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摘要：對(duì)當(dāng)前我國地面水環(huán)境污染狀況進(jìn)行了歸納，認(rèn)為氨氮污染是我國飲用水處理中普遍面臨的問題。對(duì)飲用水中氨氮濃度過高可能產(chǎn)生的水質(zhì)問題進(jìn)行了探討，認(rèn)為可能造成飲用水中亞硝酸鹽濃度過高。國內(nèi)外飲用水標(biāo)準(zhǔn)的比較表明，歐洲國家對(duì)飲用水中氨氮有嚴(yán)格的要求，我國對(duì)水源水的氨氮限值有規(guī)定，但飲用水標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī)定，應(yīng)該逐步推行氨氮標(biāo)準(zhǔn)。目前去除氨氮的最好方法是生物預(yù)處理技術(shù)。

關(guān)鍵詞：飲用水氨氮水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

1飲用水處理中氨氮問題現(xiàn)狀

作為有機(jī)生命體的重要組成元素，氮在自然環(huán)境中存在一個(gè)循環(huán)過程。由于城市人口集中和城市污水處理相對(duì)不力，以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大量使用化學(xué)肥料，使地表水體中的氨氮達(dá)到了較高的濃度。

根據(jù)90年代中國環(huán)境狀況公報(bào)［1～7］的統(tǒng)計(jì)，我國地表水環(huán)境污染狀況堪憂，七大水系中僅長江、珠江情況較好，且水質(zhì)有逐年下降的趨勢(shì)，氨氮在地表水體超標(biāo)污染物中出現(xiàn)頻率非常高。

上海某水廠從黃浦江下游取水，1995年其原水氨氮變化如圖1所示。從圖中可以看出，該廠原水氨氮污染較嚴(yán)重，很多時(shí)間在2mg/l以上，最高可達(dá)6～7mg/l，用如此污染狀況的原水生產(chǎn)自來水，需重視氨氮對(duì)飲用水水質(zhì)的影響。

2氨氮濃度過高時(shí)的問題

水中的氮主要以氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮和有機(jī)氮幾種形式存在。在特定條件下，如氧化和微生物活動(dòng)，有機(jī)氮可能轉(zhuǎn)化為氨氮。好氧情況下，氨氮又可被硝化細(xì)菌氧化成亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。

主要

污染物codmn、ss、氨氮ss、酚氨氮、石油、sscodmn、bodcodmn、氨氮、石油、酚codmn、酚、氨氮酚、石油

注ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ、ⅴ分別表示按照我國地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)劃分的ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ和ⅴ類水體。

水中氨氮濃度并非固定不變，而是可在多種氮的存在形式間互相轉(zhuǎn)化。我國地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的說明［8］中指出了水中三氮(氨氮、亞硝酸氮和硝酸氮)出現(xiàn)的水質(zhì)意義，見表2。

由表2可知，根據(jù)原水中三氮出現(xiàn)情況的不同，水質(zhì)呈現(xiàn)不同的污染特征。但只要水中有氨氮出現(xiàn)，則表示水體受到新的污染，水體自凈尚未完成。自來水廠面對(duì)這樣的原水，為了保證飲用水安全，應(yīng)該采取相應(yīng)的水處理措施。

表2三種含氮化合物在原水中出現(xiàn)的意義nh+4-nno-2-nno-3-n意義

+--水新近被污染

++-新近被污染，分解正在進(jìn)行

+++水以前被污染，已開始分解并仍有新污染

-++水中污染物已分解，趨向自凈

+-+舊污染分解已完成，現(xiàn)又有新污染

-+-污染已分解，但未完全自凈或硝酸鹽還原為亞硝酸鹽

--+水中污染物都已分解并達(dá)到了凈化

---清潔水

注“+”表示在水中出現(xiàn)；“-”表示在水中不出現(xiàn)。

到目前為止還沒有看到過飲用水中氨氮危害人體健康的報(bào)道，但在地表水體中如果存在較高的氨氮，能對(duì)水生生物造成毒害，毒害作用主要是由水中非離子氨(nh3)造成的。水中氨氮以銨根(nh+4)和非離子氨(nh3)兩種形式存在，這兩種成分的比例隨水溫和ph值變化，以銨根為主。水中的亞硝酸鹽不穩(wěn)定，易在微生物或氧化劑的作用下轉(zhuǎn)化為硝酸鹽和氨氮。硝酸鹽和亞硝酸鹽濃度高的飲用水可能對(duì)人體造成兩種健康危害［1～7］，即誘發(fā)正鐵血紅朊癥(尤其是嬰兒)和產(chǎn)生致癌的亞硝胺，這兩種危害都是亞硝酸鹽直接造成的，因而對(duì)硝酸鹽的濃度限制較寬。

自來水中含高濃度的氨氮也可能產(chǎn)生亞硝酸鹽的問題，尤其是在我國多層建筑廣泛采用的屋頂水箱中。屋頂水箱容易受到二次污染，也容易造成死水，使自來水在水箱中停留較長時(shí)間才被用戶使用。用含氨氮的自來水廠濾后水加氯后進(jìn)行貯放試驗(yàn)，結(jié)果見圖2。試驗(yàn)水樣(濾后水)含氨氮1.38mg/l，加氯后水樣的余氯為2.0mg/l，密閉貯存于5l棕色瓶內(nèi)，放置在室內(nèi)環(huán)境中，檢測(cè)時(shí)從中取出少量水樣分析余氯、氨氮和亞硝酸鹽氮。試驗(yàn)期間水溫從25℃逐漸升高至27℃。

2mg/l的余氯經(jīng)2d就被消耗掉90%，同時(shí)開始進(jìn)行硝化反應(yīng)。在開始2d內(nèi)氨氮稍有下降，應(yīng)該是同水中余氯反應(yīng)的結(jié)果。第5～8d，有一個(gè)硝化反應(yīng)的高峰期，這段時(shí)間內(nèi)氨氮濃度迅速下降，同時(shí)亞硝酸鹽氮濃度迅速升高，最高時(shí)達(dá)到約0.7mg/l。

另外，飲用水中氨氮濃度較高，在消毒時(shí)會(huì)產(chǎn)生令人厭惡的嗅和味。

3國內(nèi)外飲用水標(biāo)準(zhǔn)對(duì)氨氮濃度的規(guī)定

美國、前歐共體和who所制定的飲用水標(biāo)準(zhǔn)，代表了目前世界的先進(jìn)水平。由于常規(guī)處理難以去除氨氮，且西方國家近年水源保護(hù)較好，原水氨氮濃度不高，目前各國飲用水標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)氨氮的規(guī)定不一，見表3。

表3國內(nèi)外飲用水標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)氨氮限值mg/l標(biāo)準(zhǔn)

名稱原歐共體(1998)中國(1985)美國(1996)日本(1993)who(1992)法國(1989)荷蘭(1984)德國(1990)韓國(1984)

氨氮

限值0.5---1.50.50.20.50.5

從表3可以看出，在飲用水標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)氨氮有規(guī)定的主要是歐洲國家，其他如美國、日本都沒有規(guī)定。

我國現(xiàn)行的飲用水標(biāo)準(zhǔn)(gb5749—85)中對(duì)氨氮沒有規(guī)定，而文獻(xiàn)［9］中推薦的一類水司(供水量100×104m3/d以上的自來水公司)88項(xiàng)指標(biāo)中，規(guī)定氨氮(以nh3計(jì))的標(biāo)準(zhǔn)值為0.5mg/l。我國生活飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)［10］將飲用水水源分為ⅰ、ⅱ兩級(jí)，其中對(duì)原水氨氮的規(guī)定是：ⅰ級(jí)、ⅱ級(jí)≤0.5mg/l。水質(zhì)指標(biāo)超過ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值的水源水，不宜作為生活飲用水的水源。若限于條件需加以利用，應(yīng)采用相應(yīng)的凈化工藝進(jìn)行處理。綜上所述，我國并不是缺少對(duì)飲用水源的氨氮規(guī)范，而是目前自來水廠采用的標(biāo)準(zhǔn)gb5749—85中，沒有氨氮的限值。

去除污染原水中的氨氮，需要較高的經(jīng)濟(jì)投入。在我國目前的經(jīng)濟(jì)條件下，普遍要求處理水中的氨氮較難實(shí)施，但有條件的自來水廠或原水受氨氮污染嚴(yán)重的水廠，應(yīng)該逐漸實(shí)施去除水中的氨氮，還要逐步將這一要求推廣開來。

4解決飲用水中氨氮的方法

解決飲用水中氨氮污染的根本方法是控制水源污染，在當(dāng)前的實(shí)際情況下，應(yīng)該在水廠中強(qiáng)化、增加處理工藝，去除原水中的氨氮。

目前生物法處理是去除原水氨氮最有效、最經(jīng)濟(jì)的方法。生物預(yù)處理技術(shù)是在常規(guī)處理之前進(jìn)行生物處理，該工藝不僅能去除60%～90%的原水氨氮，而且對(duì)水中有機(jī)物(codmn、toc等)、濁度、色度和錳等均有一定的去除效果，特別適合原水遭到較嚴(yán)重有機(jī)污染的水廠采用。除此之外，生物活性炭深度處理工藝也能去除水中的氨氮，但受工藝條件限制，去除能力有限。

有些水廠常采用折點(diǎn)加氯的方法來去除氨氮，在原水被有機(jī)物污染的情況下，折點(diǎn)加氯會(huì)產(chǎn)生大量有機(jī)氯化物，使飲用水的安全性下降，因而一般不提倡使用折點(diǎn)加氯工藝。

5結(jié)論

目前我國地表水污染情況較嚴(yán)重，飲用水源大多受到氨氮污染。原水中較高的氨氮濃度預(yù)示著水體遭到新的有機(jī)污染，飲用水中的氨氮可能導(dǎo)致管網(wǎng)末梢的亞硝酸鹽問題和嗅味問題。目前歐洲多數(shù)國家對(duì)飲用水中的氨氮濃度有較嚴(yán)格的規(guī)定。我國對(duì)飲用水水源的氨氮濃度也有類似限值，但目前自來水廠采用的飲用水標(biāo)準(zhǔn)gb5749—85對(duì)氨氮卻沒有規(guī)定，應(yīng)該逐步推行控制飲用水氨氮濃度的標(biāo)準(zhǔn)。解決飲用水氨氮問題的根本辦法是控制水源污染，但在控制污染不力的情況下，只能加強(qiáng)自來水廠的除污能力，生物法預(yù)處理技術(shù)是目前解決飲用水中氨氮問題最有效、最經(jīng)濟(jì)的方法。

參考文獻(xiàn)：

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