現行末端供水系統亟待改善
北京現在已經進入冬季，天氣非常干燥。專家建議：一個成年人一天需要攝入2500毫升的水，其中1200毫升靠喝水，最好喝白開水。
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可是(shi)，把自來水燒開，水中總是(shi)懸(xuan)浮著(zhu)可疑的顆粒，水面上也永(yong)遠有(you)似油(you)似塵的漂浮物(wu)。家里自來水管流(liu)出的水是(shi)安全(quan)的么？
中(zhong)國(guo)科(ke)學院生態(tai)環境(jing)研究中(zhong)心自主研發的飲用水質安(an)全(quan)風(feng)險末端控(kong)制技術，為我們構建了一道(dao)更堅(jian)定的飲用水安(an)全(quan)屏障。
現行末端供水系統亟待改善
統計數(shu)據表明，我國約(yue)有65%的(de)人口(kou)正在飲用常規指(zhi)標不合格(ge)的(de)飲用水，尤其對于中小城鎮與(yu)廣大農村地(di)區，飲用水質(zhi)安全問題更為突出(chu)。
目前(qian)，我國(guo)城市供(gong)(gong)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質安全(quan)仍(reng)面臨不少難題。中(zhong)國(guo)科(ke)學院生態環(huan)境(jing)研(yan)(yan)究(jiu)中(zhong)心研(yan)(yan)究(jiu)員曲久輝(hui)告訴(su)記者：“飲用水(shui)(shui)源污(wu)(wu)染呈(cheng)現多(duo)種(zhong)污(wu)(wu)染物共(gong)存的復合污(wu)(wu)染特(te)征(zheng)，水(shui)(shui)源污(wu)(wu)染狀況在短期(qi)內難以從(cong)根本上得(de)到改(gai)善。目前(qian)，我國(guo)95%的市政水(shui)(shui)廠(chang)仍(reng)采用傳統(tong)的常(chang)規處理工(gong)藝，在短期(qi)內難以對(dui)所有水(shui)(shui)廠(chang)進行(xing)技術(shu)系(xi)統(tong)升級(ji)與工(gong)藝改(gai)造，而且(qie)大多(duo)數水(shui)(shui)廠(chang)缺乏應對(dui)突發性污(wu)(wu)染事件的技術(shu)系(xi)統(tong)與應急(ji)預案。此外，供(gong)(gong)水(shui)(shui)管網輸(shu)配系(xi)統(tong)與小(xiao)區二次供(gong)(gong)水(shui)(shui)過(guo)程(cheng)中(zhong)未能有效控(kong)制二次污(wu)(wu)染，并面臨著管網漏失(shi)與爆管等影(ying)響供(gong)(gong)水(shui)(shui)安全(quan)的問題。”
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曲久輝說：“上述兩種(zhong)情況(kuang)面臨的水質問(wen)(wen)題有所不同(tong)。前者可能(neng)存(cun)在(zai)的主要水質問(wen)(wen)題是集中凈水廠現行工(gong)藝不能(neng)去除的低劑量有毒(du)有害有機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)、穿透濾(lv)床(chuang)的微小生物(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)細微懸(xuan)浮物(wu)(wu)(wu)(wu)、消毒(du)副產(chan)物(wu)(wu)(wu)(wu)、輸(shu)配(pei)管(guan)(guan)(guan)道腐蝕產(chan)物(wu)(wu)(wu)(wu)、管(guan)(guan)(guan)壁黏(nian)附生成(cheng)并脫落的生物(wu)(wu)(wu)(wu)膜、輸(shu)配(pei)管(guan)(guan)(guan)網系(xi)統經過多種(zhong)作(zuo)用過程生成(cheng)的復合污(wu)染(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)等；而后者可能(neng)存(cun)在(zai)硝酸(suan)鹽超標、砷污(wu)染(ran)(ran)、氟(fu)污(wu)染(ran)(ran)、氨氮污(wu)染(ran)(ran)、細微懸(xuan)浮物(wu)(wu)(wu)(wu)較高(gao)、微生物(wu)(wu)(wu)(wu)污(wu)染(ran)(ran)等水質問(wen)(wen)題。”
諸如居民(min)小區、公共建筑等(deng)終(zhong)端用(yong)(yong)戶的飲用(yong)(yong)水供給系統(tong)被稱(cheng)為飲用(yong)(yong)水末端，它(ta)是城(cheng)市供水水質安全保障(zhang)(zhang)的最(zui)后屏障(zhang)(zhang)。
飲用水的(de)末端深(shen)度凈化過程同樣(yang)存在(zai)(zai)安全(quan)風險。曲(qu)久(jiu)輝指出，目前在(zai)(zai)小區或(huo)公(gong)共(gong)建(jian)筑物(wu)中(zhong)通常采用的(de)“純凈水”處理工藝方法(fa)，難以有效保障飲用水質(zhi)安全(quan)。如(ru)普遍(bian)采用的(de)臭氧(yang)化技(ji)術在(zai)(zai)很多水質(zhi)條件下不能將其中(zhong)的(de)有機物(wu)徹(che)底(di)礦化，反而可能生成具有更高綜(zong)合(he)毒性的(de)中(zhong)間產物(wu)。尤(you)其當管網源水中(zhong)存在(zai)(zai)溴離子時，采用現行的(de)許多消(xiao)毒方法(fa)與工藝條件進(jin)行處理，往(wang)往(wang)可能生成濃度較高的(de)具有強致癌(ai)性的(de)溴酸鹽等消(xiao)毒副產物(wu)。
曲久輝說：“即使是高質量的水，經過輸送——滯留——循環過程，仍可能產生二次污染。現行末端供水系統缺乏系統的水質污染控制、水質保持系統。”
常規技術有缺陷
2007年7月1日，我國(guo)正式實施了新的國(guo)家(jia)(jia)《生活(huo)飲用(yong)水(shui)(shui)(shui)衛(wei)生標準》。曲(qu)久輝指出：“針對我國(guo)目前(qian)水(shui)(shui)(shui)源(yuan)污(wu)染狀(zhuang)況與工藝特點，如何從(cong)技(ji)術、管理等(deng)不同層面著手，確(que)保我國(guo)城(cheng)市(shi)飲用(yong)水(shui)(shui)(shui)達(da)到(dao)新的國(guo)家(jia)(jia)標準，保障(zhang)城(cheng)市(shi)供水(shui)(shui)(shui)安全，這成為供水(shui)(shui)(shui)行業亟須解決(jue)的重大課題。”
目前市(shi)場(chang)上常見的(de)(de)(de)飲用(yong)水(shui)末端控制(zhi)技(ji)術(shu)主要是各(ge)種(zhong)以反(fan)滲(shen)透為核心的(de)(de)(de)水(shui)質(zhi)凈化(hua)技(ji)術(shu)。曲(qu)久(jiu)輝認為：“這(zhe)些凈水(shui)技(ji)術(shu)存(cun)在一(yi)些問題(ti)(ti)。第(di)(di)(di)一(yi)，完全依賴產水(shui)率低的(de)(de)(de)反(fan)滲(shen)透膜(mo)，水(shui)資源(yuan)浪(lang)費嚴(yan)重(zhong)（大約有30％～40%的(de)(de)(de)水(shui)作為濃水(shui)被排出(chu)），且處理(li)(li)(li)成本高。第(di)(di)(di)二，普遍采用(yong)的(de)(de)(de)消毒(du)技(ji)術(shu)及(ji)其工(gong)藝條件具有很高的(de)(de)(de)溴酸(suan)鹽生成風險。第(di)(di)(di)三，水(shui)循環(huan)系統缺乏二次污(wu)染控制(zhi)與凈化(hua)能力(li)，無法應(ying)對管(guan)網(wang)中出(chu)現的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)水(shui)質(zhi)污(wu)染問題(ti)(ti)，長期(qi)運行(xing)中難以避免管(guan)網(wang)水(shui)質(zhi)惡化(hua)的(de)(de)(de)問題(ti)(ti)。第(di)(di)(di)四(si)，由于(yu)缺乏系統、有效的(de)(de)(de)預處理(li)(li)(li)手段(duan)，反(fan)滲(shen)透進水(shui)中的(de)(de)(de)污(wu)染物對膜(mo)分(fen)離系統的(de)(de)(de)污(wu)染嚴(yan)重(zhong)，膜(mo)組件使用(yong)壽命較短。第(di)(di)(di)五(wu)，由于(yu)不(bu)同(tong)管(guan)網(wang)源(yuan)水(shui)水(shui)質(zhi)差異很大，所(suo)含微(wei)量(liang)污(wu)染物成分(fen)復雜，凈化(hua)機理(li)(li)(li)與方(fang)法不(bu)同(tong)，對應(ying)的(de)(de)(de)凈化(hua)技(ji)術(shu)類型不(bu)同(tong)，難以簡單地采用(yong)一(yi)套技(ji)術(shu)系統進行(xing)解決(jue)。”
曲久輝還特別指出：“目前市場上的末端供水系統側重于處理過程，對于供水過程的水質安全，特別是輸配過程的水質穩定化與二次污染控制缺乏系統有效的解決措施；對于供水過程中水質變化與惡化，缺乏即時有效的、基于水質安全風險的在線監測與預警系統。”
“我們的技術有優勢”
正是清楚地認識到(dao)了常規(gui)技術(shu)存在的(de)問題，因而飲用水(shui)質安(an)全風險末(mo)端控制技術(shu)的(de)研發(fa)重點也落(luo)于此(ci)。
“我們的技(ji)術(shu)與國內外(wai)同類(lei)技(ji)術(shu)相比是有(you)很多優勢的。”曲久輝(hui)自信地說。
首先是成本(ben)。“我們這套(tao)凈(jing)化系(xi)統的建設投資(zi)成本(ben)僅為現行(xing)(xing)方(fang)法(fa)的1/3，制(zhi)水(shui)運行(xing)(xing)成本(ben)僅為現行(xing)(xing)方(fang)法(fa)的1/5。”
其次是凈(jing)化(hua)后的(de)(de)水(shui)(shui)質。采用催化(hua)氧化(hua)技(ji)術，可(ke)將水(shui)(shui)中(zhong)低劑量持久性有(you)機(ji)物(wu)、內分泌干擾物(wu)、消毒副產物(wu)等有(you)毒有(you)害(hai)物(wu)質徹底礦化(hua)，不(bu)(bu)產生二次污染。實現安全(quan)消毒，不(bu)(bu)僅(jin)可(ke)高效殺菌去除微(wei)(wei)生物(wu)，而且可(ke)同時去除水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)有(you)機(ji)物(wu)。在進行安全(quan)凈(jing)化(hua)的(de)(de)同時，可(ke)保留(liu)或提高微(wei)(wei)量元素，提高飲用水(shui)(shui)的(de)(de)健康功(gong)能。“這個技(ji)術凈(jing)化(hua)后的(de)(de)水(shui)(shui)的(de)(de)口(kou)感不(bu)(bu)比瓶裝純凈(jing)水(shui)(shui)差。”
再次(ci)是評(ping)價方法和(he)指(zhi)標。將生物測試引入飲用水的安(an)全評(ping)價，在傳統水質指(zhi)標基礎上構建新的評(ping)價指(zhi)標，形(xing)成一(yi)套(tao)小(xiao)區水質評(ping)估體系(xi)。
另外，曲久(jiu)輝(hui)說：“末端(duan)處(chu)理技(ji)術可以與水(shui)(shui)質安全預警系統一(yi)道構成飲用水(shui)(shui)末端(duan)供水(shui)(shui)系統，從根本上控制飲用水(shui)(shui)質安全風險。”
據介紹，該項(xiang)目(mu)開發(fa)了可(ke)支撐優質飲用(yong)(yong)水深度凈化(hua)的(de)關(guan)鍵新(xin)技(ji)術(shu)；利用(yong)(yong)微界面過程、電化(hua)學及膜分離(li)等技(ji)術(shu)原理(li)，開發(fa)高效多元金屬(shu)氧(yang)化(hua)物吸附(fu)劑；提高系統產水率；在水循(xun)環(huan)系統中(zhong)導(dao)入(ru)微污染水的(de)處理(li)單元，從而保(bao)證管網能(neng)夠始終(zhong)提供新(xin)鮮(xian)優質的(de)飲用(yong)(yong)水；將(jiang)多項(xiang)先進(jin)技(ji)術(shu)進(jin)行(xing)綜合集成，形成飲用(yong)(yong)水質風險末端控制的(de)技(ji)術(shu)系統與成套設備，與相關(guan)水處理(li)科技(ji)企業(ye)進(jin)行(xing)密切合作，進(jin)行(xing)應用(yong)(yong)示范與市場開拓(tuo)，實現項(xiang)目(mu)成果的(de)產業(ye)化(hua)，帶動企業(ye)科技(ji)進(jin)步(bu)和產業(ye)發(fa)展。
曲久(jiu)輝介(jie)紹，該(gai)技(ji)術(shu)已經在奧運村直飲水技(ji)術(shu)系統與成(cheng)套設備應用(yong)示(shi)范(fan)中接(jie)受檢(jian)驗。曲久(jiu)輝表示(shi)，他們將以此為契機，進一步推進與企業的合(he)作，推動技(ji)術(shu)系統在工程中的應用(yong)。
此外，曲(qu)久輝希(xi)望能(neng)夠為保(bao)障(zhang)農村(cun)地區供水(shui)安(an)全(quan)(quan)貢獻自己的力量。他說：“我(wo)(wo)們目前正與世界(jie)輪椅基金會、中國殘(can)疾人福利(li)基金會合作，為解決我(wo)(wo)國欠發達(da)農村(cun)地區的飲用水(shui)安(an)全(quan)(quan)問(wen)題進行卓有成(cheng)效(xiao)(xiao)的工作，并在山西(xi)省山陰縣(xian)完成(cheng)了(le)第一個(ge)示范水(shui)站的建設。我(wo)(wo)們期望探索一條能(neng)有效(xiao)(xiao)解決農村(cun)供水(shui)安(an)全(quan)(quan)問(wen)題的全(quan)(quan)新(xin)模(mo)式。”
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