《给水排水杂志》-2011年第04期(1)

给水排水Vol137No1420111#水业导航#对未来中国饮用水水质主要问题的思考中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室曲久辉人类文明的进程深刻地影响了饮用水水质的变化,进而对人类自身带来了复杂而不确定的健康风险。在自然界不断演化的生物圈与人类文明所形成的技术圈之间的矛盾中,人类活动胁迫所导致的水质风险已经成为这一矛盾的主要方面。对此,如果我们还能理性和乐观地思考:假如在未来几十年内,生物圈与技术圈两个圈层之间不断趋向平衡,环境与经济发展不断协调,人类活动导致的污染因素不断减少,水环境质量不断改善,,,,那么饮用水水质还将存在什么样的健康风险问题?我们知道,现在中国饮用水的主要问题是:水源污染普遍,水处理工艺难以适应,输配水质稳定性较差,管理制度不完善,106项指标达标困难,新技术和新工艺应用面临艰难考验,,。水质污染呈现复合性特征,有机物、氨氮、藻类、重金属、臭和味、消毒副产物等污染物质,在我国不同流域和不同规模的供水厂中普遍存在,其中有机微污染成为我国各级城市面临的主要水质问题。即使未来几十年我们能成功地克服现行经济发展方式下的污染问题,但是自然演化无法改变,人类活动不能停止,自然、人及其交互作用所产生的未知后果,仍将给饮用水质安全带来永无休止的挑战,至少以下四个方面的水质问题将伴随着自然演替和人类生息而长久存在。1天然有机物及其消毒副产物天然有机物(NOM)在地表水体中广泛存在,而且它是自然演替的必然产物。NOM结构极为复杂,并由于不同地区和流域的自然、社会、环境及人类活动等差异,水环境中的NOM组成及特性多有不同。这些具有相同或不同分子量、分子结构、官能团、赋存形态的NOM,往往是水处理消毒副产物的主要前驱体。大量研究表明,普遍采用的氯、氯胺、臭氧等氧化类消毒剂都有可能在与NOM反应后,生成性质各异、毒性水平不等的副产物,如氯(或溴)代有机物、含氮有机物、小分子致毒有机物等,它们被证实具有致癌或疑似致癌等健康风险。面对这一问题,有三点是可以肯定的:第一,天然有机物在地表水中的存在不会消失,组成也不可能简单化;第二,存在于水中的NOM当遭遇消毒在内的氧化过程时,一定会发生不同程度的结构和形态改变,可能生成不同种类的有毒有害副产物;第三,水处理的消毒环节不可能取消,即使采用了被认为是安全的非氯系消毒剂或物理消毒方法,在杀灭微生物的同时,也将伴随着NOM结构和形态的变化,而且这些变化的微观过程经常是难以全部认知和有效控制的。由此可以认为,天然有机物及其消毒副产物将是无法回避的永久性饮用水质问题,也是中国饮用水所面临的长期挑战。2个人护理品个人护理品(PPCPs)包括了天然及人工合成的雌激素、合成类固醇、雄激素、处方药如止痛剂、降血脂药、杀菌消毒剂以及抗氧化剂、清洁剂或芳香剂等。这类物质在人类日常生活中普遍使用,且具有较高的生物活性、难于降解。PPCPs某些特殊药性的化学结构有可能在环境中长期存在,并通过不同暴露途径对饮用水质及人体健康产生不良影响。2001年美国在25个州同步进行的初步调查就发现,96%的水源样品中各检测出至少1种PPCPs,而且起来越多的证据显示,此类前所未见的新兴污染物是全球性问题。最近发表在ScienceoftheTotalEnvironment的一篇综述文章,2给水排水Vol137No142011总结了这类污染物在天然水体中的现状、来源、归宿和影响,认为虽然这类物质在水环境的存在可能仅是微量,但它们广泛存在于不同地区的河流、湖泊、水库、河口等水环境中,对水生生物、动物及人类的可能影响已被高度关注。2010年对我国温榆河、北运河新型污染物的研究表明,所分析的51种PPCPs有40种被检出,其中抗生素、解热镇痛药、心血管用药、中枢神经用药、X射线造影剂、麻醉剂等普遍存在;在多个样品中,磺胺噻唑、红霉素水解产物、安乃近的代谢产物、苯类防腐剂的检出浓度高于1000ng/L。进一步研究表明,氯等化学氧化可较好降解这些物质,但它们的降解产物是什么、其毒性如何、对水质的健康风险带来哪些影响,我们仍不得而知。有一点不应怀疑:只要人类存在,只要人类的疾病存在,只要人类试图减轻病症所带来的痛苦,就一定会使用各类药物,就一定会有已知和未知的、人工和天然的、传统和新生的PPCPs进入环境并污染我们的饮用水水源,就一定会对饮用水水质安全保障不断提出新挑战,而如何应对并化解其健康风险的影响就应该是饮用水水质科学和技术研究的长期性课题。3生物污染生物污染是不以人的意志为转移的,不管它是来源于自然还是人,都是地球上生命存在的必然结果,也是人类永远不可全部预知的现象。饮用水的消毒过程,就是为杀灭各种微生物、保障水质安全必不可少的工艺环节。但是,在大量的事实面前,我们已经对传统的消毒方式充满了忧虑并试图用新方法取而代之。比