我國(guó)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006)為全文強(qiáng)制的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)特別重視對(duì)微生物指標(biāo)的控制要求。標(biāo)準(zhǔn)條文中明確指出“生活飲用水中不得含有病原微生物?!铒嬘盟畱?yīng)經(jīng)消毒處理”;同時(shí),對(duì)6項(xiàng)微生物指標(biāo)提出了限值要求,包括總大腸菌群(不得檢出)、大腸埃希氏菌(不得檢出)、耐熱大腸菌群(不得檢出)、菌落總數(shù)≤100 CFU/mL、賈第鞭毛蟲(chóng)<1 個(gè)/(10 L)和隱孢子蟲(chóng)<1 個(gè)/(10 L);此外,還規(guī)定渾濁度限值為1 NTU(水源與凈水技術(shù)條件受限時(shí)為3 NTU)。但該標(biāo)準(zhǔn)中未列入病毒指標(biāo)。
2.2
WHO飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則
2011年WHO出版了《飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則》第4版,于2017年出版了增補(bǔ)版。準(zhǔn)則中列出了可能的水源性病毒病原體,如表1中前9項(xiàng),并提及了SARS冠狀病毒,指出雖然部分證據(jù)認(rèn)為SARS冠狀病毒可通過(guò)吸入水滴傳播,但該病毒不屬于介水傳播病原微生物,不可能存在于飲用水中。對(duì)于包括病毒在內(nèi)的各項(xiàng)微生物指標(biāo),準(zhǔn)則并未給出明確的指導(dǎo)值,只是從健康影響、感染源、暴露途徑等方面進(jìn)行了闡述;同時(shí),要求做好水源防護(hù),整合全面的水處理方法和檢測(cè)方法,建立多重屏障,防范病毒等微生物污染。
2.3
美國(guó)飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
美國(guó)飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)由美國(guó)環(huán)保局(USEPA)負(fù)責(zé)制定,分為一級(jí)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)和二級(jí)推薦性標(biāo)準(zhǔn)。其中,一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了病毒(腸道病毒)的最大污染物濃度目標(biāo)值(MCLG)要求為0,最大污染物濃度(MCL)要求為病毒的去除/滅活率不低于99.99%(4 lg)。USEPA把渾濁度也列入到微生物指標(biāo)中,限值要求為95%的水樣要達(dá)到0.3 NTU,最大限值為1 NTU。
2.4
其他國(guó)家飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
歐盟和日本的飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中未列入病毒指標(biāo)。加拿大飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中列入了腸道病毒指標(biāo),其控制要求和美國(guó)一致,即病毒去除/滅活率不低于99.99%。澳大利亞飲用水準(zhǔn)則中將大腸桿菌噬菌體作為飲用水是否受到糞便和(或)病毒污染的指示微生物指標(biāo),規(guī)定100 mL飲用水中不應(yīng)檢出大腸桿菌噬菌體;同時(shí),準(zhǔn)則中還列出腺病毒、腸道病毒、肝炎病毒、諾如病毒以及輪狀病毒作為參考指標(biāo),但沒(méi)有給出限值。
3 飲用水中病毒的控制
3.1
水凈化過(guò)程及化學(xué)消毒對(duì)病毒的去除/殺滅效果
飲用水安全保障措施主要包括水源防護(hù)、集中凈化和消毒處理、管網(wǎng)輸送等。顯然,良好的水源是飲用水安全的基礎(chǔ),水質(zhì)凈化處理是關(guān)鍵過(guò)程,尤其是消毒環(huán)節(jié),是保障飲用水生物安全的重要屏障。
傳統(tǒng)的常規(guī)處理工藝過(guò)程為混凝-沉淀-過(guò)濾-消毒,這仍是目前我國(guó)以地表水為水源的自來(lái)水廠的主流水處理工藝。實(shí)踐證明,混凝、沉淀、過(guò)濾工藝過(guò)程對(duì)水體中的病毒可起到一定的去除作用,如表2所示。
表2 混凝、沉淀、過(guò)濾等水處理過(guò)程對(duì)病毒的去除效果
由表2可知,混凝、沉淀、過(guò)濾等水處理過(guò)程對(duì)病毒的去除效果受到多種因素的影響,實(shí)踐中可通過(guò)控制渾濁度來(lái)評(píng)估水處理的效果。構(gòu)成渾濁度的物質(zhì)(如細(xì)菌、真菌、蛋白質(zhì)、腐殖質(zhì)、藻土等)對(duì)水中的病毒具有一定的吸附作用,同時(shí)對(duì)病毒也有保護(hù)作用,病毒在高濁度水中的存活時(shí)間更長(zhǎng)。因此,低渾濁度對(duì)去除病原體、保證飲用水安全,具有積極而重要的意義,在提高消毒劑消毒效率的同時(shí)可降低水中的細(xì)菌、病毒和原蟲(chóng)等微生物。據(jù)資料顯示,常規(guī)處理工藝對(duì)渾濁度的平均去除率約為98.83%。為滿(mǎn)足我國(guó)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006)中規(guī)定的末梢水渾濁度不超過(guò)1 NTU的控制要求,水廠一般將出廠水的渾濁度控制在0.5 NTU或更低。資料表明,當(dāng)濾后水的渾濁度低于0.3 NTU時(shí),病毒的對(duì)數(shù)去除率可達(dá)到2 lg。
消毒是殺滅微生物的重要環(huán)節(jié)。在消毒過(guò)程中,水廠通過(guò)控制CT值(消毒劑剩余濃度和接觸時(shí)間的乘積)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)微生物的滅活。我國(guó)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006)要求,飲用水必須經(jīng)過(guò)消毒處理,并規(guī)定了氯及游離氯制劑、氯胺、臭氧、二氧化氯等常用化學(xué)消毒方式的使用要求,包括消毒劑的余量控制要求和與水的接觸時(shí)間,如表3所示。
表3 《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》消毒劑余量和接觸時(shí)間相關(guān)要求及CT值
病毒對(duì)消毒劑的抵抗力受到許多因素的影響,如水溫、pH、消毒劑類(lèi)型等,即CT值的確定與上述因素密切相關(guān)。WHO《飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則》等文獻(xiàn)給出了常用消毒劑在不同環(huán)境條件下滅活2 lg的病毒所需CT值,如表4所示。由表4可知,除氯胺外,其他消毒劑對(duì)病毒均具有較好的殺滅效果。但文獻(xiàn)中除氯胺消毒明確了試驗(yàn)對(duì)象是輪狀病毒外,其他消毒劑的數(shù)據(jù)均未明確試驗(yàn)對(duì)象。
表4 不同消毒劑對(duì)病毒滅活的CT值
USEPA針對(duì)甲型肝炎病毒也給出了不同病毒對(duì)數(shù)滅活率和環(huán)境條件下CT值的數(shù)據(jù),如表5所示。
表5 不同消毒劑對(duì)甲型肝炎病毒滅活的CT值
由表5可知,水溫越高,達(dá)到同樣殺滅效果所需的CT值越小,即溫度是控制病毒殺滅的有利條件。氯胺在甲型肝炎病毒的殺滅效果上不盡如人意,這與WHO提供的信息一致。此外,針對(duì)同樣的殺滅效果,USEPA給出的CT值范圍比WHO給出的數(shù)值范圍要窄,總體數(shù)據(jù)偏低(臭氧除外),分析可能與試驗(yàn)對(duì)象不同有關(guān)。USEPA提供的原始文獻(xiàn)資料中明確試驗(yàn)對(duì)象是甲型肝炎病毒,推測(cè)WHO文獻(xiàn)中的數(shù)據(jù)來(lái)源于對(duì)多種病毒的試驗(yàn)結(jié)果,由于不同的病毒對(duì)消毒劑的敏感性會(huì)有一定差異,則WHO給出的范圍比較寬泛。Hoff給出的脊髓灰質(zhì)炎病毒和輪狀病毒在達(dá)到2 lg對(duì)數(shù)滅活率情況下各種消毒劑的CT值數(shù)據(jù)說(shuō)明了同樣的問(wèn)題,如表6所示。
編輯:徐冰冰
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