6月19日～20日，由中國(guó)水網(wǎng)和清華大學(xué)環(huán)境系聯(lián)合主辦的“2008水業(yè)高級(jí)技術(shù)論壇”成功舉辦。在論壇的第四單元中，清華大學(xué)教授張曉健以“飲用水安全保障技術(shù)的研究與發(fā)展
”為題，作了精彩發(fā)言，以下內(nèi)容根據(jù)其發(fā)言內(nèi)容整理，未經(jīng)本人審核。

今天跟大家交流的內(nèi)容是關(guān)于“飲用水安全保障技術(shù)的研究與發(fā)展”，希望用這個(gè)機(jī)會(huì)跟大家交流一下目前我們國(guó)內(nèi)供水科研界準(zhǔn)備開展的一些項(xiàng)目。

我們國(guó)家莊嚴(yán)承諾要讓人民喝上放心的水。為了實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)，我們現(xiàn)在實(shí)行飲用水的新國(guó)標(biāo)，新國(guó)標(biāo)比原來(lái)85年的標(biāo)準(zhǔn)提出了更嚴(yán)格的要求，總共有106項(xiàng)，是去年的7月1號(hào)開始實(shí)施，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的提出對(duì)全國(guó)的供水工業(yè)提出了新的要求。

一、“十一五”重大專項(xiàng)課題“飲用水安全保障”情況

國(guó)家把“保障供水安全，提高供水水質(zhì)”作為一個(gè)戰(zhàn)略目標(biāo)，而且現(xiàn)在大力推廣“節(jié)能減排、節(jié)水減污、保護(hù)水源”，這樣的重大決策對(duì)飲水水源保護(hù)來(lái)說(shuō)都是一個(gè)很好的消息。為此，國(guó)家還特地啟動(dòng)實(shí)施了重大科研專項(xiàng) “水體污染控制與治理研究”，這是“十一五”的重大專項(xiàng)。但是我們也面臨嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，首先水源的水質(zhì)還在不斷下降，而且在今后一段時(shí)間內(nèi)，仍然是這樣的一個(gè)趨勢(shì)。其次，飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)在不斷提高。除了這些情況，還有安全事故貧乏，水廠的應(yīng)急能力不足，而水廠升級(jí)改造現(xiàn)在還缺少新的動(dòng)力等問題。

在國(guó)家的水體污染控制與治理專項(xiàng)當(dāng)中，一共設(shè)置了五個(gè)主題和一個(gè)軟課題，五個(gè)主題分別為湖泊、河流、城市水環(huán)境、飲用水和管理監(jiān)控，另外還有一個(gè)政策方面的課題?！帮嬘盟踩Ｕ稀闭n題的目標(biāo)設(shè)置，根據(jù)水源的污染情況和不同區(qū)域的特征，以新國(guó)標(biāo)為基礎(chǔ)，來(lái)構(gòu)建水源保護(hù)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)控制、凈化處理和飲用水輸配為一體的飲用水安全保障技術(shù)體系。這個(gè)課題現(xiàn)在一共是分了七個(gè)項(xiàng)目：一是管理，管理是行業(yè)的共性問題，管理的第一個(gè)就是水源的標(biāo)準(zhǔn)。我們現(xiàn)在有飲用水的標(biāo)準(zhǔn)、水源的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、水源地的劃分等等。二是監(jiān)測(cè)、預(yù)警、應(yīng)急。三是長(zhǎng)江下游重點(diǎn)地區(qū)。四是黃河下游重點(diǎn)地區(qū)。五是珠江下游重點(diǎn)地區(qū)。六是典型城市。七是典型村鎮(zhèn)。

研究重點(diǎn)：一是研究國(guó)家需求層面的監(jiān)測(cè)、管理和應(yīng)急問題。二是針對(duì)我國(guó)不同地區(qū)的水源特點(diǎn)和處理的關(guān)鍵性技術(shù)，研究區(qū)域特點(diǎn)的技術(shù)共性問題，通過(guò)開展技術(shù)研發(fā)、技術(shù)集成和綜合示范，構(gòu)建具有適應(yīng)于不同區(qū)域條件的飲用水安全保障技術(shù)體系。國(guó)家飲用水主題的技術(shù)路線是從以生活飲用水的安全保障目標(biāo)為核心，一個(gè)是新國(guó)標(biāo)，另外還有兩個(gè)國(guó)家規(guī)劃，即城市飲用水安全保障規(guī)劃和農(nóng)村飲用水安全保障規(guī)劃，通過(guò)技術(shù)支持和引導(dǎo)，構(gòu)建國(guó)家、省、市三級(jí)水質(zhì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、信息平臺(tái)及相關(guān)的管理技術(shù)體系，建立區(qū)域特點(diǎn)的飲用水安全保障技術(shù)體系及相關(guān)示范工程、研發(fā)基地和技術(shù)規(guī)程。

這一次國(guó)家進(jìn)行“飲用水安全保障研究”的特點(diǎn)分兩個(gè)方面：一是從源頭到龍頭全過(guò)程的保障，包括了水源、凈化和輸配水。二是完整的技術(shù)體系，包括管理、監(jiān)控、技術(shù)、集成、示范。

二、水源水質(zhì)保護(hù)與監(jiān)控

從飲用水角度或者供水行業(yè)角度來(lái)講，這個(gè)的行業(yè)永遠(yuǎn)是有特質(zhì)的，這里有三大任務(wù)：一是水源的配置與保護(hù)，二是水質(zhì)修復(fù)，三是水源水質(zhì)監(jiān)測(cè)。

在水源的配置與保護(hù)方面，首先提到了水源保護(hù)區(qū)的劃分，水源保護(hù)區(qū)現(xiàn)在有這么一個(gè)規(guī)定，上游1000米，下游100米范圍內(nèi)，有一些建設(shè)的規(guī)定，但在實(shí)際中實(shí)行的很不好，所以還有很多內(nèi)容需要細(xì)化。包括在上游，不是簡(jiǎn)單的說(shuō)幾百米還是幾千米，包括整個(gè)工業(yè)布局，排放管理等一系列的東西，所以關(guān)于水源保護(hù)區(qū)劃分的問題，目前正在跟環(huán)保部門開展研究。比以前的情況有所好轉(zhuǎn)，國(guó)家環(huán)保部現(xiàn)在越來(lái)越重視飲用水水源的保護(hù)。

飲用水水源的水量和水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。關(guān)于水量的評(píng)價(jià)，我們都知道水源有一個(gè)保證率，但是對(duì)水質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，水質(zhì)的保證率就很少。特別是我們很多地方的水源，都出現(xiàn)了季節(jié)性的嚴(yán)重污染，對(duì)供水產(chǎn)生了很大的影響。比如說(shuō)淮河流域，雨季之前，上游一放水，就容易出問題，年年如此。所以不光水量要作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，還要做水質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。另外還有一些地區(qū)，沿江、沿河上大量的重化工企業(yè)，存在著很多污染的風(fēng)險(xiǎn)，這樣下游的水廠就要對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，6月7號(hào)云南阜寧縣發(fā)生了一個(gè)交通事故，這個(gè)事故是高速公路拉酚的車翻車了，33.6噸翻到河溝里，這個(gè)河溝跟著往下就是個(gè)進(jìn)水庫(kù)。還好經(jīng)過(guò)處理沒有對(duì)下游造成污染。為什么提這件事，因?yàn)檫@個(gè)高速公路就是從云南到廣西的，剛通車半年，發(fā)生了40多起交通事故，其中5起都是化學(xué)泄露，這個(gè)酚已經(jīng)是第二次翻車了。上一次發(fā)生酚泄漏是去年12月28號(hào)，元旦都沒有過(guò)好，都很擔(dān)心酚污染下游的水源，所以這說(shuō)，這就是一個(gè)水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)。這就是我們新提出來(lái)的，要對(duì)飲用水水源的水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

要專門制定飲用水水源的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

目前我們飲用水的水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)很復(fù)雜。1993年建設(shè)部當(dāng)時(shí)有一個(gè)規(guī)定，這個(gè)已經(jīng)過(guò)時(shí)了?，F(xiàn)在環(huán)保部門是建成地表水三類標(biāo)準(zhǔn)，不管是怎么樣，它是用環(huán)保的標(biāo)準(zhǔn)，所以這次地震以后，四川的環(huán)保局局長(zhǎng)說(shuō)我達(dá)到了地表水的三類標(biāo)準(zhǔn)，你自來(lái)水廠就應(yīng)該沒問題，也就是水源是達(dá)標(biāo)的，實(shí)際上不是這樣的。因?yàn)槟莻€(gè)標(biāo)準(zhǔn)制定，不是按照水源水、自來(lái)水來(lái)定的，很多是環(huán)保意義。所以這需要重新修訂，預(yù)計(jì)在“十一五”會(huì)出一個(gè)水源水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

舉兩個(gè)例子：第一個(gè)是總氮，總氮要求的是湖泊，湖泊標(biāo)準(zhǔn)是五類水體是2個(gè)毫克升，比如說(shuō)長(zhǎng)江飲水，長(zhǎng)江的水總氮是1.8毫克升到2毫克升，但是在河流是二類水體，一旦到了太湖，如果過(guò)了2毫克升，就變成劣五類了。我們對(duì)硝酸鹽要求不是很嚴(yán)格，因?yàn)槲覀兇蠹抑里嬘盟臉?biāo)準(zhǔn)硝酸鹽是10毫克升，所以就出了一個(gè)問題，太湖年年治理，但是永遠(yuǎn)是劣五類，就是因?yàn)橄跛猁}的問題。有些標(biāo)準(zhǔn)環(huán)保部門又過(guò)寬，比方在這次四川，大量使用消殺劑，敵敵畏，敵敵畏的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)是0.05毫克升，我們飲用水的標(biāo)準(zhǔn)是0.001毫克升，我們是它的1/50，環(huán)保達(dá)標(biāo)的時(shí)候，飲用水就超標(biāo)了，這些標(biāo)準(zhǔn)都不匹配，所以，飲用水水源的標(biāo)準(zhǔn)要專門制定。

水源的調(diào)配與調(diào)度問題。水源的調(diào)配現(xiàn)在的目標(biāo)是“源水互補(bǔ)、清水互通”?，F(xiàn)在很多地方是多水源供水的城市，但實(shí)際上管網(wǎng)系統(tǒng)還是各顧各的，就是因?yàn)殇佋O(shè)管道的土地不夠。
水質(zhì)修復(fù)。水源地的功能優(yōu)化與調(diào)整，水源地生態(tài)凈化技術(shù)。還有一些調(diào)蓄水庫(kù)，比如說(shuō)引黃水庫(kù)、避咸水庫(kù)。還要研究如何進(jìn)行水質(zhì)維持和改善技術(shù)。

水質(zhì)監(jiān)測(cè)

目前我們知道新國(guó)標(biāo)規(guī)定了106項(xiàng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，這些項(xiàng)目我們不能天天去測(cè)，所以要研究環(huán)境污染物的多組分、高靈敏度、快速檢測(cè)技術(shù)方法。以及應(yīng)急快速檢測(cè)技術(shù)、在線檢測(cè)儀、急性生物毒性檢測(cè)方法與儀器等的研究。這次為了防止災(zāi)區(qū)發(fā)生次生災(zāi)害，就使用一種發(fā)光細(xì)菌的監(jiān)測(cè)技術(shù)。所有這些技術(shù)都要通過(guò)遙測(cè)遙感、預(yù)警等等進(jìn)行建設(shè)。簡(jiǎn)單介紹一下生物急性毒性監(jiān)測(cè)方法。它是基于發(fā)光細(xì)菌、水蚤、魚的毒物反應(yīng)，通過(guò)熒光分析或形態(tài)學(xué)分析監(jiān)測(cè)，在一定范圍內(nèi)存的濃度與效應(yīng)的線性關(guān)系。已經(jīng)測(cè)得各種化學(xué)品的毒性。美國(guó)的水質(zhì)生物毒性監(jiān)測(cè)突發(fā)性污染的標(biāo)準(zhǔn)就有，發(fā)光率偏差大于三倍標(biāo)準(zhǔn)偏差或大于20%抑光率。

三、關(guān)于凈水的技術(shù)和工藝問題。

首先，在預(yù)處理和強(qiáng)化工藝來(lái)做。目前大量研究一些高效澄清技術(shù)，比如說(shuō)Actiflo加砂沉淀技術(shù)，高密度澄清池，比如美國(guó)用的此加載絮凝與分離技術(shù)等，氣浮除藻，強(qiáng)化過(guò)濾，比如說(shuō)我們現(xiàn)在國(guó)內(nèi)已經(jīng)普遍采用了氣水反沖洗技術(shù)，現(xiàn)在往深床過(guò)濾發(fā)展。另外，多水源水廠水源切換工藝調(diào)整也是我們需要研究的問題。

在深度處理方面，我們研究的是臭氧氧化技術(shù)，包括高效臭氧發(fā)生器和反應(yīng)池優(yōu)化設(shè)計(jì)、催化臭氧氧化、高溴離子源水臭氧反應(yīng)中的溴酸鹽生成控制。生物活性炭技術(shù)我們研究的是生物強(qiáng)化和炭后微生物控制問題。水廠工藝升級(jí)改造，有些水廠原來(lái)是傳統(tǒng)加深度處理，新型的水廠考慮整體的優(yōu)化。還有，短流程的深度處理工藝，比如說(shuō)采用預(yù)氧化加炭砂濾池。

在消毒方面，清水池的設(shè)計(jì)，增加有效接觸時(shí)間參數(shù)。安全氯化消毒技術(shù)、二氧化氯消毒技術(shù)、紫外線消毒，目前在給水上也開始應(yīng)用，所以它的設(shè)備問題，規(guī)范化設(shè)計(jì)問題，還有組合消毒，因?yàn)樽贤庀疽院?，如何?lái)進(jìn)行組合消毒，目前都需要進(jìn)行研究。

生物控制問題，像紅蟲、劍水蚤等，這些肉眼可以看見，也不一定有毒性，但是產(chǎn)生一定的心理恐慌，至少說(shuō)我們的水廠沒有截留住這些東西。還有“兩蟲”問題，這個(gè)問題在我們國(guó)家不是太嚴(yán)重，主要是我們喝開水。

膜技術(shù)的應(yīng)用在飲用水給水界開始，但是對(duì)膜技術(shù)的研究現(xiàn)在還在不斷深入，很多技術(shù)正在考慮之中，比如膜設(shè)備是內(nèi)壓式還是外壓式，是壓力是還是浸沒式。研究重點(diǎn)主要是把去除水體污染物和膜污染控制的處理結(jié)合在一起。因?yàn)槲覀冎朗褂媚?，第一膜?huì)導(dǎo)致堵塞，所以膜污染的控制是膜運(yùn)行的成功關(guān)鍵，膜又不去除有機(jī)物，這樣就需要加一些粉末炭，或者其它的工藝，跟膜工藝有效結(jié)合，這樣形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的完備的處理系統(tǒng)，所以膜技術(shù)目前還在發(fā)展。

地下水處理技術(shù)，現(xiàn)在主要研究的是對(duì)鐵、錳及有機(jī)物污染的地下水凈水處理技術(shù)，高氟、高砷、高礦化度地下水凈水處理技術(shù)，水源地污染源頭控制技術(shù)，還有地下水水質(zhì)修復(fù)技術(shù)。這些都是凈水技術(shù)正在做的工作。

應(yīng)急處理技術(shù)與系統(tǒng)建設(shè)。關(guān)于應(yīng)急問題這幾年污染事故頻發(fā)，當(dāng)然這個(gè)原因，首先水污染的問題非常嚴(yán)重，第二方面泄漏事故時(shí)有發(fā)生。因此，進(jìn)行一些應(yīng)急處理技術(shù)的研究，應(yīng)急技術(shù)大部分還是常規(guī)的，但是當(dāng)事故發(fā)生的時(shí)候，還可以應(yīng)急使用。

應(yīng)急處理的技術(shù)經(jīng)過(guò)這些年的發(fā)展主要是六大類技術(shù)，包括活性炭吸附、化學(xué)沉淀、氧化、強(qiáng)化消毒、曝氣吹脫和高藻水源水處理。

除了技術(shù)以外，還需要整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)，一是應(yīng)急處理技術(shù)體系，二是工程的規(guī)范化建設(shè)，三是水源的風(fēng)險(xiǎn)分析和供水應(yīng)急規(guī)劃調(diào)度，四是水源應(yīng)急監(jiān)測(cè)與預(yù)警，五是城市供應(yīng)應(yīng)急管理體系與應(yīng)急預(yù)案。

安全輸配的水質(zhì)保障技術(shù)方面有幾個(gè)大問題：一是配水管網(wǎng)水量水質(zhì)監(jiān)測(cè)與模擬，二是管網(wǎng)的余氯保持技術(shù)，三是水質(zhì)穩(wěn)定性問題，四是二次供水水質(zhì)安全問題。管網(wǎng)中微生物生長(zhǎng)的危害，生物膜過(guò)量生長(zhǎng)，會(huì)造成水中懸浮物增加等一系列問題。生物穩(wěn)定性控制對(duì)策方面，我們要降低出廠水的有機(jī)物含量，現(xiàn)在看，原來(lái)我們的標(biāo)準(zhǔn)，管網(wǎng)末梢0.05毫升的余氯是無(wú)法控制微生物的生長(zhǎng)，余氯可能要到達(dá)到0.3毫克升以上。關(guān)于化學(xué)穩(wěn)定性，目前我們面對(duì)的比較多的是鐵穩(wěn)定性，很多地區(qū)的鐵超標(biāo)，我們有一個(gè)軟件來(lái)判別鐵是否超標(biāo)?；瘜W(xué)穩(wěn)定控制對(duì)策包括，保持管網(wǎng)0.3毫克升的余氯、降低出廠水的有機(jī)物、采用抗腐蝕的管材與襯里，另外，還有提高出廠水的PH值。也有人提出國(guó)外的辦法是投加磷酸鹽。

編輯：王彩霞