黄浦江水源及闵行水厂的水质调查

高乃云 乐林生 范瑾初 莫兴康 陈伟 唐意祥

　　[提要]本文为同济大学与上海自来水公司的合作科研项目的组成部分———水厂现状调查报告的内容,主要将闵行水厂1991～1996 年间进、出水在物理、化学、毒理学、细菌学方面各项水质指标测定结果, 对照我国生活饮用水卫生标准进行较详细的介绍、分析与评价。
　　[关键词]水源 给水厂 水质物理指标 化学指标 毒理学指标 细菌学指标

　　上海市闵行水厂二车间取黄浦江上游水,是采用黄浦江水作为水源的典型的常规处理制水车间。以下根据闵行水厂二车间1991～1996年的有关测定数据,进行了整理、分析与评价。

一、物理指标

1. 浑浊度
　　黄浦江原水的浑浊度逐年无明显变化规律。1991～1996 年6 年间最小月平均浑浊度为43N TU ,最大为116N TU ,日最高值为300N TU ,6 年总平均为72N TU 。一般雨季由于雨水稀释使原水浑浊度降低。闵行水厂出厂水浊度6 年间月平均最高为1.8N TU ,最低0.3N TU ,月总平均0.82N TU ,去除率高达98.9 % ,原水浑浊度逐月平均变化曲线如图1所示。从图中可以看出,一年四季黄浦江原水浑浊度变化不大。

2. 溶解性总固体
　　1991～1996 年间,未对闵行水厂原水中的溶解性总固体进行测定,出厂水中溶解性总固体含量月平均最高值452mg/ L ,最低203mg/ L ,逐年变化无明显的规律性,6 年月总平均值为326mg/L 。
3. 电导率
　　1991～1996 年间,黄浦江原水月平均电导率最大值为60.5mS/ m , 最小,22.5mS/ m ,月总平均值41.7mS/ m。闵行水厂出厂水电导率最大值59.1mS/ m , 最小值23.1mS/ m , 月总平均值42.0mS/ m , 略增0.7 % ,充分证明,水厂常规处理不能去除水中的溶解性杂质。电导率逐年变化无明显规律。
4. 臭和味
　　我国饮用水卫生标准规定,饮用水不得有异臭、异味。以黄浦江为水源的自来水中,有时会有明显的异味和异臭,如氯酚味(象药水) ,有时还有霉、腥味,有些味道是由于饮用水中消毒余氯过多引起的。
5. 其它物理指标
　　1991～1996 年间,黄浦江原水和闵行水厂出厂水中水温、色度测定值及其去除率见表1。

二、化学指标

1. 耗氧量
　　黄浦江原水的耗氧量较高。1991～1996 年年平均CODMn 值5.82～6.17mg/ L ,6 年逐月平均值5.63～6.72mg/ L ,月总平均6.15mg/L ,日最高值达9.81mg/L ,6 年中月总平均最高7.96mg/ L ,发生在1992 年8 月份。原水CODMn 值,除个别年份外,呈逐年上升趋势。1991 ～ 1996 年, 闵行水厂出厂水中CODMn 月平均最高值6.33mg/ L , 最低值2.95mg/ L ,6 年月总平均值4.44mg/ L ,去除率为27.8 % ,原水中CODMn 逐月平均值变化见图2 曲线。
2. 溶解氧
　　黄浦江原水中溶解氧在1991～1996 年间年平均值4.78～7.02mg/ L ,逐月平均值2.08 ～ 8.70mg/ L , 月总平均5.23mg/ L ,见图3。从图中可清楚地看到, 1、2月份最高,达8mg/ L 以上,7、8 两月最低,最小值甚至达到0～1mg/ L ,处于无氧状态,此时原水水质恶化, 图3 的曲线从1 月份到12 月份,呈明显的下凹形状。溶解氧逐年变化无明显规律。
3. 其它化学指标
　　1991～1996 年间,黄浦江原水和闵行水厂出厂水中p H 值、总碱度、氯化物、总硬度、暂时硬度、永久硬度、硫酸盐、铁、锰、铜、挥发酚类、锌、阴离子合成洗涤剂含量及去除率见表1。

三、毒理学指标

1. 游离氨
　　黄浦江原水中氨氮含量较高。1991～1996 年年平均值0.39～1.03mg/ L ,月总平均值0.90mg/ L , 月平均最高值3.69mg/ L , 最低0.12mg / L , 6 年逐月平均0.18～1.18mg / L , 8 月份最高, 9 月份最低,见图4。6 年中闵行水厂出厂水游离氨的月平均最高值3.07mg/ L ,最小值为0.3mg/L ,月总平均值为0.78mg / L ,去除率13.3 %(注: 游离氨的去除率计算中未考虑氨的投加量) 。氨氮逐年变化无明显规律。
2. 氯仿
　　根据闵行水厂1995 年3 月至1997 年6 月的测定, 黄浦江原水中的氯仿含量为0 ,但出厂水中的氯仿含量为2～31μg/ L ,平均为9.36μg/ L 。而且前加氯量越大,特别是过折点加氯时,出厂水中的氯仿越高。
3. 四氯化碳
　　根据闵行水厂1995 年3 月至1997 年6 月的测定数据看,原水中的四氯化碳的含量均为0 , 而出水中的四氯化碳的月平均含量为0.1～0.6μg/ L ,月总平均为0.17μg/L , 低于我国饮用水标准(3μg/ L) 。
4. 污染指数
　　上海自来水公司采用污染指数来衡量原水受污染的程度, 污染指数用K来表示,其定义为:

　　

　　当K ≥5 时,原水处于黑臭期。

　　1991～1996 年原水污染指数( K 值) 逐月平均为0.24～2.14 , 见图5 , 月总平均为1.09 ,最高日达15.42。一年中,8 月份污染指数最高,9 月份最低。此外,6 ,7 ,8 ,9 四个月中时有污染指数K ≥5 (即原水恶化) 的现象发生。
5. 其它毒理学指标
　　1991～1996 年间,黄浦江原水和闵行水厂出厂水中氟化物、硝酸盐、亚硝酸盐、镉、银、铬、汞、氰化物、砷、铅、硒含量及其去除率详见表1。

四、细菌学指标

1. 细菌总数和大肠菌群
　　1992～1996 年间, 闵行水厂的黄浦江原水和出厂水中的细菌总数和大肠菌群5 年间的月平均变化状况及其去除率见表1。
2. 游离余氯
　　闵行水厂出厂水中游离余氯从1990～1994 年间月平均最高2.98mg/ L ,最低1.51mg/L ,月总平均为2.01mg/L 。

五、结论

1. 黄浦江水为微污染水源, 属我国地面水环境质量标准( GB3838288) Ⅲ2 Ⅳ类水体, 水质差的少数月份为V 类水体。
2. 闵行水厂出厂水, 符合国家饮用水标准( GB5749285) , 但出厂水中挥发酚类、锰、锌时有超标。锰含量在6 年中有3 个月月平均值超标, 超标率为4.17 %; 锌含量在72 个月中有6个月的月平均值超标, 超标率8.3 %; 挥发酚类含量在72 个月中有14 个月的月平均值超标,超标率近20 % , 导致水中有氯酚味道, 但未见目前的含量有对人体健康有危害的报道。
3. 出厂水的有机物含量较高, 氨氮、耗氧量、总有机碳、紫外消光值等都较发达国家高1至数倍。K > 5 (恶化) 的现象时有发生。
4. 黄浦江原水中的氯仿与四氯化碳的含量均为零, 出厂水中的四氯化碳月平均含量则为0.1～0.6μg/ L ; 氯仿含量2～31μg/ L ,虽然大大低于我国饮用水标准规定值,但实践证明,自来水中的氯仿与四氯化碳含量完全是加氯引起,且其含量与加氯量成正比。
5. 闵行水厂出厂水中的浊度、色度等指标虽然很低, 但与发达国家相比还存在差距。上海自来水公司规划要求, 到2000 年, 出厂水浊度< 0.5N TU ,色度< 5 度,逐步接近发达国家水质标准。