李復興

　　隨著人們生活水平的提高，保健意識增強，城市邁向國際化，人們對水質的要求越來越高。盡管我國大城市自來水水質近幾年來通過技術改造有較大的提高，但目前一些自來水隨著源水污染加重，超過水廠自身凈化負荷及存在嚴重二次污染，使出廠合格的水經過輸配管道、中間水箱，到達家庭時已成為不合格的龍頭水。我們國力所限，還不能一下解決城市供水所存問題，因此產生了分質供水的想法和行動，也就是把僅占自來水5%的直接飲用水進行深層加工，通過管道直飲或瓶裝形式分質供水，把與國際飲用水質接軌的健康水送入到家家戶戶，讓大眾逐漸飲上“安全水”、“方便水”、“放心水”。通過國內的部分示范工程證明分質供水符合我國國情，深受大眾歡迎，大有發展趨勢。

1 自來水的水質超標及二次污染引出分質供水的設想

　　我國的城市自來水事業，自1874年滿清政府在旅順口修建了龍眼泉地下水源供水設施開始，至今已有125年歷史。長期以來，自來水作為城市人們飲用水對此從沒有被懷疑過。自從1977年美國Bellar 和Rook首先發現水中含有三鹵甲烷（THM），并證明了該物質對人體有致癌作用，再加上近幾年國內水源污染加劇，例如中科院1996年發布的一份國情研究報告表明，全國532條流經城市的河流中，有436條受到不同程度的污染，七大江河流經的15個主要城市河段中，有13個河段水質受到污染，全國內陸河流符合《地面水環境質量標準》Ⅰ、Ⅱ類的河段僅為25%，48%屬Ⅳ、Ⅴ類水質。水源污染速度遠遠大于自來水廠的處理能力。因此人們對習以為常的自來水的安全、健康提出種種疑問。
　　很多城市自來水廠，特別是北京、上海、廣州等大城市自來水廠，近幾年通過對自來水傳統加工技術進行改造，再增加預處理和深度處理，自來水廠的水質有了長足的改善，剛出廠時已達到國家生活飲用水標準，但由于輸配管道等二次污染的問題，到每個家庭水龍頭出來的自來水的質量受到不同程度的污染。據統計，全國有76%的自來水廠所供應的自來水有些指標尚未達到國家標準。據報道全國飲水水質超標率及其順序為：⑴ 總大腸菌群70.6%；⑵ 鐵32.9%；⑶ 濁度30.4%；⑷ 錳29%；⑸ 耗氧量13.3%；⑹ 氟化物8.73%。
　　全國飲用超標飲水的人口比例見下表：

我國飲用超標飲水的人口比例　　　　　　　　　 表 1 指標 總大腸菌數 鐵 耗氧量 總硬度 氟化物 硝酸鹽氮 硫酸鹽 標準 3個/L 0.3mg/L 3.0 mg/L 450 mg/L 1.0 mg/L 20 mg/L 250 mg/L 飲超標水人口（%） 76.1 32.2 16.7 11.4 7.9 3.6 3.5

　　自來水二次污染主要途徑有兩個：輸配管網對水質的污染；輸配管網系統中，中間水箱二次污染嚴重
1.1　 輸配管網對水質的污染
　　從自來水廠出來的水,盡管經過各種處理，但仍存有一部分有機物和游離氯結合形成致癌前體物三鹵甲烷，另一方面成為微生物再繁殖的培養基，重新繁殖的微生物常年在輸配管道中形成生物膜，膜的老化與脫落引起用戶水的嗅和味、色度的增加，并且這些管網上的微生物漸漸對消毒劑產生了抵抗力，不易被殺滅，更增加了終端自來水微生物的數量。國外在自來水管網表面殘留和沖洗下來的顆粒沉淀物上已檢出細菌種屬達21種。
　　Allem等人發現在美國各個水廠的管網垢中，都有大量的球菌、桿菌、雙螺旋菌和藻類，具有鐵細菌特點的螺旋莖的蓋氏鐵柄桿菌屬也大量出現在水樣和管壁上。Ivagy和Olsson還發現管網的服務年限和細菌的密度之間有著某種關系。據估計，每增加10年服務期，管壁上異養菌的數量就增一個倍數。
　　美國的管網污染就有如此嚴重，可見我國輸配管道，尤其是陳舊老化的管道的污垢微生物污染程度更為嚴重。我國一些自來水廠，有相當一部分檢出了Ames試驗呈陽性結果的物質。南方水中有機物污染程度均比北方高，因此南方城市輸配管網的二次污染程度比北方更嚴重。據有關資料統計，我國管網水的水質比出廠時指標均有提高，如濁度、鐵、錳、銅、細菌總數等，管網出水口比出廠分別增加了24.3%、21.83%、17.31%、33.64、26.41%，其中尤以細菌總數增加百分數最高。
1.2　 輸配管網系統中，中間水箱二次污染嚴重
　　據上海全市統計，中間水箱有7萬個，廣州市中間水箱有1.1萬多個，其他城市數量也不少。由于長期暴露空間，密封不嚴，管理不善，這些水箱里細菌、病毒、原生動物和藻類的繁殖污染水質。廣州每年均有家庭自來水中發現紅蟲的報道，就是中間水箱引起。另外在個別中間水箱中發現死老鼠、死貓等，這些腐爛動物的尸體會增加水體的惡臭味和酸腥味。
　　對自來水二次污染的預防及去除成為目前國際、國內對于提高自來水水質關注的重點。我們目前推廣的終端自來水的深度加工處理及分質供水方式是消除自來水二次污染的最有效的途徑和方式。
　　自來水廠二次污染示意如下圖：

　　我國飲用水水質標準是生活飲用水標準（1985年），其指標有35項，隨著人民生活水平的提高，自我保健意識加強，對飲用水的水質提出了更高的要求。但是自來水廠供給水平和供應量之間存在矛盾（北京、廣州等一些城市此矛盾已得到緩解）。為解決此矛盾，一方面加大對自來水廠技術改造的投資，另一方面對陳舊的輸配管網進行更新。要知道，城鎮供水工程是一個“取水––輸水––凈水––配水”的系統工程，工程量大，建設周期長，投資大，尤其長期以來把自來水視為社會公益事業，而不是商品，不少城市供水行業一直處于虧損狀態。總之國家與多數自來水廠均不能大量、全方位投資改善供水設施。（每增加1 m³的日供水能力，國家需投資1200～1500元，新建一個日供水50萬m³的水廠需3年時間）。
　　在國家、企業資金不足的情況下，是否避重就輕，先把自來水中5%左右用來直飲的水進行深度加工，使該部分飲用水水質直接與國際接軌，達到21世紀國際先進國家制定的水質標準，這種做法投資小，周轉快，由小到大，逐漸普及，這就是分質供水方式今天在中國出現的背景。

2 分質供水的種類

　　從廣義來講，下述幾種方式均或稱為分質供水：

　　瓶裝供水方式——近幾年來發展很快，尤其上海成為全國瓶裝水“大哥大”。例如上海正廣和飲水有限公司日供水量為2萬瓶（5加侖），上海延中集團日供水為8千瓶。全上海市有50萬人飲用瓶裝水，但瓶裝水生產成本、運費、營銷等費用高，售價是自來水的500倍以上，而且由于企業行為，質量難以控制。深圳1997年11月抽樣檢驗，30多家瓶裝水生產廠，只有8家合格。瓶裝水必須通過飲水機才能達到直接飲用。如果說自來水存在二次污染，那么瓶裝水就存在來自多次使用的塑料桶及飲水機帶來的第三次污染。
　　凈水器——據不完全統計，全國大小形狀不一、進口與國產、內部濾材等不同品種和型號的凈水器有70多種以上，總體上凈水器本身存在第三次污染（自來水為第二次污染），故有“是凈水器，還是臟水器”之爭議。凈水器逐漸失去消費者的歡迎和市場。
　　管道直飲分質供水是眾多分質供水中最有發展前途的健康飲水工程，是一種新生事物，需要因地制宜通過試點，逐步摸索經驗，不斷完善。人可以一日無糧，但不能一日無水。潔凈的水可以滋養心靈，骯臟的水則會窒息生命。沒有水就沒有科學和文明。它關乎著人類的命運，關乎著一個民族的素質。因此分質供水關系到每個人的切身利益。需要行業主管部門和各級政府給予支持和扶持。特別是此項工程涉及到城市規劃、市政配套、衛生檢疫、市場管理等方面，又直接關系到每個人身體健康，必須緊緊依靠政府，加強管理和規范。
　　因此我們期望各級政府站在跨世紀的高度來看待和支持這一新生事物，使這項新興產業健康順利的發展。

3 國內外分質供水含義的區別

　　分質供水方式在國外有著長期的應用歷史。國外現有的分質供水系統，都是以可飲用系統作為城市主體供水系統，實行自來水供水系統，而另設管網系統用于低質水、中水或海水供沖洗衛生潔具、清洗車輛、園林綠化、澆灑道路及部分工業用水等，這種系統統稱為非飲用水系統，通常是局部或區域性的，是主體供水系統的補充。設立非飲用水系統，顯然是著眼于合理利用水資源及降低水處理費用。
　　美國供水工程辦會（AWWA）下屬分質供水分會于1983年提出《分質供水指南》，在指南中對可飲用水及非飲用水的術語給予明文規定。
　　可飲用水（Portable water）––––符合聯邦政府水質標準，用于飲用、烹調與清洗的水；
　　非飲用水（Non-portable water）––––人們偶然消費而不至造成危害，用于非飲用用途的水，在家庭只用于沖洗衛生潔具。
　　在這方面，國內現有的分質供水系統，如上海桃浦工業用水系統、青島城市污水回用系統、香港特別行政區的海水沖廁系統以及其他一些城市現有或批議中的城市或區域性分質供水系統，其形式和內容并無本質的區別。
　　目前國內提及的分質供水內容和形式，與上述國際上通用的分質供水概念（即主體飲用水系統與補充非飲用水系統的區別，我們現在提倡的分質供水，是指以自來水為原水，把自來水中生活飲用水和直接飲用水分開，即把自來水中5%左右的水另設管網，再進一步深加工凈化處理，使水質達到潔凈、健康的標準，直通每個家庭用戶，達到直飲的目的。我們目前推行的分質供飲用水工程，也可稱為“健康飲水工程”，在國際上無先例，是結合我國情況而創造的一種城鎮供水方式。

4　 分質供水中的核心問題

　　分質供水工程中核心問題是把什么樣的水送入家庭。今天無論是凈水屋還是管道式；無論是瓶裝水還是直飲水，首先是要將真正的優質水、放心水、健康水送到千家萬戶，做到既方便又健康。不能只講經濟效益不講社會效益。我們決不能科學反被科學誤，錯把不健康的水當成優質水送到千家萬戶。
　　長久以來，無論科學研究、市政給水建設，還是企業、市場，消費者均把注意焦點放在給水上，而對需水注意較少，人類到底需要什么樣的水，什么樣的水有利于人體的健康，了解甚少，知之甚少，研究更為不足。因而在我們飲水行業中出現了一些誤導。其誤導主要表現在以下幾個方面：
　　· 誤把純凈水當成健康水；
　　· 誤把醫療用水作為正常飲水；
　　· 誤把心理產品當成生理產品；
　　· 誤把飲料用水當成飲用水；
　　· 誤把國外陳舊技術當成高科技產品；
　　· 誤把水的物理活性當成生物活性；
　　· 誤把輔助飲水當成飲水主流；
　　· 誤把水“溶質”或“水溶劑”當成水溶液飲用。
　　產生上述誤導主要原因：
　　· 重視廣告誘導，輕視教育誘導；
　　· 重視產品開發，輕視科學理念；
　　· 遠離水的自然屬性，一味追求水的加減技術；
　　· 重視水的硬件技術開發，輕視水的軟件技術的研究；
　　· 從知識結構方面，工程物理和生物醫學脫節；
　　· 從研究角度，重視水的描述，輕視水的基礎研究；
　　· 重視水的污染，輕視水的退化研究；
　　· 重視水的解渴功能，忽略水的生理及保健功能。
　　什么是健康水呢？國內外不少學者對其都進行了不同程度的探討，也從不同的學術角度對健康水的含義給予了不同的見解和看法。本人于1993年在北京市一次營養學討論會上，正式提出健康水要符合以下七點標準：
　　· 不含任何對人體有毒、有害及有異味的物質（尤其重視有機污染物）；
　　· 水的硬度適度，50～200（以碳酸鈣計）為宜；
　　· 人體所需有礦物質含量適中（主要考慮人群普遍缺乏的常量元素）；
　　· pH值要呈微堿性（7.0～8.0）；
　　· 水中溶解氧及二氧化碳含量適度（水中深解氧≥6 mg/L）；
　　· 水分子團小（Hz數值表示）；
　　· 水的營養生理功能（如水的溶解力、滲透力、擴散力、乳化力、洗凈力等）要強。
　　總而言之，人的飲水應該是沒有污染的水，沒有退化的水以及符合人體需要的水，即安全、衛生、自然和健康的水。

5 國內分質供水試點情況

5.1　 上海市
　　分質供水試點最早從上海開始。上海分別有2個公司進行分質供水試點。一個是由上海自來水公司為控股的上海管道純凈水有限股份公司，在新建小區推廣管道分質供水。1997年3月22日，中國首條家庭凈水管道在上海正式啟用。管道純凈水一戶一次初裝費用為2000元，飲水價格為0.3元/L。當地房地產商對管道分質供水很感興趣，把管道分質供水作為在建樓盤的新型配套設施。另一個是上海四方同濟凈水萬眾有限公司，從1996年起，在居民生活集中區試搞“凈水屋”（又稱老虎灶），通過瓶裝水把凈水送到各戶。上述兩家公司目的都是為了改善上海人民飲用水水質，區別于管道輸水稱為直線輸水，桶裝為“曲線”輸水。
5.2　 無錫市
　　建設部中聯集團公司首先在無錫搞凈水屋分質供水工程示范點。1997年6月27日建設部李振東副部長出席了“城市居民優質飲用水示范工程無錫現場會”，并肯定了“凈水屋”分質供水的形式。這些凈水屋均在新村附近，生產工藝采用逆滲透膜處理技術生產純凈水。據了解，象這樣的凈水屋將在無錫建成40多家，總投資1000多萬元，可讓20多萬市民受益，并力爭使無錫市區的凈水供應覆蓋率達50%左右。預計中聯公司將在江蘇省的南京、蘇州、南通等建成100個凈水屋。
5.3　 深圳市
　　深圳自來水（集團）有限公司首先在深圳梅林一村搞管道直飲分質供水試點，總投資2000萬元，據測算，四人一戶的家庭，每人每天用水量按3～5 L計算，每月的飲水費每戶平均100元至150元，平均水價為250元/m³。梅林一村管道直飲飲用水項目方案已通過專家論證。深圳自來水公司的一次民意調查表明，在收到的答卷中有64.6%的住戶歡迎管道直飲水。
　　其它城市，如青島、重慶、西安等，也開始上管道分質供水試點工程，分別取得效果，并在當地社會上收到良好的反映。

6 分質供水工程的管理及推廣應注意事項

　　雖然國內有些城市已開展分質供水工程，并取得一些成績和經驗，但是多多少少存在一些問題。我認為在分質供水上注意以下問題：
6.1 因地制宜，通過試點，逐步推進
　　盡管此項目前途光明，方向正確，符合現代文明發展潮流，但還是一種新生事物，前無先例，在具體操作及運作時要結合各地實際情況，通過試點，摸索經驗，不斷完善，逐步推廣，千萬不能一哄而起，防止一股潮流，起得快，落得也快。
6.2 爭取納入城市供水行業中管理
　　因為供水生產與供應關系到老百姓的身體健康，供應水質出問題，馬上會引起市民的反應。當今居民飲水主流還是自來水，將來依然還是。分質供水工程使自來水水質通過深化處理，更進一步提高和優化，所以說分質供水工程是自來水行業的一個補充和發展。城市自來水行業已納入市政部門管理，同樣分質供水也希望納入政府有關部門統籌管理，而不能把分質供水看成局外事。
6.3 飲用水作為商品
　　國內長期以來受計劃經濟的影響，城市供水價格偏低，只有國外平均水價的1/8，從而影響了管道分質供水的推廣和應用。
　　水資源價格的制定是對水資源進行市場經濟管理的重要手段之一，是促進水資源合理利用的前提，是水資源供給的調節器。
　　今后，應當利用市場化、商品化機制來調節水價，按其質量的優劣，分質計算和使用。使用戶對水資源的利用承擔合理的經濟責任，鼓勵節水，對水資源進行開源節流，發揮更大的經濟效益。只有合理地對優質水定價，才能促進管道分質供水的推廣。
　　讓水成為真正的商品流通市場，人們才會覺得水的珍貴。管道分質供水應納入商品的范疇，進入市場。分質供水工程的推廣中集資、籌建、管理、定價等均按市場規律辦事。飲用水帶有了商品的性質，但仍是含有公益性質，因此決定了水不能是暴利商品，價格應定的合理。但也不能把通過深化處理的直飲水與原來以工業及生活水為主體的自來水的價格相提并論。分質供水工程的推廣也離不開資金，今后不能完全依靠國家投資，要靠企業資本的運作。中國水市場潛力很大，可以說是沒有衰退期，歡迎廣大企業家及投資商能把投資焦點放到水行業方面。從商業觀點來看，投資水行業就如同投入發電廠、高速公路一樣，其獲利是一勞永逸的。但投資水行業同投資發電廠、高速公路項目相比，具有投資小、回報率高的優勢。由于我國還是發展中國家，人們的消費水平遠遠低于發達國家，人們的收入水平還很低，因此管道分質供水工程還應從公益和社會效益為基準，飲水收費雖然應該高一些，還要適當考慮廣大消費者的承受能力。
6.4 起點高標準
　　分質供水最終目的就是要使自來水提高檔次，達到優質水、健康水標準。其水質上要和先進國家接軌，因此用來衡量飲水水質的標準要求高，應參考世界衛生組織（WHO）1993年公布的151項飲水水質標準，國外水質標準一般每隔3～5年修訂1次。我們不能停留在以我國1985年制定的35項生活飲用水標準依據，過渡階段可以以建設部提出的直管道飲水89項標準為準。我國近年來水源的污染速度比自來水的處理的能力快得多，有些地區或城市的自來水已不能生飲。管道分質供水工程從工藝、設備、管理和日常質量監控上要層層把關，只有這樣才能保證產品質量的優質和穩定。
6.5 服務周到，加強供水系統維護和水質監控
　　本項目在具體操作上，可以象上海一樣組成管道直飲分質供水有限公司，有當地自來水公司參股。大城市設總公司，下設分支管理中心。公司除常規業務部門外，還要設研究部、工程制造部、品管部以及服務部等。日常一定有專門的水系統維修人員、水質監控及化驗人員。分質管道制水系統要做到自動控制，系統水處于流動狀態，每隔3～7d反沖1次，每周進行1次水質化驗，結果最好公布于眾，使每個用戶通過管道直飲分質供水工程的實施，能喝上便宜水、方便水、放心水及滿意水。
6.6 加強科普宣傳，引導大眾科學飲水
　　提高大眾的飲水保健意識，宣傳優質供水的好處，提高大家這方面的意識和需求，只要有群眾基礎，有群眾迫切需要，分質供水就好普及和推廣。
6.7 在推廣分質供水工程中，不能放松對自來水廠的技術改造
　　在推廣分質供水時，決不能將自來水降低為一般用水的水平，更不能將自來水看成低品質水，因此不能因為有了分質供水的存在，就放松了自來水水質的改造。相反，隨著水污染的加重及人們對水質的要求提高，對自來水廠的改造任務越來越重。從長遠講，自來水廠的技改是提高飲用水水質的根本，分質供水只是一個補充，二者之間的關系要弄清楚。不要忘了，水中有害物質對人健康的危害不單純從飲用產生的。據國外報道水中有害物質被人體吸收的比例大致為：1/3由口腔攝入；1/3在洗漱和沐浴中由皮膚吸收；1/3在沐浴時由隨水蒸汽經呼吸道吸收。此外生活中相當一部分清洗用水亦需合格的生活飲用水。自來水水質的提高又有助于分質供水中的飲用水品質的提高。
6.8 分質供水的技術完善
　　分質供水是一個系統工程，尚有許多技術問題有待解決。例如：
　　· 如何根據不同地區、不同原水水質而確定工程工藝、設備選型，以求全年水質達到穩定；
　　· 分質供水的二次污染的預防，重點是微生物、藻類；
　　· 分質供水管道輸配技術及材料的選擇；
　　· 整個工程中自動控制及產品質量的監控；
　　· 北方地區的保溫和防凍；
　　· 分質管道供水技術經濟的研究。