生活饮用水检测指标及意义.docx
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生活饮用水检测指标及意义
生活饮用水检测指标及意义(2013-08-2909:
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水是生命之源。
水约占成年人体重65%,人体内一切代谢反应必须在水的参与下才能实现,水是生命得以正常运转的根本。
既然水对于人体扮演如此重要的角色,那么究竟什么样的水才符合人们生活饮用水呢?
我们又以怎样的标准去衡量它的好与坏呢?
对此,党和国家亦十分重视,早于1956年我国就首次制定了《饮用水水质标准》,后经多次修订,1985年发布了《生活饮用水卫生标准》。
但随着经济的发展,人口的增加,不少地区饮用水水源受到污染,生活饮用水安全受到威胁,旧的标准已经不能保障人民群众健康的需要。
卫生部和国家标准化管理委员会对原有标准进行了修订,联合发布新的强制性国家标准,《生活饮用水卫生标准》。
新标准充分考虑了我国实际情况,并参考了世界卫生组织的《饮用水水质准则》及欧盟、美国、俄罗斯和日本等国饮用水标准。
因此,新标准更具科学性和先进性,基本实现了与国际水质标准的接轨,新标准于2007年7月1日起实施。
新标准包括五大类指标:
分别是感官性状和一般化学指标、毒理指标、微生物指标、与消毒有关指标、放射性指标。
以下就生活饮用水常用的指标及意义作一些浅析。
一、感官性状和一般化学指标
色度:
水的色度是对天然水或处理后的各种水进行颜色定量测定时的指标,天然水经常显示不同的颜色。
腐殖质过多时呈棕黄色,粘土使水呈黄色,硫使水呈浅蓝色。
藻类可以使水呈不同的颜色,如绿色、棕绿色、暗褐色、绿宝石色等。
当水体受到工业废水的污染时也会呈现不同的颜色。
这些颜色分为真色与表色。
真色是由于水中溶解性物质引起的,也就是除去水中悬浮物后的颜色,而表色是没有除去水中悬浮物时产生的颜色。
这些颜色的定量程度就是色度。
色度是评价感官质量的一个重要指标,饮用水水质标准规定色度不应大于15度。
浑浊度:
由于水中含有悬浮及胶体状态的颗粒,使得原本无色、无味、透明的水产生浑浊现象,其浑浊的程度称为浑浊度。
天然水的浑浊度是由于水中含有泥沙、粘土、细微的有机物和无机物、可溶性带色有机物及浮游生物和其它微生物等细微的悬浮物所造成。
这些悬浮物质能吸附细菌和病毒,所以浑浊度低有利于水的消毒以杀灭细菌和病毒,对确保给水安全是必要的。
浑浊度是反映天然水和饮用水的物理性状的一项指标,用以表示水的清澈或浑浊程度,是衡量水质良好程度的重要指标。
臭和味:
被污染的水体往往具有不正常的气味,用鼻闻到的称为臭,口尝到的称为味。
水中的嗅与味的来源可能有:
水生植物或微生物的繁殖和衰亡;有机物的腐败分解;溶解气体硫化氢等;溶解的矿物盐或混入的泥土;工业废水中的各种杂质如石油、酚等;饮用水消毒过程的余氯等。
不同的物质有着不同的气味,例如湖沼水因藻类繁生或有机物产生鱼腥及霉烂气味;浑浊河水常含有泥土的涩味;温泉水常有硫酸味;含溶解氧较多的带甜味;含有机物较多的也常具有甜味;水中含氯化钠带有咸味,含硫酸镁等带有苦味;含硫酸铜带有甜味,而铁高的水带有涩味。
臭和味超标会给人一种嫌恶的感觉。
根据水的臭与味,可以推测水中所含杂质和有害成分,标准是无异臭、异味。
可见物:
可见物主要指水中存在的、能以肉眼观察到的颗粒或其他悬浮物质。
主要来源于土壤冲刷、生活及工业垃圾污染。
含铁高的地下水暴露于空气中,水中的二价铁易氧化形成沉淀。
水处理不当也会造成水中絮凝物的残留。
有机物污染严重的水体中藻类的大量繁殖,可造成水中大量有色悬浮物的产生。
水中含有肉眼可见物会影响饮用水的外观,表明水中可能存在有害物质或生物的过多繁殖,标准规定肉眼可见物应为无。
pH值:
水中氢离子活度倒数的对数值。
世界卫生组织还没有pH的基于健康的准则值。
当然水中pH越接近血液pH即7.35-7.45最好。
但是在人类进化中,从饮用天然水、井水到近一百年来的自来水,pH均在6.5-8.5之间,因此只要在这个范围内,人体内都具有强的pH缓冲及调剂能力,标准pH6.5-8.5。
铁:
铁是人体的必需元素。
铁是地壳层中第二丰富的金属,自然界中元素铁是罕见的,二价或三价铁离子易与氧和硫的化合物结合而形成氧化物、氢氧化物、碳酸盐和亚硫酸盐。
铁以多种形式存在于天然水。
它以胶粒或可见的颗粒悬浮液体中,也可能与其它矿物或有机物以络合物存在。
地面水中的铁通常以三价铁离子的形式出现,而较易溶解的二价铁可能在脱氧的情况下出现。
当水中含铁量小于每升0.3毫克时,难以察觉其味道,达每升1毫克时便有明显的金属味,超过每升0.3毫克,会使衣服和器皿着色,在每升0.5毫克时色度可大于30度。
铁能促进管网中铁细菌的生长,在管网内壁形成黏性膜,标准限值为每升0.3毫克。
锰:
锰是地壳中较为丰富的元素之一,常和铁结合在一起。
高浓度锰有毒性,锰主要危害中枢神经系统,可以出现颓废、肌张力增加、震颤和智力减退等中毒症状。
但还未达到此水平时根据味道就需对水进行处理了,当锰的质量浓度超过每升0.1毫克,会使饮用水发出令人不快的味道,并使器皿和洗涤的衣服着色,标准限值为每升0.1毫克。
铜:
铜是人体中需要的主要微量元素之一,在新陈代谢中参与细胞的生长、增殖和某些酶系统的活化过程。
成年人每天需铜约2毫克,小孩需铜量比成年人高,婴儿缺乏铜会发生营养性贫血。
天然水中含铜量较少,而工业废水的污染可大大增加地面水的含铜量。
铜的毒性小,但过多则对人体有害。
根据现有资料,水中含铜量达每升1.5毫克时,即有明显的金属味;含铜量超过每升1毫克时,可使衣服及白瓷器染成绿色。
根据感官性状的要求,标准规定饮用水中含铜量不超过每升1毫克。
锌:
天然水中的锌含量很少,锌主要来源于工矿废水和镀锌金属管道。
锌是人体必需的元素,是酶的组成部分,参与新陈代谢。
学龄前儿童每天需要锌约为每公斤0.3毫克,成年人每天摄取量平均为10~15毫克。
但摄入过多,则会刺激胃肠道和产生恶心,口服1克的硫酸锌可引起严重中毒。
水中含锌每升10毫克时呈现浑浊,每升5毫克有金属涩味。
我国各地水中含锌量一般都很低。
根据感官性状要求,标准规定饮用水中锌含量每升1毫克。
挥发酚类:
水中含酚主要来自工业废水污染,特别是炼焦和石油工业废水,其中以苯酚为主要成分。
在酚类化合物中能与氯结合形成氯酚臭的,主要是苯酚、甲酚苯、苯二酚等在水质检验中能被蒸馏出和检出的酚类化合物。
挥发酚类有蓄积性,对人体和渔业生产的危害都很大,并且是缓慢而持久的。
苯酚能使细胞蛋白质发生变性和沉淀,小剂量时有类似水杨酸的作用,能刺激呼吸中枢,引起高铁血红蛋白症,其口服致死量约2~15克。
当水体含酚量达每升9~15毫克时,鱼类不能生存。
苯的中毒症状为苯醉、昏睡、刺激眼和呼吸道,而主要危害在神经系统。
酚的中毒表现为胃肠炎、呼吸道病变,会引起血压降低、体温下降、呼吸中枢麻痹。
根据感官性状的要求,标准规定饮用水中挥发酚类含量不应超过每升0.002毫克。
阴离子合成洗涤剂:
目前,国产合成洗涤剂以阴离子的十二烷基苯磺酸盐为主,其化学性质稳定,不易降解和消除。
人体摄入少量洗涤剂,很少表现有害作用。
但是,当水中浓度为每升0.5毫克时会产生泡沫,超过每升0.5毫克时有异味,进入肠胃后有刺激粘膜的作用,甚至引起腹泻、腹痛,标准限值为每升0.3毫克。
氯化物:
几乎所有的水中都存在氯化物。
氯化物常与钠结合,较少与钾、钙、镁结合,氯化物是水中最稳定的组分之一。
它的来源包括天然矿物沉积物、海水入侵、农业或灌溉排水、城市采用氯化物盐类融化冰雪后的径流、生活污水、工业废水等。
饮用水中过高氯化物增加铸铁、钢及其它金属管道的腐蚀速度,味觉敏感的人在氯化物低至每升150毫克时就可觉察;当大于每升250毫克时会产生明显的咸味,标准限值为每升250毫克。
硫酸盐:
水中硫酸盐主要来自石膏和其它含硫酸盐沉积物的溶解;海水入侵、亚硫酸盐和硫代硫酸盐等在充分嚗气的地面水中氧化及制革、纸张制造中使用硫酸盐或硫酸的工业废水。
在大量摄入硫酸盐后出现的最主要的生理反应是腹泻、脱水和胃肠道紊乱。
人们常把硫酸镁含量超过每升600毫克的水用作导泻剂。
当水中硫酸钙和硫酸镁的质量浓度分别达到每升1000毫克和每升850毫克时,有50%的被调查对象认为水的味道令人讨厌、不能接受。
硫酸盐同样会对输水系统造成腐蚀,标准限值为每升250毫克。
溶解性总固体:
溶解性总固体是溶解在水里的无机盐和有机物的总称。
其主要成分有钙、镁、钠、钾离子和碳酸离子、碳酸氢离子、氯离子、硫酸离子和硝酸离子。
饮用水中溶解性总固体含量小于每升1000毫克时比较容易让人接受。
因为过高的溶解性总固体浓度会造成口味不佳和水管、热水器、热水壶及家用器具的使用寿命减短,因而引发居民的反感。
同样饮用水中溶解性总固体浓度过低,也会因为过分平淡无味而不受人们欢迎,同时也会对输水管道造成腐蚀,标准限值为每升250毫克
总硬度:
硬度主要是指水中钙、镁离子的含量。
硬度分为碳酸盐硬度及非碳酸盐硬度。
碳酸盐硬度主要是由钙、镁的重碳酸盐所形成,也能含有少量的碳酸盐,经过加热煮沸可以沉淀除去,也称为暂时性硬度。
我们平时烧水后,容器中白色的沉淀就是此类碳酸盐。
非碳酸盐硬度是由钙、镁的硫酸盐或氯化物所形成,用加热煮沸的方法不能除去,也称为永久性硬度。
碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度的总和称总硬度。
水中的钙,镁离子主要来源于土壤和岩石中的钙镁盐类的溶解。
当水中二氧化碳含量较多时,能促进钙、镁的溶解。
各地水源水中的硬度相差很大,最低的可在每升数毫克,最高的可达几千毫克。
一般认为,水中的硬度在维持机体的钙、镁平衡上具有良好作用。
但硬度过高对机体也有不利的影响:
人在习惯饮用软水之后,改用硬度过高的水,开始时可能出现胃肠功能紊乱,影响消化吸收。
但一般在短时间内即能适应。
硬水在烹调上,钙、镁与蛋白质结合,使肉类和豆类不易煮烂,影响消化吸收率。
硬度过高,不仅消耗肥皂,产生水垢,腐蚀容器设备,也能影响水的味道,甚至影响胃肠功能。
标准限值为每升450毫克。
耗氧量:
耗氧量是指水样在规定的氧化剂和氧化条件下的可氧化物质的总量,并以消耗的氧表示。
耗氧量是一个规定条件下的可氧化有机物的相对总量,必须在统一的方法之下才有可比较的意义。
耗氧量是反映饮用水有机污染总体水平的指标。
标准限值为每升3毫克。
氨氮:
氨氮以离子态铵和非离子态氨两种形式存在于水中。
两者组成比取决于水的pH和水温。
非离子态氨所占的比例随着水温和pH的升高而急剧增加。
氨氮在一定条件下和氯作用会生成氯氨。
氨氮在一定条件会被转化成对人体毒性较大的亚硝酸盐。
水中氨氮是影响感官水质指标因素之一。
氨氮的浓度与有机物的含量、溶解氧的大小有着相关性,标志着水污染的程度。
氨氮指标可指示排泄物污染。
标准限值为每升0.5毫克。
二、毒理指标
氟化物:
氟化物在自然界广泛存在,氟可以通过水、食物、空气等多种途径进入人体。
适量的氟被认为是对人体有益元素,有利于预防龋齿发生,调查资料表明,摄入量过多对人体有害,可致急、慢性中毒(慢性中毒的主要表现为氟斑牙和氟骨症)。
我国在流行病学方面进行过大量调查资料表明,在一般情况下,饮用氟含量每升0.5毫克至1毫克的水时,氟斑牙的患病率为10%至30%,多数为轻度斑釉;每升1毫克至1.5毫克时,多数地区氟斑牙患病率高达45%以上,且中重度患者明显增多。
标准限值为每升1毫克。
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。
首先影响呼吸中枢及血管舒缩中枢。
慢性氰中毒时,甲状腺激素生成量减少。
氰化物使水呈杏仁气味,其嗅觉浓度为每升0.1毫克,口服氰化氢0.06克即可致死。
氰化钠的致死量0.15至0.2克,口服苦杏仁40至60粒则可引起中毒甚至死亡,水体中含氰化物每升0.03毫克时,对鱼类有中毒作用,到每升0.3毫克时影响水体生物净化的作用。
考虑到氰化物毒性很强,采用较大安全系数,标准规定饮用水中氰化物的含量不得超过每升0.05毫克。
硒:
硒是人体必需元素之一,但硒的化合物在人体内积蓄过量就会引起急性中毒,它的表现为食欲不振,四肢乏力,出现黄胆贫血症。
水中含硒除地质因素外,大都来自工业废水的污染,应从食物中限制摄入硒的含量。
标准规定饮用水中硒的含量,不得超过每升0.01毫克。
砷:
砷在地壳中广泛存在,大多以硫化砷或金属的砷酸盐和砷化物的形式存在。
砷的工业污染主要是冶炼废水。
饮用水中砷主要存在于地下水中,来自天然存在的矿物和自矿石溶出。
地下水中砷的浓度往往取决于地层结构和井的深度。
砷是饮水中一种重要的污染物,是少数几种会通过饮用水使人致癌的物质之一。
标准限值为每升0.01毫克。
汞:
汞即水银,是银白色发光液体。
有机汞的毒物主要由有机汞农药造成,它是农业杀菌剂的一种,我国已规定不准使用有机汞农药。
无机汞中以氯化汞和硝酸汞的毒性较高,小鼠口服氯化汞的最小致死量为0.81至0.88毫克。
水中汞主要来自工业用水和废渣。
地面水中的无机汞,在一定条件下可转化为有机汞,并在水生生物(如鱼、贝类等)体内富集。
人食用这些鱼、贝类后,会引起慢性中毒,如日本所称的“水俣病”的公害,即是无机汞毒害所致。
据报道,长期每天摄入约0.25毫克甲基汞,可导致神经损伤。
基于汞的毒性,标准规定饮用水中汞的含量不得超过每升0.001毫克。
镉:
镉是银白色的金属,耐腐蚀。
镉在工业、农业上的应用日益广泛,含镉废水是危害最严重的重金属用水之一。
镉是累积性毒物,能蓄积于体内软细胞组织中,镉在肾脏中可经肾排出,但持续时间很长,使人生病潜伏期可达10至40年,病程也长,引起肾脏病变,并导致镉污染的骨痛病。
内服硫酸镉30毫克可致死;镀锌管中会溶解出镉,考试365鱼类可以测出镉,含镉每升0.2毫克的水对鱼类有毒害作用。
标准规定饮用水中含镉量不得超过每升0.005毫克。
铬:
六价铬化合物的毒性比三价铬大100倍,二价铬和金属铬的毒性最小,它们都能溶解于水。
天然水中铬含量较少,地面水含量一般为每升2至2.6微克,由于工业用水的污染,使水体中含铬量增加。
铬是人体内需要的极微量元素,而六价铬却是水中的主要有毒物质之一。
六价铬有很大的刺激和腐蚀作用,对人的致死量为5克。
当六价铬含量超过每升0.1毫克时,就可能对人体产生毒害,引起皮肤、粘膜、肝脏、胃肠、口腔、血液的疾患,有导致肺癌的可能。
六价铬在体内有沉积作用。
优质水的六价铬含量最好为零,标准规定不超过每升0.05毫克。
铅:
铅并非机体所必须的元素,常随饮水和食物进入人体,摄入量过高可引起中毒。
世界粮农组织和世界卫生组织专家委员会,于1972年确定每人每周摄入铅的总耐受量为3毫克。
儿童、婴儿、胎儿和妊娠妇女对环境中的铅较成人和一般人群敏感,在确定饮用水中铅的标准值时应将该组人群考虑在内。
研究证实,饮用水中铅含量为每升0.1毫克时,可能引起大量儿童血铅浓渡超过每100毫升30毫克,这是推荐儿童血铅上限值。
因此,饮用水中铅含量为每升0.1毫克,对儿童来说是过高的。
对成人而言,如果每日从食物中摄入铅量大于230微克,则每周从食物和水中摄入的铅量就会超过总耐受量。
标准规定不超过每升0.01毫克。
硝酸盐:
硝酸盐除了来自地层外,主要有生活污水和工业废水,施肥后的径流和渗透,大气中的硝酸盐沉降,土壤中有机物的生物降解。
硝酸盐主要用作无机肥料,而亚硝酸钠用作食物防腐剂,特别是用于腌肉类。
氯胺消毒时,如果没有生成足量的氯胺,可能在输配水系统内生成亚硝酸盐。
亚硝酸盐还可以是微生物活动的结果,这种活动可能是间歇性的。
一般认为,若地面水中亚硝酸盐和氨的水平升高,表明已发生污水污染。
高浓度的硝酸盐,特别是饮用水中的亚硝酸盐,可导致高铁血红蛋白症。
婴幼儿、儿童和孕妇是高铁血红蛋白症的易感者。
标准限值为每升10毫克。
三、微生物指标
菌落总数:
细菌菌落总数是指1毫升水样在营养琼脂培养基中,于37℃培养48小时后所生长的腐生性细菌菌落总数。
水中菌落总数可以作为评价水质清洁程度和考核净化效果的指标。
长期实践表明,只要细菌总数?
穴腐生性细菌总数?
雪每毫升不超过100个,大肠菌群每100毫升水中不检出,饮水者感染肠道传染病的可能性就极小。
水中细菌总数与水体受有机物污染的程度成正相关,因此细菌总数常作为评价水体污染程度的一个重要指标。
一般未受污染的水体细菌数量很少,如果细菌总数增多。
表示水体可能受到有机物的污染,细菌总数越多,污染愈严重。
总大肠菌群:
总大肠菌群系一群在37℃培养48小时后能发酵乳糖、产酸产气的革兰氏阴性无芽孢杆菌。
总大肠菌群主要来自人和温血动物粪便,还可能来自植物和土壤。
总大肠菌群是评价饮用水卫生质量的重要微生物指标之一。
总大肠菌群可以指示肠道传染病传播的可能性,但它不是专一的菌属。
耐热大肠菌群:
耐热大肠菌群来源于人和温血动物粪便,是水质粪便污染的重要指示菌。
检出耐热大肠菌群表明饮水已被粪便污染,有可能存在肠道致病菌和寄生虫等病原体的危险。
四、与消毒有关指标
游离余氯:
指生活饮用水在加氯消毒、经过30分钟接触时间、留在水中的游离性余氯。
它具有持续杀菌能力,可防止管道中污染,保证供水质量。
当出厂水游离氯在每升0.3毫克以上时,不仅对伤寒、痢疾等肠道致病菌有完全杀灭的效果,而且对传染性肝炎、小儿麻痹症等肠道病毒也有一定的灭活作用,管网末梢水应不低于每升0.05毫克。
五、放射性指标
放射性:
放射性射线能使人及生物组织由电离而受到损伤,引起放射病。
远期效应主要包括:
白血病和再生障碍性贫血、恶性肿瘤、白内障。
放射性污染来自核工业及其它工业的废水、废气、废渣、核武器试验的沉降物及放射性同位素的生产和应用。
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