二次污染的风险包括:消毒副产物、大楼老龄化、水塔管理不完善、供水管老化及水管质量参差不齐等,接下来我们一一的跟大家一起来探讨。
氯在消毒作用的同时,与水中存在的微量有机物发生反应,生成三卤甲烷(THMs)和 卤乙酸(HAAs)及一些性质不明的消毒副产物,常规净化设施难以去除。
自来水三卤甲烷浓度过高的主要危害有:
三卤甲烷(trihalomethans,THMs)在自来水氯化消毒过程中,氯与水中的有机物所反应生成的主要挥发性卤代烃类化合物,包括氯仿、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷和溴仿,1974年Rook首次在饮用水中监测到。三卤甲烷具有致癌作用,对人体健康有重大威胁。在动物试验中证明具有致突变性和(或)致癌性,有的还有致畸性和(或)神经毒性作用,可引起肝、肾和肠道肿瘤。
自来水的生产工艺:
自来水处理的目的是使其水质达到《生活饮用水卫生标准》的要求,由于水源种类及其原水性质不同,其处理方法和工艺可能有所不同。一般自来水厂的常规处理工艺是采用“物理-化学作用”使浑水变清并去除致病菌,使水质达到饮用水水质标准。
由地表水制取自来水的一般加工过程如图所示。
(1)混凝絮凝:原水经取水泵房提升后,首先经过混凝工艺处理。自药剂(常见的有聚合氯化铝、硫酸铝、三氯化铁等)与水均匀混合起直到大颗粒絮凝体形成为止的整个过程称为混凝。混合过程要求在加药后通过水力、机械的剧烈搅拌,使药剂迅速均匀地散于水中。经混凝反应处理过的水通过道管流入沉淀池,进入净水第二阶段。
(2)沉淀处理:混凝阶段形成的絮状体依靠重力作用从水中分离出来的过程称为沉淀,这个过程在沉淀池中进行。水中的颗粒沉于池底,污泥不断堆积并浓缩,定期排出池外。
(3)过滤处理:过滤一般是指以石英砂等有空隙的粒状滤料层通过黏附作用截留水中悬浮颗粒,从而进一步除去水中细小悬浮杂质、有机物、细菌、病毒等,使水澄清的过程。
(4)滤后消毒:消毒并非把微生物全部消灭,只要求消灭致病微生物。虽然水经混凝、沉淀和过滤,可以除去大多数细菌和病毒,但消毒则起了保证水质达到饮用水细菌学指标,同时它使城市水管末梢保持一定余氯量,以控制细菌繁殖且预防污染。消毒过程中添加氯(液氯、二氧化氯),主要通过氯与水反应生成的次氯酸在细菌内部起氧化作用,破坏细菌的酶系统而使细菌死亡。消毒后的水由清水池经送水泵房提升达到一定的水压,在通过输、配水管网送给千家万户。
自来水厂输水环节的二次污染主要来自于自来水管网的污染。自来水出厂后流入地下供水管网,经过数小时至数十小时到达用户末端。近年来的研究表明,长达数千公里甚至上万公里的地下输配水管网就像一个巨型的反应器,在物理、化学与生物等多种作用下,饮用水质和输配水管材都会发生消毒剂衰减与消毒副产物生产,腐蚀与金属溶出、微生物生长等一系列复杂变化,从而产生潜在的水质风险。
当出厂水中的消毒剂(余氯)余量过低时,细菌可能在管道中孳生,造成水中致病菌的超标,容易引起相关疾病。另外管网设计不合理,末端管径过大,在用水低峰时管道内流速极低,甚至长期停滞也可能造成二次污染,水质较出厂时下降。
我国大城市的输配水管道多是20世纪五六十年代安装的,半个世纪的氧化和腐蚀,加之年久失修,管网渗漏高达20%以上,有的高达40%,二次污染严重。来自中国疾病预防控制中心对全国36个城市的调查研究显示:自来水出厂水经管网输送到用户,水质合格率下降可达20%左右。
贮存环节的二次污染
城市化的发展,高层建筑的二次供水走进了千家万户,但不容忽视的是二次供水的污染问题。配水系统中的水塔和高位水池,一般不设消毒设施,管理措施也很薄弱,是自来水二次污染最主要的安全隐患。
水箱管理不善:贮水设备长期不维修,不清扫消毒,势必水质会逐步恶化。凡是未定期消毒和清洗的水箱,其水质常规四项指标(余氯、浑浊度、细菌总数、总大肠杆菌)合格率明显下降。
水箱防腐层脱落:金属贮水设备一般都要涂刷内外防腐层,普通的防锈漆附着力差,一定时间后会脱落,金属壁失去保护作用后腐蚀,影响水质。
贮水时间过长:部分贮水设备容积过大,水在设备中停留时间过长也会影响水质。
对自来水不同贮存时间的水质变化情况进行相关检测,结果显示在水箱中贮存24小时后,余氯为零。总大肠杆菌数量明显增加。另外如果贮水设备的通气孔无防污染措施,盖板密封不严密等,都会造成较严重的污染。