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飲用水中常見的超標物危害及處理方法


      水是生命之源,水質的好壞與人們的身體健康密切相關。因水質不好而引起的地方疾病時有發生,因水質污染引起新發病種的情況越來越多。隨著經濟社會的發展,水資源短缺和水污染日益嚴重的狀況已成為制約經濟社會可持續發展和影響人民身體建康的重要因素。飲用水中主要超標物質有總硬度、硝酸鹽氮、氟化物、錳、細菌總數和總大腸菌群數等,了解其危害并采取有效的處理措施,可以保障供水水質安全,減少疾病的發生。

一、硝酸鹽氮
1、危害性
      飲用水中硝酸鹽氮濃度的提高,會對人體健康造成嚴重的危害。硝酸鹽氮本身對人體沒有毒害,但在人體內經硝酸還原菌作用后被還原為亞硝酸鹽氮,毒性擴大為硝酸鹽毒性的11倍。這是因為亞硝酸鹽可將血紅蛋白中的二價鐵轉化為三價鐵,在這種情況下生成的紅血球變性,血紅蛋白不再有攜帶氧的能力,同時亞硝酸鹽還可以與血紅蛋白產生不可逆反應,形成硝基血紅蛋白,這種物質同樣不具備攜帶氧的能力,使人體出現窒息現象。當飲用水中硝酸鹽含量達到90-140mg/L時, 就能導致嬰兒高鐵血紅蛋白癥,俗稱藍嬰癥,當血液中高鐵血紅素的含量達到70%時,即導致窒息而死。

      人體長期攝取硝酸鹽或亞硝酸鹽,會造成智力下降,兒童長期飲用硝酸鹽或亞硝酸鹽含量高的水,聽覺和視覺的條件反射都會比較遲鈍。一些研究也發現飲用水中含有高濃度的硝酸鹽與糖尿病、高血壓、甲狀腺功能亢進之間也有聯系。即使在碘含量很高的地區,如飲用水中硝酸鹽、亞硝酸鹽的含量高,同樣也會導致地方性甲狀腺腫,并且會干擾機體對維生素A的利用,導致維生素A 缺乏癥,血質下降,抑制中心迷走神經,使心動過速。

2、處理方法
      目前已開發的硝酸鹽去除技術包括物理方法、 化學方法和生物方法。物理方法主要有電滲析、、蒸餾法、法等,去除飲用水中的硝酸鹽普遍所需費用過高,且去除不具有選擇性,去除不徹底。物理方法除去硝酸鹽只是發生了硝酸鹽污染物的轉移或濃縮,不改變污染物的總量。化學反硝化法脫除飲用水中硝酸鹽所進行的研究僅局限于采用活動金屬、氫氣以及甲酸、甲醇等數種還原劑。采用化學方法,催化劑的活性和選擇性很難控制,有可能由于氫化作用不完全形成亞硝酸鹽,或由于氫化作用過強而形成NH3等副作用,且費用高。
       從徹底消除水中硝酸鹽污染和降低脫硝成本這兩個方面看,生物硝化方法是目前已投入實用的最經濟有效的方法。

二、氟化物
1、危害性
     氟是人體微量元素。可以通過水、食物等多種途徑進入人體,成年人每天約攝入0.3~0.5mg,嬰兒每天需氟化物0.5mg,兒童則需1mg,以保證牙齒鈣化期所必需的氟化物離子。人體中的氟35%來自食物,65%來自飲水,適宜的飲水含氟量0.6~1.0mg/L。飲水含氟量低于0.5mg/L時易產生齲齒,高于1.0mg/L時卻又容易發生氟斑牙。
     氟是一種原漿毒物。在一定條件下,氟不僅對牙齒、骨質的發育有影響,引起骨骼變形、發脆,而且損害腎臟肌能,引起關節疼痛,出現氟骨癥,對整個機體都有影響,嚴重的還可能早期喪失勞動力,運動機能障礙、癱瘓,甚至死亡。據國外報道:氟攝人量達 l0mg/kg左右可發生急性中毒;每日攝人量15~25mg,持續11~12年后可導致氟骨癥;每日攝人20mg,持續20年以上時可致殘廢。飲水中含氟量達3-6mg/L時,長期飲用出現氟骨癥;超過l0mg/L時,引起骨骼損傷,產生癱瘓。

2、處理方法
常用的飲水除氟方法有活性氧化鋁法、骨炭吸附法、混凝沉淀法、電滲析、爱游戏平台下载法、離子交換法等。目前較大的表面積,對氟有很強的親和力,利用活性氧化鋁對氟的吸附作用,可達到除氟的目的。另外經常采用的一種方法是骨炭吸附法,骨炭除氟劑是利用動物骨頭經灼燒而成,其顆粒約為0.8-1.6mm,經X光衍射儀分析其結構成分為羥基磷酸鈣。骨炭除氟技術適合農村條件,工藝簡單,設備價廉,操作簡單,是農村及小型水廠的最佳除氟技術。

三、錳
1、危害性
錳中毒的早期 表現為疲倦乏力、頭暈頭痛、記憶力減退、肌肉酸痛、情緒不穩定、抑郁或激動。隨著病情發展會逐漸出現下肢沉重感、走路晃動、語言不清或“口吃”,表情呆滯等癥狀。晚期重癥又可出現面具樣面容,肌肉僵直,肌張力增高,尤其是出現明顯的集體震顫、書寫困難、字越寫越小(又稱“小字癥”),有的出現發燒和呼吸困 難。   
2、處理方法
去除水中鐵錳主要有自然氧化法、生物法、自然氧化法包括曝氣、氧化反應、沉淀、過濾等一系列復雜的流程。細菌和真菌通過甲基化作用、鰲合作用、絡合作用、吸收作用、氧化和還原作用,可以促進或直接改變金屬的價態。濾料表面附著有大量的微生物,這些微生物具有氧化錳的能力,稱之為錳氧化細菌,而且錳的去除量與濾池中錳氧化細菌的數量成正比。于是,在濾池中接種錳氧化細菌,經過培養,濾料成熟后,對錳有極好的去除效果。

四、細菌總數、總大腸菌群
1、危害性
細菌總數可作為評價水質清潔程度和凈化、消毒效果的指標。細菌總數增多說明水被污染,但不能說明污染來源,必須結合總大腸菌群來判斷水質污染的來源和安全程度。
當飲用水受到糞便等污染,就有可能帶有沙門氏菌、志賀氏菌、弧菌、腸道病毒等,且它們均可以水為媒介引起腸道傳染病。總大腸菌群含量可表明水體被污染的程度,并且間接地表明腸道病菌存在的可能,以及對人體健康具有潛在危險性。
2、處理方法
氯化消毒法是使用含氯的化學消毒劑,如漂白粉、氯胺丁、凈水龍等,能有效殺死水中的致病微生物,其中以漂白粉在農村使用最廣泛。利用紫外線飲用水處理殺菌。 紫外線工作原理是利用波長為225nm-275nm的紫外線對微生物的殺滅作用使水得以凈化。水流經水處理器時經紫外線照射,水中的細菌即被殺死。煮沸消毒法是最安全有效的消毒方法。生水經過煮沸后,幾乎所有的細菌和病毒都能被殺死。

五、總硬度
1、危害性
習慣上把總硬度定義為水中鈣、鎂濃度的總和。硬水對人們的身體健康有較大影響。如果長期飲用硬水,會導致腎結石發病率升高。高硬度水中鈣鎂離子與硫酸根結合,會使水產生苦澀味。人對水的硬度有一定的適應性,飲用不同硬度的水(特別高硬度的水)可引起胃腸功能的暫時性紊亂,但在短期內即能適應。據國內報道,飲用總硬度為 707~935mg/L的水,第二天人們出現不同程度腹脹、腹瀉和腹痛等腸道癥狀,持續一周開始好轉,20天后恢復正常。
2、處理方法
硬水軟化方法主要有離子交換法、藥劑軟化法和膜分離法。藥劑軟化是通過投加化學藥劑以提高PH值,使Ca2+和Mg2+分別以CaCO3和Mg(OH)2的 形式在水中沉析出來。常用的藥劑軟化法為石灰法、石灰-堿化法與石灰-石膏法,用石灰堿化法去除水中總硬度的同時,也可以去除不凡溶解性總固體的其他部分,從而達到降低水的總硬度和溶解性總固體的目的。法是利用離子交換劑,把水中的離子與離子交換劑中可擴散的離子進行交換作用,使水得到化的方 法。膜分離法(反滲法)是以壓力為驅動力,提高水的壓力來克服滲透壓,使水穿過功能性的半透膜而除鹽凈化。


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