临沂市饮用水挥发性卤代烃污染的研究

【摘要】  　　目的 了解临沂市饮用水挥发性卤代烃(VHH)污染水平。方法 于2001～2007年采集市政供水和自备集中式供水样 560份，以气相色谱法分析氯仿(CHCl3)和四氯化碳(CCl4)含量。结果 全部水样均检出CHCl3（0．061～24．21μg/L)和CCl4(0．020～2．51μg/L)。管网水VHH含量(4．37μg/L)为源水(2．33μg/L)的1．9倍，地面水(3．78μg/L)为地下水(2．96μg/L)的1．3倍，出厂水(3．78μg/L)为地面水(2．31μg/L)的1．6倍。自备供水(5．00μg/L)为市政供水(1．29μg/L)的3．9倍，自来水丰水期(3．81μg/L)为枯水期(3．23μg/L)的1．2倍。结论　与国内和其它国家、地区的检测结果相比，该市饮用水中CHCl3含量处于较低水平。

【关键词】  饮用水；挥发性卤代烃；氯仿；四氯化碳

　　Study on the levels of volatile halogenerated hydrocarbon in drinking water in Linyi City.

　　LI Yang.

　　(Linyi Municipal Center for Disease Control and Prevention, Linyi 276000, Shandong, P. R. China)

    Abstract：Objective  To understand the status of pollution of drinking water with volatile halogenerated hydrocarbon.  Methods  The levels of volatil CHCl3 and CCl4 in 560 samples collected from the municipal water supply and self-provided centralized water supply system were determined with gas chromatography during 2001～2007.  Results   The results showed that CHCL3(0.061-24.21gg/L)and CCL4(0.020～2.51gg/L)were found in all the samples .The levels of VI-IH in pipeline network water  (4.37tg/L) were 1.9 times of those in source water  (2.331ag/J～) in,slarfaee water  ～ 3 781ag/L) the levels of VHH were 1.3 times of those in underground water(2.96ggm) ～ selt-prowaerr centra～lzeo supply VHH concentrations wate～5.001ag/L) were 3.9 times of those in municipal water supply(1.29gg/L), in plentiful water period VHH concentration of tap water (3.81gg/L)were 1.2 times of those in low water period(3.23tg/L).  Conclusion  In this city, the levels of CHC13 m dri king water were lower compared with the reports come from China and abroad.

    Key words：Drinking water  Volatile halogenated hydrocarbon  Chloroform  Carbon tetrachloride

    人类早在1908年起就用加氯的方法对饮用水进行消毒，自1974年，Book发现天然水加氯消毒形成挥发性三卤甲烷(Volatile trihalomethanes THM)以来，已知挥发性卤代有机物(Volatile halogenated organics VHO)主要有两大来源，一是天然水体中腐残酸和富里酸经氯化消毒作用形成，二是工业和商业的污染来源［1］。其中三卤甲烷和四氯化碳两者统称为挥发性卤代烃(Volatile halogenated hydrocarbon VHH)，是主要的饮水氯化副产物，可作为反映加氯消毒饮用水有害物质形成的一项重要指标。美国、德国、加拿大、日本等国规定饮用水中三卤甲烷的最大容许浓度分别为0．1mg／L、0．25mg／L、0．35mg／L、0．1mg／L。美国对80座城市自来水中的THM的检测结果为0～311μg/L［2］，我国部分省市饮用水中的含量在0．1～86μg／L［3］。饮用水挥发性卤代烃(VHH)污染可对人体的肝、肾等器官带来一定的慢性损害。故而，饮水氯化的环境影响与健康效应已为人们所关注。为探讨临沂市饮用水受有机物污染及变化情况，对临沂市市政供水与厂矿自备集中式供水中VHH水平进行了比较研究。

　　1  材料与方法

　　1．1  水样采集 

　　监测采样时间：自2001年6月～2007年6月。市政供水和自备水分别为每年3月与9月各采样1次，水样采自源水(地面水和地下水)、出厂水和管网水。其中城市自来水1家(临沂市自来水公司)，厂矿自备集中式和委托受检15家(其中4家地面水水源，11家为地下水源)，共采集水样560份，其中市政供水42份，自备水518份。

　　1．2 采样方法 

　　每次采用250ml容量瓶，空瓶内加入0．1g VitC，装满水样，不留空间，立即用垫有聚四氟乙烯薄膜的反口橡胶塞塞好，送本站理化检验室立即测定。检测结果低于检出限的样品适当增加取样量进行检测。

　　1．3 检测方法 
　　
　　按GB5750-1985《生活饮用水标准检验法》气相色谱-气液平衡法检测样品中CHCl3、CCl4含量。

　　1.4 仪器设备 

　　为带电子捕获检测器的岛津14-C气相色谱仪，色谱柱为GDX-103 2m玻璃柱。

　　2  结果

　　2．1  源水与管网水VHH水平比较(见表1)。表1  源水与管网水VHH水平比较(略)

　　2．2  地下水与地面水为水源的出厂水VHH水平比较(见表2)。表2  以地下水与地面水为水源的出厂水VHH水平比较(略)

　　2．3  地面水源水与出厂水VHH水平比较(见表3)。表3  地面水源水与出厂水VHH水平比较(略)

　　2．4  市政集中式供水与自备集中式供水VHH水平比较(见表4)。

　　2．5  枯、丰水期自来水中VHH水平比较(见表5)。表4  市政集中式供水与自备集中式供水VHH水平比较(略)
　　
　　3 讨论

　　3．1  从表1比较来看，源水与管网水VHH比值为1．9，管网水明显高于源水，其中CHCl3占源水VHH 82．0％，管网水为89．7％，表明源水经加氯，无论液氯或漂白粉均使氯仿明显增高，本研究显示管网水上限值为源水上限值的3．3倍，两者下限值差异更为悬殊，约8．5倍，本结果与国内文献报道经氯化消毒后CHCl3含量比源水增加20～200倍基本一致［4］。表5  枯、丰水期自来水中VHH水平比较(略)

　　3．2  从表2结果来看，地面水VHH总量为地下水的1．3倍，地下水CHCl3占VHH总量的85．1％，地面水占 87．3％，后者高于前者，说明以地面水为水源加氯消毒更易使VHH含量增高，主要是地面水中CHCl3前体物质(如腐殖酸或富里酸)与Cl2结合，从而使其三氯甲烷形成而增高。

　　3．3  从表3地面水与出厂水VHH比较来看，出厂水的污染水平明显高于地面水，前者是后者的1．6倍，其中 CHCl3均值出厂水占VHH总量的87．3％，地面水占83．5％，出厂水CHCl3对VHH总量贡献率大于地面水。

　　3．4  从市政集中式供水与自备集中式供水VHH监测结果表明(表4)，后者污染水平明显高于前者，是前者的 3．9倍，CHCl3是前者的4．5倍。前者CHCl3均占VHH总量的78．3％，后者占91．0％，自备水中VHH贡献率明显高于市政供水，作者认为其主要原因是自备供水单位投加漂白粉量不稳定，时而投的多，时而又投的少，因而是造成CHCl3变化悬殊(0．062～22．13mg／L)的主要原因。

　　3．5  从表5丰、枯水期自来水VHH比较来看，丰水期有机物总量是枯水期的1．2倍，无论是CHCl3或CCl4前者均高于后者，枯水期CHCl3占VHH总量的89．8％，丰水期占85．0％，造成丰水期有机物含量增高的主要原因是由于其间降水造成地面迳流将沿岸及水源周围的污染物，特别是有机物冲刷流入水中，再加之夏季河水水温，藻类及腐殖酸浓度较其它季节为高，亦是THMs形成和增高的主要影响因素之一［4,5］。

　　3．6  氯是强氧化剂，在天然水的pH环境中主要以次氯酸的形式存在，与有机物反应的过程中，可使有机物的某些活性基团活化，发生一系列反应，生成各种复杂的有机物。腐殖质是消毒过程中形成THM的前驱物。影响THM形成的因素主要有前驱物及浓度、加氯量与卤化物、温度、pH等。临沂市自来水中CHCl3含量与国内和其它国家地区的检测结果比较处于较低水平，本市自来水不论源水或出厂水、网水均程度不同的检出VHH［6］，其检出的含量依次分别为管网水>源水、地面水>地下水、出厂水>地面水、自备集中式供水>市政供水、丰水期>枯水期。结合上面的分析，为减少饮用水中THM的含量，可采用以下方法控制这些因素：①去除水中可生成THM的前驱物，通常采用的混凝、沉淀过滤以除去一部份前驱物后再消毒，可减少THM约45％。沉淀以pH5～6较好。②如不能用先混凝过滤后消毒的方法，可采用活性碳过滤，或用曝气法赶走已生成的THM，煮沸法对我国是适用的。③改用其他消毒剂，如臭氧。④科学控制好加氯量，根据水质情况合理使用氯化消毒方法。

【参考文献】
  　　［1］Trusell AR, Cromer JL, Umphres MD, et al. Monitoring of volatile halogenated orgamcs: Asurvey of twelve drinking waters from various parts of the world: Water chlorination; Environmental Impact Health Effects［M］. Vol. 3, R. L. Jolley, et al. Eds, Ann Arbor, MI: Ann Arbor Science Publishers, 1980,39～53.

　　［2］Symous JM, Bellar TA, Carswell JK, et al. National organics reconnaissance survey for halogenated organics［J］. JAWWA, 1975, 67(11):634～648.

　　［3］赵国栋.我国部分省市饮用水中挥发性卤代烃含量初步调查［J］.环境化学,1986,5(3):84～86.

　　［4］俞飞,陈建平,武志林,等.某市自来水中挥发性卤代烃污染的研究［J］.环境与健康杂志,1992,9(3):112～114.

　　［5］蔡宏道.水氯化消毒与致癌问题［J］.国外医学卫生学分册,1979,6(2):65～68.

　　［6］李大斌,朝宇,郑贻,等.临沂市区水质与水性传染病调查研究［J］.现在预防医学,1997,24(3):324～326.

作者单位：临沂市疾病预防控制中心,山东 临沂 276000.