【學術論文】新《生活飲用水衛(wèi)生標準》項目解讀

備考攻略

　　編輯寄語：

　　環(huán)球網(wǎng)校一級建造師頻道小編給大家準備了一些和一級建造師有關的學術論文，希望能在大家復習之余有多一點的資料能夠參考。

　　關鍵字：生活飲用水，飲用水，生活飲用水衛(wèi)生標準，氨氮

　　1概述

　　氨氮(NH3-N)以離子態(tài)銨(NH4+)和非離子態(tài)氨(NH3)兩種形式存在于水中。兩者組成比取決于水的pH值和水溫。非離子態(tài)氨所占的比例隨著水溫和pH值的升高而急劇_增加：氨的熔點-77.76%，沸點-33.43℃，蒸汽壓882kPa(20℃)，蒸汽密度0.6g/L(20℃)，在常溫下是一種具刺激性的無色氣體。氨極易溶于水，其溶解度在20℃為421g/L，0℃為706g/L。

　　1.1感官性狀

　　水中氨氮是影響感官水質指標因素之一。氨氮的濃度與有機物的含量、溶解氧的大小有著相關性，標志著水污染的程度。世界衛(wèi)生組織在《飲用水水質準則》編制說明中，學出氨在水中的嗅閾值約為1.5mg/L，銨離子在水中的味閾值為35mg/L。同時，氨氮是水質富營養(yǎng)化的重要因素。

　　1.2來源

　　水中氨氮主要來源于生活污水中含氮有機物。含氮有機物經(jīng)氨化菌分解生成氨。如氨基酸的分解。其次是來源于某些工業(yè)廢水，如焦化廠廢水、氮肥廠廢水以及農(nóng)田排查。再次是缺氧條件下硝酸鹽在反硝化菌作用下還原為氨。地表水由于受到污染程度不同，氨氮的含量差異較大。飲用水氨氮的含量，除直接受原水影響外，也與氯胺消毒有關。

　　1.3主要用途

　　氨用于生產(chǎn)肥料和動物飼料，用于制造纖維、塑料、爆炸物、紙和橡膠。金屬加工中用做冷卻劑。氨和銨鹽用于清潔劑和食品添加劑，氯化銨用做利尿劑。相當多的水廠采用氯胺消毒。

　　1.4環(huán)境歸宿

　　根據(jù)平衡移動的原理，水中的氨在酸性條件下，趨向于生成穩(wěn)定態(tài)的銨離子(NH4+);在堿性條件下趨向于生成游離態(tài)分子氨(NH3)。

　　水中的氨在氧充足條件下，通過好氧型亞硝化菌和硝化菌作用，氧化成亞硝酸鹽和硝酸鹽，在缺氧條件下，硝酸鹽可被厭氧型反硝化菌作用還原為氨。氮的循環(huán)主要依靠硝酸鹽，其次是氨和銨離子。土壤中的銨離子比氨穩(wěn)定，參與固氮、礦化和硝化的生物過程。

　　2分析方法

　　測定氨氮的方法有納氏試劑分光光度法、酚鹽分光光度法和離子選擇電極法。納氏試劑法是測定氨氮的經(jīng)典方法，目前仍是國內外采用的標準方法。離子選擇電極適于現(xiàn)場陜速測定，但靈敏度較低。

　　3環(huán)境水平和人體接觸

　　3.1空氣

　　市區(qū)空氣中含有高達20μg/m3的氨。在動物飼養(yǎng)集中的地區(qū)空氣中的氨水平高至300μg/m3。

　　3.2水

　　我同水質氮氮污染嚴重：根據(jù)國家環(huán)境保護總局發(fā)布的環(huán)境狀況公報l998年七大水系中的長汀、珠江、海河、遼河主要污染指標有氨氮;l999年主要水系黃河、珠江、松花江、海河、淮河、遼河主要污染指標有氨氮，各城市典型水域仍以氨氮和有機污染為主。全國多數(shù)城市地下水受到一定程度的點狀和面狀污染.主要污染指標有氨氮。200O年長江、黃河、海河、淮河、浙閩片河流豐要污染指標有氨氮。

　　氨水平高于地理學水平是排泄物污染的一個重要指示。飲用水巾氯化了的氨超過O.2mg/L會引起嗅和味的問題.還會降低消毒效果，因為高達68%的氯可能與氬反應。水管內壁的水泥砂漿可能會釋放出相當大量的氨到飲用水中.使氯消毒效果降低。原水中的氨含量高可能干擾錳的過濾去除.因為硝化作用消耗的氧太多.導致水有霉味和泥土味。原水中存在的銨離子由于催化反應或氨氧化細菌作用導致飲用水中有亞硝酸鹽。

　　3.3食物

　　銨是許多食物中的天然成分也有較少量的銨化合物(<0.001～3.2%)添加到食物中用作調酸劑、穩(wěn)定劑、調味劑和助酵劑

　　3.4總暴露量和飲用水相對貢獻的估算

　　據(jù)估計每天從食物和飲川水中氬的攝入量為18mg，吸人少于lmg.吸煙(每天20支煙)也少于1mg。然而，人體腸內每天產(chǎn)生的氨為4000mg。

　　4實驗動物和人體的代謝

　　氨是哺乳動物主要的代謝物。氨在體內的形成有以下幾種方式：肝臟中氨基酸的脫氨基作用;神經(jīng)刺激和肌肉活動的代謝;胃腸道內的食物成分被輔助細菌酶分解產(chǎn)生。新陳代謝產(chǎn)生的氫有99%被胃腸道吸收.并輸送到肝中合成為尿素.成為尿循環(huán)的一部分。肝巾形成的尿素經(jīng)血液吸收輸送到腎，以尿的形式排出體外。

　　5動物實驗

　　5.1急性暴露

　　銨鹽經(jīng)口LD50介于35O～75Omg/kg體重。不同銨鹽的單次劑量介于200～500mg/kg體重會引起肺水腫、神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙、酸中毒和腎損害的疾病。

　　5.2短期暴露

　　動物亞慢性暴露于飲用水中不同銨鹽(以銨離子計75～360mg/kg體重)對誘發(fā)酸中毒、輕微器官影響或血壓增加表現(xiàn)出生理適應。

　　5.3長期暴露

　　雄性SD大鼠飲用含氯胺1.5%(約每天每kg體重478mg的銨離子)的水為期超過330天，骨質量、鈣含量和血液pH顯著降低。與對照組相比.藥物組動物的體重和脂肪蓄積較低。

　　5.4生殖毒性、胚胎毒性和致畸性

　　未發(fā)育雌性兔子經(jīng)口攝入劑量為100～200mgl_kg體重的不同銨化合物?對生殖系統(tǒng)有影響。懷孕大鼠飲用含0.9%的氯化銨的水(約每天每kg體重290mg)會抑制胎兒生長但沒有致畸影響。

　　5.5致突變性及相應終點

　　在高濃度時，觀察到Balbe/3T3一變形試驗、伴性顯性/致命突變試驗結果為陽性，中國倉鼠纖維原細胞染色體出現(xiàn)變異;其他遺傳毒性實驗結果為陰性。

　　5.6致癌性

　　沒有證據(jù)顯示氨致癌。

　　6對人體健康的影響

　　氨只有在攝入量超過人體解毒能力時才對健康人體有毒性。

　　如果氨以銨鹽的形式用藥，陰離子的影響也必須考慮。比如氯化銨，氯離子的酸性影響看起來比銨離子還重要。當氯化銨超過每天每kg體重100mg(銨離子每天每kg體重33.7mg).將會打破酸堿平衡、破壞葡萄糖耐量、降低組織對胰島素的敏感性，從而影響新陳代謝。

　　氨本身不是一種致癌物質.但氨在水處理過程(特別是濾池過濾)和管道中，經(jīng)亞硝化菌作用，生成亞硝酸鹽。亞硝酸鹽進入體內與仲胺結合.生成致癌物二甲基硝胺。因而氨在間接上對人體健康帶來一定的危害。

　　7水處理工藝去除氨

　　隨著原水污染的加劇，氨氮含量也有增大的趨勢，據(jù)我國供水部門的資料，1999年和2000年原水氨氮最高含量分別為5.90mg/L和8.5mg/L。運用常規(guī)水處理工藝，難于達到除氨氮的效果。較有效地去除氨氮有曝氣法、折點加氯法和生物氧化法。曝氣法除氨氮是通過調節(jié)pH，使水中的氨趨于生成游離態(tài)NH3.通氣排除。該方法需要充氣耗電，調節(jié)pH耗堿，增大制水成本，限制其應用。折點加氯法是通過加大氯量，使氨氮全部轉化為氮氣。由于增大氯的投加量，導致水中氯消毒副產(chǎn)物(如氯仿、鹵代醋酸、鹵代醛等)濃度增加。增大飲用者致癌風險，因而該方法目前較少使用。生物氧化法去除氨氮的效率高，并能同時去除多種污染物，運行成本較低，近十幾年來得到廣泛使用。下面簡要介紹生物氧化除氨氮。

　　生物氧化除氨氮是通過微生物的作用，水中溶解氧氧化氨氮成為亞硝酸鹽氮或硝酸鹽氮達到去除氨氮的水處理工藝。在原水進入常規(guī)水處理之前，原水經(jīng)生物氧化處理設備，各類型的生物氧化設備(如塔式生物濾池、接觸氧化池等)都裝有填料。生物氧化投產(chǎn)前，以低的水力負荷運行.進行掛膜，使填料表面逐漸發(fā)育布滿生物膜，在生物酶催化作用下利用溶解氧氧化，氨氮和有機物被氧化或分解轉化.從而達到除氨的目的。塔式生物濾池在原水氨氮0.28～5.83mg/L時.除氨氮率達35～90%，接觸氧化池在原水氨氮0.5～3.5mg/L時，除氨氮率達80～90%。也可以在原水經(jīng)常規(guī)水處理工藝之后?再經(jīng)過臭氧生物活性炭處理達到生物氧化除氨氮。該工藝特點是利用臭氧氧化有機物，并提高水中溶解氧含量.為吸附在活性炭表面的好氧微生物創(chuàng)造良好的生長條件?活性炭變成生物活性炭池.更好地發(fā)揮生物氧化降解和氨氮的硝化作用.達到同時去除有機物和氨氮的效果。

　　8我國供水水質中的水平及國內外標準的限值

　　8.1我國供水水質數(shù)據(jù)資料

　　根據(jù)全國30多家水司的調查資料.1999年原水氨氮平均值為0.69mg/L，最大值為5.90mg/L：出廠水平均值為0.18mg/L.最大值為4.38mg/L;管網(wǎng)水平均值0.13mg/L，最大值1.27mg/L。2000年原水氨氮平均值為0.29mg/L.最大值為8.5mg/L出廠水平均值0.18g/L.最大值為5.21mg/L;管網(wǎng)水平均值0.21mg/L，最大值3.63mg/L。

　　8.2國內外標準的限值

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　　┃生活飲用水衛(wèi)生標準GB5749―85　　　　　┃　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　┃

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　　┃衛(wèi)生部生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范　　　　　　　┃　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　┃

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　　┃建設部城市供水行業(yè)2000年水質目標規(guī)劃　┃　　　　0.5mg/L　　　　　　　　　　　┃

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　　┃　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　┃I類為0.15mg/L;Ⅱ類為0.5mg/L;　┃

　　┃地表水環(huán)境質量標準(GB3838――2002)　┃Ⅲ類為1.0mg/L;Ⅳ類為1.5mg/L;

　　2.0mg/L　　　　　　　　　　　　　┃

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　　┃世界衛(wèi)生組織《飲用水水質準則》(二版)┃1.5mg/L　　　　　　　　　　　　　　　┃

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　　┃歐盟飲用水水質指令(98/88/EC)　　┃0.5mg/L　　　　　　　　　　　　　　　┃

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　　┃美國現(xiàn)行飲用水水質標準(2001年)　　┃　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　┃

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　　9限值

　　雖然飲用水中的氨氮沒有直接的健康影響，但氨氮指標可指示排泄污染，在供水系統(tǒng)中氨氮的存在會降低消毒效果.造成過濾除錳失敗，引起嗅和味的問題?？紤]水廠運行和水質感官等因素，本標準確定供水氨氮的限值為0.5mg/L。

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