壽縣飲用水微生物污染事件引發(fā)的水消毒思考

 

（央廣網(wǎng)）北京2020年8月24日消息

 

8月20日以來，安徽壽縣保義鎮(zhèn)居民493人陸續(xù)出現(xiàn)發(fā)熱嘔吐、腹痛腹瀉癥狀，據(jù)省市縣聯(lián)合調(diào)查組初步調(diào)查，判定為志賀氏菌感染所引起。此次志賀氏桿菌感染者分散在保義鎮(zhèn)多個(gè)村莊，初步調(diào)查與洪澇災(zāi)害下自來水供水水源受到污染有關(guān)。

 

該新聞不禁使人回想起2009年內(nèi)蒙古赤峰自來水污染事件，據(jù)搜狐新聞（來源人民網(wǎng)）2009年8月4日消息，內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市7月23日突降一場(chǎng)暴雨，在隨后的幾天里，該市新建城區(qū)數(shù)千居民在飲用自來水后出現(xiàn)腹瀉、嘔吐、頭暈、發(fā)熱等癥狀，一時(shí)間各醫(yī)療門診腹瀉患者激增。7月26日，事發(fā)原因經(jīng)赤峰市建委通報(bào)為：暴雨污水侵入飲用水源井污染所致。市區(qū)暴雨使地面水排泄不暢，大量污水侵入擔(dān)負(fù)新建城區(qū)居民供水的九龍供水公司9號(hào)水源井，進(jìn)而污染了飲用水，經(jīng)衛(wèi)生部門7月26日采集水樣，9號(hào)水源井總大腸菌群、菌落總數(shù)嚴(yán)重超標(biāo)，同時(shí)檢出的沙門氏菌是導(dǎo)致此次水污染事件的主要原因。

 

什么是志賀氏菌

 

志賀氏菌屬（Shigella Castellani）是一類革蘭氏陰性短小桿菌，大小為0.5～0.7×2～3μm，是人類細(xì)菌性痢疾常見的病原菌。人類對(duì)志賀氏菌易感，10～200個(gè)細(xì)菌可使10～50%志愿者致病。

 

什么是沙門氏菌

 

引起赤峰水污染事件的沙門氏菌，菌體大�。�0.6～0.9)×（1～3)微米無芽胞，是1885年沙門氏等在霍亂流行時(shí)分離到豬霍亂沙門氏菌，故定名為沙門氏菌屬，其中毒典型癥狀包括發(fā)熱、惡心、嘔吐、腹瀉及腹部絞痛等癥狀，通常在發(fā)熱后72小時(shí)內(nèi)會(huì)好轉(zhuǎn)。嬰兒、老年人、免疫功能低下的患者則可能因沙門氏菌進(jìn)入血液而出現(xiàn)嚴(yán)重且危及生命的菌血癥，少數(shù)還會(huì)合并腦膜炎或骨髓炎。

 

保證飲用水的安全一直是水處理工程界人士關(guān)注的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。飲用水安全又涉及到化學(xué)污染物控制和微生物消毒安全控制。如何兼顧、平衡化學(xué)和生物安全，確保水質(zhì)安全、適合飲用，對(duì)水處理工藝的設(shè)計(jì)是一種挑戰(zhàn)。

 

就從水消毒方面看，用化學(xué)消毒方式，如液氯、次氯酸鈉等，都面臨產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物問題及化學(xué)消毒劑殘余量控制問題，過高濃度消毒劑的投加，會(huì)增加人們用水的健康風(fēng)險(xiǎn)。

 

我國(guó)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB5749-2006對(duì)致癌、致畸、致基因突變消毒副產(chǎn)物的限值標(biāo)準(zhǔn)和消毒劑的濃度控制都進(jìn)行了相應(yīng)的規(guī)定，如消毒副產(chǎn)物三氯甲烷濃度不能超過0.06mg/L,一氯二溴甲烷不能超過0.1mg/L，二氯一溴甲烷不能超過0.06mg/L，二氯乙酸不能超過0.05mg/L。

 

對(duì)出廠水消毒劑的濃度的規(guī)定，如對(duì)氯氣及游離氯制劑限值為4mg/L，對(duì)一氯胺限值為3mg/L。如此就產(chǎn)生了一個(gè)問題，即當(dāng)水源水質(zhì)存在風(fēng)險(xiǎn)后，很難通過無限量的提高化學(xué)消毒劑濃度來保障水質(zhì)的微生物安全。

 

通過以上情況分析可知，在水源水質(zhì)存在風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，單一的化學(xué)消毒單元設(shè)計(jì)存在不達(dá)標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)，而多屏障式消毒策略，將是保證水質(zhì)生物安全性的唯一選擇。在多屏障式消毒策略中，依據(jù)各種消毒方式的特性，紫外線加氯胺組合式消毒方式，將是多屏障式消毒策略的理想選擇。

 

針對(duì)以上兩個(gè)案例里出現(xiàn)的志賀氏菌和沙門氏菌，依據(jù)Chang等在“UV Inactivation of Pathogenic and Indicator Microorganisms”一文中研究的結(jié)果可知

 

對(duì)于志賀氏菌，紫外線劑量在8.2mj/cm2時(shí)即可達(dá)到99.99%的去除

 

對(duì)于沙門氏菌，在紫外線劑量為7.1mj/cm2時(shí)即可達(dá)到99.99%的去除

 

依據(jù)《城市給排水紫外線消毒設(shè)備》（GB-T19837）中規(guī)定的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，生活飲用水或飲用凈水消毒時(shí)，紫外線有效劑量不低于40mj/cm2�？梢�，依據(jù)國(guó)家規(guī)范設(shè)計(jì)，紫外線消毒可有效消除飲用水中志賀氏菌和沙門氏菌產(chǎn)生的生物風(fēng)險(xiǎn)。

 

紫外線消毒工藝+氯胺消毒工藝

 

1.各自的特點(diǎn)使兩者具有了良好的互補(bǔ)性

 

2.紫外線結(jié)合氯胺多屏障消毒工藝即能保障自來水廠消毒的要求

 

3.能保障出廠水在輸送管網(wǎng)內(nèi)的穩(wěn)定性

 

4.使三鹵甲烷等有害氯化副產(chǎn)物起到有效的削減作用

 

5.氯胺的氧化能力較氯弱，因此減少了腐殖物質(zhì)與游離氯所形成的致癌物質(zhì)（如三鹵甲烷），氣味也更低

 

6.其緩釋消毒的特點(diǎn)能在官網(wǎng)內(nèi)停留更長(zhǎng)時(shí)間，更能有效地抑制殘余細(xì)菌的再繁殖保障出廠水在供水管網(wǎng)內(nèi)的生物穩(wěn)定性。

 

紫外線和氯胺的組合式消毒工藝的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)特點(diǎn)，可有效保護(hù)民眾的用水安全，相信會(huì)在中國(guó)的水處理領(lǐng)域得到普遍推廣和應(yīng)用。