美國飲用水标準和最有效技術
範延臻 時雙喜 王寶貞
提要: 介紹了美國飲用水标準的發展和最新的飲用水标準,以及去(qù)除各種污染物(wù)的最有效技術(BAT)。
關鍵詞: 飲用水 标準 最有效技術 美國
工(gōng)業的迅猛發展在給人類生(shēng)活創造了極大(dà)便利的同時,也對人類賴以生(shēng)存的環境産生(shēng)了嚴重影響。大(dà)量的含有各種各樣有毒有害物(wù)質的工(gōng)業廢水、生(shēng)活污水未經處理或隻經簡單處理便排入天然水體(tǐ),直接或間接地造成了飲用水水源的污染。傳統的給水處理工(gōng)藝"混凝沉澱-砂濾-加氯消毒"不能有效地去(qù)除水中(zhōng)各種各樣的污染物(wù)特别是有機微污染物(wù),這就需要更先進的水處理工(gōng)藝對水進行深度淨化。對于不同的污染物(wù),其相應的處理技術也有所差異。本文主要介紹了美國環保署(USEPA)最新的飲用水标準及去(qù)除各種污染物(wù)的最有效技術(BAT)。
人類曆史上第一(yī)個關于水質優劣的标準是由羅馬人Vitrurius于公元前一(yī)世紀提出來的,但真正意義上的飲用水标準直到20世紀初(1914年)才在美國首次出現[1]。該标準在1925,1942,1946和1962年的四次修訂中(zhōng),由最初的兩項指标分(fēn)别增加到11,18,19,28項,但差别并不大(dà),主要集中(zhōng)在與人體(tǐ)健康相關的化學物(wù)質(主要是無機物(wù))和生(shēng)物(wù)因子,以及一(yī)些感官指标如色、嗅、味等[2]。但從1974年國會通過《完全飲用水法(SDWA)》以來,特别是在《1986年安全飲用水法修訂案》美國飲用水标準中(zhōng)要求的項目幾乎成倍的增長。美國于1975年頒布了《國家暫行飲用水基本規則(NIPDWRs)》[3],此規則仍将微生(shēng)物(wù)質量作為優先控制指标,但引人注意地增加了6種有機物(wù)指标。1979年11月29日又(yòu)對《國家暫行飲用水基本規則(NIPDWRs)》進行了修改,将三鹵甲烷列入了規則中(zhōng),規定飲用水中(zhōng)總三鹵甲烷(TTHMs)含量不能超過100
μg/L[4]。1987年又(yòu)對8種揮發性有機物(wù)(VOCs)[5],1991年[6~7]和1992年[8]分(fēn)别對合成有機物(wù)(SOCs)、無機化合物(wù)(IOCs)等進行規定,新增指标分(fēn)别為27和22項。至此,飲用水中(zhōng)污染物(wù)控制指标達84種[9]。1998年12月16日又(yòu)對消毒劑和消毒副産物(wù)(D/DBPs)做出了規定[10],消毒副産物(wù)主要指三鹵甲烷類(THMs,包括氯仿,一(yī)溴二氯甲烷,二溴一(yī)氯甲烷,氯仿)和鹵乙酸類(HAA5,包括一(yī)、二、三氯乙酸,一(yī)、二溴乙酸)。當前,美國《國家飲用水基本規則(NPDWRs)》對92種污染物(wù)做出了硬性規定,其中(zhōng)包括濁度,8種微生(shēng)物(wù)學指标,4種放(fàng)射性核素,19種無機物(wù),60種有機物(wù)[11]。
最有效技術(Best Available Technology)包含技術上的有效性和經濟上的有效性兩方面的含義,亦可譯為最可行技術。不同污染物(wù)的BAT技術也不盡相同(見表1)。表1中(zhōng)§MCL為最大(dà)污染物(wù)濃度,§§TT為特定處理技術要求,§§§NA為不适用,無。
**AA為活性鋁,AR為曝氣,AX為陰離(lí)子交換,CC為腐蝕控制,CF為混凝過濾,CL為氯化,D為消毒,DC為消毒系統控制,DEF為矽藻土過濾,DF為直接過濾,EC為強化混凝,ED為電(diàn)解,GAC為粒狀活性炭,IX為離(lí)子交換,LS為石灰軟化,LSLR為鉛線取代,OX為氧化,PAP為聚合物(wù)添加實踐,PE為公共教育,PTA為填充塔吹脫,RO為反滲透,SWT為原水處理。
*CF,LS為對小(xiǎo)水廠不是BAT技術,除非該處理設施原己存在。 §§§§為每月的陽性樣品數不能超過5%,對于每月樣品數少于40個的水廠,每月的陽性樣品數不得超過1個。
對于64項有機物(wù)指标,粒狀活性炭(GAC)似乎是一(yī)種普适的技術,有51項将GAC指定為BAT技術,但對于人們普遍關心的消毒副産物(wù)(THMs,HAA5)通過強化混凝去(qù)除其生(shēng)成先質往往更為可行,而對于易揮發的二氯甲烷等有機物(wù),填充塔吹脫則更為經濟[12]。對于一(yī)些污染物(wù),USEPA認為确定最大(dà)污染物(wù)濃度在技術上或經濟上不可行,就指定一(yī)種特定的處理技術(TT,Treatment
Technology),共有19種污染物(wù)被指定了處理技術[11]。
表1 USEPA飲用水标準及污染物(wù)去(qù)除的最有效技術(199903)[11]
污染物(wù) |
MCL§(mg/L) |
BAT** |
有
機
物(wù) |
丙烯酰胺 |
TT§§ |
PAP |
異狄氏劑 |
0.002 |
GAC |
草不綠 |
0.002 |
GAC |
表氯醇 |
TT |
PAP |
涕滅威 |
0.003 |
GAC |
乙苯 |
0.7 |
GAC,PTA |
涕滅威砜 |
0.002 |
GAC |
二溴乙烯 |
0.00005 |
GAC,PTA |
涕滅威亞砜 |
0.004 |
GAC |
草甘磷 |
0.7 |
OX |
阿特拉津 |
0.003 |
GAC |
總鹵乙酸 |
0.060 |
EC |
苯 |
0.005 |
GAC,PTA |
七氯 |
0.0004 |
GAC |
(α)苯并芘 |
0.0002 |
GAC |
環氧七氯 |
0.0002 |
GAC |
溴二氯甲烷 |
NA§§§ |
EC |
六六六 |
0.001 |
GAC |
溴仿 |
NA |
EC |
六氯環戊二烯 |
0.05 |
GAC,PTA |
蟲螨威 |
0.04 |
GAC |
林丹 |
0.0002 |
GAC |
四氯化碳 |
0.005 |
GAC,PTA |
甲氧氯 |
0.04 |
GAC |
氯丹 |
0.002 |
GAC |
氯苯 0.1 |
GAC, |
PTA |
氯仿 |
NA |
EC |
氨基乙二酰 |
0.2 |
GAC |
2,4-D |
0.07 |
GAC |
五氯酚 |
0.001 |
GAC |
茅草枯 |
0.2 |
GAC |
毒莠啶 |
0.5 |
GAC |
二(2-乙基己基)己二酸酯 |
0.4 |
GAC,PTA |
多氯聯苯 |
0.0005 |
GAC |
二(2-乙基己基)鄰苯二甲酸酯 |
0.006 |
GAC |
西瑪津 |
0.004 |
GAC |
二溴氯甲烷 |
NA |
EC |
苯乙烯 |
0.1 |
GAC,PTA |
二溴氯丙烷 |
0.0002 |
GAC,PTA |
2,3,7,8-TCDD(二噁英) |
5×108 |
GAC |
二氯乙酸 |
NA |
EC |
四氯乙烯 |
0.005 |
GAC,PTA |
對二氯苯 |
0.075 |
GAC,PTA |
甲苯 |
1 |
GAC,PTA |
鄰二氯苯 |
0.6 |
GAC,PTA |
毒殺芬(八氯莰烯) |
0.005 |
GAC |
1,2-二氯乙烷 |
0.005 |
GAC,PTA |
2,4,5-TP(涕丙酸) |
0.05 |
GAC |
1,1-二氯乙烯 |
0.007 |
GAC,PTA |
三氯乙酸 |
NA |
EC |
順-1,2-二氯乙烯 |
0.07 |
GAC,PTA |
1,2,4-三氯苯 |
0.07 |
GAC,PTA |
反-1,2-二氯乙烯 |
0.1 |
GAC,PTA |
1,1,1-三氯乙烷 |
0.2 |
GAC,PTA |
二氯甲烷 |
0.005 |
PTA |
1,1,2-三氯乙烷 |
0.005 |
GAC,PTA |
1,2-二氯丙烷 |
0.005 |
GAC,PTA |
三氯乙烯 |
0.005 |
GAC,PTA |
地樂酚 |
0.007 |
GAC,PTA |
總三鹵甲烷 |
0.080 |
EC |
敵草快 |
0.02 |
GAC |
氯乙烯 |
0.002 |
PTA |
草藻滅 |
0.1 |
GAC |
總二甲苯 |
10 |
GAC,PTA |
無
機
物(wù) |
銻 |
0.006 |
CF,RO |
汞 |
0.002 |
CF*,LS*GAC,RO |
砷 |
0.05 |
NA |
鉛 |
TT |
CC,LSLR,PE,SWT |
石棉(纖維/L>10 μm) |
7MFL |
CC, C-F*,DEF, DF, IX, RO |
總鉻 |
0.1 |
CF*,IX, LS(CrIII)*,RO |
鋇 |
2 |
LS*,IX,RO |
鎳 |
0.1 |
IX,LS*,RO |
铍 |
0.004 |
AA,IX,LS*,RO |
硝酸鹽(以N計) |
10 |
ED,IX,RO |
溴酸鹽 |
0.010 |
|
亞硝酸鹽 |
1 |
IX,RO |
镉 |
0.005 |
CF*,DC,IX,LS*,RO |
NO-x(以N計) |
10 |
IX,RO |
亞氯酸鹽 |
1.0 |
DC |
硒 |
0.05 |
AA,CF(SeIV)*,ED,LS*,RO |
氟化物(wù) |
4 |
AA,RO |
銅 |
TT |
CC,SWT |
硫酸鹽 |
500 |
ED,IX,RO |
氰化物(wù) |
0.2 |
CL,IX,RO |
铊 |
0.002 |
AA,IX |
放(fàng)
射
性 |
β粒子和光子 |
4mrem |
C-F,IX,RO |
鐳226+228 |
5pCi/L |
|
α射線 |
15pCi/L |
C-F,RO |
鐳266 |
20pCi/L |
LS*,IX,RO |
氡 |
300pCi/L |
C-F*,LS* |
鐳228 |
20pCi/L |
AR |
鈾 |
0.020 |
AX,LS |
微
生(shēng)
物(wù) |
隐孢子蟲 |
TT |
C-F |
Legionella屬 |
TT |
C-F,SSF,DEF,DF,D |
大(dà)腸杆菌 |
TT |
D |
大(dà)腸菌總數 |
§§§§ |
D |
糞便大(dà)腸菌 |
TT |
D |
濁度 |
TT |
C-F,SSF,DEF,DF,D |
甲第蟲胞囊 |
TT |
C-F,SSF,DEF,DF,D |
病毒 |
TT |
C-F,SSF,DEF,DF,D |
異養菌 |
TT |
C-F,SSF,DEF,DF,D |
參考文獻
1 許保玖,安鼎年著.給水處理理論與設計,北(běi)京:中(zhōng)國建築工(gōng)業出版社.1992
2 AWWWA Inc.Water Qulity and Treatment,3rded.,New York,AWWA Inc.197
1
3 National Interim Primary Drinking Water Regulations.Final Rule Fed Reg
,40:248:59556(Dec.24,1975)
4 National Interim Primary Drinking Water Regulations. Trihalomethanes.Fi
nal Rule Fed Reg,44:231:68624(Nov.29,1979)
5 Volatile synthetic organic chemicals.Final Rule Fed Reg,52:130:23690( July
8, 1987)
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7 Lead and Copper.Final Rule Fed Reg,56:110:26460(June 7,1991)
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9 Pontius F W.Future directions in water quality regulations.J AWWA,1997,
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10 "USEPA.Disinfectants and Disinfection Byproducts.Final Rule.Fed.Reg.,6
3:241:69478(Dec.16,1998)
11 "Pontious F W. Complying with future water regulations.J AWWA,1999,91(
3):46~58
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ce. J Environ Eng,1994, 120(4):758~782
○作者通訊處:150090哈爾濱工(gōng)業大(dà)學858#
○E-mail: yzfan@0451.com
○收稿日期:2000-3-28