给水排水张金松:新《生活饮用水卫生标准》推动供水行业水质保障体系化建设
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2022年08月23日 09:57:50
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作者简介

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张金松,男,工学博士,教授级高级工程师。深圳市水务(集团)有限公司总工程师,中国城镇供水排水协会科学技术委员会主任,哈尔滨工业大学博士生导师。


饮用水安全是人类健康的基本保障,是人类和社会经济可持续发展的前提。生活饮用水卫生标准是从保护人体健康和保证人类生活质量出发,对饮用水中与人群健康的物理、化学和生物等因素,以法律形式作出的量值规定,以及为实现量值要求所作的有关行为规范的法定标准。2022年3月15日,国家市场监督管理总局会同国家标准化管理委员会正式颁布了新版《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2022,以下简称新国标),自2023年4月1日起全面实施。


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以水质标准为核心,建立水质安全标准体系

饮用水水质安全保障是一项系统工程,需要系统化的标准体系来保障,涉及原水、净水工艺、输配、二次供水、用户末梢各个环节。饮用水安全保障标准体系应按内在联系形成科学的有机整体,相互衔接补充,并应立法保障实施效果,从而实现对饮用水安全的有力支撑。

 
1.1我国水质标准体系  
目前我国现行的水质安全标准主要有《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2022)、《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)、《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017)、《城市供水水质标准》(CJ/T 206-2015)、《生活饮用水水源水质标准》(CJ 3020-93)、《饮用净水水质标准》(CJ 94-2005)等,这些标准共同构建了我国水质安全标准体系。作为标准体系核心的生活饮用水卫生标准,对我国饮用水安全发挥了关键作用,推动供水企业技术进步和管理升级达到水质标准的要求,同时促进了监管部门管理能力的建设与提高。我国卫生、建设主管部门分别在1955年、1959年、1976年、1985年、2001年、2006年、2022年对《生活饮用水卫生标准》进行了修订,水质指标构成日趋完善、限值也更加严格。在标准的修订过程中,主要由国家卫生部门主导,这是由卫生部门的工作职能要求和信息数据资源条件所决定,也符合WHO引导世界饮用水水质标准发展的国际趋势;同时,建设部门参与或主导了部分国标、行标和行业政策的制定,反映出建设部门对城市供水设施建设和运行的管理责任,而城市供水行业的技术进步直接影响和促进了我国饮用水标准的发展进程

 
1.2国外水质标准概况  
历经多年研究和探索,欧美发达国家已经形成相对完善的饮用水水质监测管理体系。世界卫生组织《饮用水水质准则》、欧盟《饮用水水质指令》、美国《国家饮用水水质标准》是目前国际上公认的先进、安全的水质标准,也是各国制定标准的基础或参照,澳大利亚、加拿大、日本等国参照上述三大标准来制定本国的饮用水标准。

 
世界卫生组织分别在1984年、1997年、2004年和2011年发布了四版《饮用水水质准则》,提出了污染物的推荐值,说明了各卫生基准值确定的依据和资料来源,就社区供水的监督和控制提出指导。该准则是国际上现行最重要的饮用水水质标准之一,许多国家根据国内经济技术力量、社会因素、环境资源条件制定了本国的标准,如东南亚的越南、泰国、马来西亚、印度尼西亚、菲律宾,南美的巴西、阿根廷等;有的国家和地区则直接引用该标准,如新加坡、中国香港特别行政区。第四版《饮水水质准则》反映了世界最新的水质管理理念和水质控制目标,阐述了基于HACCP(危害分析的关键控制点)的水安全计划等保障饮用水水质安全的要素和途径。

 
欧盟《饮用水水质指令》是1980年由欧共体(前身)理事会提出的,并于1991年、1995年、1998年、2015年进行了修订,2020 年 12 月,欧盟废止了《饮用水水质指令》(98/83/EC),并发布了新《饮用水水质指令》[DIRECTIVE (EU) 2020/2184 OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL of 16 December 2020 on the quality of water intended for human consumption]。新《饮用水水质指令》增加了双酚A等9项化学物质指标,以及军团菌等2项与配水系统风险评估相关的水质指标,并对锑等5项指标进行了调整。该指令与世界卫生组织水质准则保持了较好的一致性,具有普适性,是欧盟各成员国必须遵守的最低标准,各国可根据本国情况增加指标数,对浊度、色度等未规定具体值,成员国可在保证其他指标的基础上自行规定。

 
美国《国家饮用水水质标准》的前身为《国家公共卫生署饮用水水质标准》,最早颁布于1914年,是人类历史上第一部具有现代意义、以保障人类健康为目标的水质标准。美国《国家饮用水水质标准》是在《安全饮用水法》的体系下制定和执行的国家标准,具有法律的约束性,并针对特定参数制定了相关条例。美国各州一般以该标准为依据制定自己的地方标准。美国现行饮用水标准是根据《安全饮用水修正案》的框架制定的,其中对 92 种污染物做出了硬性规定,包括浊度、8种微生物、4种放射性核素、19种无机物、 60种有机物。

 
美国水质标准体系分“基准”和“标准”两个层次 ,其中关于水生生物 、人体健康和营养物的水质基准由美国环保局公布,水质标准由联邦环保局各州参照水质基准和本州的水体功能制定。水质标准是以水质基准为依据,在考虑特定地域差异 的基础上,又兼顾了技术上的可行性和经济上的合理性,从而为水质安全提供了强有力的保障。该标准在科学、严谨的基础上更加重视标准的可操作性和实用性,注重风险、技术和经济分析。

 
日本卫生部于1955年7月首次颁布了日本《自来水水质标准》,之后分别于1957年、1959年、1985年、1993年、2000年、2004年、2015年和2020年对此标准进行了修订。标准由三部分构成,即法定项目、水质目标管理项目和要检讨项目。其中法定项目和我国的现行生活饮用水卫生标准大同小异,水质目标管理项目共计26项,要检讨的47个项目中包括了一些常见的环境干扰化学物质(如雌二醇、炔雌醇、双酚A、壬基酚等),但相应限值较高,其合理的限值范围还有待于进一步科学探讨。

 
1.3修订工作的必要性  
目前我国执行06版《生活饮用水卫生标准》已15年,这期间,我国实施了水体污染控制与治理重大专项,水污染控制与治理技术不断提高,各种污染物的监测新技术也使人们对饮用水质量的认识不断深入。同时,随着我国经济快速发展,人民生活水平不断提高,人民对饮水质量的要求也越来越高,研究和制定新的水质标准是非常迫切和必要的。

 
06版国标存在的问题主要有:①世界卫生组织《饮用水水质准则》、美国《国家饮用水水质标准》、欧盟《饮用水水质指令》已分别于2011年、2012年和2020年进行了全面修订,我国饮用水水质标准的主要依据和参考已发生重大变化,需要及时修订;②106项全分析指标对检测能力的要求严,检测费用高;由于缺乏必要的设备,部分检测项目不能正常开展;基层机构特别是县 (区)级单位,较难开展非常规项目检测;③该标准中“当发生影响水质的突发性公共事件时,经市级以上人民政府批准,感官性状和一般化学指标可适当放宽”,标准浮动变化的范围未明确;④六六六、滴滴涕等农药指标国家已明令禁用,在出厂水检测中并未检出,不宜再列入标准;⑤缺少对臭和味的定量评价标准,2-甲基异莰醇、土臭素等较为常见的致嗅物质各地多已具备检测能力,可作为这方面的补充。

 
1.4新国标的主要特点  
(1)更科学严谨。2016年至2017年,国家卫健委组织开展现行国标的追踪评价和实施情况调查,形成06版国标的追踪评价报告和实施情况报告,对世界卫生组织(WHO)、美国、欧盟、日本等国外饮用水标准,以及地表水环境质量标准、地下水质量标准、城市供水水质标准、村镇供水工程技术规范等国内与饮用水相关的标准进行系统的对比研究,通过我国饮用水中污染物监测、检测和调查等工作,收集整理了我国生活饮用水水质数据,为标准修订提供了研究储备和技术基础。标准编制专家组由卫生健康、环保、水利、住建、国土等相关部门专家和高等院校、科研机构等相关领域专家组成,确保标准修订部门间的协同与联动。在调研国内外大量相关标准和文献的基础上,结合我国各部门 2017年至2019 年的水质监测数据及十一五、十二五期间国家水专项积累的科研数据,对指标确立和限值设定的可行性进行充分论证。

 
(2)更先进合理。新国标指标数量由06版国标的106项调整为97项,含常规指标43项和扩展指标54 项。与国际标准充分衔接,指标设置和限值更合理、有相关数据支撑且符合国情。新增水质参考指标的意义在于结合我国经济社会发展情况和地域特征,更系统、更精准地保障饮用水安全,避免在检出率较低的指标上低效投入资源,有利于部分指标风险较高的区域根据本地水质特征开展监控与评估。例如,新增的参考指标“钒”,摄入高浓度的钒会对人体健康产生危害,尤其是敏感人群。我国是世界上最大的钒生产国,也是世界上钒产品增长最快,消费量最大的国家,钒污染在我国正成为一个重要的水质安全问题。删除了已停止生产与使用多年、长期监测未检出或含量极低的农药指标,如对硫磷、甲基对硫磷、林丹、滴滴涕等,鉴于我国目前仍在使用敌百虫等农药,结合农药指标的健康效应、污染来源,本次修订新增敌百虫等农药指标为水质参考指标。

 
(3)更卫生健康。新国标把消毒和毒理指标要求放在重要的位置,更关注新问题,增加了新兴污染物、消毒副产物等新指标,将检出率较高的一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷、三溴甲烷、三卤甲烷、二氯乙酸、三氯乙酸6项消毒副产物指标从非常规指标调整到常规指标,以加强管控。更注重用户感官体验,将土臭素、2-MIB调整至正文指标,出厂水及末梢余氯上限也作了调整。根据水质指标的监测意义以及在人群健康效应或毒理学方面最新的研究成果,结合我国的实际情况,调整了8项指标的限值,包括硝酸盐(以 N 计)、浑浊度、高锰酸盐指数(以 O2 计)、游离氯、硼、氯乙烯、三氯乙烯和乐果。基于氯消毒在我国仍是广泛采用的饮用水消毒方式,部分消毒副产物指标在我国饮用水中检出率较高,且对人体健康有一定的毒副作用,需加强检测和监管,调整了 11 项指标的分类,包括一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷、三溴甲烷、三卤甲烷(三氯甲烷、一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷、三溴甲烷的总和)、二氯乙酸、三氯乙酸、氨(以 N 计)、硒、四氯化碳、挥发酚类(以苯酚计)和阴离子合成洗涤剂。其中一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷、三溴甲烷、三卤甲烷、二氯乙酸、三氯乙酸由06版国标的“非常规指标”调整为新国标“常规指标”中的“毒理指标”。

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以末端达标为目标,建立水质保障管理体系

新国标的指标数量由106项调整为97项,更关注居民的感官体验和饮水健康。新国标突出“末梢水”达标和保障的理念,它的实施必将推动供水行业从“源头”到“龙头”全过程建立和完善水质保障体系,提升精细化管理水平。

 
2.1水质管理边界延伸  
新国标明确了“末梢水”的定义:出厂水经输配水管网输送至用户水龙头的水。供水企业的水质责任边界延伸至管网末梢,即用户龙头,模糊空间大幅压缩,供水水质将更直接面对用户感官体验和安全关注。水质管理工作的重心也将逐步由净水工艺、管网输配向二次供水和用户龙头转移。

 
水质管理边界延伸将受到供水管网水质二次污染的严峻挑战。由于我国国情的特点,大部分城市供水管网覆盖面积大,水力停留时间长,二次加压普遍,增加了水质二次污染的几率,致使污染面广、程度严重。由于各地的水源、处理工艺、管网建设更新维护等方面的差异,使地区之间供水管网二次污染状况呈现多样性和复杂性的特点。受到管道地下敷设不易观察、管内腐蚀污染监测困难、用户龙头取样覆盖不足等限制,业内对管网水质二次污染的规律和控制措施的研究还不够全面、深入,距离科学高效地管理用户龙头水质尚有较大的提升空间。

 
2.2智慧管理能力优化  
随着《国家新型城镇化规划(2014-2020)》(中共中央、国务院2014年3月印发)、《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》(国家发改委、工信部、科技部、公安部、财政部、国土部、住建部、交通部八部委2014年8月联合印发)、《智慧水利总体方案》(水利部2019年7月发布)、《“十四五”国家信息化规划》(中央网络安全和信息化委员会2021年12月印发)等政策的相继发布,智慧水务作为智慧城市的重要组成部分,对城市的健康发展、安全运行的作用日益突出。供水行业的数字化转型不仅能够提升城镇水务运行、管理和服务水平,而且还为城市发展和生态文明建设提供有力支撑。

 
新国标实施后,供水企业将以智慧水务为抓手,构建从水源到龙头的水质智能感知系统,对水质数据资源进行深度分析和挖掘,在取水、制水、输配、龙头等方面精准预判,驱动供水企业智慧创新和智能生产。对于重大的环境污染事件、制水工艺和供水环节中的异常突发事件,建立自动应急响应机制,具备在线预警、系统分析监测数据、自动生成应急方案、在线调整水厂运行工艺、分析排查水质异常原因等功能。搭建智能客服平台,建设高效、积极、惠民的供水服务体系,为客户提供优质、贴心的智慧服务。

 
2.3优质饮水品牌打造  
国家《生活饮用水卫生标准》对水质要求的提高,居民对城镇供水从“合格水”向“优质水”的需求转变,对供水行业提出了更高的要求。进入21世纪,全国经济发达城市和地区陆续开始了优质水、高品质水等方面的探索和实践。

 
江苏省编制并发布了《江苏省城镇供水水源突发性污染应急处理指导手册(试行)》《江苏省城镇供水厂臭氧-生物活性炭工艺运行管理指南(试行)》《居民住宅二次供水工程技术规程》《江苏省供水质量服务标准》《太湖流域江苏地区城乡统筹区域联网供水运行技术导则》等一系列的标准化文件,引领全省供水行业健康规范发展,开启了龙头水从“合格水”向“优质水”转变。

 
上海市实施了“水源统筹供应、水厂规模经营、管网一网调度”的集约化建设,形成长江、黄浦江“两江并举、多源联动”的超大城市原水安全保障水源格局;全面完成水厂供水集约化建设,加强水厂深度处理改造,供水水质大幅提升,解决了长期困扰上海的饮用水异味问题;推进中心城区二次供水设施改造和二次供水接管,保障了居民龙头水水质安全;构建了超大城市“源头到龙头”的饮用水安全保障技术体系。
深圳市率先在盐田区进行城市自来水直饮示范区建设,具体包括建立健全深圳市优质饮用水质量保障标准体系,加强水源工程建设,开展自来水厂新改扩建,实施老旧市政供水管网和居民小区、公共场所老旧供水管网更新改造,实施居民小区二次供水接管。深圳构建了以深圳地标《生活饮用水水质标准》为核心的自来水直饮安全保障技术标准体系,包括8类标准,涵盖了风险识别与控制、工程建设、运行管理、运行管理、客户服务以及应急处理的供水系统全链条,建立了饮用水多级屏障管控体系,以及龙头水直饮工程技术体系。2019年4月,在盐田区建立自来水直饮示范区,为2025年深圳市全面提升自来水水质,普遍实现自来水可直接饮用奠定了基础。

 
2.4过程风险管控从严  
供水是一个连续的过程,任何环节出现问题都会影响到饮用水水质,要求供水系统的管理必须关注过程控制;同时由于供水危害事故后果严重,要求管理过程应以预防为主,HACCP体系符合这些要求。供水企业建立HACCP对内可完善现有管理体系、提高水质管理水平、降低水质风险,提升企业人员能力;对外预防管控水质风险、保障消费者使用、增值企业无形资产。深圳水务集团应用HACCP体系作为水质管控战略性决策,将“自来水”作为一种特殊食品,建立预防性水质管理系统,在国内首次将HACCP体系应用于饮用水水质管控,预防水质安全风险。HACCP体系在2009年梅林水厂试点并逐步推广应用于深圳市所有水厂,全面提升了饮用水水质预警和管控水平,全市饮用水水质多年来稳定达标,在行业内发挥了积极的示范引领效应。

 
新国标颁布后,深圳水务集团将继续从严落实HACCP体系的风险管控工作,按照新国标要求,绘制HACCP管控图,以管网系统为重点,重新梳理HACCP关键控制点,明确水龄长、流速低、管网老旧、二供管理不到位、龙头水质不稳定等风险情况,重新梳理设置风险水质监测点,制定风险管控措施,组织一线操作人员进行培训宣贯和应急演练,并总结凝练了饮用水输配环节的15个水质风险管控点,将“饮用水水质管理”纳入供水管理进小区工作,从严开展水质考核工作,将二次供水、龙头水质,水质投诉等指标纳入水质考核管理,取消不合格复测机制。已抄表到户的小区,开展二供、龙头水质监测,建立“水质管理信息平台”,实现水质集中管控、水质标准统一、水质资源共享,全力保障居民饮用水安全。

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以安全韧性为导向,建立水质工程技术体系

06版国标对我国城镇饮用水安全的保障具有划时代意义作用,06版国标颁布实施的15年间,我国饮用水质量大幅提升,对于保证城乡居民的健康,提高人民群众的生活质量,促进经济社会的可持续发展发挥了积极作用。

 
近年来,我国水源水质整体向好,2020年《中国生态环境状况公报》显示,2020年1月至11月,1 940个国家地表水考核断面中水质优良断面比例都在上升;劣Ⅴ类断面比例均在下降。1 940个国家地表水考核断面中,水质优良(Ⅰ~Ⅲ类)断面比例为82%,同比上升5.6%;劣Ⅴ类断面比例为0.7%,同比下降2.1%。

 
与此同时,我国水质安全保障工作还存在着一些短板和薄弱环节,落后于国际先进水平,也面临诸多矛盾叠加、风险隐患加大的严峻挑战。如水质性缺水问题仍然存在,农药、除草剂、杀虫剂等工农业污染物排放问题日趋严峻,部分地区的净水工艺亟待优化和提升,精细化管理尚未普及。发展集约、绿色、环保的净水工艺,以保障水质安全、健康、优质,建立韧性十足的水质工程技术体系,是行业未来发展的重要方向。

 
3.1持续开展科技创新  
进入21世纪,我国供水行业整体技术水平显著提升,特别是06版《生活饮用水卫生标准》发布后,随即开展了国家水专项“饮用水安全保障技术研究与示范”主题实施三个五年计划科研攻关以来,全国300 余家科研单位和供水企业、数千余名科技工作者经过十多年的科技攻关,针对不同水源类型、不同水质特征和不同供水系统存在的安全隐患,研究构建了集水源保护、净化处理、安全输配、水质监测、风险评估、应急处置于一体的饮用水安全保障技术和监管体系,通过技术研发、系统集成和综合示范,为持续提升我国饮用水安全保障能力发挥了重要的科技支撑作用。

 
当前我国已由经济高速增长阶段进入经济社会高质量发展阶段,国家高质量发展战略的实施,将推动城市供水行业落实新发展理念,构建智能高效、绿色低碳、韧性可靠的饮用水安全保障系统,为老百姓提供更加安全、更加优质的饮水。同时,也要看到,尽管经过十多年的持续攻关,供水行业依然存在一些关键技术领域核心技术匮乏、原创成果不足、技术自给率低的问题。科技创新动力不足,激励机制不健全、成果转化生态链尚未形成。与其他新兴产业相比,供水行业科技创新水平整体上不具备竞争优势,在一定程度上制约了供水行业转型升级与高质量创新发展。面对供水行业高质量发展的转型升级,供水行业应持续开展科技创新,以问题为导向,扎实构建从源头到龙头的饮用水安全保障系统;以目标为导向,遵循新发展理念锚定饮用水安全工作方向,研究借鉴发达国家饮用水标准、技术和经验,切实保障饮用水水质安全,提高人民群众的获得感、幸福感。

 
3.2关注新污染物  
随着人民生活水平的不断提高和水质监测技术的进一步发展,饮用水中新污染物逐渐成为关注热点,新污染物与居民生活密切相关,包括各种处方药和非处方药,如抗生素、消炎药等,个人护理用品等,主要通过工业废水、畜禽废水、医院废水和生活污水等处理后尾水的排放进入水体。近年来抗生素、亚硝胺、微塑料等引发的媒体报道和网络发酵,极易引起居民用水恐慌。

 
如何有效控制水中新污染物是饮用水水质安全面临的重大课题,对于全球环境和人类健康也至关重要。未来,供水行业应聚焦新污染物环境赋存和迁移转化规律开展深入研究,针对新兴污染物污染控制过程中存在的问题,在基础理论构建、关键技术和装备开发等方面,系统开展饮用水安全保障全过程新污染物控制技术研究,为饮用水安全保驾护航。

 
3.3发展低碳节能技术  
实现碳达峰、碳中和,是国家推动经济社会绿色转型的重大战略决策。供水行业应高度关注水质保障与能源环境之间的关系,降低总体能耗、保护水资源、促进资源循环利用。对标世界发达国家的低碳节能先进经验,在企业高质量发展中融入低碳节能、精益求精的理念,开发应用绿色、低碳、集约、环保的供水技术,选用低能耗设备,运用信息化手段实现能耗、物耗、环境、水质数据的实时监控、收集、分析和应用。建立智能化全流程水质监控体系,在严控出厂水达标的同时,动态优化净水药剂投加。采取包括降低管网漏损、优化管网压力、引入可再生能源并提高泵机设备效率等措施,持续减少从原水取水、输送、制水到输配全过程中的能耗。建立稳定、适度弹性、安全优质、全程保障、多网联动、区域互补、节水节能、低碳减排的可持续供水保障体系。

 
3.4数字化提升水质保障  
供水行业要顺应时代发展,把握机遇,推动企业数字化转型。推动供水领域的产业数字化和数字化产业发展,形成完整的数字水务价值链、生态链。供水行业在加快数字化转型步伐的同时,数字化产业也将蓬勃发展,形成互相促进、多方协同,共同推进产业的升级发展。加快大数据、人工智能、数字孪生等技术在供水行业的融合发展,培育供水行业发展新动能。数据作为数字水务发展中的重要生产要素,可以创新供水的运营管理,为城市供水集约建设、协同管理、资源共享和联合应急提供新思路和新途径。人工智能作为推动供水行业发展和变革的核心驱动力量,可以赋能供水基础服务设施共性通用的AI能力,为数字化转型打下智慧基础。通过模型、智能算法的融合应用,推动业务流程优化与模式创新,不断催生供水行业新模式、新场景,实现智能生产、精细运营、精准服务、智慧管理,推动饮用水水质保障工作全面迈入智慧时代。

 
原文标题:新《生活饮用水卫生标准》推动供水行业水质保障体系化建设;作者:张金松、李冬梅;作者单位:深圳市水务(集团)有限公司。刊登在《给水排水》2022年第8期。  

 


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