摘要：广大从事供水事业的科技人员在关心和研究自来水直饮问题，有些城市的领导和部分用户也提出了直饮要求，并以此作为城市供水提高水质或与国际接轨的主要要求，这里想就自来水直饮问题提几点看法和大家一起探讨。
关键词：直饮
一.自来水能否直饮
符合标准的自来水应该回答可以直饮。如作为制订国家水质标准的基础，国际上最权威的世界卫生组织《饮用水水质指针》，它的原文是《Guidelines for drinking-water quality》，drinking-water就是指饮的水。在该《准则》的导言中就说明，“《饮用水水质准则》水质的定义是，这种水可适合人类生活各方面的用途，并符合个人卫生要求。但在特殊情况下，如肾透析则需要更高品质的水。” 我国《饮用水卫生标准》及卫生部颁发的《饮用水卫生规范》，在英文均译为drinking-water，而且在《饮用水卫生规范》的定义里，就明确“生活饮用水，由集中式供水单位直接供给居民作为饮水和生活用水，该水的水质必须确保居民终生饮用安全。”《准则》、《标准》和《规范》都已明确说明可用于饮水，所以我们应作“可以直饮”的回答。
但是作为给水工作和上级领导在向广大用户宣传或引导直饮前，宜分析直饮的风险。在制订水质标准时，对有毒有害物质，一般掌握人每天喝2L水，终生（指70年）无察觉性疾病。对致癌物质则掌握饮用70年每10万人增加一个病例（相当于每700万人每年增加1个病例）。在城市里，这些风险比交通事故，煤气事故等风险要小得多。同样污染物，水的标准也比食品或药品等更为严格。如果直饮，微生物的风险将是多少呢？据1991年美国的一项流行病调查，肠道病的35%是由于饮水引起的。又据美国自来水协会研究基金调查，在调查的人群中每年人均患肠道病0.66次，2～12岁小孩为0.84次。微生物的实际风险比有毒有害物质高得多。为了控制微生物风险，美国制订了多项规则和标准，目的是把主要微生物的风险降到每年每万人发生1个病例。
我国自来水水质标准或规范，在有毒有害物质的风险大体掌握在类似的风险，如果普遍直饮，宜分析所在城市微生物的风险将是多少？
二. 自来水直饮和烧开吃有什么不同
水质标准大致可分三类：有毒有害物质，感官性和一般物理化学项目和微生物。就有毒有害物质而言，烧开吃比直饮可减少部分挥发性有机物的摄入，如含量较大的氯仿，其挥发点为61～62℃，烧开吃几乎没有了。制订水质标准时已按直饮计算。也有人把水烧开前后作致突变性对比，结果烧开后并未改善。可以认为二者的风险基本相同。就感官性和一般物理化学项目而言，烧开后可能降低部分硬度、余氯，二者也基本相同。主要差别在微生物，烧开后微生物风险降到近乎零，而直饮的微生物风险则因水而异。
水中微生物主要有三类：细菌、大肠菌，病毒和寄生虫。世界卫生组织提供的在水温5℃时，各种消毒剂灭活99%所需的CT值如表1
| 作 用 物 | 消 毒 剂 | |||
| 自由氯 pH6～7 | 氯胺 pH8～9 | 二氧化氯 pH6～7 | 臭 氧 pH6～7 | |
| 埃希氏大肠杆菌 | 0.034～0.05 | 95～180 | 0.4～0.75 | 0.02 |
| Ⅰ型脊髓灰质炎病毒 | 1.1～2.5 | 768～3740 | 0.1～6.7 | 0.1～0.2 |
| 甲型肝炎病毒 | 1.8 | 约590 | 1.7 | --- |
| 轮状病毒 | 0.01～0.05 | 3810～6480 | 0.2～2.1 | 0.006～0.06 |
| 蓝氏贾第鞭毛虫包囊 | 47～>150 | --- | --- | 10 0.5～0.6 |
| 鼠贾第鞭毛虫 | 30～630 | --- | 7.2～18.5 | 1.8～2.0 |
| 隐孢子虫卵囊 | --- | --- | 6.5～8.9 | <3.3～6.4 |
| 来自人类粪便孢子虫卵囊 | 7.7×1010～8.7×1010 | --- | --- | --- |
从表中可见，细菌、大肠菌安全不等于病毒安全，更不等于寄生虫安全。对水源水，如无大肠菌可理解为未受粪便污染。但对出厂水，由于灭活各类微生物要求的CT不同，大肠菌符合标准不等于病毒和寄生虫是安全的。
三. 要高度重视微生物的安全，特别在较普遍直饮的情况下
世界卫生组织的《饮用水水质准则》中指出 ：“微生物污染的潜在后果使对其控制总是最重要的，绝不允许让步。”“应该注意的是，在水处理中使用化学消毒剂通常引起化学副产物的形成，其中部分有潜在危险性。然而与消毒不彻底相比，这些副产物所引起的健康风险是非常低的；并且，不应该为控制副产物而牺牲消毒效果。”
1991年1月开始，拉丁美洲霍乱大流行，除一个国家外曼延到全洲，130万人生病，近1.2万人死亡。其中重要原因之一是担心氯的副产物而削弱甚至不消毒。为此，世界卫生组织在1993年修订《饮用水水质准则》时强调度注意微生物的风险，并权衡风险，为有利于保证消毒要求，决定把氯仿指导值提高到200μg/L。
1993年4自美国米尔沃基市供水中含有隐孢子虫，致使该市超过150万人受感染，40.3万人患病，4400人住院，近百人死亡。该事件引起很大震惊。
美国最近发一系列水致疾病是在经过完全处理（过滤消毒），水质完全符合当时水质标准情况下发生（如上述米尔沃基市发生隐孢子虫事故时，美国的水质标准对隐孢子虫尚无要求）。美国疾病预防及控制中心（CDC）估计美国饮用水引起微生物疾病而死亡的人数每年为900～1000人。这个数字可能是低估的，因有些患病者原因很难确认。根据推算及统计，微生物风险已大于化合物。
美国自来水协会对美国1976～1994年间由于水媒性流行病情况作了调查统计，如表2。
| 致病原因 | 爆发次数 | 爆发比例（%） | 致病人数 | 致病比例（%） |
| 原生动物 | 101 | 24.5 | 435,776 | 82.5 |
| 细菌 | 48 | 11.6 | 15,715 | 3.0 |
| 病毒 | 25 | 5.9 | 12,169 | 2.3 |
| 化学物质 | 33 | 8.0 | 3,886 | 1.0 |
| 不明原因 | 207 | 50.0 | 61,191 | 11.6 |
| 共计 | 414 | 100 | 528,757 | 100 |
以上统计显示，除部分不明原因者外，事故次数的84.1%和致病人数的99.2%是由于微水物引起的，而微水物的主要风险在原生动物。
隐孢子虫、贾第鞭毛虫是水源中普遍存在的微生物。据1991年3月到1993年4月调查，美国262个原水水样中有118个水样有贾第鞭毛虫，有135水样有隐孢子虫。同时调查了260个出厂水样，发现12个水样有贾第鞭毛虫，35个水样有隐孢子虫。
据日本水道协会统计，美国发生隐孢子虫事故20次，英国发生21次，日本发生1次。
以后《安全用水法》的重点从长期的致癌风险调正到急性的微生物风险，提出《加强地表水处理规则》（ESWTR）及《加强地表水处理规则暂行条例》（IESWTR），目的要把主要微生物的风险降到每年万分之一。欲达到该风险目标，水中贾弟鞭毛虫仅允许0.0009/100L，隐抱子虫为0.003/100L。为此规则的暂行条例要求不检出，同时要求出厂水的浊度95%以上机率<0.3NTU，最大不超过1NTU。为了降低免疫力较差人群的风险，美国又制订了《对免疫力差的人用水准则》，劝他们吃烧开的水或质量好的并装水。现在认为在水中的病毒有140种，但现在能检测的只有84种。美国环保局（USEPA）建议新的饮用水标准的污染物名单中包括13种微生物。
1986年日本厚生省提出《供水系统隐孢子虫暂行对策指针》，要求出厂水浊度<0.1NTU。1988年英国公布，要求贾第鞭毛虫及隐孢子虫均<1个/10L。荷兰政府为控制隐孢子虫的风险到年万分之一，临时准则要求隐孢子虫<0.026/L。我国卫生部也曾进行隐孢子虫和贾第鞭毛虫的标准制订和检测方法的有关工作。正在制订的建设部《城市供水水质标准》（报审稿）提出了隐孢子虫等项目，但考虑当前实施条件先作为试行。
四. 贾第鞭毛虫及隐孢子虫的危害及处理对策
隐孢子虫是寄生于哺乳动物、乌类及鱼类的胃肠道及呼吸道内的原生动物，为椭圆形，4～6微米，能在不利环境下生存，在有利环境下生存几个月。隐孢子虫的感染是由于摄入了其感染阶段—卵囊（oocyst）而引起的。受感染的人一天可排出109个卵囊，小牛和小羊每天可排出1010个以上的卵囊并超过14天。由于人的抵抗力不同，人体感染1～100个卵囊可能发生隐孢子虫为病。一般症状为腹泻、恶心、呕吐、发烧、头疼、脱水和胃口不好，腹泻通常是水泻并伴有腹部痉挛。感染60天后便从粪便中排出。美国在评估实施《加强地表水处理规则的暂行条例》（IESWTR）时，隐孢子虫的死亡率按万分之1.25计算。
贾第鞭毛虫似隐孢子虫那样寄生在人和动物中。感染贾第鞭毛虫的症状可能急性的、亚急性的或慢性的，如不诊断和治疗病情可能持续数月。通常报导的症状包括腹泻、胃气涨、臭味大便、腹痛腹胀、疲劳、食欲不振、恶心、体重减轻、呕吐。儿童感染会影响其生长和正常发育，但任何年龄段的病人很少有死亡报导。
隐抱子虫和贾第鞭毛虫可在混凝、沉淀和过滤过程中有较高的去除率，随着浊度和颗粒数的降低而相应降低，而且试验显示能比浊度的去除率更高些。各种消毒剂有不同的去除率，隐孢子虫用通常的消毒方法难以灭活，欲灭活90%，需要80mg/L浓度的氯接触90分钟;但水加温到72.4℃，只要1分钟以上即能灭活99%。用膜法可获得很高的去除率。贾第鞭毛虫比隐孢子虫更大些，在净水中随着浊度降低其去除率比隐孢子虫更高些，对各种消毒剂的灭活率也比隐孢子虫高些。在净水厂最现实可行的办法是降低出厂水浊度，故美国、日本提出了较严格的降低出厂水浊度要求。而且要求对每格滤池的过滤全过程进行控制。在浊度控制尚不能满足要求时，可用臭氧、二氧化氯或紫外消毒予以补充（参见表1）。前述美国密尔沃基市供水系统发生隐孢子虫事故后，他们采用的对策是加装臭氧氧化消毒。
近年来各国专家用常规处理工艺及各种消毒剂去除隐孢子虫作了大量研究，现把主要资料摘录如下。
| 处理方式 | 参考资料 | 去除率log | ||
| 实验室 | 模型 | 生产性 | ||
| 混凝及沉淀 | Plummer | <1.0 | ||
| Patania | 1.4-1.8 | |||
| 混凝及过滤 | LeChevallier | >5.3 | <0.5-3.0 | |
| Nieminsk | 2.1-2.8 | |||
| Patania | 4.2-5.2 | |||
| 混凝及气浮 | Plummer | 2.0-2.6 | ||
| 直接过滤 | Ives | 1.5-2 | ||
| 混凝及微滤 | Jacangelo | >6.0 | ||
| 超滤 | Jacangelo | >6.0 | ||
| 指标 | 去除率log | |
| 第1处 | 第2处 | |
| 浊度 | 1-2.7◎ | 1.5-2.5◎ |
| 隐孢子虫 | >2● | -0.8-0.4◎ |
| 贾第鞭毛虫 | >2.8● | 0.15-0.8◎ |
| 形成孢子的细菌 | 1.2-2.7◎ | 1.5-2.0◎ |
| ◎决定于原水浓度 ●未发现 | ||
| 指标 | 过滤去除率评价log | |||
| 水厂1 | 水厂2 | 水厂3 | ||
| 过滤 | 隐虫 | ● | 3 | 1.3-2.2 |
| 成熟期 | 总颗粒 | 0.4-2 | 0.5-1.8 | ◎ |
| 浊度 | 0.4-1.0 | 0.5-0.8 | 0.5-1.5 | |
| 稳定期 | 隐虫 | ● | >4 | 2.0-3.0 |
| 总颗粒 | 2.2-6.0 | 1.5-2.0 | ◎ | |
| 浊度 | 1-1.8 | 1-1.8 | 1.5-2.5 | |
| 穿透期 | 隐虫 | ● | 3.0->4.0 | 2.0-3.0 |
| 总颗粒 | 0.4-2.0 | 0.5-2.0 | ◎ | |
| 浊度 | 1.0-1.8 | 1.0-1.8 | 1.5-2.5 | |
|
注●末发现 | ||||
| 消毒剂 | 参考资料 | 68% | 90/% |
| 0.5log | 1log | ||
| 活氯 | Korich | 3600 | 4800 |
| Finch | >7200 | -- | |
| 氯胺 | Korich | 3200 | 5600 |
| Finch | >2400 | -- | |
| 活氯┼氯胺 | Finch | -- | 活氯 60 氯胺480 |
| 二氧化氯 | Korich | 32.5 | 52 |
| 臭氧 | Korich | 1.75 | 3.00 |
| Finch | -- | -- | |
| Parker | 10 | -- | |
| Hall | >25 | -- | |
| 臭氧＋氯胺 | Finch | 臭氧 6.2氯胺480 |
| 工序 | 隐虫最大去除率log |
| 直接过滤＋臭氧 | ３＋１=４ |
| 沉淀＋过滤＋臭氧 | ２＋２＋１=５ |
| 沉淀＋过滤1＋臭氧＋过滤2 | １＋２＋1＋２=6 |
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