA 0003—2020)[6]。隨著一系列基于上海地標(biāo)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的水質(zhì)管理標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的出臺(tái),加強(qiáng)了各環(huán)節(jié)的管控,嚴(yán)格落實(shí)了各項(xiàng)指標(biāo)的考核,保障了供水水質(zhì)滿足上海地標(biāo)要求。
2.1.3 水廠深度處理改造工程加速
為保障龍頭水穩(wěn)定達(dá)到上海地標(biāo)要求,落實(shí)城市總體規(guī)劃,上海水廠在現(xiàn)有常規(guī)工藝基礎(chǔ)上增加臭氧-生物活性炭等深度處理工藝(圖1),改善口感,提高自來水中微量污染物去除效果。2017年底,上海水廠深度處理率僅為37.7%。上海地標(biāo)的實(shí)施,加速推動(dòng)了上海水廠全面深度處理改造的實(shí)施。截至2021年底,上海水廠深度處理率已達(dá)71%,計(jì)劃2025年達(dá)到90%以上,水處理效能和出廠水水質(zhì)大大提升。
圖1 某深度處理水廠制水工藝流程圖
2.1.4 水質(zhì)提升
自上海地標(biāo)實(shí)施以來,通過新工藝、新技術(shù)的運(yùn)用,同時(shí)加強(qiáng)科研和技術(shù)創(chuàng)新,供水水質(zhì)得到較大幅度的提升。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
(1)水質(zhì)合格率
截至2021年底,按照國標(biāo)統(tǒng)計(jì),本市中心城區(qū)水質(zhì)綜合合格率提升至99.87%,較2018年上升了0.22%;嗅味合格率提升至99.15%,較2018年上升了1.86%(圖2)。
(2)渾濁度和余氯
截至2021年底,本市中心城區(qū)出廠水和管網(wǎng)水平均渾濁度基本控制在(0.10±0.02)NTU,遠(yuǎn)低于限值(0.5 NTU);出廠水余氯平均質(zhì)量濃度為1.03 mg/L,管網(wǎng)水余氯平均質(zhì)量濃度為0.74 mg/L,分別較2018年降低了3.74%和13.95%(圖3)。在確保消毒效果的基礎(chǔ)上,大幅度降低了余氯含量,大大提升了居民用水口感。
圖3 2018年—2021年中心城區(qū)出廠水和管網(wǎng)水渾濁度和余氯指標(biāo)
(3)三鹵甲烷
截至2021年底,本市中心城區(qū)出廠水平均三鹵甲烷總量(三氯甲烷、一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷、三溴甲烷的總和)為0.19,較2018年降低了26.92%(圖4)。三鹵甲烷是非常重要的消毒副產(chǎn)物指標(biāo),具有潛在的致癌風(fēng)險(xiǎn)。該指標(biāo)的逐年遞減,表示水廠消毒副產(chǎn)物控制越來越好,出廠水水質(zhì)得到進(jìn)一步提升,居民用水口感顯著增強(qiáng)。
圖4 2018年—2021年中心城區(qū)出廠水三鹵甲烷總量
(4)CODMn
截至2021年底,本市中心城區(qū)水廠水、管網(wǎng)水的CODMn平均質(zhì)量濃度均為1.3 mg/L,分別較2018年下降了13.33%和7.14%(圖5)。該指標(biāo)的逐年遞減,表示通過水廠工藝的改進(jìn)和提升,出廠水和管網(wǎng)水中的有機(jī)物含量越來越少,供水水質(zhì)得到提升。
圖5 2018年—2021年中心城區(qū)出廠水、管網(wǎng)水平均CODMn
(5)“三來”水質(zhì)問題
所謂“三來”,是指市民通過來電、來信、來函方式對所遇到的水質(zhì)問題進(jìn)行投訴。2021年本市中心城區(qū)“三來”水質(zhì)問題共4 155起,較2018年下降了20.84%(圖6),主要為水黃、水渾、異味、紅蟲、夾氣、黃沙等問題。這些問題主要是供水設(shè)施設(shè)備和供水管網(wǎng)老舊、管網(wǎng)沖洗操作不規(guī)范以及二次供水管理不到位等原因引起的,上海地標(biāo)的實(shí)施不斷推動(dòng)供水企業(yè)開展管網(wǎng)改造工程和二次供水小區(qū)接管工作,據(jù)統(tǒng)計(jì),2019年—2021年全市共完成老舊管網(wǎng)改造長度約為1 800 km,二次供水接管小區(qū)共7 500個(gè),接管面積達(dá)2.2億m3。隨著管網(wǎng)改造工程的實(shí)施和二次供水接管的力度加強(qiáng),同時(shí)進(jìn)一步規(guī)范管網(wǎng)和二次供水設(shè)施設(shè)備清洗操作規(guī)程,供水全過程末端的精細(xì)化管理得到了顯著提升,居民關(guān)于這些問題的投訴也逐年遞減,表示供水水質(zhì)逐步提升,居民滿意度逐年增強(qiáng)。
圖6 2018年—2021年中心城區(qū)“三來”水質(zhì)問題投訴總量
上海地標(biāo)對上海市供水企業(yè)提出了全面提升城市供水水質(zhì)、牢固水質(zhì)保障體系、打造生態(tài)宜居城市、建立卓越全球城市以及滿足人民群眾對美好生活需求的更高要求。在水廠深度處理改造和供水全流程精細(xì)化管理的基礎(chǔ)上,上海供水水質(zhì)明顯提高,飲用水嗅味和口感顯著改善,為飲用水直飲創(chuàng)造了條件,市民對飲用水的滿意度和獲得感得到提升。為滿足上海地標(biāo)要求,對水廠處理能力提出了更高的要求,水源水質(zhì)也得到進(jìn)一步保障和提升,同時(shí)推動(dòng)了水源的治理、保護(hù)和修復(fù),對于水生生態(tài)的持續(xù)改善、加快生態(tài)文明建設(shè)、實(shí)現(xiàn)美麗中國目標(biāo)具有積極意義。
為評(píng)估上海地標(biāo)的實(shí)施情況,2021年11月標(biāo)準(zhǔn)編制組委托國內(nèi)知名的《凈水技術(shù)》雜志社通過公眾號(hào)發(fā)布問卷調(diào)查[7],涵蓋標(biāo)準(zhǔn)知曉、宣貫、與行業(yè)法律法規(guī)的符合性、對行業(yè)發(fā)展的作用等要素,共收到問卷回復(fù)共11 367份,調(diào)查問卷及結(jié)果如表2所示。
表2 上海地標(biāo)實(shí)施評(píng)估調(diào)查問卷及結(jié)果
本次問卷調(diào)查結(jié)果表明,上海地標(biāo)在行業(yè)內(nèi)具有較高的知曉率,宣貫實(shí)施效果較高,與行業(yè)其他標(biāo)準(zhǔn)、法律法規(guī)比較符合,有利于個(gè)人工作開展和行業(yè)發(fā)展。從側(cè)面反映出上海地標(biāo)的實(shí)施得到了廣大群眾的支持,順應(yīng)民意,滿足了百姓對更優(yōu)質(zhì)飲用水的需求和對美好生活的向往。
上海地標(biāo)作為全國第一部地方水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),其發(fā)布與實(shí)施對于提升上海市凈水工藝能力、促進(jìn)上海市供水水質(zhì)管理水平、引領(lǐng)全國供水行業(yè)地方水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)研究和編制方面發(fā)揮了重要作用。截至2021年底,江蘇、張家口、深圳、蘇州、??诘鹊叵嗬^出臺(tái)了地方水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(表3)[8-12],其中深圳和蘇州的標(biāo)準(zhǔn)引用了上海地標(biāo)作為參考文獻(xiàn)。業(yè)內(nèi)很多文獻(xiàn)[13-17]也引用了該標(biāo)準(zhǔn)。另外,《中國(上海)自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)臨港新片區(qū)高品質(zhì)飲用水入戶工程技術(shù)規(guī)程》[18]也將上海地標(biāo)作為水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
表3 上海地標(biāo)與其他城市地標(biāo)差異性對比
3.1.1 上海地標(biāo)與其他城市地標(biāo)比對情況
通過比較分析,上海地標(biāo)與張家口、深圳、蘇州、??诘闹饕町惾绫?所示。
3.1.2 上海地標(biāo)與新國標(biāo)比對情況
經(jīng)過數(shù)年討論和征求意見,新版《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2022)[19](以下簡稱“新國標(biāo)”)于2022年3月15日正式發(fā)布,自2023年4月1日起實(shí)施。新國標(biāo)在微生物安全、消毒副產(chǎn)物指標(biāo)控制、提高嗅味和感官體驗(yàn)等方向做了提升,上海地標(biāo)和新國標(biāo)總體上具有較好的符合性和協(xié)調(diào)性,但是,2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)也略有差異(表4)。
表4 新國標(biāo)和上海地標(biāo)差異性對比
3.2.1 指標(biāo)
(1)大腸埃希氏菌比耐熱大腸菌群具有更強(qiáng)的指示性,因此,新國標(biāo)中將耐熱大腸菌群從常規(guī)指標(biāo)中刪除,建議上海地標(biāo)修訂時(shí)也可將其刪除;目前,甲醛在水中檢出率極低,新國標(biāo)中將其從常規(guī)指標(biāo)調(diào)整至附錄A,建議上海地標(biāo)修訂時(shí)也可將其調(diào)整到附錄A,并保留目前的限值(0.45 mg/L)(新國標(biāo)限值為0.9 mg/L)。
(2)一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷、二氯乙酸、三氯乙酸4項(xiàng)指標(biāo)均是氯化消毒的副產(chǎn)物,目前檢出率超過60%,新國標(biāo)在消毒副產(chǎn)物控制和提高感官體驗(yàn)上做了提升,將這4項(xiàng)指標(biāo)從非常規(guī)指標(biāo)調(diào)整至常規(guī)指標(biāo)。鑒于上海地標(biāo)原本已將一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷2項(xiàng)指標(biāo)列為常規(guī)指標(biāo),建議修訂時(shí)將二氯乙酸、三氯乙酸2項(xiàng)指標(biāo)也從非常規(guī)指標(biāo)調(diào)整至常規(guī)指標(biāo)。
(3)氯化氰、1,1,1-三氯乙烷、三氯乙醛、六六六(總量)、對硫磷、甲基對硫磷、林丹、滴滴涕、乙苯、1,2-二氯苯、硫化物11項(xiàng)指標(biāo)中,大部分指標(biāo)為農(nóng)藥和殺蟲劑,并在多年前已禁用,這些指標(biāo)檢出率也極低,建議上海地標(biāo)修訂時(shí)參考新國標(biāo)將這11項(xiàng)指標(biāo)從非常規(guī)指標(biāo)調(diào)整至附錄A。
(4)高氯酸鹽、乙草胺2項(xiàng)指標(biāo)是新國標(biāo)新增非常規(guī)指標(biāo),建議上海地標(biāo)修訂時(shí)也將其添加。
(5)目前,硒在飲用水中質(zhì)量濃度常年少于10 μg/L,建議上海地標(biāo)修訂時(shí)參考新國標(biāo)將其從常規(guī)指標(biāo)調(diào)整至非常規(guī)指標(biāo);四氯化碳已很少使用并被限制生產(chǎn),很多用途已被二氯甲烷等所替代,建議上海地標(biāo)修訂時(shí)參考新國標(biāo)將其從常規(guī)指標(biāo)調(diào)整至非常規(guī)指標(biāo)。
(6)銻、亞硝酸鹽、揮發(fā)酚類(以苯酚計(jì))、陰離子合成洗滌劑、NDMA和總有機(jī)碳6項(xiàng)指標(biāo),因考慮到上海原水水質(zhì)和供水工藝特點(diǎn),建議修訂時(shí)不作出調(diào)整,保留原先設(shè)定。
3.2.2 限值
對2017年—2021年中心城區(qū)出廠水典型水質(zhì)指標(biāo)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果如表5所示。
表5 2017年—2021年典型水質(zhì)指標(biāo)檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
由表5可知,除了鋁、氨(以N計(jì))、CODMn、三鹵甲烷(總量)4項(xiàng)指標(biāo)常規(guī)在部分水廠的合格率還未達(dá)到99%外,其余指標(biāo)均達(dá)到了較高的合格率。研究表明[20],由于水廠嚴(yán)格控制了出廠水的pH、余氯和渾濁度等指標(biāo),管網(wǎng)水及二次供水中包括金屬、生化、理化以及消毒副產(chǎn)物等指標(biāo)不會(huì)有太大異常,都將在合理范圍內(nèi)浮動(dòng)。因此,根據(jù)擬調(diào)整的出廠水水質(zhì)指標(biāo)限值,建議上海地標(biāo)修訂時(shí)對下列指標(biāo)限值進(jìn)行提標(biāo)。
(1)建議將菌落總數(shù)限值從50 CFU/mL修改為20 CFU/mL。(2)建議將色度限值從10度修改為5度。(3)建議將渾濁度限值從0.5 NTU修改為0.15 NTU。(4)建議將pH限值從6.5~8.5修改為7~8.5。(5)建議將氯化物限值從250 mg/L修改為150 mg/L。(6)建議將溴酸鹽(使用臭氧時(shí))限值從0.005 mg/L修改為0.004 mg/L。(7)建議將總氯(一氯胺)限值從0.5~2.0 mg/L修改為0.7~1.3 mg/L。
(1)上海地標(biāo)自頒布實(shí)施以來,總體實(shí)施情況良好,執(zhí)行到位,凸顯成效,取得了較好的社會(huì)和生態(tài)效益。
(2)上海地標(biāo)的實(shí)施,提升了供水全流程精細(xì)化管理水平,推動(dòng)了全市水廠深度處理改造進(jìn)程,優(yōu)化了水廠制水工藝,供水水質(zhì)得到了顯著的提升,特別在消毒副產(chǎn)物和余氯等嗅味指標(biāo)上有了明顯改善,大大提升了居民用水滿意度。
(3)上海地標(biāo)經(jīng)過3年多的實(shí)施,部分指標(biāo)限值可能已無法滿足日益變化的新形勢。鑒于新國標(biāo)對水質(zhì)指標(biāo)分類、指標(biāo)限值、管理要求等都做出部分修訂以及其他城市的水質(zhì)地標(biāo)在部分指標(biāo)限值上嚴(yán)于上海地標(biāo),結(jié)合國標(biāo)的指標(biāo)修訂和上海供水特點(diǎn),建議對上海市飲用水地方標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行修訂,對菌落總數(shù)、色度、渾濁度、pH、氯化物、溴酸鹽(使用臭氧時(shí))及總氯(一氯胺)等指標(biāo)限值進(jìn)行修訂,嚴(yán)于新國標(biāo)限值。在遵循國標(biāo)的基礎(chǔ)上追求更優(yōu)水質(zhì),提升飲用水口感,達(dá)到高品質(zhì)飲用水的目標(biāo),保持上海地標(biāo)的先進(jìn)性。