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中国工程院院士、哈尔滨工业大学环境学院教授、副院长 马军:饮用水面临的挑战与安全保障对策 讲饮用水的科研故事

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-12-10  浏览次数:106
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马军:饮用水面临的挑战与安全保障对策

时间:2019-12-04

来源:净水技术

 

 

 

21世纪比石油更珍贵的资源是水,比核泄漏更严峻的危机是水危机,比领土争夺更可能发生的是“水之战”。饮用水安全问题是民生问题,饮用水安全工程是民心工程。中国工程院院士、哈尔滨工业大学环境学院教授、副院长马军就当前我国饮用水安全面临的挑战与解决措施带来题为《饮用水面临的挑战与安全保障对策》的报告。

水的自然循环和社会循环对水质的影响

在自然循环中,由于气候的变化会造成降雨不均匀,从而导致有的地方洪涝,有的地方干旱。由于温度的变化会使磷释放,还有可能导致水土流失。在水的迁移过程中,大气将各种污染物引入水中,比如硫化物、氮氧化物,焚烧、燃煤也会引入重金属、氨氮、磷、自由基。降雨过程中污染物会随着地下渗流进入地下水体造成污染。在地表水污染的过程中,还会引入一些污染物,例如工业污水、市政污水、医院废水、养殖和垃圾渗滤液。特别是地表水和地下水互换的过程中,铁锰会和有机物进行络合。同时地下水呈还原状态以后,砷和锰是游离的,砷有毒且很难去除。另外一些藻类的繁殖也会导致嗅味。

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饮用水安全面临的挑战

城镇饮用水安全面临着微污染物、致病微生物、副产物的挑战。工业废水、污泥、大气降雨和农田径流会产生有机、无机、纳米污染物。有机物存在使胶体稳定性大幅度增加,特别是细颗粒成分非常难以去除;冬季低温季节胶体稳定性提高、水的粘度大、细颗粒更加难以去除。

持久性的微量污染物不容小觑,具有种类多、浓度低、危害大、去除难的特点,可干扰内分泌和“三致”。管网微生物再繁殖导致二次污染,因此,在水处理阶段去除水中可生物同化有机物,有利于保障管网水质。某些塑料管道中的添加剂释放,增加水中可生物同化有机物浓度,所以应当禁止用回收塑料制造饮用水管道。

我国大量农药、化工等污染物进入水体,这些污染物稳定性高、富集作用强、去除难度大,对人类健康造成极大危害。生物安全风险来源于工业废水、城市热岛效应、医院废水、生活污水、农田径流等中的浮游生物、藻类、细菌和病毒。超级细菌和耐药基因是人类面临的潜在威胁,抗生素的大量使用导致耐药菌滋生,药厂排放的菌渣和废水促进耐药菌繁殖。污水消毒效果不好导致耐药菌进入环境水体,医院废水排放导致耐药流行病菌滋生,而畜禽养殖废水则被认为是耐药菌的来源。

地表水水源存在问题

地表水包括河流、水库、湖泊等,传统的地表水问题是浊度和色度,如今水质也面临着很多新问题。藻类、废水排放导致的水体富营养化和嗅味,工业和生活污水、畜禽养殖、垃圾渗滤液产生的有机物,农田径流,养殖与工业废水污染产生的氨氮,农药、药物、化工污染物、重金属,值得一提的是卤代醛、卤代醌、卤代硝基甲烷等消毒副产物前质直接或间接影响人类的健康。

饮用水安全保障对策

01加强饮用水源保护

进一步完善饮用水水质标准。初期可参考美国、欧盟等国际相关生活饮用水水质标准,制定适合我国特点的国家生活饮用水卫生标准。由于不同地区差异性很大,应更加重视地方生活饮用水卫生标准的制定实施,在国家标准基础上更加具体,针对性更强。

从城市规划角度加强饮用水源保护。应在城市群中设立足够的生态缓冲区,从城市群、流域和区域范围进行饮用水源生态保护,设立严格的饮用水保护区,加强水的自然贮存、提升自然净化功能。

严格控制高风险污染物排放。控制人工降雨等引入含碘等成分对水体的影响,控制医院废水排放的溴、碘等成分,控制持久性有机物、重金属和药物的排放,严格控制高浓度废水地下回灌。

加强地下水源的保护。以湖泊与水库为水源的应重视入湖(库)河流水质控制,特别重视磷的污染控制。作为饮用水源的水体应控制养殖、旅游。设立饮用水源保护区,并针对不同的水体的生态承载力制定相应具体的水质标准。

02常规处理工艺强化

侧旋流排泥的平流斜板沉淀池解决了传统的平流沉淀池和斜板斜管沉淀池存在的问题,具有降低沉淀池体积、使配水更加均匀,对水量有很强的适应性、适合大中水厂应用,测向流、不需要跌水、节省能量消耗,沉淀效率高、对冲击负荷有很强的适应性的优点。一些水厂采用侧旋流排泥的平流斜板沉淀池与改性微气泡气浮联用技术,取得了很好的效果。

03供水输配工程中水质保障

要加强化学稳定和生物稳定,升级改造区块化供水管网系统,减少水源与水质突变,比如水源种类、地下水、地表水、不同含盐量水的切换。降低管道压力突变和流量突变,如防护水锤、沉淀物释放等,优化调度管道系统、降低管网漏失。

结语

1. 高度重视饮用水源保护,加大生态缓冲区的建设;

2. 严格控制高风险污染物排放,需要从源头控制具体污染物;

3. 设立饮用水源保护区,严格控制各种潜在的污染;

4. 进行水质智能动态监测,阻断污染物进入饮用水源;

5. 高度重视地下水源的保护,地下水是战略资源,相对稳定可靠,而一旦受到污染很难恢复;

6. 加强常规处理工艺升级改造和深度处理工艺建设;

7. 规划与改造供水管网输配系统,保障管网水质安全;

8. 重视二次供水系统的水质安全保障。




 
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