日益频发的地震、洪水、干旱、台风等自然灾害及环境污染事故造成的饮用水污染事件对饮水安全造成巨大威胁,需要在短时间内对饮用水水质进行评估,以保障人民群众的饮水安全。我国《生活饮用水卫生标准》(GB 5749 -2006)[1]共106项指标,指标的限值制定依据为终身饮用不对健康产生危害,指标全部检测耗时较长,在缺少人员设备情况下难以实现。在应急条件下,水质评估的出发点是短期内饮用对人体健康不会造成急性或亚急性危害,从这个角度出发,开展现场水质卫生学检查,选择部分敏感指标进行监测,对饮用水水质开展快速评估,满足应急条件下的供水需求、是开展饮用水卫生应急工作的必须步骤。
1 准备工作组建评估小组(包括环境卫生、实验室检验、给排水工程等专业人员),准备现场(实验室)检测设备。
收集目标地区供水基础资料,包括水源类型、水处理方法、消毒方式等,有条件的情况下取得供水管网的平面图。
收集目标地区既往水质数据,并进行汇总和分析,找出该地区特征性污染物列为评估重点。
2 现场水质卫生学调查现场水质卫生学调查及评估主要是围绕水质安全的四个环节展开:水源—水处理—输配水—用户,对每个主要环节可能影响的因素展开调查。对于不同类型的供水设施,调查的重点各不相同,通过设计调查对危害因素发生的可能性和严重性进行评分,从而定量地对供水风险进行评估,风险等级有低、中、高、非常高四个等级。表 1列出部分风险因素,具体调查方法可参考世界卫生组织(world health organization,WHO)推荐的水质安全计划(WSPs)[2]。
供水环节 | 危害因素 |
水源 | 未建立水源保护区,未按要求进行水源防护 |
气候和季节致水质改变 | |
无备用水源 | |
水源周边工农业污染 | |
水处理 | 清水池容积不达标 |
消毒副产物增加 | |
滤池不定期清洗 | |
输配水 | 新管道使用前未清洗 |
间歇性供水 | |
管网渗漏 | |
管材管件未取得卫生许可 | |
其他 | 无检验专业人员或人员未经培训 |
实验室自检能力不达标 |
3 水质检测指标
应急条件下水质的卫生学要求及原则有:保证短期内饮水安全;饮用水要经过消毒处理,不得含有病原微生物;在短期内水中化学物质不得对人体产生急性和亚急性危害;水的感官性状良好。从饮水安全的角度来说,水质指标根据重要性大小可分为微生物及相关指标、化学性指标、感官性状及一般理化指标,最后是放射性指标[3]。根据以上原则和分类选择快速评估的水质指标见表 2。
种类 | 指标 |
微生物及相关指标 | 大肠埃希菌(或耐热大肠杆菌) pH、浑浊度、消毒剂余量 |
毒理学指标 | 氰化物、硝酸盐、氟化物、砷 |
感官性状及相关指标 | 色度、臭和味、铁、锰 |
注:a本表所列指标为应急情况下最基本的水质评估指标,在条件允许情况时应扩大评估范围,直至符合生活饮用水卫生标准要求 |
3.1 微生物指标
微生物污染是水质安全评估首要考虑的问题,在应急情况下更是如此。微生物风险最大的来源是人畜粪便的污染,主要是通过检测粪便污染指示菌来反映微生物污染状况,因此将大肠埃希菌(或耐热大肠菌群)列为主要评估指标,此外pH、浑浊度、游离性余氯作为微生物污染的相关指标也纳入其中。
3.1.1 大肠埃希菌(或耐热大肠菌群)大肠埃希菌是粪便污染最有意义的指示菌,若水样中检出大肠埃希菌,说明水体可能已受到粪便污染,存在爆发肠道传染病的可能性,必须采取相应措施。耐热大肠菌群因为检测方法操作简便,在应急条件下也可取代大肠埃希菌作为粪便污染的指示菌,但大肠埃希菌代表性更好[4]。
3.1.2 pHWHO没有提出pH的基于健康的准则值,pH过高会影响消毒剂的消毒效果,在发生突发水污染事件时有可能会使用大型反渗透水质处理器临时供水导致pH降低,在应急条件下测定pH能够帮助我们对消毒效果进行辅助判断,当pH出现大幅波动时,应及时排查原因。
3.1.3 浑浊度浑浊度是重要的综合性指标,浑浊度高的水会促使微生物生长,干扰水中细菌和病毒的检测,影响消毒效果,美国《国家饮用水卫生标准》[5]将其列入微生物指标。《生活饮用水卫生标准》(GB 5749 -2006)[1]规定小型集中式供水和分散式供水浑浊度限值为3 NTU,水源与净水条件限制时为5 NTU。De Veer[6]认为在应急状态下,浑浊度可放宽至10~15 NTU。
3.1.4 游离性余氯在应急条件下,为防范传染病爆发,饮用水的余氯量可适当提高。美国环保部(USEPA)认为在应急条件下,余氯量可提高到 > 0.7 mg/L,我国《干旱地区生活饮用水处理与消毒技术指南》中规定:“接引自来水的余氯量不低于0.5 mg/L,且终端余氯以不低于0.1~0.2 mg/L为宜”。需要注意的是,余氯含量过高时,会产生异味,影响水的感官性状。
3.2 毒理学指标文中所列毒理学指标中氰化物、硝酸盐中毒可引起严重的急性损害。而氟化物、砷作为天然存在的化学物质虽一般不引起急性损害,但由于对健康危害加大,也列入其中。
3.2.1 氰化物氰化物主要来自工业废水,有剧毒,作用于某些呼吸酶,引起组织内窒息。WHO《饮用水水质准则(第4版)》[7]中氰化物的限值为0.07 mg/L,美国《国家饮用水卫生标准》[5]中氰化物最大污染物浓度(MCL)为0.2 mg/L。
3.2.2 硝酸盐硝酸盐在水中经常被检出,含量过高可引起人工喂养婴儿的变性血红蛋白血症,《生活饮用水卫生标准》(GB 5749 -2006)[1]规定在特殊情况下(在某些地区,地下水中硝酸盐含量高),允许限值为20 mg/L,小型集中式供水和分散式供水硝酸盐(以N计)指标限值为20 mg/L;WHO《饮用水水质准则(第4版)》[7]中硝酸盐的限值为50 mg/L(以硝酸盐和亚硝酸盐计)。WHO资料中所述浓度是以硝酸盐和亚硝酸盐计算,因为他们在起作用时以硝酸盐和亚硝酸盐的离子,而不是以氮的化合物计算。
3.2.3 氟化物WHO《饮用水水质准则(第4版)》[7]中氟化物的限值为1.5 mg/L;美国《国家饮用水卫生标准》[5]中氟化物限值为4 mg/L。欧盟《饮用水指令》[8]中氟化物的限值为1.5 mg/L;《生活饮用水卫生标准》(GB 5749 -2006)[1]规定小型集中式供水因条件限制,饮水中氟化物可按1.2 mg/L要求。总的来说,WHO、美国和其他一些国家的饮水中氟化物限值比我国高得多。
3.2.4 砷砷是少数几种会通过饮用水使人致癌的物质之一,《生活饮用水卫生标准》 (GB 5749 -2006)[1]小型水厂和分散式供水砷的限值为0.05 mg/L。美国《国家饮用水卫生标准》[5]中最大污染物浓度(MCL)为0.05 mg/L;欧盟、英国、法国饮用水标准中砷的限值均为0.05 mg/L。
3.3 感官性状及相关指标 3.3.1 色度WHO没有建议饮用水色度的基于健康的准则值,高色度会有较为明显的颜色,可能意味着水中某物质过高,会影响居民对水的接受程度而拒绝饮用,因此当饮用水出现显著颜色时,应该对颜色来源调查清楚。
3.3.2 臭和味饮用水中的臭和味可能来源于化学物质或微生物的污染以及水处理过程或管网系统中某些物质的释出,当水的臭和味出现突然或明显改变时,可能是潜在有害物质存在的信号,必须予以查明,并采取措施加以纠正。
3.3.3 肉眼可见物饮用水中不得含有肉眼可见物,即使在应急条件下,也应采取措施去除肉眼可见物。当水中含有肉眼可见物,水质污染风险会增大,同时会使饮用者感到嫌恶和不安全而拒绝饮用。
3.3.4 铁、锰饮用水中铁、锰含量升高主要影响水的色度,也可能会产生异臭、异味使饮用水感到不适而拒绝饮用。
3.4 放射性指标在没有发生核泄漏、爆炸等放射性突发污染事件时,不用检测放射性指标,我国多年城乡饮用水监测结果显示,基本未发现放射性指标超标现象。当明确发生核泄漏、爆炸等放射性突发污染事件影响供水水质时,应按照《生活饮用水卫生标准》(GB 5749 -2006)[1]的规定进行放射性指标的检测和评价。
3.5 关于指标限值WHO《饮用水水质准则(第4版)》[7]第6章提出:在特殊情况下,执行饮用水水质准则和国家饮用水水质标准应该有灵活性,要从短期和长期的健康危险性和健康效益考虑,而不应从卫生方面对供水做出过分的严格限制,因为这反而会导致疾病传播的总体危险性增加。USEPA《突发事件应急供水规划》(planning for an emergency drinking water supply,2011) 水质目标中规定:在发生灾难时不必强求完全遵循美国国家饮用水标准,某些情况下应更加灵活,对于短期暴露(30、60、90 d)更应该强调污染物符合急性暴露的标准[9]。我国《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)[1]中指出:当发生影响水质的突发性公共事件时,经市级以上人民政府批准,感官性状和一般化学指标可以适当放宽[1]。应当注意的是,在应急条件下,对于微生物控制指标不宜放宽,其中游离性余氯值还要提高,在实际工作中只要对饮用水进行规范消毒,可以满足标准限值要求。而对于其他短期内不会对健康产生急性或亚急性影响的指标,可以考虑适当放宽。当应急状况得到改善,客观条件允许的情况下,还应按照我国《生活饮用水卫生标准》(GB 5749 -2006)[1]的要求对水质进行全面评价。
4 讨论在应急条件下开展饮用水卫生应急保障工作,既要避免水质对人体健康影响,又要满足人民群众的饮水需求,在水质安全和供水需求之间寻求平衡。在2013年四川省芦山县4 ·20地震卫生救援行动中,江苏救援队第一时间赶赴现场开展水质卫生学调查,对饮水安全危害因素进行快速评估。在深入分析了当地水质背景资料的基础上,提出了将pH、浑浊度、余氯、砷、氰化物等12项水质指标纳入应急评估范围,保障了短期内饮水安全和人民群众的供水需求,收到了较好的效果。
饮用水快速评估工作已引起越来越多人的关注,秦海宏等[10]、尚琪[11]提出要尽快制定应急条件下饮水分级标准,何恩奇等[12]对水质评价标准并进行分级研究。由于缺乏短期暴露的毒理学数据和资料总结,我国目前还缺乏一部完善的应急供水水质卫生标准,在发生灾害或者应急事件时,多数情况是根据专业人员的工作经验进行选择和判断。
对饮用水开展快速评估要坚持现场调查与水质检测相结合,现场调查能帮助识别可能存在的风险,但不能确认是否发生。水质检测能够提供检测数据,但数据本身不能解释其产生原因,两者都是判断的重要参考,不可相互替代。近年来,WHO,USEPA和一些专家学者都提出了在应急条件下进行饮用水卫生工作的指导性意见,本文根据我国实情将这些意见进行归纳总结,希望会对饮用水卫生应急工作提供一定的参考。
[1] | 中华人民共和国卫生部, 中国国家标准化管理委员会. GB 5749-2006生活饮用水卫生标准[S]. 北京: 中国标准出版社, 2007. |
[2] | Bartram J, Corrales L, Davison A, et al. Water safety plans manual: step-by-step risk assessment for drinking-water suppliers[M]. Geneva, 2009, 2-4. |
[3] | 金银龙. GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》释义[M]. 北京: 中国标准出版社, 2007: 26. |
[4] | World Health Organization. Rapid assessment of drink-water quality[S]. Geneva, 2012. |
[5] | USEPA. National primary drinking water regulations[S].2006. |
[6] | De Veer T.O.M. Water supply in disasters and emergencies[S]. Oxford University, 2009. |
[7] | World Health Organization. Guidelines for drinking-water quality, 4th edition[S]. Geneva, 2011. |
[8] | European Council.Council Directive 98/83EC of 3 November 1998 on the quality of water intended for human consumption[S].1998. |
[9] | USEPA. Planning for an emergency drinking water supply[S]. 2011. |
[10] | 秦海宏, 沈慧, 袁东, 等. 对"应急状态下生活饮用水安全性评价标准"制定的思考[J]. 环境与职业医学, 2009, 26(4): 419–420. |
[11] | 尚琪. 关于广东北江水污染应急处理方法的思考[J]. 国际技术经济研究, 2006, 9(2): 50–52. |
[12] | 何恩奇, 周伟杰. 制定"突发性水污染事件时饮用水卫生监测评价及分级预警准则"初探[J]. 环境与职业医学, 2009, 26(4): 421–423. |