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鎮(zhèn)江水廠水質(zhì)十年變遷簡析
鎮(zhèn)江某自來水廠的原水來自于長江的鎮(zhèn)江段,已經(jīng)是長江的下游地區(qū)了。實踐證明,雖然長江水流經(jīng)南京等大、中城市和上游許多地區(qū),受到不同程度的污染,然后到達鎮(zhèn)江段,但由于長江流量大,稀釋性強;流速快,紊流擴散作用強,自凈能力強,仍然是理想的飲用水水源。
原水和出廠水中典型的水質(zhì)指標(biāo)渾濁度 1986~1990年,原水渾濁度月總平均為130NTU,經(jīng)自來水廠混凝。沉淀、過濾。消毒常規(guī)處理后,相應(yīng)地出廠水月總平均為2.08NTU,自來水廠的渾濁度去除率為98.4%;1996~2000年,原水渾濁度月總平均為89NTU,比86~90年期間的總平均值降低41NTU,即降低31.5%,而出廠水渾濁度的月總平均值為0.90NTU,去除率為99.0%。盡管1996~2000年間水廠的渾濁度去除率僅比1986~1990年增加了0.6%。但渾濁度由1986~1990年的5年月總平均2.08NTU降到1996~2000年的0.9NTU,降低了1.18TNU(即降低56.7%);從渾濁度的角度看,鎮(zhèn)江自來水廠的出水質(zhì)量提高了56.7%。衛(wèi)生部于2001年6月頒布的《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》中規(guī)定,飲用水的渾濁度<1NTU.鎮(zhèn)江某水廠后五年的月總平均值0.9NTU符合要求。
對于自來水廠,去除渾濁度是相當(dāng)重要的,因為許多顆粒細(xì)小的有害雜質(zhì)和溶解性有機物往往附著在呈現(xiàn)渾濁度的顆粒物上面。在渾濁度被去除的同時,相應(yīng)地這些影響水質(zhì)的物質(zhì)也會被去除。據(jù)報道,有人做過試驗,當(dāng)渾濁度由2.5度降到1.5度時,可去除5-10μm的顆粒占懸浮固體總量的7.6%,去除的有機物占32.7%;而當(dāng)渾濁度由1.5度降到0.5度時,去除同樣顆粒占懸浮固體總量的3.8%,去除有機物含量為17.6%。因此,自來水廠的凈化工藝使出廠水渾濁度達到最低,對提高出水水質(zhì)有很大意義。
耗氧量(CODMn)化學(xué)耗氧量CODMn作為有機物的綜合指標(biāo),其大小表明水體受到有機物污染的程度。1986-1990年和1996-2000年期間,鎮(zhèn)江自來水廠進、出水中耗氧量的逐月平均變化。1986~1990年,原水耗氧量月平均最大值為3.28mg/L,最小為2.26mg/L,五年月總平均為2.78mg/L;出廠水中的耗氧量月平均最大為1.99mg/L,最小為0.66mg/L,月總平均為1.57mg/L.五年中月總平均去除率為43.5%。1996~2000年,原水耗氧量月平均最大值為3.35mg/L,最小為1.96mg/L,五年月總平均為2.58mg/L;出廠水中的耗氧量月平均最大值為2.35mg/L,最小為1.13mg/L,月總平均為1.61mg/L.五年中月總平均去除率為37.6%。前五年比后五年,原水中月總平均耗氧量降低0.2mg/L(7.2%);出廠水中月總平均值反而增加0.04mg/L(2.5%),去除率降低5.9%。出廠水中后五年逐月平均值有8個月的月平均值大于前五年的月平均值。然而、中國最新的《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》首次增加了有機物綜合指標(biāo)——耗氧量,其中規(guī)定,水源水不大干4mg/L;飲用水不大干3mg/L.無論是前五年還是后五年,原水和出廠水均未超過最新規(guī)定。
上述十年月平均耗氧量測定值的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,通過鎮(zhèn)江某自來水廠的混凝、沉淀、過濾和消毒常規(guī)處理工藝過程可去除長江鎮(zhèn)江段原水中37.6%~43.5%的有機物。
氯氮 1986~1990年,原水中氨氮月平均最高1.37mg/L,最低0.33mg/L,月總平均0.66mg/L,逐年平均0.57~0.76mdL,其特點是氨氮含量逐年平均值變化不大,較穩(wěn)定。1996~2000年,原水中氨氮含量月平均最高2.45mg/L(發(fā)生在1996年9月),最低0.1mg/L(發(fā)生在1999年的6月和11月),月總平均0.8mg/L(高于前五年的0.15mg/L,從1996年的年平均1.35逐年下降到2000年的0.26mg/L,其特點恰與1986~1990年相反,逐年平均值變化很大,而且明顯地呈逐年下降之勢。1996~1998年原水中氨氮含量年平均高達1.35~0.96mg/L,說明這個時期是長江鎮(zhèn)江段污染較嚴(yán)重的高峰期。而到1999和220年,氨氮含量大大地下降(0.31和0.26mg/L)。出廠水中的氨氮無論是1986-1990年,還是1996-2000年,基本上大部分月份平均值都在0.2mg/L以下。
溶解氧 影響水中溶解氧的主要因素是鐵、猛和銅等的氧化還原反應(yīng)以及是否含有氮和硫的化合物;有機物進行生物氧化分解會消耗溶解氧。水中達到飽和狀態(tài)的溶解氧量為8~14mg/L,但水中有藻類繁殖時,溶解氧含量會呈過飽和狀態(tài)。1986~1990年,鎮(zhèn)江某自來水廠的原水中的溶解氧的年平均值為8.6~9.3mg/L,五年月總平均8.9mg/L;出廠水中溶解氧的年平均值10.3~10.7mg/L,五年月總平均10.5mg/L.1996-2000年,原水中的溶解氧的年平均值為8.7-10.6mg/L,五年月總平均為10.0mg/L;出廠水中的溶解氧含量的年平均值為9.8~11.9mg/L,五年月總平均為11.5mg/L.總之,無論是原水,還是出廠水中,溶解氧的含量在夏季(6、7月和8月)低,寒冷季節(jié)(12、1、2和3月)高。還應(yīng)注意到,出廠水中后五年溶解氧的含量高于前五年,說明自來水水質(zhì)在提高。
亞硝酸鹽 一般亞硝酸鹽與硝酸鹽并存,在水中二者可以互相轉(zhuǎn)移,而對人體的不利影響主要是亞硝酸鹽,一般亞硝酸鹽濃度低于硝酸鹽。硝酸鹽是通過細(xì)菌作用,使有機氮氧化而產(chǎn)生而亞硝酸鹽往往通過細(xì)菌的不完全氧化而形成,一般當(dāng)水中亞硝酸鹽高時,通常微生物指標(biāo)也不會符合衛(wèi)生要求。因此,亞硝酸鹽是含氮化合物分解過程中的中間產(chǎn)物,本身并不穩(wěn)定,可被氧化成硝酸鹽,也易被還原成氨。一般,亞硝酸鹽濃度很高的水通常是嚴(yán)重污染的水。從細(xì)菌學(xué)角度看,細(xì)菌含量會很大。
1986~1990年間,鎮(zhèn)江某自來水廠的原水中的亞硝酸鹽含量最高月平均值為0.0226mg/L;最低0.0994mg/L;五年月總平均為 0.014mg/L.1996~2000年的月總平均值增加到0.02lmg/L,增加了50%;后五年中,月平均最高值0.033mg/L;最低值0.015mg/L.我國地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-88)中規(guī)定Ⅲ類水體的亞硝酸鹽含量量≤0.15mg/L.我國部分水系亞硝酸鹽的背景值調(diào)查結(jié)果為:Ⅰ類水域亞硝酸鹽定為0.06mg/L;Ⅱ類水域亞硝酸鹽定為0.1mg/L;Ⅲ類水域亞硝酸鹽定為0.15mg/L;Ⅳ類水域亞硝酸鹽定為1.0mg/L.這樣看來,盡管長江鎮(zhèn)江段水中的亞硝酸鹽后五年比前五年增加50%,但無論是后五年總平均值還是月平均最高值均低于我國Ⅰ類水體的含量值,說明后五年中,原水雖然受到一定程度的污染,但仍然符合我國!類地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
其他水質(zhì)價標(biāo)的變化出廠水中的揮發(fā)酚類雖然并沒有超標(biāo),但前五年月總平均值為0.0012mg/L; 后五年為0.0019mg/L,后五年比前五年增加58.3%。氰化物和銅等的原水和出廠水中均有不同程度的增加;而細(xì)菌總數(shù)和溶解性總團體等有不同程度的降低。但均符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)要求。
值得注意的是2000年原水中的錳含量,1986-1990年間原水中,只有4個月的錳平均值為0.06~1.1mg/L,其余均<0.05mg/L;1996-1999年月平均值也<0.05mg/L,而到2000年,原水中錳含量月總平均值為1.4mg/L,原水中錳含量明顯地增加。當(dāng)然,出廠水中的錳含量還是<0.05mg/L.結(jié)論①鎮(zhèn)江自來水廠的原水基本屬于我國地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-88)Ⅱ—Ⅲ類水體。
?、趶某鏊疁啙岫扔?.08降到0.90的角度看,鎮(zhèn)江自來水廠的出水質(zhì)量從1986~1990年到1996~2000年提高了56.7%。
?、?999和2000年,鎮(zhèn)江自來水廠的原水中的氨氮含量大幅度下降,達到年平均031和0.26mg/L.④自來水廠的常規(guī)處理對于總硬度基本上沒有什么去除效果。
?、菔甑脑缕骄难趿拷y(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,鎮(zhèn)江某水廠的常規(guī)處理可去除原水中37.6%~43.5%的有機物。
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