饮用水异味原因、案例分析及检测应对措施.pdf

第 2 5卷第 3期 环境监 测管理与技术 2 0 1 3年 6月 研 究报 告 饮用水异昧原因、案例分析及检测应对措施 胡冠九，吕欣。(1 江苏省环境监测 中心，国家环境保护地表水环境有机 污染物监测分析重点 实验室，江 苏 南京2 1 0 0 3 6；2 中 国环境 监 测 总站，北京 1 0 0 0 1 2)摘 要：S k 致 异味物质的性质、产生环节和感官类别 3个 方 面，分析 了饮 用水异 味的来源，以及因水 厂净水剂、供水 管 网、工业污染、生活污染、复合污染等产生异 味的原 因。在对饮用水异味案例进行具体分 析的基础上，阐述 了致异味物质 的 检测方 法，并提 出饮用 水异味事件 的预 防和应 对措施。关键词：饮用水；异味来源；案例分析；异味检测 中图分 类号：X 5 0 7 文献标识码：B 文章编号：1 0 0 6 2 0 0 9(2 0 1 3)0 3 0 0 1 3 0 4 T h e S o u r c e s，C a s e S t u d y a n d Me a s u r e s f o r 0b j e c t i o n a b l e T a s t e a nd 0do r i n Dr i n ki n g W a t e r HU G u a n j i u ，L V Xi n (1 J i a n g s u E n v i r o n m e n t a l Mo n i t o r i n g C e n t e r，S t a t e E n v i r o n m e n t a l P r o t e c t i o n K e y L a b o r a t o r y o f Mo n i t o r i n g a n d A n a l y s i s f o r O r g a n i c P o l l u t a n t s i n S u rf a c e W a t e r，N a n j i n g，J i a n g s u 2 1 0 0 3 6，C h i n a；2 C h i n a N a t i o n a l E n v i r o n me n t a l Mo n i t o r i n g C e n t r e，B e n g 1 0 0 0 1 2，C h i n a)Ab s t r a c t：T h e s o u r c e s o f t a s t e a n d o d o r(T O)i n d r i n k i n g w a t e r we r e i n d i c a t e d b a s e d o n t h e c h a r a c t e r i s t i c s，t h e de r i v a t i o n o r i g i n s a n d t h e s e n s o r y c a t e g o r i e s；t h e d e t a i l e d c a s e s we r e s u mma r i z e d b y t h e c l a s s i f i c a t i o n o f wa t e r p u r i f y i n g a g e n t p o l l u t i o n，wa t e r s u p pl y p r o b l e m，i n d u s t r y p o l l u t i o n，d o me s t i c p o l l u t i o n a nd c o mb i n e d p o l l u t i o n Th e d e t e r mi n a t i o n me t h o d s f o r t he TO s u bs t a n c e s we r e p r o d uc e d，a n d t h e p r e v e n t i o n a n d t r e a t me n t me a s u r e s f o r t h e o b j e c t i o n a b l e T O i n c i d e n t o f d r i n k i n g wa t e r we r e s u g g e s t e d Ke y wo r ds：Dr i n k i n g wa t e r；Ta s t e a n d o do r s o u r c e；Ca s e s t ud y；Me a s u r e 自2 0 0 7年 5月无锡太湖蓝藻暴发导致城区大 范围的自来水发臭事件后，饮用水 中的臭和味引发 的环境(以下统称”异味”)问题受到广泛 的关注。水中异味破坏水 的感官性状，容易被用户感知，是 引起用户投诉 的环境敏感 问题之一。某些异 味问 题 与化学 或 生物 污染 事件 有关，是 水质 管 理 中的一 个难题，严重时使人 身体不适，威胁公共健康，处 理、处 置不 当会极 大影 响社 会 和谐 和政 府形 象。因 此，找出饮用 水异味 的来 源并科学 应对具有 重要 意 义。1 饮 用水 异 昧性质、来源 分析 饮用水中异味问题较为复杂，来源广泛。以致 异昧物质性质 可分为化学 性和生 物性致味物 质。化学性致味物质包括工农业废水、生活污水排放及 天然物质分解造成 的化学 物质(如 刺激性气味的 农药废水、芳香味 的合成洗涤剂 等)，以及水 处理 过程产生的化学品(如氯味的消毒副产物)。生物 性致味物质包括水 中微生物或藻类新 陈代谢所产 生的异味物质，以及某些天然有机物(如腐殖质)在微生物作用下的分解产物，如富营养化水体 的腐 臭味、坑道储存水的臭味等。从 致异 味物 质 的产生 环节 上分，主要 有 四个方 收稿 日期：2 0 1 3 0 22 2 基金 项 目：环 保 公 益 性 行 业 科 研 专 项 基 金 资 助 项 目 (2 0 1 2 0 9 0 1 6)作者简介：胡冠 九(I 9 6 9 一)，女，江 苏连 云港 人，研究 员级 高 工，博士，主要从事环境监测工作。一】3 一 第 2 5卷第 3期 胡冠九等 饮用水异味原 因、案例分析及检测应对措施 2 0 1 3年 6月 面：一是水厂水处理 时产 生。如水厂未能有 效 去除水源水 中的致臭物质(土臭 素等)，或水源水 消毒后新增异味物质氯胺化合物、氯代酚等消毒 副产物)，或在蓄水池、慢砂滤 以及活性炭 吸附单 元 由于微生物的作用而产生异味；二是管网输送出 厂水时产生。如管道生锈引起金属味，微生物分泌 异味物质，或由于管材管质不佳、系统设计不周及 系统操作不当引起异味；三是室内给水系统问题所 致。如室 内给水管道腐蚀引起苦味；四是外部环境 污染事件导致。如湖体蓝藻暴发产生的恶臭味，企 业违法排污引起的异味等。从致异味物质的感官类别上分，根据饮用水异 味轮状图法，将饮用水异味分成味觉异味、嗅觉异 味、口 鼻异感 等 3类，共 1 3种，包 括土 霉味、气 味 臭气味、草 木味、腐烂 味、芳香 味、鱼腥 味、药 味、化学品味等嗅觉异味 8种，酸、甜、苦、咸等味觉 异味 4种，以及 V I 鼻异感 1 种。水是否有异味，与致味物质的浓度阈值有关，当水 中浮游藻类总生 物量质量浓度为 1 2 7 m g L1 8 1 mg L，产生轻微 异味；为 4 2 9 m g L9 4 8 mg L时异味严重。致 味物质在水 中的含量不同，可能产生不同的异昧效 果，如水中 B一环柠檬醛 l O t x g L时，呈出类似烟草的气味 。2 饮用水异昧事件案例分析 2 1 净 水剂 污染 2 0 0 6年 1 1月，文登市疾控中心对城 区自来水 监控点监测时发现，城区末梢 自来水有异味。经调 查，发现该市 自来水公司使用的聚合氯化铝净水剂 中含有挥发酚 0 0 1 4 m g L，导致 自来水 中产生氯 酚。而净水剂酚荇染是 由于装 运净水剂的罐车曾 经拉过含酚化工原料。2 2供 水 管 网问题 2 2 1自来水管破裂 2 0 0 6年 8月，解放 军某 部分队反 映该 单位的 自来水有异味。经检测，水样有 6项指标(p H值、臭和味、浑浊度、氨氮、亚硝酸盐氮和氨氮)超过国 家饮用水卫 生标 准，最后查 明是 自来水管盲端破 损，污染物渗入所致。2 2 2污水倒灌贮水池 2 0 0 6年 1月，大 同市某 居民楼反 映 自来 水有 异味。对用户家庭末梢水的检测结果显示，水样浊 1 4 度、氨氮、亚硝酸盐氮指标超标几倍至几 十倍。经 调查，该居民楼为贮水池二次加压供水，贮水池溢 水 口通过溢水管与污水井相通。由于污水井下水 管道堵塞及溢水管逆水阀失灵，致污水通过溢水 口 倒灌贮水池，引起供水污染。进一步的水样检测结 果表明，浊度、臭和味、氨氮、亚硝酸盐氮、化学耗氧 量、细菌总数、总大肠菌群指标均超标，证实这是一 起 由生活污水通过供水管网引发的污染事件。2 2 3 市政供水管网与其他水管相连 2 0 0 1 年 4月，盐城城 区某村居 民饮用水颜色 变黄，有异味，自来水样 品中检 出甲硝唑成分。经 调查，事故发生地有一家制药化工企业，未经市建 设部 门和卫生行政部门批准，擅 自将 自备深井与市 政供水系统连接，提供办公及 甲硝唑、核酸等生产 用水，酿致污染事故。2 0 0 1年 7，盐城城区某村办 工业 园区 自来水颜 色变黄，并有 明显 的刺激性 气 味。自来水样品中邻甲酚含量明显超标，最终查明 是某化工厂擅 自将 工业循环水与市政供水系统直 接 相连 所致。2 3 工业 污染 2 0 0 6年 1 2月 1 3日，文登市城 区 自来 水 出现 异味。经对水源及其上游的排查，发现上游距水源 支流 1 5 k m处有一主要原料为苯酚生产鱼竿用树 脂个体化工厂，该厂工业废水未做任何处理直接排 出厂外。污水平 时蓄 积在距 化工 厂 5 0 0 m处 2 0 m 的水湾中。1 2月 1日文登 市普 降大雨，含酚废水 冲入下游河流中，造成 自来水出现氯酚异味。2 0 1 2年 2月，镇江市 自来水出现异味，引起社 会广泛关注。该市水厂源水取 自长江。通 过对镇 江水厂水源水、出场水、末梢水及沿江下游水厂水 源水的检测，锁定源水中致异味物质为苯酚。经进 一步现场调查和监测，确认在沿江码头卸货(含苯 酚工业 品)韩国籍货轮 因装货舱体破裂，苯酚渗入 压 舱 水 中，行 驶 时 排 放 含 苯 酚 的 压 舱 水 污 染 了 水源。2 4生活 污染 2 4 1 水体富营养化 2 0 0 0年夏秋之际，广 东开平三埠镇居 民反 映 自来水中有异味。经检测，出厂水和源水 中发现蓝 藻类和硅藻类等，出厂水中最高约有 2 4 0 0 L。，源 水中最高每升达几百 万个。经调查，排除化学 物 品，以及人畜粪便或生活污水污染。最终发现原因 为源水中藻类生长及死亡过程 中，在产生大量有机 第 2 5卷第 3期 胡冠 九等 饮用水异 味原 因、案例分析及检测应对措施 2 0 1 3 年 6月 物 的同时也产生一种特殊气味，而水厂不能有效除 去特殊气味所致。2 4 2生活 污水 排放 1 9 9 7年 7月下旬，临沂市 区内一些 居 民反映 自来水有异味，有人饮用后 出现腹痛、腹泻等症状。经现场检验、调查，水源水受 到引水工程沿途村庄 生活污水、垃圾、人畜粪便污染，水厂备用水源受到 村 民洗刷衣物、放养鹅鸭，排放生活污染物污染，大 量水源水未经过滤直接进入集水井输送到水厂，导 致臭和味、肉眼可见物、亚硝酸盐氮、氨氮、菌落总 数、总大肠菌群超标，取水 口周 围无有效的卫生防 护措施，导致 自来水生活性污染。2 5 复合 污 染 1 9 9 9年 3月前后，永 安市 自来 水出现类似六 六六农药异臭味，加热后臭味更浓。此事件持续时 间 长达 2 0天，居 民对 此反 映 强烈。经 检测，水 源水(取 自水库)、出厂水及末 梢水 的六 六六、D D T、氯 苯化合物、卤代烃、苯系物、硫化物、有机磷类农药 均未检出，可排除农 药污染 及硫化物 引起 的异味。水源水检 出柴 油成分，p H值为 6 3 0 6 4 1，偏 酸 性；总 氮、总 磷 位 值 分 别 为 1 2 8 m g L 和 0 1 2 m g L，均 超 过 地 表 水 环 境 质 量 标 准 (G B 3 8 3 8 2 0 0 2)3类 水标准，也超过 富营养化 的 限值(总氮和总磷分别为 0 3 m g L和0 0 2 m g L)；藻类生物量为 1 71 0 L2 9 x 1 0。L。，依据 生物量 1 0 L 作为判别水体富营养化程度 的标 准，水源 已属富营养型水体；检 出的藻类中，螺旋鱼 腥藻(一种典型的富营养型种类)占绝对 优势，为 8 5。经深入 调查，作为水源 的水库 水体受 生活 源、农药化肥、养殖、交通旅游、底泥污染以及生物 性污染(死亡动植物尸体 的污染)，加上 连续干旱 少雨，日照充足，藻类大量繁殖，加重了水体 的富营 养化程度。因此，这次 自来水异味是因为水源水 的 水库水体富营养化，引起藻类大量繁殖死亡 的分解 产物所致，而地理环境、水文气象、水产养殖及交通 旅游是主要的污染诱导因素 。3 饮用水中异昧物质的检测方法 导致饮用水异味的原 因较多，异味物质 因其组 分复杂、含量很低，给定性、定量检测带来 困难，因 此选择合理的检测方法至关重要。目前，国内外检 测水体异味的方法主要 有感官分 析法、仪器分析 法、感 官气相色谱法、传感器分析法以及免疫分析 法 等 “。3 1 感 官分 析法 有文字描述 法、嗅阈值法、嗅觉层 次分 析 法 等，适用于确定待测水样是否有异于无臭水，评价人们在使用过程中的接受程度。其缺点是难 以准确划分异味的类型，并无法测定低于嗅觉阈值 的异 味化合 物。3 2仪 器分析 法 该方法依据异味物质反应生成物的颜色、发光 和离子化原理，用气相色谱法(G C)、气相色谱 一质 谱(G CMS)法、比色法、化学发光法等方法分析。鉴于水中大多数异味物质为挥发性、半挥发性有机 物，G CMS法是 目前用于检测水中异昧物质 的最 有效手段，相应 的样 品前 处理方法有蒸 汽蒸馏 萃取(S E D)、液液萃取(L L E)、固相萃取(S P E)、固 相微萃取法(S P ME)、吹扫捕集法(P T)、封闭循环 吹脱法(C L S A)、开 环捕集法(O L S A)、搅拌吸附萃 取法(S B S E)和分 子 印迹 固相萃 取 法(MI S P E)等。仪器分析法适用 于定性、定 量分析 水 中致 异味物质 的成分，有助于寻找异味的来源。3 3 感官气相 色谱法(S G C)是在 G CMS的基础上增 加了一个嗅觉测量 器，样品经色谱柱分离后分成两路，一路通往质谱 检测器，一路通往嗅觉测量器。嗅探器或臭味测试 员在嗅觉测量器的出 口处进行闻测，并记 录气 味，同时估计臭味的浓度。将所闻测的气味与总离子 流图上相对应的质谱峰进行对 比，从而测出所 闻异 味化合物的种类，该方法可较好解决水 中异味 物质的鉴定问题。3 4传 感器分 析 法 基于可检测水 中异味物质 的传感器，其关键在 于开发对已知异味物质具有特 异选择性和亲和性 材料，作为传感器的敏感识别元件。如分子印迹聚 合物，具有亲和性和选择性高、抗恶劣环境能力强、稳定性好、使用寿命长、应用范围广等优点，可望作 为敏感元件，研制成耐受性强、低成本 的分子印迹 传感器，实现对水 中异味物质快速定量检测。3 5免 疫分析 法 基于抗原 一抗体反应原理，如酶联免疫吸附测 定(E L I S A)法，因其专一性强、灵敏度高、简便快 速的特点，近年来在水质检测领域 已有初步应用。但由于异味化合物的分子质量一般 3 0 0，不易得 到高效价的抗体。将免疫分析与传感器分析结合，第 2 5卷第 3期 胡冠九等 饮用水异 味原 因、案例分析及检测应对措施 2 0 1 3年 6月 研制出新型免疫传感器用 于测定水 中已知的异臭 检验方法的研究和标准的修订。异味物质是一条可行的发展途径。参考文献】4饮用水异昧事件预防及应对措施 饮用水异味事件涉及面广，科学预防及有效处 置，需要供水单位、化工生产企业等认真履职、各负 其责，地方政府及相应 的环保、卫生等监管部 门从 流域、区域水环境 安全预警和风险 管理 的角度 出 发，加强信息沟通、协 同监管-”。(1)供水单位应加强 日常管理，建立严格的管 理制度和操作规程，建立健全水污染突发事件应急 预案，提高处置突发事件的能力；建立管网、蓄水池 定期检查与维护制度，规范供水 网络系统 的设立，严格 区分 自来 水管道 和 生活 污水 管道；严 密监 测取 水 口、出厂水水质，适时掌握供水水质情况；健全备 用水源替换程序。(2)各化工生产企业要严格执行有关法规，规 范排污 口建设，实现废水浓度、总量达标排放；做好 企业 自备深井和工业用水管理，不得擅 自将 自备深 井或企业循环冷却水管与市政供水管网直接相连。(3)政府部门应认真贯彻 国家有关水源水保 护的法律法规，合理设立生活饮用水水源保护 区，必要时设立备用水源，确保水源安全；牵头组织相 关部 门定期开展对辖 区内化工生产企业安全用水 专项执法检查，消除事故 隐患；加大饮用水安全保 障资金投入力度；通过多种形式，广泛宣传饮用水 卫生与安全知识，提高广大群众 自我保健意识。(4)环保部门应加强水源管理和保护，严格把 关化工项 目立项审批；建立健全企 业污染物信息 库，加大对饮用水上游企业污水治理达标排放的监 管力度；加强对水 源水取水 口周 围水质状况 的监 测，必 要 时开展 自动 监测；加 强对 源 水 中新 型污 染 物的检验方法研究和标准的修订；提 出严格控制农 事活动和生活污染源的相关合理建议。(5)卫生部门要加强对饮水卫生管理力度，做 好 日常的管网末梢水(即到达用户 的自来水等)监 督检查，加强对水质卫生动态监测，密切掌握水 中 污染物的浓度变化情况；加强对出厂水质非标指标 1 周勤，孙伟 给水 中的致味物质及 其检测方法 J 工 业水处 理，2 0 0 4，2 4(1)：5 7 2 张平，谢思桃，倪 中华 饮用水中异臭异味的检测方法 J 给 水排 水，2 0 0 8，3 4(增刊)：2 0 82 1 3 3 黄璐，李树平，周巍巍，等 饮用 水中臭和味 问题 分析及去 除 方法 J 给水排水，2 0 1 2，3 8(2)：1 1 41 1 9 4 于力强，陈超 一起酚严重污 染城市 自来 水的调查 J 预 防 医学论 坛，2 0 0 9，1 5(1)：9 2 9 3 5 董剩 勇，荆 随宁，王建洪 某部一起 自然水异 味的调查 J 解 放军预防医学杂志，2 0 0 8，2 6(2)：1 4 2 6 杜祥 一起 由生活污水污染高层二次供水事件的调查 J 环 境与健康杂 志，2 0 0 7，2 4(2)：6 5 7 唐才 昌，陆金 凤 由城 区三 起 自来水 污染 事 故引 发 的思 考 J 公共卫生管理，2 0 0 9，2 5(1)：4，7 87 9 8 吴若宁 一起 自来水 中异味事故 的调查 J 中华预 防医学 杂 志，2 0 0 4，3 8(1)：4 6 9 张晓 敏，凌再 田，周副 家，等 一起 自来 水 污染 事 件 的调 查 J 预防医学文献信息，1 9 9 8，4(2)：1 8 9 1 O 杨明金，陈建 明，林 良珍，等 一起 城市 自来水异味 原因分 析 与处理 J 福建环境，2 0 0 2，1 9(1)：1 92 1 1 1 熊小庆，周驰 饮用水 中气 味有机物来 源及检测 方法 J 环 境监测管理与技术，1 9 9 9，1 1(5)：91 1 1 2 国家环境保 护总局 水和废水监测分析方法 M 四版，中国 环境科学出版社，2 0 0 2 1 3 A m e r i c a n p u b l i c h e a l t h a s s o c i a t i o n，a me r i c a n w a t e r w o r k s a s s o e i-a t i o n，wa t e r e n v i r o n me n t f e d e r a t i o n S t a n d a r d me t h o d s f o r t h e e x a mi n a t i o n o f w a t e r a n d w a s t e w a t e r N Wa s h i n g t o n，D C，U S A：A me ri c a n P u b l i c He a l t h A s s o c i a t i o n P r e s s，2 0 1 2(2 2)1 4 M AR C Z A K M，WO L S K A L，C HR Z A N O WS K I W，e t a 1 Mi e r o a n a l y s i s o f v o l a t i l e o r g a n i c c o mp o u n d s(V O C s)i n w a t e r s a m p l e s m e t h o d s a n d i n s t r u m e n t s J Mi c r o c h i m A c t a，2 0 0 6，1 5 5(3 4)：3 3 13 4 8 I 5 B E A T A P，WA L D E MA R W A p p l i c a t i o n o f g a s c h r o ma t o g r a p h y o l f a c t o m e t r y(G C-O)i n a n a l y s i s a n d q u a l i t y a s s e s s m e n t o f a l c o h o l i c b e v e r a g e s A r e v i e w J F o o d C h e mi s t，2 0 0 8，1 0 7：4 4 9 4 6 3 1 6 蒋兆峰，何广立，韦镇萍，等 一起 生活饮用水 异味事 件的 调 查 J 现代预防医学，2 0 1 1，3 8(6)：1 1 3 91 1 4 0，1 1 4 3 1 7 俞露，陈吉 宁，曾思 育，等 区域水 环境安 全预警系统 框架 的 建立及应用 J 环境监测管理与技术，2 0 0 5，1 7(6)：7一I O 启 事 本刊 已许可 中国学术期刊(光盘版)电子杂志社在中国知网及其系列数据库产品 中，以数字化 方式复制、汇编、发 行信息网络传播本刊全文。该社著作权使用费与本刊稿酬一并支付。作者向本刊提交文章发表的行为即视为同意=上述声 明。：!|；!|ij !j|z j!；!i!l；!；!；!；|!tj|!|!j!；!t!；!j !t!ii ；j!j ；!j 一1 6