《国外水质安全性评价体质及方法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《国外水质安全性评价体质及方法（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、市场万乳计沂州纷国外水质安全性评价体质及方法文/张锡辉李福志(清华大学深圳研究生院环境工程与管理研究中心 )摘要:简要介绍 了国外水质安全性评价体 系的主要风险分 类,水质安全性评价所 需要考虑的主要因素,一 些重要水质指 标的评价标准更 新,以及一些新 型水质检测评价仪器和在线监测仪器的发展等,对于从宏观上了解饮用水水质评价具有指导意义。国外水质安全评价体系世界范 围 内具有代表性的水质标准有三部:世 界卫生 组 织(WHO) 的饮 用水 水质准则、欧盟 (EC) 的饮用水指令以及 美国环保局(U SE PA) 的国家饮 用水水 质标准。其它国家或 地区的饮用水标准大都以这三种标 准 为 基
2、础或 重要参考,来制定本 国国家标准。水质 的 安全评价 主要 是 基于终 生 用水的安全性。这种 评 价 主要分为三方面。1、水 质感官性状问题。即水质 感官性状 良好,即水的外 观、色、嗅和味等。如果 发现饮用 水 出现浑 浊,有颜 色 或 异常 味 道,往往就 表示 饮 用水受到了污染,应 立即采取措施 进行处 理。2、微生 物学 风险。微生物是水传播 疾病的重 要 原因。微生 物是 一些 肉眼看不 见 的微小生物 的总称。理想 的饮 用 水不 应 含 有已知致病微生物,也不 应有 人畜排泄污染 的指示菌。在发 展 中国家,饮用 水 的微生物污染仍然 是饮用水卫 生 的最大威胁。3、化
3、学风 险。根据国外调查,在饮 用 水 中已鉴定 出数百种化 学物质,其中绝 大 多数为有 机化合物。饮 用 水 中有毒化 学物 质污染带给人们的健康危害与微 生物污染不 同,一 般而 言,微生物 污染可造成传染病 的 暴 发,而化 学物质引起健康问题往往是由于 长期 接触所致 的有 害作用,特别 是蓄积性毒物和致 癌 物 质的 危害。只有在极特殊 的情 况下,才会 发生 大量 化 学 物 质污染 而 引 起 急 性 中毒。饮 用水 中能对人体健康产 生影 响 的化学 物 质主要分为无机离子和有 机物 两 大类。在 进行水 质安全 性 评价 时,应 充分考 虑这 些物质 的安 全效应。此外,饮用
4、 水安全评价还 包括放 射 性风 险。人类某些 实践活动可能使环境 中的天然 辐射强 度有所 增高,特别 是 随着 核 能 的 发展和同位素新技 术 的应 用,很可能产生 放射性 物质对环境的污染问题。因此,有必 要对饮用水中的放射性 指标进行评价。水质安全评价方法对于水质安 全 性的评价,首先是确定 影 响水质 安全性 的污 染物的目标浓度限值。目前,在水 中已经 发 现了2000多 种类别的化学污染物,在 饮用 水 中已鉴 别出数百 种 污染物,但是 不可能对饮用水 中鉴别出的每种化合物都制定标准 限值。这不仅是因为没 有足够的科学资料 制定 如 些 多 的标准,更 是 由于没 有必要。应
5、从实 际出发,选择一 定数量 的指标确 定标准 限值。制 定标准 限值是以现场 调 查和科学研究资料为依据。如 果科学依 据不充分,就无法制 定 限值,4 6水工业市场:0 0。年第4期辨暴犷鬓肇叠次诊:叮脚如诊笋热从长挥、“洲市爆即使是客观上需要的 限值,也 只能暂不纳人标准。对于饮用水 中已检出 的低浓度 污染物,甚至低于检出限,并且不能经常检出,就没有必要制定限值。只 有当污 染物 含量达 到 一定水平,有造成危害的可 能性,而且检出频率高时,才有制定限值、进行检测 的必要性。对于在 饮用水中经常 检出,并含有一定浓度的化学物 质,当其具有 明显卫生学意义 时,应列人需要优先 确定限值的
6、物 质 名单。为使制定的限值具有可行性,在饮用 水中已存在的化学物质浓度范围也是确定限值数值时必须考虑 的关键因素。对化 学物 质进 行 危险度 评价所需资料主 要 有 两方面来源,一 是人群流行病学调查,二是 动物的毒理学实验研究。科学 的人群流 行病学 调 查 可提供最 有 价值的资料,为 制定化学物质 限值提供最直接的依据。动物实验研究是 在严格 控制的条 件下进行的,可 获得明 确 的 剂量一反应关系,是安全性 定量评价的重 要基础资料,也 是 制 定 限值的主 要科学依据。为了确保饮用水 水质 安全,必须进行经常性 的水质监测以及在特定情况 下 的水 质检验,从而基于标准 限值评价饮
7、用水的 安全性。如果没有可行的检验方法,就无法了解饮用水中污染物特别是化学物质 的污染水平,因而无法进行安全性评价。所以只有对已经具有可行检验方法 的物质才能纳人标准。另一方面,随着水质标准不断提高,相 应 地,对于水质监测技术 的要求越来越高。这种要求引起了二个不同方向的发展:1、对于仪器方法 的精度、精确度,尤其检出 限要求越来越高,因为随着水质标准提高,水质指标浓度越来越低,对于原来仪器方法 的检出 限值提出 了挑战,促进仪器进 一步改进发 展,提高灵敏度和检出限。2、对于仪器方法 的监测 速度提出了更高的要求,原因是新的水质标准对于水质合格的保证率要求日益提高,需要提高监 测技术的速率
8、和频率,保证水质合格率达到规定的要求。这 种要求促进监测技术在 两个方面提高监 测速度,一方面是提高原 有仪器方法 的分析检测速度,大大缩 短 监测时间;另一方面是促进了仪器小 型化和在线化,大 量 的在线监测分析技术和仪器产 品得到了开发利 用。水质安全评价方法发展趋势1、浑浊度由于浑 浊度是衡量饮用水水质良好程度的 重要指标之一,降低浑 浊 度对于提高水质具有重大意义。水中浑 浊度越低,相关的无机和有机的有 毒有 定物质 就减少;降低浑浊度还 可以显著改善感官指标。降低浑 浊度可以明显降低水中的微生物含量。因此,美国将浑 浊 度 归 人微生物指标项目。基于以上原因,各国的水质标准 中对浑浊
9、 度这 一 项目的限值越来越严格。国 际化 大都市 生 活饮用 水的 浑 浊 度 一般 都达 到了较高的水平,浑 浊 度 一般都低于0 .3,部分城 市生 活饮用水的 浑 浊 度 甚至低 于0.1。日本东京 则 明确 要求 进人配水系统的人品口处 浊度0.I N TU。由于浑浊度的 不断降低,更精确地描述饮用水浑浊度的要求也越来越高。颗料计数仪的应 用因此日益迫 切。激光颗粒计数仪得到快速发展和 应用。其原理是,每一个颗料通 过激光光束时,均引起一个电压脉 冲信号,其数量和强度代表了颗料的数量和直径大小,颗料数目和直径大小 由不同的测量频道获得。它可以定量监测颗料物的数目和大小。2、嗅味类有机
10、物饮用水中的 异嗅、异味是由原水、水处理或输水过程中微生物污染和化学污染引起。水的异嗅、异味表 明水 中可能含有某些污染物或水处理、水的输送不当。在未 明确原因以前,不宜饮用。随着色谱一质谱(GC一MS )技术的发展,现已能测 出水中产生嗅味物质 1 0余种,主要有2一甲基异冰片(2一MIB)、l,10一二 甲基一9一十氢蔡醇(或称为 土味素(GS M) )、2一乙丁基一3一甲 氧基毗嗦(I BMP )、2一乙丙基一3甲氧基毗嗦(IP MJP)、2,4,6一三氯 茵 香醚(TCA) 和三 甲基胺等。国际化大都市对生 活饮用水的嗅 味等提出了更高的要求,如东京对出厂水中两 种产生 泥 土气味 的
11、化合物:土臭 素(ge os面n )和2一甲基异 冰片 (2一methylis obo rne ol(2一MI B)均进行了监控。在 饮用水水质标准参数中规定:采 用粉末活性炭处理,要求土臭素和2一甲基异冰 片含 量0 .0 2卜妙;而采用颗粒活性炭处理,要求这 两种化合物 的含量 0 .0 1林叭。3、有机化合物分析各种各样的有机物是饮用水水质监测的重点 和难点。目前,有水工业市场20 06年第4期4 7市场羚热矛机化合物的分析监测 主要采用色谱仪器方法,主要气相色谱和液相色谱。今年来,国外在有机物监测技术方面的进展 也 主要 围绕色谱技术进行改进,主要包括三个方面:( l )样品 预处理技
12、术。传统的前处理技术存在许多缺点,例如水样体积受限、浓缩倍数不够、步骤烦琐、灵 敏度和 准确度比较低等。固相微萃取 (SP M E) 可以弥补传统方 法 的不 足,而 且具有高效、简便、快速、安全、重复性好、便于自动化等优点。SP ME技术采用 固定相为一支覆盖着一层高聚物固定相 (聚 甲基硅 氧烷或聚丙烯酸醋) 的熔融石英纤 维。该纤 维被置于 一个微量注射器 的 针 腔 内,使用 时将针筒推出,则纤维降低,放人样品液中一定时间,在转子搅拌下,分析物被吸附,然后将纤 维退回进样针内,当进样 针 插 人GC进样口时,样品发 生热 解 解 吸,从而进人分析柱中。(2)新 型色谱仪器。全二 维气相
13、色谱,将分离相现理不 同而 又互 相 独立 的两支色谱柱以串联方式结合形成二维色谱,得到信号强度为纵坐标的三 维色谱图或者二维轮廓图。由于系统提供的高峰容 量和高分辨率,一个方法可以覆盖原来几个方法才能够完成的任务。(3)色谱联用仪器。由于 各种接口技术和 调制 技术的 开发,色谱联 用仪器技术发 展 非 常 迅 速,除了目前已经得到广 泛 应用 的气相 色谱一质谱(G C一MS )和高效液相色谱一质谱(H P LC一MS )之外,还有以下几种 主要联用 技术。气相 色谱一质谱一质谱(GC-MS一MS):串联 质谱能够大 幅度提高检测的灵敏度,干扰少。液相色谱一质谱/质谱(LC-MS /MS)
14、联 用新技术:LC/ MS/MS是继GC /MS联 用技术之 后 又 一个新兴 的分离检测技术,能够对复 杂样品 进行实时分析,通 过MS J和MS Z对目标化合 物进行碎 片扫描,具有 极高的 灵敏度,特别适合进行痕 量分析,可以鉴别和 鉴定各种类型 的农 药以及生物毒 素等饮用水 中有 毒有 害残留物。气相 色谱一电感藕合 等离子质谱(GC一I CP一MS )或者高效液 相色 谱一电 感藕 合 等 离子质 谱(H PLC一ICP一MS):这 种 技术,结合了GC或者H P LC高效分离功能和LCP一MS具有低检测 限、宽动态线性范围及能跟踪多元素同位素信号等优点,在元素形 态分析方面很有前
15、景。4、无机物 分析电感 藕 合 等 离子体质谱(ICP一MS)是等离 子体技术与质谱技术相结合的分析手 段。这 种技术利 用 电感藕合 等离子体技术作为 离 子源,以质谱技术作为检测 手段,使 分析方法具有 灵 敏度高、分 辨率 高、检出 限低、分析范围宽、分析速 度快、检测 结 果准确 等特点。利用 电感祸合等离子体 质谱技 术 分析水 中微量元素,可以在 一次样 后 在 短 时 间内完成众多待测元 素的测定,分析结 果 重 现性好。电感藕合等离 子体 质谱技 术分析 样 品 不 需 要复杂 的分离、富 集 手 续,简化了分析 流 程,加快分析速 度,降低了分析成本。例 如,水 样 中含
16、有 的铿、铝、钒、铬、锰、钻、镍、铜、锌、铭、铝、银、镐、钡、铅 等元素,都能够一 次 性检出,而 且 检 测 限值可以达 到0.07协g/ L。5、分子探针方 法检测微生物典型的传统细菌计数方法采用平板计数法和最大或然计数法(MP N法 )等。这 些方法普遍存在两个最 主要 的不 足之处:( l )培养时间长,通常在24h以上甚 至 一周左右;(2 )培养条件对结果 影 响大,培养基的营养成分、培养温度、培养时 间等对检测结 果都有很大的影响。分子探数 技 术作为一种 主流方法,逐渐引起关注。分子探针 是一种已知特异 性 的分子,在与靶分子结合以后,它 带 有 的标记物可供反 应 后检测,从而 反 映出 靶分子 或其所在结构单元的种信息。较之传统细菌计数法,分子探 针具有 不 可比拟 的优 越性,主要体现在以下几点:(1)快速,例如用 叮咤橙对细菌染色时,大 约只需 要30mi n的 培养时 间;用hve / De adBa elight对细菌 染色,培养时 间 也在152 0mi n左右;( 2 )适用对象广泛,分子探针 的靶物通常是细胞 内普遍存在 的
