關于我國城市實施分質供水的討論

時間：2007-05-22 來源： 作者：

1. 我國城市實施分質供水的背景及其現狀

長期以來，我國城市供水系統都采用統一給水方式，即不管什么用途都按照生活飲用水標準供給。在過去經濟不發達時期，用水量不大、用途種類單一的情況下，采用這種方式是可行的。如今，優質水資源十分緊張，而水用途日趨多樣化的情況下，仍采用統一供水方式，既是對水資源的極大浪費，也是對人力、物力與能量的浪費。更何況，我國現有的統一供水方式也已經難以滿足當今人們對優質飲用水的需求。為此，“分質供水”就被提到議事日程上來。目前，在我國一般所談到的分質供水，主要是指在小區內的優質供水。供水方式主要有桶裝供水和管道供水。目前，上海部分地區及國內有些城市建立了凈水供應站，都采用桶裝供水方式。“管道分質供水”就是在小區設立凈水站，將自來水進一步深度處理、加工和凈化，在原有的自來水管道系統基礎上，再增設一條獨立的優質飲用水供水管道，將水輸送到用戶，供居民直接飲用^[1]。同時，將城市供水做為一般用水。

     桶裝供水方式有兩種方法：一是用戶到凈水站自取，空桶裝水，記帳劃卡；二是送水上門，根據送水距離、樓層高低收取一定的送水費。桶裝供水方式在上海同濟大學家屬住宅區（同濟新村）實施了一段時間，實踐證明，在供水范圍內較小及已建成的住宅區比較可行。其特點是，投資省，工程實施快。缺點是①用戶使用時不如管道供水那樣方便、靈活；②由于各種原因（如年老體弱、家庭人口少等），飲用水的使用率會受一定影響；③裝水桶如保管不妥，會帶來二次污染^[2]。通過管道供水省去了自取或送水，水質保證，使用方便，用戶確定，供水量不限。但是，管道供水需要另設一套衛生要求嚴格的供水系統進入各用戶廚房，增加了工程投資。

2．國外分質供水的概念及其討論

     在國外，分質供水（dual water supply, dual distribution systems）有著長期的歷史。國外現有的分質供水系統都是以可飲用水系統作為城市主體供水系統，而另設管網系統將低質水、回用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（如冷卻水）。這種系統稱為非飲用水系統，通常是局部或區域性的，是供水主體系統的補充。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。在這方面，我國國內現有的分質供水系統，如上海桃浦工業區工業用水系統、青島的城市污水回用系統，特別是香港特別行政區的海水沖廁系統，以及其它一些城市現有或擬議中的城市或區域性分質供水系統與國外在形式與內容上并無差別。
     日本早在20世紀70年代就引入復式分質供水系統——“中水道”系統。該系統的低質水的原水主要來自建筑物、住宅區、城市內部的下水，經過多次處理后，重新在自己原來的場所再利用。由于它的水質次于“上水”，優于“下水”，故被稱為“中水”。這樣，不僅保障了城市供水，更保護了水環境，節約了水資源，促進了水系生態的正常循環，是一舉多得的好方法^[3]。
      美國供水工程協會（AWWA）下屬分質供水分會（Distribution Division Committee on Dual Distribution Systems）于1983年提出了《分質供水指南》以總結國際上現有分質供水經驗，并期望以此為起點，為建立全美統一的分質供水標準規范奠定基礎。《分質供水指南》對有關術語定義為^[4] ：
     可飲用水（potable water）——符合聯邦與州政府水質標準，用于飲用、烹調與清洗的水。
     非飲用水（nonpotable water）——人們偶然消費而不致造成危害，用于非飲用用途的水，在家庭只用于沖洗衛生潔具（沖廁）。
     僅供飲用的管道供水在國際上未有先例，而我國國內正在試行的分質供水是兩個管道系統，分別為飲用水(drinking water)與一般用水(subpotable water)。
     美國環保局認為：凈水器（point-of-use device）和瓶裝水只能作為改善水質的臨時措施，因為使用凈水器和瓶裝水并不被認為是能滿足《安全飲用水法案修正案》（SDWAA）規定的最大污染物濃度（MCLs）的方法，因為它們并不能提供全部生活用水。
     美國供水工程協會（AWWA）表示，由它向居民家庭提供的生活用水，即用戶的每個水龍頭的出水，都是可飲用的。
      這里值得探討的是：我國目前已經成為關注熱點的另一種分質供水概念，是指另設管網供應少量專供飲（食）用的“純凈水”，而將城市自來水作為“一般用水”的一種供水方式。這同國內外現有的或傳統意義上的分質供水是兩個概念，內涵有很大的差別。
     日本早稻田大學尾島研究室認為，現代城市已經有能力實行按用途分質供水了，高科技的凈水技術與水處理設施以及日益發達的計算機監控系統能為城市居民提供安全優質的飲用水及保證一定水質標準的各種用水。因此，應該改變日本原有的統一供水方式，實行分質供水。尾島研究室還提出分區分質“三種水”供給系統^[5]。這種供水系統就是由城市供水設施按一般標準的生活用水甚至是工業用水標準向各住宅區供水，經小區內凈水設施再凈化后（優質飲用水），與小區內的中水道設施一起，向用戶提供三種水：第一種水為優質飲用水，主要為廚房炊事用；第二種為一般生活用水，包括洗滌、衛生、洗車、灑水等；第三種為低質水，專供沖廁用水。一般來說，住宅區對不同水質的需要比例大致是這樣：飲用和炊事用水（優質用水）占15％，盥洗、洗澡、洗衣（標準自來水）占60％，衛生、澆花、洗車等雜用、沖廁（低質水）占25％。由于在小區范圍內實行分質供水，管道路線短，監控管理方便。這種分區分質“三種水”供水方式，既能滿足人們對各種水質與水量的需求，又能合理利用各種水資源，減少了污染物的排放量，可以減少城市污水處理廠的用地規模，當然也保護了水環境^[3]。
     通過上面的介紹，我們發現，日本尾島研究室提出的這種系統方式綜合了目前國際上（包括我國和國外）分質供水討論，是今后分質供水的一個新的發展思路。

3．關于我國城市實施分質供水問題的討論

    3.1 關于分質供水水量問題
     目前國內有一種認識，認為生活用水中僅占2％左右的飲用水應該達到飲用水水質標準，其它98％的非飲用水水質至少在目前可以不嚴格控制。其實，這是一種不全面的認識或者是一種誤解。
     全部城市用水都處理到飲用水標準確無必要，但有理由按飲用水標準考慮的用水量遠不止總用水量的1～2％。從健康需求和用戶心理兩方面考慮，生活用水中可飲用部分所占比例，國內外介紹應達到40～50％，它包括了廚房洗滌、淋浴洗滌等[6]。
     Martin Fox研究初步顯示：水中有害物質特別是其中揮發性有機物，被人體各部分吸收的比例大致是：1/3由口腔攝入（飲用和進食），1/3在洗漱和洗浴時由皮膚吸收，1/3在洗浴時隨水汽或氣溶膠經呼吸道吸收[7]。此外，生活中相當一部分清洗用水也需合格的生活飲用水。關于呼吸和皮膚吸收這兩條途徑，下面分別加以說明。
     呼吸：由于水中含有許多揮發性物質，在水被加熱時，就會揮發出來，彌漫在水蒸汽和氣溶膠中，通過呼吸進入人體呼吸道和肺部，進而影響人體健康。有研究表明，當用一種含有TCE（三氯苯乙烷）的水進行淋浴時，吸入這種化學物質的可能性遠大于直接飲用。事實上，一個人通過呼吸吸入的化學物質要比從口腔進入的要多6-80倍。如水中的氡，加熱后會揮發出來，通過呼吸進入人體，長期積累會形成肺癌，因此美國環保局在1988年就提出水中氡的最大污染物濃度目標（MCLG）是零。
     水中更多的是揮發性有機物（VOCs），美國EPA曾推出對VOCs攝入量進行評估的數學模式。Cathern等人利用該模式進行計算后得出結論認為，若假定體重70公斤的成年人每天飲水量為2升，每天淋浴用水量為190升，則淋浴過程中攝入的VOCs量與通過飲水途徑攝入量近似相等。Andelaman報道了飲用水中三氯乙烯造成的戶內呼吸攝入。以飲水量2L/（人·天），淋浴耗水量40～95L/（人·天）計，三氯乙烯淋浴時的呼吸攝入量是飲水口腔攝入量的數倍^[8]。Martin Fox等人研究后也認為，皮膚吸收和呼吸攝入是不容忽視的兩條危害身體健康的重要途徑。
     皮膚吸收：加拿大多倫多大學和安大略癌癥治療研究基金會的研究人員發現，經常喝經過氯消毒處理的自來水或用這種自來水洗澡可能導致攝護腺癌以及膀胱癌。在比較城鎮使用自來水的居民和使用井水的居民發現，使用自來水三十五年的人得膀胱癌的機率比使用自來水不到十年的人高出一點六倍；同樣情形下，得膀胱癌的機率較后者高出一點五倍。Brown等人研究了皮膚對水中揮發性有機物的吸收。按成人飲水量2L/d，嬰兒飲水1L/d，二者洗澡時間均為15min/d；飲用水中常見揮發性有機物的皮膚吸收與口腔攝入的比例，成人與嬰兒分別為63/67和40/60^[8]。
     美國EPA的John Schaum 等人研究后認為，大多數污染物在淋浴時對人體皮膚的危害不大，但是少數滲透能力極強的物質除外。綜合有關研究資料，能夠在皮膚上吸附、滲入，構成健康危害的有機物有：四氯化碳、多環芳烴、苯、二氯苯、氯苯、六氯苯、低級烷基苯、氯仿、聚氯聯苯（PCB）、草不綠殺蟲劑、硝基苯胺、二硝丁酚、對苯二胺、乙二胺、間苯二酚、對氨基酚、鹵代烴、鹵代醇、低級脂肪胺、吡啶、甲醛等。
     世界衛生組織（WHO）1992年版《飲用水水質指南》明確指出，確定水中化學物質含量的指導值，既要考慮飲用的攝入，也要考慮淋浴時的皮膚吸收和呼吸攝入。
     通過上面的分析，我們知道，由于生活用水直接影響人體健康的途徑較多，不只是飲用一項。因此，我們認為，僅僅提高飲用水的水質是遠遠不夠的，必須全面提高目前我們的生活用水的水質。
     另外，對于家庭生活雜用水——沖便器、清洗車輛、庭院綠化、澆灑庭院的道路用水，可以用低質水或回用水。按照目前我國一般家庭生活水平，這部分水大約占生活用水的20～40％。如果實行分質供水，則60～80％的家庭生活用水水質須滿足生活飲用水的水質標準，而不是目前認為的2％。
   3.2 關于分質供水的水質問題
    關于優質供水的水質問題。近一個時期爭論一直比較大。
    支持飲用“純水”的人士認為：①水在人體內主要起新陳代謝作用，水中的大多數因素或無機礦物質不能被人體直接吸收，人體所需的微量因素可以通過糧食、蔬菜等日常食用的食物加以補充；②純水滲透力強，溶解能力高，易于被人體吸收，喝起來更加甘醇爽口^[1]。
    美國馬丁弗科斯博士在總結了健康飲用水能延長人的壽命的主要觀點和研究成果后，在所著的《健康的水》中指出，“贊成喝脫鹽水的人稱水中無機礦物質（如鈣、鎂、硒等）不能被新陳代謝，這是不對的”。事實上，“水中的溶解性礦物質要比食物中的更容易和更好地吸收”。礦物質新陳代謝理論權威John Sorenson博士認為，“飲用水的礦物質能很好地被吸收”。飲用純水（反滲透出水）最大危害是這種不含礦物質和微量因素的“饑餓”水，一旦進入人體的血液中，或其它體液中，根據滲透平衡，它不但不能補充人體中的微量因素和礦物質，反而逆向滲出，進入到排泄液中，最后通過排泄排出體外。長此以往，將導致人體缺乏礦物質和微量因素，并由此引起多種疾病^[9]。
    另據有關資料報道，人體所需要的礦物元素約有1/4是通過飲水供給的，純水不僅無礦物元素，而且是很好的（純）的溶劑，喝入人體后，反而把人體內已有的礦物元素溶解進去而被排泄掉。美國醫學博士Sauev分析了92座城市用水的23個特征，發現了人們喝含有TDS（溶解性總固體）含量較高的水死于心臟病、癌癥和慢性病幾率比喝TDS含量偏低的水要少^[10]。
    雖然至今還沒有特別有力的數據證明哪一種說法更加科學合理。但是，綜合國內外飲用水水質標準可以看出，盡管各種水質標準中沒有明確指出純水不能作為日常飲用水，很多二級指標卻明確表明純水是不可以長期大量作為飲用水直接飲用的。如歐盟要求飲用水的硬度必須大于60mgCaCO₃/L；對氟、碘、硒等一些微量因素既設定了“界限指標”，又設定了“限量指標”，這些因素在一定的限量下對人體是有益的^[1]。
3.3 當前我國城市實行整體分質供水的負面效果^[11]
    城市整體分質供水相對小區或局部分質供水而言，“分質供水”仍指為解決自來水水質矛盾而采取的飲水設專門管道供應方式。城市整體實行分質供水的設想有吸引力的前提還是接受如下假設：飲用水只占城市供水總量的1％～2％，需要解決的主要是這1%~2%供水量的水質問題。前面已經談到，對居民生活用水而言，需要達到飲用水水質的水量應不小于生活用水量的50％。
    對城市分質供水關心甚至寄與厚望，隱含著這樣的潛意識：通過控制水源污染、改進處理技術等措施，控制自來水水質下降并提高供水水質，至少在近10～20年內是不現實的。解決城市供水水質問題確實是一項需要較長時間才能完成的任務。但倘若限于目前的困難，寄希望于走“捷徑”，則可能在經濟、社會方面造成不良的后果。
    實行城市分質供水可能的后果之一是，在指導思想上和具體操作上，均放松保護水源和改進水廠處理技術的努力，結果現有管網供水水質逐漸下降為非飲用水，而飲用水的供應量又明顯小于合理的限度。其后果是各種局部深度凈化設施和經營飲水業務的經濟實體充斥市場，各行其道，整個城市的實際用水開支增加；而分散經營的深度處理裝置得不到恰當的管理和可靠的監督。如家用凈水器的確能夠緩解由于某些原因引起飲用水不達標的問題，但使用不當或運行管理不善，也會造成適得其反的效果。據國家質量技術監督局1999年的一份調查表明，我國市售瓶裝水的合格率達不到50％^[12]。
    后果之二，是對未來城市的可持續發展造成長遠的損害。城市供水系統是城市的主要基礎設施，對城市的社會和經濟發展具有先導性影響。對生活飲用水水質提出較高的要求是經濟發展和社會進步的結果。片面強調“分質供水”的階段性意義，是降低城市供水系統服務標準與質量，有悖于經濟和社會持續發展的要求。根據財力許可，依輕重分階段解決城市供水水質問題是合理的，甚至是必要的，但不要輕易使用城市整體分質供水的方法。城市整體分質供水系統建造和投資回收的期限都很長。如輕易實行，若干年后再“撥亂反正”，這一反復可能對地方經濟和環境造成明顯危害。
目前我國的分質供水概念，一方面逃避了主體供水——自來水行業的水質提高的責任，另一方面，也容易導致人們在飲水健康問題上錯誤認識。
    3.4 我們的觀點和結論
    城市供水系統的基本任務，就是為生活和生產提供水質符合標準、水量充足、水價適中的自來水。目前我國已經成為熱點的城市分質供水概念，僅僅保證專供飲飲用和食用的2L～3L/（人·天）水質，不能說是比較完善的供水方式。
完成提高城市供水水質是一項長期的任務。在努力實現這一任務的目標過程中，通過直飲管道或凈水屋實行局部分質供水，提供“純凈水”，是城市自來水水質尚未達到人們更高水質要求之前的一種過渡性措施，是目前城市供水系統的延伸和補充。在新建住宅小區，特別是有優質地下水資源可資利用時，試行分質供水，是多種可供選擇臨時措施中有吸引力的一種。在地下水開采受到限制的新建中高檔商品住宅小區，用管道供應深度凈化處理后的純凈水，作為滿足較高消費層次人群飲水需求的臨時措施，在積累經驗，健全管理的基礎上，也可以發揮積極的作用。這種方法在某些城市的生活小區試行，有一定的積極意義，有利于為我國及其它發展中國家的供水行業積累經驗，但在整個城市實行是不合理的，存在著顯而易見的不良后果。
    需要特別指出的是，這種少量專供飲用水的管道供水的方法并不是發達國家的先進經驗。在發達國家，這不是可接受的做法；在新興工業化國家，也未見類似的應用報道。因此，不能因為這種分質供水方式的存在，而將自來水降低為一般要求（半飲用甚至非飲用）的水平，更不能將自來水看成是低品質水。對于這一點，必須有正確、科學的宣傳和引導，切勿步入認識上的誤區。

4．結論
    城市自來水供水系統，對于任何分質供水類型而言，都是主體供水系統，應加強管理（包括管網和二次供水），提高供水水質，使其生活飲用水水質標準盡快與國際接軌。這才是長遠的、根本性的解決辦法。目前，生活飲用水的水質標準規定的檢測指標有35項，衛生部、建設部的修訂標準將分別提高到64項與88項（美國為88項，WHO為133項），水質衛生標準更高，會更加滿足人們的需求。為實現我國城市供水的發展目標，不僅需要加強水源保護，改進水廠處理工藝，改善輸配水系統的技術狀態，解決二次污染問題，更需要改革城市供水行業的運行機制，逐步實現水價的市場化，從根本上發揮城市供水行業的主導性作用。