贛州市某高校管道直飲水系統(tǒng)現(xiàn)狀調(diào)查*

袁詩(shī)穎,黃正鑫,華 健,俞小春,劉艷紅,邱 偉

(贛南醫(yī)學(xué)院 1.2013級(jí)預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生；2.預(yù)防醫(yī)學(xué)系，江西 贛州 341000)

水與人體的健康息息相關(guān),沒有水，人體的新陳代謝、體液循環(huán)、營(yíng)養(yǎng)運(yùn)輸、廢物排泄等都無法完成。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提高了人民生活水平，造成人們的生活觀念和方式不斷轉(zhuǎn)變，人們不僅僅關(guān)注自身的健康安全，而且越來越關(guān)注環(huán)境污染問題，對(duì)飲水水質(zhì)也提出了更高的要求，在這種需求下，直飲水應(yīng)運(yùn)而生[1]。管道分質(zhì)供水是指在是市政供水的基礎(chǔ)上，對(duì)自來水進(jìn)行進(jìn)一步的濾過、殺菌處理，通過獨(dú)立循環(huán)式管網(wǎng)輸送，供人們直接飲用的水。隨著我國(guó)對(duì)教育投入加大，管道分質(zhì)供水系統(tǒng)的普遍使用和市場(chǎng)份額的不斷增大[2]，學(xué)校不斷提高自身辦學(xué)條件，在給學(xué)生創(chuàng)造舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境的同時(shí)，也致力于提供更為優(yōu)質(zhì)的飲水，越來越多的學(xué)校開始引入管道分質(zhì)供水，直飲水的衛(wèi)生狀況自然也成為了社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，成為學(xué)校保障全校師生飲水安全的工作重心之一[3]。

本課題以贛南醫(yī)學(xué)院為試驗(yàn)點(diǎn)，調(diào)查校園內(nèi)直飲水系統(tǒng)基本情況，通過水質(zhì)檢測(cè)了解直飲水水質(zhì)現(xiàn)狀，為本校飲水衛(wèi)生工作提供參考。

1 內(nèi)容與方法

1.1研究?jī)?nèi)容管道直飲水系統(tǒng)基本情況調(diào)查和實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)。

1.1.1基本情況直飲水設(shè)備、水處理工藝、凈水機(jī)房選址和布局、直飲水終端配置和衛(wèi)生狀況、直飲水系統(tǒng)維護(hù)和管理。

1.1.2實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)參照有關(guān)文獻(xiàn)并結(jié)合學(xué)校管道直飲水特點(diǎn)，選擇11項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，即1項(xiàng)消毒劑指標(biāo)[4-7]、2項(xiàng)感官性狀指標(biāo)、2項(xiàng)毒理學(xué)指標(biāo)、3項(xiàng)細(xì)菌學(xué)指標(biāo)、3項(xiàng)一般化學(xué)指標(biāo)，見表1。

1.1.3水質(zhì)凈化能力評(píng)價(jià)指標(biāo)以耗氧量去除率[耗氧量去除率=管網(wǎng)水耗氧量-直飲水耗氧量)/管網(wǎng)水耗氧量×100%]為評(píng)價(jià)指標(biāo)，耗氧量去除率≥25% 為合格[8]。

1.2方法

1.2.1調(diào)查對(duì)象對(duì)黃金校區(qū)內(nèi)的直飲水終端和管網(wǎng)水終端分別進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)，建立抽樣數(shù)據(jù)庫(kù)。采樣范圍涵蓋教室、圖書館和寢室，利用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣抽取20組直飲水和管網(wǎng)水終端作為檢測(cè)點(diǎn)。

1.2.2樣品采集、保存和檢測(cè)依照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水樣進(jìn)行采集和檢測(cè)，以統(tǒng)一規(guī)格的50 mL有蓋硬質(zhì)玻璃管，同時(shí)對(duì)直飲水及管網(wǎng)水進(jìn)行采樣，各20份，采完后密封保存，立即送實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)。

1.2.3實(shí)驗(yàn)方法、儀器和試劑

1.2.3.1檢測(cè)指標(biāo)與方法見表1。

表1 水質(zhì)檢測(cè)指標(biāo)與其檢測(cè)方法

1.2.3.2主要儀器原子吸收分光光度計(jì)TAS-990(北京普析儀器有限公司)、FA2004分析天平、“艾柯”超低有機(jī)型實(shí)驗(yàn)室超純水機(jī)、余氯比色器、恒溫培養(yǎng)箱、恒溫水浴箱、高壓蒸汽消毒器、721型分光光度計(jì)。

1.2.3.3主要試劑10% HNO3、10% HCl、重鉻酸鉀液、H2SO4(1.84 g·mL-1)、Na2C2O4、KMNO4、蛋白胨、牛肉膏、乳糖、NaOH、HgI2、KI、酒石酸鉀鈉、優(yōu)級(jí)純氯化銨、N-(1-萘基)-乙二酸鹽、磷酸、硫酸鋁價(jià)、濃氨水、苯酚、濃硫酸、氨水、KNO3、 NaCl、1.6%溴甲酚紫乙醇溶液。

1.2.4評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)直飲水和管網(wǎng)水檢測(cè)結(jié)果分別按照《CJ94—2005 生活凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》以及《GBT5749—2006生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》[9]進(jìn)行判斷。所有指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果均達(dá)標(biāo)視為合格，任意一項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果超標(biāo)視為不合格。

1.3質(zhì)量控制采樣前人員經(jīng)過統(tǒng)一培訓(xùn)，儀器校正準(zhǔn)備、采樣瓶的準(zhǔn)備、現(xiàn)場(chǎng)采樣步驟及水樣的保存與運(yùn)輸嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法進(jìn)行。

1.5管道直飲水系統(tǒng)基本情況

1.5.1水處理工藝流程見圖1。

圖1 水處理工藝流程

該水處理系統(tǒng)為全自動(dòng)運(yùn)行模式，由水處理前置系統(tǒng)(過濾器)、水處理主機(jī)系統(tǒng)(反滲透膜)、恒壓水系統(tǒng)和閉路循環(huán)殺菌系統(tǒng)四部分組成。反滲透膜(RO)是工藝核心，其工藝核心是利用膜兩端巨大的壓力差使得只有體積小于10-4的小分子能夠通過RO膜，鹽類、微生物等大分子物質(zhì)被濾過，其中鹽去除率可≥98%。進(jìn)水與出水比例為3∶1，純水儲(chǔ)存在純水箱中，余水排入水池；純水箱內(nèi)壁上設(shè)置浸沒式紫外殺菌燈，另增設(shè)臭氧發(fā)生裝置；恒壓供水系統(tǒng)對(duì)各地點(diǎn)供水，剩余的水回流至純水箱；供水管道為單設(shè)管道，設(shè)成閉合回路，不斷進(jìn)行水循環(huán)。

1.5.2凈水機(jī)房選址及布局校園內(nèi)共設(shè)有兩個(gè)凈水機(jī)房，學(xué)生宿舍樓5棟一樓設(shè)一間，供水范圍為學(xué)生宿舍樓、解剖樓和動(dòng)物樓、操場(chǎng)等區(qū)域；圖書館一樓西面第一間倉(cāng)庫(kù)設(shè)一間飲水機(jī)房，覆蓋行政樓、圖書館、教學(xué)樓等區(qū)域。機(jī)房為封閉式機(jī)房，占地面積25 m2，地面及墻面貼瓷磚，天花板貼防潮膠，備有通風(fēng)系統(tǒng)和排水溝，裝有空氣紫外殺菌燈，夜間自動(dòng)開啟。每間宿舍配備一個(gè)小聯(lián)桶(安裝在飲水機(jī)上連接進(jìn)水管的儲(chǔ)水裝置)，利用飲水機(jī)輸出；行政樓、教學(xué)樓及圖書館安裝獨(dú)立飲水終端設(shè)備。

2 結(jié) 果

2.1直飲水終端配置及衛(wèi)生情況共計(jì)全校師生12 380人，飲水龍頭2 422個(gè),平均每5人/飲水龍頭，每人額定水量3 L/天。其中寢室直飲水終端共計(jì)2 364個(gè)，飲水機(jī)統(tǒng)一放置在洗漱臺(tái)側(cè)邊矮臺(tái)上；圖書館直飲水終端共計(jì)10個(gè)，統(tǒng)一安裝在每層樓道轉(zhuǎn)角處；教學(xué)樓直飲水終端共計(jì)48個(gè)，統(tǒng)一安裝在每層樓道過道處?？傮w而言，飲水機(jī)臺(tái)面較為潔凈，未見果皮紙屑茶葉等生活垃圾，設(shè)備周圍未見明顯生活垃圾或衛(wèi)生死角，其中教學(xué)樓飲水機(jī)側(cè)旁設(shè)有生活垃圾投擲藍(lán)，臺(tái)面及飲水機(jī)周圍偶見生活垃圾。

2.2直飲水系統(tǒng)維護(hù)及管理情況本直飲水系統(tǒng)由校方和企業(yè)方共同經(jīng)營(yíng)，公司負(fù)責(zé)提供整個(gè)系統(tǒng)長(zhǎng)期維護(hù)、保養(yǎng)、耗料及零配件更換、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、主機(jī)設(shè)備老化更新等，并專設(shè)2人入駐校園對(duì)負(fù)責(zé)日常直飲水系統(tǒng)運(yùn)行。每周對(duì)活性炭、pp棉、多介質(zhì)過濾濾芯進(jìn)行反沖洗，7 min/濾芯，每年更換一次反滲透膜、多介質(zhì)過濾濾芯；每年分別在寒暑假開學(xué)前，進(jìn)行管內(nèi)封閉消毒。在經(jīng)營(yíng)期內(nèi)，校方主要負(fù)責(zé)監(jiān)督，隨時(shí)在公司方參與下進(jìn)行≥4次不定期抽檢/每年，以贛州市疾病預(yù)防控中心檢測(cè)結(jié)果為水質(zhì)是否合格的直接依據(jù)。

2.3實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果

2.3.1水質(zhì)現(xiàn)狀本次研究檢測(cè)直飲水和網(wǎng)管水各20份，其中直飲水有18份合格，合格率為90%，管網(wǎng)水有16份合格，合格率為80%。兩類水的超標(biāo)指標(biāo)均是氨氮，其余指標(biāo)均達(dá)標(biāo)，見表2。

表2 學(xué)校直飲水和網(wǎng)管水檢測(cè)合格率/n=20

2.3.2直飲水與管網(wǎng)水比較直飲水亞硝酸鹽含量介于0.000 3～0.002 3 mg·L-1之間，管網(wǎng)水亞硝酸鹽含量介于0.001 0～0.003 2 mg·L-1之間，兩類水中亞硝酸鹽氮差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=1.385,P>0.05)；直飲水耗氧量含量介于0.20～0.73 mg·L-1之間,管網(wǎng)水耗氧量含量介于0.30～1.46 mg·L-1之間,直飲水總硬度含量介于0.621～1.365 mg·L-1之間，管網(wǎng)水總硬度含量介于1.570～6.630 mg·L-1之間，直飲水氨氮含量介于0.396～1.350 mg·L-1之間,管網(wǎng)水氨氮含量介于0.24～0.78 mg·L-1之間，兩類水耗氧量、總硬度、氨氮差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.291,P<0.05;Z=5.396,P<0.05;Z=3.589,P<0.05)；直飲水細(xì)菌總數(shù)要低于管網(wǎng)水細(xì)菌總數(shù)，兩類水細(xì)菌總數(shù)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=6.591,P<0.05)。見表3。

表3 學(xué)校直飲水與管網(wǎng)水部分檢測(cè)指標(biāo)比較

續(xù)表3 學(xué)校直飲水與管網(wǎng)水部分檢測(cè)指標(biāo)比較

2.3.3水質(zhì)凈化能力直飲水處理前后耗氧量總體下降，其中有18份耗氧量去除率>25%，占90%，2份耗氧量去除率<25%，占10%。

3 討 論

本課題是以贛南醫(yī)學(xué)院黃金校區(qū)直飲水系統(tǒng)為研究對(duì)象，調(diào)查校園內(nèi)直飲水系統(tǒng)基本情況、飲水設(shè)備使用、維護(hù)及管理狀況，對(duì)兩類水同時(shí)采樣檢測(cè)，參照國(guó)家生活凈水標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)校園內(nèi)管道直飲水基本情況。

3.1學(xué)校管道直飲水系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)各大院校供應(yīng)學(xué)生的飲水方式主要有：桶裝水、鍋爐煮沸水、凈水機(jī)制水以及管道直飲水。桶裝水微生物容易超標(biāo)[10-11]，水桶二次使用，倉(cāng)儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)等都會(huì)造成水質(zhì)安全隱患，而且桶裝水搬運(yùn)不便，尤其是對(duì)高樓層學(xué)生來說；鍋爐煮沸水飲用不便，制水設(shè)備容易老化，耗電量大；直飲水機(jī)質(zhì)量參差不齊，凈化功能有限，而且設(shè)備維護(hù)監(jiān)管常存在空白區(qū)[12]。而管道直飲水系統(tǒng)上述處理工藝都已是成熟的技術(shù)，精處理設(shè)備如RO膜過濾裝置、系統(tǒng)核心部件等均為進(jìn)口產(chǎn)品，完全能滿足凈水處理的要求，出水水質(zhì)好，衛(wèi)生可靠。管路系統(tǒng)均采用飲水專用的食品級(jí)PE管路，直接供應(yīng)各個(gè)飲水點(diǎn)，省去了灌裝、運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)等諸多中間環(huán)節(jié)，可直接進(jìn)入宿舍，不限量供應(yīng)，為學(xué)生日常飲水提供極大便利。此外，管道直飲水較過去采用的桶裝水更為經(jīng)濟(jì)，學(xué)生按0.25元/升計(jì)算，折合每桶水約5元，與桶裝水(6.5元)相比每桶節(jié)約1.5元。

學(xué)校直飲水系統(tǒng)管理職責(zé)分明，監(jiān)管有力。企業(yè)全權(quán)負(fù)責(zé)系統(tǒng)維護(hù)管理，每年更換濾料、濾膜，每年定期進(jìn)行管道封閉消毒，學(xué)校負(fù)責(zé)監(jiān)督管理，不定期進(jìn)行水質(zhì)抽檢，任何一次水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果不符合國(guó)家直飲水標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)校將終止合同，全部責(zé)任由公司承擔(dān)，完備的維護(hù)管理制度和有力的監(jiān)管措施使得校園直飲水安全有保障。

3.2管道直飲水二次污染不容忽視本次調(diào)查中，20份直飲水水樣均無細(xì)菌學(xué)指標(biāo)超標(biāo)情況，且與管網(wǎng)水相比，耗氧量有明顯下降(P<0.05)，耗氧量去處理率達(dá)25%以上的占90%，表明原水經(jīng)過深度處理后水質(zhì)有較好改善。雖然目前尚未有調(diào)查結(jié)果顯示我校直飲水細(xì)菌學(xué)指標(biāo)有超標(biāo)情況，但二次污染問題在校園中仍層出不窮。據(jù)桂林市多所學(xué)校、北京地區(qū)學(xué)校、鎮(zhèn)江市學(xué)校水質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，直飲水在細(xì)菌總數(shù)指標(biāo)上均有不同程度超標(biāo)[13-15]，這都提示直飲水存在二次污染，而細(xì)菌菌落總數(shù)是常見的超標(biāo)指標(biāo)[16]。

將自來水燒開后飲用是傳統(tǒng)的飲水方式，當(dāng)傳統(tǒng)的飲水方式遭遇管道直飲水全新的供水方式時(shí)，不少人心中都留有疑慮，這往往來源于“直飲水→生水→不衛(wèi)生”的理解[17]，再加上校水質(zhì)檢驗(yàn)不合格的調(diào)查報(bào)告，進(jìn)一步加重了這種擔(dān)憂。理論上，原水經(jīng)過過濾、反滲透和消毒等深度凈化后，即可得到水質(zhì)良好的直飲水，但臭氧、紫外線等消毒裝置無法進(jìn)行持續(xù)消毒[18]，故在輸配水過程中易于發(fā)生二次污染。

學(xué)校應(yīng)時(shí)刻警惕管道直飲水二次污染等問題，將其作為管理工作的重中之重，定期對(duì)直飲水終端機(jī)進(jìn)行維護(hù)消毒，保持飲水臺(tái)面以及其周圍環(huán)境的整潔，定期進(jìn)行管道內(nèi)封閉消毒，教育學(xué)生養(yǎng)成良好的用水習(xí)慣，增加更換濾芯濾膜次數(shù)并根據(jù)學(xué)校用水特點(diǎn)增加水質(zhì)檢測(cè)，使得全體師生的飲水衛(wèi)生與安全有進(jìn)一步的保障。

3.3課題調(diào)查的不足選擇的檢測(cè)項(xiàng)目均為水質(zhì)檢驗(yàn)常規(guī)指標(biāo)，且所取水樣樣本數(shù)較小，反應(yīng)的水質(zhì)情況有限，兩類水有無重金屬污染、有無消毒劑殘留等問題有待進(jìn)一步調(diào)查；管道直飲水系統(tǒng)由于對(duì)市政水進(jìn)行深度處理，環(huán)節(jié)諸多，水質(zhì)會(huì)受到眾多因素影響，如原水水質(zhì)、凈水工藝、消毒方式、濾芯濾材、輸水管材與配件、回水方式、制水設(shè)備運(yùn)行狀況、設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)、直飲水機(jī)日用水量等等[8,19-20]，有待進(jìn)一步找出校園內(nèi)管道直飲水影響因素，為學(xué)校進(jìn)一步加強(qiáng)管道直飲水管理工作提供建議。

3.4管道直飲水管理新模式——HACCP 危害分析關(guān)鍵控制點(diǎn) (Hazard Analysis And Critical Control Point，簡(jiǎn)稱HACCP)，是一種食品安全保障體系，最初主要用于航天食品的質(zhì)量控制，是世界公認(rèn)有效的食品安全質(zhì)量保證體系[21]。HACCP通過全面地分析確定潛在的產(chǎn)生危害的關(guān)鍵環(huán)節(jié)及其控制措施，著眼于預(yù)防而不是依靠終產(chǎn)品的檢驗(yàn)來保障安全，現(xiàn)已應(yīng)用于多種行業(yè)，2004年修訂的《水質(zhì)安全計(jì)劃》(WSP)作為世界衛(wèi)生組織(WHO)的水質(zhì)安全的指導(dǎo)方針，明確把HACCP用于飲用水水質(zhì)安全控制中[22]。

首先繪制水處理工藝流程圖，確定水質(zhì)目標(biāo)，制定危害分析工作表，列出處理過程中可能出現(xiàn)的影響水質(zhì)的潛在因素(不同工藝流程布局、網(wǎng)管鋪設(shè)、盲端長(zhǎng)度、消毒措施、活性炭更換周期、濾芯更換周期、制水膜更換周期等)，可根據(jù)《危害分析和關(guān)鍵控制點(diǎn)(HACCP)體系及其應(yīng)用準(zhǔn)則》中規(guī)定的判斷樹原理，確定關(guān)鍵控制點(diǎn)(CCP)，通過對(duì)不同CCP對(duì)水質(zhì)的影響分析，以及現(xiàn)行法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，確定限值[22]，進(jìn)而重點(diǎn)在關(guān)鍵控制點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)督檢查，同時(shí)反饋防控效果，隨時(shí)修改和完善控制方法。

國(guó)外很多國(guó)家如法國(guó)、英國(guó)、澳大利亞，日本等已經(jīng)開始在水質(zhì)控制中應(yīng)用了HACCP的原理，并取得了一定的經(jīng)驗(yàn)[23-25]；國(guó)內(nèi)也有將HACCP引入學(xué)校直飲水管理的實(shí)例。據(jù)2008年廣州市對(duì)60間供水站的水質(zhì)檢驗(yàn)結(jié)果顯示，HACCP原理應(yīng)用后，末梢水的水質(zhì)合格率由應(yīng)用前的76.67%上升至90%，合格率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，對(duì)不同檢測(cè)指標(biāo)進(jìn)行比較也表明HACCP原理的應(yīng)用能夠降低水質(zhì)中微生物污染[22]；綦江區(qū)衛(wèi)生局衛(wèi)生監(jiān)督局將HACCP引入了3所當(dāng)?shù)刂袑W(xué)的管道直飲水系統(tǒng)管理中，對(duì)保障師生飲水也起到了積極作用[26]。HACCP作為一種先進(jìn)管理理念，在未來也可以引入我校的管道分質(zhì)供水系統(tǒng)衛(wèi)生安全管理中，進(jìn)一步優(yōu)化監(jiān)管效能，提高飲水水質(zhì)和保障，為全校師生提供更好的生活飲水。