二次污染的風險包括:消毒副產物、大樓老齡化、水塔管理不完善、供水管老化及水管質量參差不齊等,接下來我們一一的跟大家一起來探討。
氯在消毒作用的同時,與水中存在的微量有機物發生反應,生成三鹵甲烷(THMs)和 鹵乙酸(HAAs)及一些性質不明的消毒副產物,常規凈化設施難以去除。
自來水三鹵甲烷濃度過高的主要危害有:
三鹵甲烷(trihalomethans,THMs)在自來水氯化消毒過程中,氯與水中的有機物所反應生成的主要揮發性鹵代烴類化合物,包括氯仿、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷和溴仿,1974年Rook首次在飲用水中監測到。三鹵甲烷具有致癌作用,對人體健康有重大威脅。在動物試驗中證明具有致突變性和(或)致癌性,有的還有致畸性和(或)神經毒性作用,可引起肝、腎和腸道腫瘤。
自來水的生產工藝:
自來水處理的目的是使其水質達到《生活飲用水衛生標準》的要求,由于水源種類及其原水性質不同,其處理方法和工藝可能有所不同。一般自來水廠的常規處理工藝是采用“物理-化學作用”使渾水變清并去除致病菌,使水質達到飲用水水質標準。
由地表水制取自來水的一般加工過程如圖所示。
(1)混凝絮凝:原水經取水泵房提升后,首先經過混凝工藝處理。自藥劑(常見的有聚合氯化鋁、硫酸鋁、三氯化鐵等)與水均勻混合起直到大顆粒絮凝體形成為止的整個過程稱為混凝。混合過程要求在加藥后通過水力、機械的劇烈攪拌,使藥劑迅速均勻地散于水中。經混凝反應處理過的水通過道管流入沉淀池,進入凈水第二階段。
(2)沉淀處理:混凝階段形成的絮狀體依靠重力作用從水中分離出來的過程稱為沉淀,這個過程在沉淀池中進行。水中的顆粒沉于池底,污泥不斷堆積并濃縮,定期排出池外。
(3)過濾處理:過濾一般是指以石英砂等有空隙的粒狀濾料層通過黏附作用截留水中懸浮顆粒,從而進一步除去水中細小懸浮雜質、有機物、細菌、病毒等,使水澄清的過程。
(4)濾后消毒:消毒并非把微生物全部消滅,只要求消滅致病微生物。雖然水經混凝、沉淀和過濾,可以除去大多數細菌和病毒,但消毒則起了保證水質達到飲用水細菌學指標,同時它使城市水管末梢保持一定余氯量,以控制細菌繁殖且預防污染。消毒過程中添加氯(液氯、二氧化氯),主要通過氯與水反應生成的次氯酸在細菌內部起氧化作用,破壞細菌的酶系統而使細菌死亡。消毒后的水由清水池經送水泵房提升達到一定的水壓,在通過輸、配水管網送給千家萬戶。
自來水廠輸水環節的二次污染主要來自于自來水管網的污染。自來水出廠后流入地下供水管網,經過數小時至數十小時到達用戶末端。近年來的研究表明,長達數千公里甚至上萬公里的地下輸配水管網就像一個巨型的反應器,在物理、化學與生物等多種作用下,飲用水質和輸配水管材都會發生消毒劑衰減與消毒副產物生產,腐蝕與金屬溶出、微生物生長等一系列復雜變化,從而產生潛在的水質風險。
當出廠水中的消毒劑(余氯)余量過低時,細菌可能在管道中孳生,造成水中致病菌的超標,容易引起相關疾病。另外管網設計不合理,末端管徑過大,在用水低峰時管道內流速極低,甚至長期停滯也可能造成二次污染,水質較出廠時下降。
我國大城市的輸配水管道多是20世紀五六十年代安裝的,半個世紀的氧化和腐蝕,加之年久失修,管網滲漏高達20%以上,有的高達40%,二次污染嚴重。來自中國疾病預防控制中心對全國36個城市的調查研究顯示:自來水出廠水經管網輸送到用戶,水質合格率下降可達20%左右。
貯存環節的二次污染
城市化的發展,高層建筑的二次供水走進了千家萬戶,但不容忽視的是二次供水的污染問題。配水系統中的水塔和高位水池,一般不設消毒設施,管理措施也很薄弱,是自來水二次污染最主要的安全隱患。
水箱管理不善:貯水設備長期不維修,不清掃消毒,勢必水質會逐步惡化。凡是未定期消毒和清洗的水箱,其水質常規四項指標(余氯、渾濁度、細菌總數、總大腸桿菌)合格率明顯下降。
水箱防腐層脫落:金屬貯水設備一般都要涂刷內外防腐層,普通的防銹漆附著力差,一定時間后會脫落,金屬壁失去保護作用后腐蝕,影響水質。
貯水時間過長:部分貯水設備容積過大,水在設備中停留時間過長也會影響水質。
對自來水不同貯存時間的水質變化情況進行相關檢測,結果顯示在水箱中貯存24小時后,余氯為零。總大腸桿菌數量明顯增加。另外如果貯水設備的通氣孔無防污染措施,蓋板密封不嚴密等,都會造成較嚴重的污染。