1.引言
飲用水水質(zhì)安全是國(guó)家公共衛(wèi)生安全體系的重要組成部分，與人民身體健康和社會(huì)穩(wěn)定息息相關(guān)。我國(guó)目前飲用水水質(zhì)問(wèn)題突出，水源污染比較普遍，尤其是近年來(lái)相繼發(fā)生了一些突發(fā)性重大水污染事件，對(duì)現(xiàn)行供水技術(shù)體系提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，引起政府、科學(xué)界、企業(yè)界與社會(huì)各階層的高度關(guān)注?？傮w來(lái)說(shuō)，我國(guó)飲用水水質(zhì)問(wèn)題越來(lái)越復(fù)雜，而多數(shù)水廠仍然采用傳統(tǒng)的方法和工藝進(jìn)行飲用水的生產(chǎn)和供應(yīng)，水源水質(zhì)惡化與供水技術(shù)之間的矛盾愈顯突出。在這種情況下，我國(guó)迫切需要采取有力措施，積極應(yīng)對(duì)飲用水水源污染，建立從水源到水廠直至管網(wǎng)的多級(jí)屏障，保障消費(fèi)者的身體健康，維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定。
2.國(guó)內(nèi)外關(guān)于飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制定的情況
世界衛(wèi)生組織(WHO)2004年9月公布的第三版《飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則》明確提出安全飲用水的概念，同時(shí)十分關(guān)注飲用水水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)管理。與此同時(shí)，美國(guó)、日本等國(guó)在同期相應(yīng)地推出了本國(guó)的新飲用水標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)于2006年12月29日也頒布了新的生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范并于2007年7月1日開(kāi)始實(shí)施。新的國(guó)標(biāo)在很大程度上參考借鑒了WHO的水質(zhì)準(zhǔn)則，檢測(cè)項(xiàng)目由35項(xiàng)增至106項(xiàng)，大幅增加了微量有機(jī)物、消毒副產(chǎn)物等毒理性指標(biāo)。
3.我國(guó)飲用水水源水質(zhì)問(wèn)題
當(dāng)前，我國(guó)飲用水源污染形勢(shì)非常嚴(yán)峻。根據(jù)近年頒布的《中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》，我國(guó)七大河流水系中滿(mǎn)足地表水Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的斷面僅占總斷面的30—40%左右，而幾乎喪失了水體所有功能的劣V類(lèi)水?dāng)嗝婢尤徽嫉?0.40%。同時(shí)，在太湖、巢湖、滇池等28個(gè)國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控湖泊中，超過(guò)六成的湖泊水質(zhì)處于五類(lèi)和劣五類(lèi)的水平。另外，我國(guó)地下水高濃度砷、氟暴露的人口也分別達(dá)到1236萬(wàn)人和7800萬(wàn)人，嚴(yán)重影響著部分地區(qū)居民的身體健康。
近年來(lái)，我國(guó)突發(fā)性飲用水水源污染事件進(jìn)入高發(fā)期。2005年，吉林石化分公司雙苯廠爆炸造成松花江重大水環(huán)境污染事件，為了防止硝基苯進(jìn)入供水管網(wǎng)，哈爾濱市被迫停水4天，沿岸數(shù)百萬(wàn)居民的生產(chǎn)和生活受到嚴(yán)重影響。2006年，湘江株洲霞灣港至長(zhǎng)沙江段發(fā)生鎘重大污染事件，湘潭、長(zhǎng)沙兩市水廠取水水源受到不同程度污染。2007年5月底，無(wú)錫市城區(qū)出現(xiàn)大范圍自來(lái)水發(fā)臭的問(wèn)題，自來(lái)水不僅無(wú)法飲用，連洗澡甚至洗手都無(wú)法使用，引起了社會(huì)不安。生態(tài)環(huán)境研究中心環(huán)境水質(zhì)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室對(duì)問(wèn)題水樣進(jìn)行了分析鑒定，發(fā)現(xiàn)無(wú)錫飲用水產(chǎn)生的惡臭味主要是由以二甲基三硫?yàn)橹鞯牧蛎杨?lèi)化合物引起的。
這是一類(lèi)主要由有機(jī)質(zhì)腐敗產(chǎn)生的強(qiáng)致嗅物質(zhì)。這次無(wú)錫的嗅味事件第一次使飲用水的嗅味問(wèn)題成為在全國(guó)范圍內(nèi)受到廣泛關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題。隨后，巢湖、滇池等湖泊水庫(kù)相繼出現(xiàn)藍(lán)藻水華暴發(fā)現(xiàn)象，湖庫(kù)型水源地藻類(lèi)爆發(fā)以及隨之而來(lái)的嗅味、藻毒素等水質(zhì)問(wèn)題受到前所未有的關(guān)注。
4.發(fā)達(dá)國(guó)家在應(yīng)對(duì)水源污染方面采取的主要措施
針對(duì)水源污染及其引起的飲用水質(zhì)安全問(wèn)題，發(fā)達(dá)國(guó)家從20世紀(jì)70年代開(kāi)始給予高度關(guān)注，主要從水源保護(hù)和新技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用兩個(gè)方面著手開(kāi)展了大量工作，并取得了顯著成效。日本在上世紀(jì)60年代經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的過(guò)程中也出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的水質(zhì)污染問(wèn)題，導(dǎo)致一段時(shí)間飲用水水質(zhì)顯著惡化。為了改善水環(huán)境質(zhì)量，日本從1963年開(kāi)始實(shí)施第一個(gè)下水道整治5年計(jì)劃，顯著加大了在城市污水處理方面投資的力度，到了1988年，全日本包括河川、湖泊、海域在內(nèi)的2271個(gè)水域中，BOD、COD等指標(biāo)達(dá)到各類(lèi)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)要求的水域?yàn)?3.7%。為了控制日益嚴(yán)重的水環(huán)境富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題，日本于1982年12月頒布了有關(guān)湖泊中氮、磷的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，并從1985年6月26日起分別對(duì)1059個(gè)湖泊進(jìn)行了磷的排放限制，對(duì)76個(gè)湖泊進(jìn)行了氮的排放限制。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期不懈的努力，發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)在水環(huán)境質(zhì)量改善方面取得了驚人的進(jìn)步。
與此同時(shí)，一些國(guó)家也針對(duì)飲用水水質(zhì)問(wèn)題積極開(kāi)展研究，在不斷強(qiáng)化水質(zhì)評(píng)價(jià)技術(shù)的同時(shí)，積極地把臭氧氧化、活性炭吸附、膜分離等新的水處理技術(shù)引入供水工藝中，在推動(dòng)供水技術(shù)的進(jìn)步方面取得了很大的成績(jī)。日本在東京、大阪兩個(gè)水源水質(zhì)相對(duì)較差的地區(qū)普遍實(shí)行了臭氧活性炭深度處理技術(shù)，在一些偏遠(yuǎn)村鎮(zhèn)則積極推廣自動(dòng)化程度高、生物安全性強(qiáng)的膜分離技術(shù)。同時(shí)，各種在線檢測(cè)設(shè)備和生物預(yù)警系統(tǒng)也相繼得以開(kāi)發(fā)，并得到越來(lái)越多的應(yīng)用。
5.我國(guó)在應(yīng)對(duì)水源污染方面采取的主要措施
(1)水源地保護(hù)
在我國(guó)，水環(huán)境污染趨勢(shì)還沒(méi)有完全得到遏制，很多地方在水源水質(zhì)出現(xiàn)惡化之后，往往傾向于采用更換水源或?qū)嵤┻h(yuǎn)距離輸水的措施。在上世紀(jì)80年代前后，這種調(diào)水措施確實(shí)在一些重要城市的飲用水安全保障方面發(fā)揮了重要的作用。但是，在目前水資源整體上出現(xiàn)短缺，而且水環(huán)境污染比較普遍的今天，調(diào)水成本日趨增加，調(diào)水的效果也日趨低下。從國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)來(lái)看，水源保護(hù)與水質(zhì)改善最關(guān)鍵的措施是加強(qiáng)立法、嚴(yán)格執(zhí)法，防止污染物進(jìn)入水源地。目前，加強(qiáng)水源地保護(hù)也已經(jīng)列入我國(guó)有關(guān)部門(mén)的議事日程。對(duì)于面源污染控制來(lái)說(shuō)，一些生態(tài)工程技術(shù)非常有效。一些科研機(jī)構(gòu)正在開(kāi)展相關(guān)研究，并進(jìn)行了一些示范應(yīng)用，取得了明顯的成果。
(2)水廠常規(guī)技術(shù)的優(yōu)化
水廠水質(zhì)凈化技術(shù)是飲用水質(zhì)安全保障體系的核心，其主要目標(biāo)是通過(guò)各單元的處理形成飲用水水質(zhì)的多級(jí)屏障。雖然在具體的技術(shù)運(yùn)用上已經(jīng)發(fā)生了很多的變革，沿用了100多年的混凝、沉淀、砂濾、氯消毒等傳統(tǒng)處理工藝依舊是我國(guó)現(xiàn)行主導(dǎo)工藝。但是，傳統(tǒng)工藝的主要去除目標(biāo)是濁度、細(xì)菌類(lèi)微生物等污染物，難以有效去除CODM。、氨氮、微量有機(jī)物、病原性原蟲(chóng)等污染物，難以有效解決水源污染與水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)提高之間的矛盾，更是難以有效應(yīng)對(duì)突發(fā)性污染事件。
目前，國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)關(guān)注的水質(zhì)問(wèn)題是消毒副產(chǎn)物(如三鹵甲烷、鹵乙酸等)、各種有害元素或化合物、致病微生物、微量人工或天然活性化學(xué)品、以及容易給人感官帶來(lái)?yè)p害的異嗅異味異色類(lèi)物質(zhì)等。其中消毒副產(chǎn)物主要是在進(jìn)行預(yù)氯化和氯消毒時(shí)產(chǎn)生的。為了控制水廠內(nèi)的微生物生長(zhǎng)，保證水廠工藝的正常運(yùn)行，一般的水廠都要對(duì)進(jìn)廠水投加氧化劑進(jìn)行微生物控制，其中最主要的氧化劑就是氯氣。近年來(lái)，為了控制消毒副產(chǎn)物生成，國(guó)內(nèi)開(kāi)展了用二氧化氯、臭氧、高錳酸鉀等氧化劑取代預(yù)氯化的研究，發(fā)現(xiàn)臭氧預(yù)氧化可顯著促進(jìn)水中消毒副產(chǎn)物前驅(qū)物的去除。同時(shí)，高錳酸鉀也被發(fā)現(xiàn)具有一定的助凝效果。這兩種預(yù)氧化技術(shù)在國(guó)內(nèi)都有一定的應(yīng)用。
此外，各種常規(guī)單元技術(shù)本身也存在進(jìn)一步改善、優(yōu)化與強(qiáng)化的潛力，特別是針對(duì)特定的水源水質(zhì)特征如何進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化與強(qiáng)化是目前學(xué)術(shù)界與供水企業(yè)非常關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。例如，作為水處理系統(tǒng)中最基本的工藝單元，混凝沉淀的最主要功能是去除濁度，該工藝的處理效果對(duì)后續(xù)工藝運(yùn)行工況有重要影響，并決定著最終出水水質(zhì)與處理成本。混凝過(guò)程非常復(fù)雜，混凝劑、原水水質(zhì)與物理化學(xué)特征、混凝反應(yīng)器結(jié)構(gòu)以及反應(yīng)條件等都是影響混凝效果的重要因素，將混凝理論的研究成果全面應(yīng)用于水廠生產(chǎn)是今后的重要發(fā)展方向。提出以?xún)?yōu)化絮凝劑組分和形態(tài)為核心的強(qiáng)化絮凝新概念，環(huán)境水質(zhì)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在混凝理論的研究和新型混凝劑的發(fā)展方面做出了很多具有開(kāi)創(chuàng)性的工作，為推動(dòng)我國(guó)混凝及混凝劑技術(shù)的發(fā)展，提升我國(guó)水廠的混凝技術(shù)水平做出了積極貢獻(xiàn)。
由濾池、濾料和操作系統(tǒng)構(gòu)成的過(guò)濾系統(tǒng)不僅是去除控制出水濁度的關(guān)鍵單元，而且是去除控制隱孢子蟲(chóng)等原蟲(chóng)類(lèi)病原微生物的關(guān)鍵單元，成為保障飲用水質(zhì)安全的重要屏障。日本在1996年爆發(fā)了大規(guī)模隱孢子蟲(chóng)感染事件后，加強(qiáng)了對(duì)水廠過(guò)濾的指導(dǎo)，并提出為了防止隱孢子蟲(chóng)的泄漏，要求將濾后水濁度控制在0.1NTU以下。目前各國(guó)水廠都把降低濾后水濁度作為重要目標(biāo)，在這種需求推動(dòng)下，人們相繼開(kāi)發(fā)了各種高靈敏度的在線濁度儀與顆粒計(jì)數(shù)儀，用于水廠的水質(zhì)與濾池運(yùn)行監(jiān)控。
飲用水的微生物安全性問(wèn)題始終是飲用水安全保障最核心的問(wèn)題之一，而消毒是保障飲用水微生物安全的最關(guān)鍵和最后的屏障。長(zhǎng)期以來(lái)，氯氣或次氯酸鈉作為一種經(jīng)濟(jì)有效的消毒劑在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，用戶(hù)末端水中是否存在余氯成為判斷飲用水是否衛(wèi)生的重要依據(jù)。20世紀(jì)70年代，美國(guó)國(guó)家環(huán)保局(EPA)發(fā)現(xiàn)氯消毒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生三氯甲烷等致癌性消毒副產(chǎn)物，并在隨后修改的飲用水標(biāo)準(zhǔn)中首次規(guī)定了消毒副產(chǎn)物標(biāo)準(zhǔn)(三氯甲烷<100 ug/L)。此后，隨著分析技術(shù)的進(jìn)步，鹵乙酸、鹵乙氰等其他有害消毒副產(chǎn)物又被相繼檢出。各種氯代消毒副產(chǎn)物的檢出迫使人們探討使用替代消毒劑的可能性，而有關(guān)氯胺、二氧化氯、臭氧、紫外等替代消毒劑的研究也層出不窮。大量研究表明，使用氯胺、二氧化氯、臭氧、紫外等可以有效降低三鹵甲烷等消毒副產(chǎn)物的生成量;但各種替代消毒劑也可能存在各種各樣的缺點(diǎn)與不足。在消毒效果上，臭氧與氯大致處于同一個(gè)水平，而二氧化氯稍微弱一些。按CT值計(jì)算，氯胺對(duì)大腸桿菌、病毒的消毒效果是臭氧和氯的百分之一到千分之一。臭氧和紫外不具殘留性，管網(wǎng)中的微生物消毒與再生長(zhǎng)控制、生物膜生長(zhǎng)控制的能力無(wú)法保證。二氧化氯存在產(chǎn)生亞氯酸鹽等無(wú)機(jī)副產(chǎn)物的問(wèn)題。目前，日本仍然主要以次氯酸鈉為消毒劑?；诳刂葡靖碑a(chǎn)物生成、保證管網(wǎng)末梢余氯濃度的考慮，美國(guó)和中國(guó)內(nèi)地的部分城市采用氯胺進(jìn)行消毒。但是，今后需要對(duì)使用氯胺消毒后形成的消毒能力弱化風(fēng)險(xiǎn)以及管網(wǎng)生物穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)。
除了消毒副產(chǎn)物之外，另外一個(gè)引起人們關(guān)注消毒問(wèn)題的是陸續(xù)在世界各國(guó)發(fā)生的隱孢子蟲(chóng)和賈第鞭毛蟲(chóng)感染事件。隱孢子蟲(chóng)是一種自然界廣泛存在的原生動(dòng)物，能夠?qū)е氯祟?lèi)產(chǎn)生一種腸道寄生蟲(chóng)病，其臨床上主要表現(xiàn)為急性腹瀉，免疫功能低下者如艾滋病病人感染隱孢子蟲(chóng)病后常因長(zhǎng)期腹瀉而致?tīng)I(yíng)養(yǎng)不良和脫水而死亡。1984年美國(guó)得克薩斯州發(fā)生了通過(guò)飲用水傳播的隱孢子蟲(chóng)集體感染事件后，世界各地不斷有關(guān)于隱孢子蟲(chóng)集體感染事件的報(bào)道。1993年美國(guó)威斯康星州密爾沃基(Milwaukee)市發(fā)生了歷史上規(guī)模最大的一次感染事件，該市161萬(wàn)人中有40.3萬(wàn)人出現(xiàn)了感染隱孢子蟲(chóng)的癥狀，由此引起了世界各國(guó)供水界對(duì)通過(guò)飲用水傳播的隱孢子蟲(chóng)集體感染問(wèn)題的高度關(guān)注。1996年6月10日，日本東京附近的寄生鎮(zhèn)發(fā)生了大規(guī)模隱孢子蟲(chóng)感染事件，該鎮(zhèn)13800的人口中有8812人因飲用受隱孢子蟲(chóng)污染的水而受到感染，引起日本社會(huì)的空前恐慌。我國(guó)于1987年報(bào)道了首例發(fā)生于南京的人體隱孢子蟲(chóng)病病例后，安徽、內(nèi)蒙、福建等19個(gè)省區(qū)也相繼報(bào)道了一些病例，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)截止到1998年已超過(guò)千例。大量研究表明，氯消毒對(duì)以孢子形態(tài)存在的隱孢子蟲(chóng)幾乎無(wú)能為力;而紫外、臭氧消毒則能較為有效地滅活隱孢子蟲(chóng)。日本等發(fā)達(dá)國(guó)家尚未制定出直接針對(duì)隱孢子蟲(chóng)的飲用水標(biāo)準(zhǔn)，目前主要采取嚴(yán)格控制砂濾出水濁度(<0.1NTu)等一些間接措施來(lái)控制隱孢子蟲(chóng)污染帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。我國(guó)新版飲用水衛(wèi)生規(guī)范中把隱孢子蟲(chóng)和賈第鞭毛蟲(chóng)列為非常規(guī)指標(biāo)，規(guī)定兩者的含量均不得超過(guò)1個(gè)/IOL。我國(guó)消費(fèi)者一般習(xí)慣于飲用開(kāi)水，這種生活習(xí)慣對(duì)于有效防止大規(guī)模隱孢子蟲(chóng)感染事件的發(fā)生比較有效。但是，總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)在這方面開(kāi)展的工作還非常少，缺乏系統(tǒng)性，有關(guān)原蟲(chóng)的健康風(fēng)險(xiǎn)有待于進(jìn)一步系統(tǒng)深入的研究。
(3)深度處理及特殊污染物去除
水中TOC是消毒副產(chǎn)物的前驅(qū)物，農(nóng)藥等微量有機(jī)化學(xué)品是重要的毒理學(xué)指標(biāo)，而表面活性劑、色度和異嗅味物質(zhì)的存在則會(huì)影響飲用水的感官特性和品味，這些都是水廠工藝中去除的目標(biāo)。同時(shí)，由于污染或地質(zhì)構(gòu)造的原因，有些地下水中含有對(duì)人體有害的物質(zhì)如砷、氟、硝酸鹽等特殊污染物。但是，常規(guī)的水廠工藝對(duì)于水源水中的這些有機(jī)物或特殊污染物去除效果很差。這些目標(biāo)污染物的去除需要采用深度處理或特殊處理技術(shù)。利用臭氧破壞有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)，利用后續(xù)的生物活性炭對(duì)臭氧氧化生成的小分子有機(jī)物進(jìn)行進(jìn)一步降解的臭氧一生物活性炭聯(lián)用技術(shù)是最典型的飲用水深度處理技術(shù)。一般來(lái)說(shuō)，采用該技術(shù)主要目的包括：
?、? 去除水中消毒副產(chǎn)物前驅(qū)物，控制消毒副產(chǎn)物生成;②降解去除水中各種穩(wěn)定性微量化學(xué)污染物;③破壞產(chǎn)生異嗅異味物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，改善飲用水感官指標(biāo)。此外，具有強(qiáng)氧化性的臭氧能有效滅活水中各類(lèi)病原微生物，可以顯著改善飲用水的生物安全性。臭氧一生物活性炭技術(shù)最初在德國(guó)得到研究和工程應(yīng)用，隨后法國(guó)、荷蘭等歐洲國(guó)家的許多水廠相繼采用了該技術(shù)，90年代中期開(kāi)始在日本也逐步得到推廣應(yīng)用。
中國(guó)大陸最早使用該技術(shù)的水廠是北京市田村山水廠，至今已有20多年的歷史。但是，臭氧一活性炭工藝的真正意義上的推廣應(yīng)用主要發(fā)生在過(guò)去的幾年里。在我國(guó)水源污染較嚴(yán)重且經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的東部(如浙江桐鄉(xiāng)、嘉興等)與南部地區(qū)(如廣東廣州、深圳等地)陸續(xù)有些水廠開(kāi)始采用該工藝。處理規(guī)模為100萬(wàn)噸/天的廣州南洲水廠在2004年的建成投產(chǎn)是我國(guó)深度處理技術(shù)應(yīng)用的里程碑式的事件。在地表水源污染趨勢(shì)得不到根本控制的情況下，臭氧一生物活性炭技術(shù)將是今后保障飲用水化學(xué)與微生物安全的主要手段。
需要指出的是，臭氧一生物活性炭技術(shù)也不是萬(wàn)能的技術(shù)。單獨(dú)臭氧氧化對(duì)一些穩(wěn)定性農(nóng)藥類(lèi)物質(zhì)、
有機(jī)鹵代物的分解效率很低，當(dāng)原水受到這類(lèi)物質(zhì)污染時(shí)，往往需要使用高級(jí)氧化技術(shù)(如臭氧/過(guò)氧化氫技術(shù))等。特別值得注意的是當(dāng)原水中存在一定濃度溴離子時(shí)，臭氧處理會(huì)產(chǎn)生溴酸鹽。溴酸鹽具有強(qiáng)致癌性，美國(guó)、日本等國(guó)的飲用水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定該物質(zhì)的含量不得超過(guò)10ppb，我國(guó)建設(shè)部2005年新頒布的飲用水標(biāo)準(zhǔn)中也采納了這一標(biāo)準(zhǔn)。溴酸鹽生成控制及降解技術(shù)是飲用水領(lǐng)域的國(guó)際研究前沿?？刂瞥粞跬都恿炕蚶妙A(yù)臭氧替代主臭氧可以有效控制溴酸鹽的生成。在“十一五”、“863”的支持下，有關(guān)溴酸鹽生成控制與去除的研究正在進(jìn)行中。
活性炭也是深度處理的主要手段之一，以粉末炭和顆粒炭?jī)煞N形式在飲用水處理中得到應(yīng)用。一般來(lái)說(shuō)，粉末炭主要用于具有季節(jié)性變化規(guī)律或突發(fā)性污染事件產(chǎn)生的農(nóng)藥、嗅味物質(zhì)、有機(jī)化學(xué)品等微量有機(jī)污染物的去除，其優(yōu)點(diǎn)是使用方便靈活，設(shè)備投資成本較低，特別適用于一些突發(fā)性污染事件的應(yīng)急處理。2005年末的松花江污染事件應(yīng)急處置中粉末活性炭就發(fā)揮了極為關(guān)鍵的作用。日本等許多國(guó)家的不少水廠都備有粉末活性炭投加設(shè)備。對(duì)二甲基異莰醇(MIB)的去除研究表明，活性炭表面的微孔容積決定著活性炭對(duì)MIB的吸附容量，該發(fā)現(xiàn)為活性炭的篩選提供了一項(xiàng)重要的指標(biāo)。但是，受粉末炭投加量的限制，該技術(shù)對(duì)于大量存在的有機(jī)污染物去除效率不高，對(duì)TOC、COD以及消毒副產(chǎn)物前驅(qū)物等指標(biāo)的去除效果不理想。同時(shí)，活性炭對(duì)于親水性物質(zhì)一般來(lái)說(shuō)吸附能力都不是很強(qiáng)。
顆?；钚蕴慷嘤糜谠|(zhì)季節(jié)性變化不大的情況。一般來(lái)說(shuō)，顆粒活性炭對(duì)水中大多數(shù)有機(jī)物無(wú)選擇地進(jìn)行吸附，因此炭池在運(yùn)行3—6個(gè)月后就會(huì)被穿透，需要更換或再生?？傮w說(shuō)來(lái)，我國(guó)單獨(dú)使用顆?；钚蕴康乃畯S并不多，北京市水源九廠是我國(guó)單獨(dú)利用活性炭吸附技術(shù)進(jìn)行深度處理的少數(shù)水廠之一。
最近的研究結(jié)果表明，即使是使用了長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的活性炭，其對(duì)于一些間斷出現(xiàn)的微量化學(xué)物質(zhì)仍然具有一定的吸附能力。但是，總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)活性炭吸附技術(shù)應(yīng)用歷史較短，缺乏系統(tǒng)深入的研究，在水系活性炭生產(chǎn)、炭種選擇、運(yùn)行管理中均缺乏有力的科學(xué)技術(shù)支持。另外，由于活性炭需要頻繁的更新或再生，國(guó)際上單獨(dú)使用活性炭吸附技術(shù)的水廠也比較少。越來(lái)越多的水廠在進(jìn)行深度處理時(shí)，都將臭氧氧化與顆粒炭吸附技術(shù)結(jié)合起來(lái)，形成臭氧一生物活性炭組合工藝。
在特殊污染物去除方面，砷、氟去除技術(shù)的核心是開(kāi)發(fā)高效吸附劑，而硝酸鹽去除主要是建立基于生化或物化過(guò)程的硝酸鹽還原去除技術(shù)與工藝優(yōu)化J。另外，隨著膜分離技術(shù)的發(fā)展，納濾膜、電滲析、反滲透等膜分離技術(shù)作為深度處理或特殊污染物去除技術(shù)也會(huì)得到越來(lái)越多的應(yīng)用。
6.建議與展望
綜上所述，我國(guó)存在比較普遍的水源污染問(wèn)題，各種突發(fā)性水污染事件時(shí)有發(fā)生，飲用水安全保障有待加強(qiáng)。同時(shí)，長(zhǎng)期以來(lái)，飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的制定基本上都是借鑒國(guó)外的研究成果，缺乏針對(duì)性和科學(xué)依據(jù)。為全面提升我國(guó)飲用水安全保障能力，充分保障我國(guó)的飲用水安全、優(yōu)質(zhì)，建議加強(qiáng)如下的科學(xué)研究。
(1)加強(qiáng)有關(guān)飲用水水質(zhì)與人體健康方面的研究，為制定適應(yīng)于我國(guó)國(guó)情的飲用水標(biāo)準(zhǔn)、確保飲用水安全提供科學(xué)依據(jù);
(2)加強(qiáng)水質(zhì)分析評(píng)價(jià)技術(shù)及水源水質(zhì)變化預(yù)測(cè)技術(shù)研究，為飲用水安全評(píng)價(jià)和水源水質(zhì)預(yù)警提供科學(xué)基礎(chǔ);
(3)加強(qiáng)單元技術(shù)創(chuàng)新與技術(shù)系統(tǒng)集成，形成適應(yīng)于我國(guó)不同污染特征、不同工藝特點(diǎn)的飲用水安全保障技術(shù)體系，為保障飲用水質(zhì)安全提供技術(shù)保證;
(4)加強(qiáng)新藥劑、新材料的研究開(kāi)發(fā)，提升飲用水產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新能力，在提升我國(guó)飲用水安全保障產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平的同時(shí)，促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。
