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矿泉水与自来水的水质比较研究

2021-09-10温州市龙湾区环境监测站高瑞链吴耀

区域治理 2021年34期
关键词:氯化物溶解性标准值

温州市龙湾区环境监测站 高瑞链,吴耀

一、前言

水是构成生物体的基本成分,约占人体的70%以上。含水量随年龄、性别及身体状况的不同而有所差异。脑组织大约含85%的水,血液中大约含90%的水,水是人体细胞和体液的主要成份。如果失水率达10%~20%就会危及生命。因此,安全饮水对人体健康至关重要。

根据世界卫生组织调查,人类疾病80%与水有关。据初步调查结果显示,中国90%城市的地下水遭受不同程度有机和无机有毒有害污染物的污染,目前已经呈现出由点向面的扩展趋势。总体上北方城市污染普遍较南方城市严重,污染元素多且超标严重,特别是华北地区,污染最为突出。目前我国江河湖泊近70%被污染,75%的湖泊出现不同程度的富营养化。因此,喝健康的水对人们的健康生活至关重要。

饮用矿泉水越来越受到人们的重视和青睐,是因为它出自于地壳深处,未受到任何污染,而且含有丰富的对人体健康有益的常量和微量元素,特别是矿泉水中的界限元素指标的合理含量,更是对人体起到防病保健作用。

二、材料与方法

(一)实验材料

自来水:由温州市政供水系统提供的管道水。

瓶装矿泉水:农夫矿泉水

氯化钙氯化钠铬酸钾硝酸银等(所有试剂纯度均满足分析方法要求)

(二)实验仪器

如表1。

表1 仪器列表

(三)分析方法

所有项目测定方法均选取国家标准分析方法,具体见表2。

表2 分析方法列表

(四)实验方法

1.生水水质比较

测定两种水(自来水和矿泉水)在室温情况下各指标的大小,需要测定的指标为溶解性总固体、氯化物、亚硝酸盐、细菌总数。

2.加热对水质的影响

把自来水加热到80℃,100℃,以及连续加热5分钟,10分钟和20分钟,矿泉水开封后放置1d,2d,3d,4d,5d,6d,再比较两种水的一般化学指标(溶解性总固体、氯化物),毒理学指标(亚硝酸盐),细菌学指标(细菌总数)并用统计学的方法对实验数据进行分析,得出一定的结论,为人们了解两种水对人体健康的影响提供参考。

其中:k代表矿泉水;W代表室温下自来水;80W代表把自来水加热到80℃;100W代表把自来水加热到100℃;W5代表自来水沸腾并连续加热5分钟;W10代表自来水沸腾并连续加热10分钟;W20代表自来水沸腾并连续加热20分钟。

三、结果与讨论

(一)氯化物分析

从图1可知,矿泉水的氯化物含量为10mg/L,自来水的氯化物含量随着加热温度的提高而降低,从室温时的9.59mg/L到100℃自来水的5.62mg/L,不过都远远小于氯化物的国家标准(250mg/L)。专家研究证实,自来水含有13种对人具有潜在致癌、致畸和致突变的氯化物。水中这类有毒物质的含量同水温密切相关:100℃水开时,含量下降到5.62mg/L,继续沸腾5分钟,则降为5.02mg/L,这时的开水才称得上是符合卫生标准的饮用水。所以,应把自来水烧开3-5分钟后饮用最安全。

图1 氯化物变化图

(二)亚硝酸盐分析

我国在《生活饮用水水质卫生标准GB17324-1998》中规定亚硝酸盐含量<0.002mg/L,在《饮用天然矿泉水GB8537-1995》中规定亚硝酸盐含量<0.005mg/L。从图3可以看出,随着自来水加热温度的提高和持续时间的增加,其亚硝酸盐含量也相应增加,自来水加热至100℃时亚硝酸盐的含量已超标2倍,持续加热至20分钟亚硝酸盐的含量已超标4倍。

图2 自来水亚硝酸盐变化图

图3 矿泉水亚硝酸盐变化图

从图4可知矿泉水随着放置时间的增加,亚硝酸盐的含量也随之增加,放置3d后含量已接近标准值。亚硝酸盐少量超标,不足以使人发生中毒现象,人在饮用时也无法通过视觉和味觉判断其是否超标,所以人们往往凭感官来判断水质的好坏,忽视了水中污染物的存在。由于矿泉水中富含各种离子,其中不乏硝酸盐,硝酸盐随着反复加热,向亚硝酸盐转化的趋势也在加强,生成亚硝酸盐的量也会相应增加。为了防止超标亚硝酸盐进入人体,矿泉水一经打开,应在两天内使用完,以防止亚硝酸盐对人体健康造成损害。

图4 自来水细菌总数变化图

(三)细菌总数分析

从图5可以看出自来水随着加热温度提高和持续时间增加,细菌总数随之减少,常温下的自来水细菌总数的合格率为50%,随着温度提高和持续时间增加,其合格率也逐步增加,自来水加热到100℃时,合格率已到100%。而从图6可知:矿泉水随着放置时间的增加,其细菌总数快速增加,放置4天时,已是标准值的2倍,而到第六天时,已是标准值的5倍。矿泉水细菌总数超标可能是生产过程中被杂菌污染所致,与矿泉水本身的理化性质及特定环境有关。矿泉水中含较丰富的无机盐类,而有机物质和氧气则很微量。这些细菌的生物学特性大多对有机营养物质要求较低。即使对葡萄糖的利用,也只能靠氧化而不能酵解,但对低营养的无机物环境适应性较强。另外,这些细菌对紫外线等物理因素有较强的抵抗力。在除菌、杀菌工艺中不易被彻底杀灭。瓶装后,在特定环境中仍能存活,甚至还能进行生长繁殖。

此外,在湖南农业大学、湖南省农科院等高校院所专家的帮助下,宜章的茶园面积由2013年的0.8万亩增加到2017年的3.9万亩,良种茶园面积占茶园总面积的80%左右,其中莽山茶园占据了全县茶园面积的一半以上,种植了福云六号、福鼎大白茶、槠叶齐、萍云11号、黄金茶1号、英红九号、金观音、碧春早等优良品种。

图5 矿泉水细菌总数变化图

图6 溶解性总固体变化图

(四)溶解性总固体分析

溶解性总固体是生活饮用水及涉水产品必须测定的指标之一,它反映被测水样中无机离子和部分有机物的含量。从图8可知,矿泉水的含量最低,仅为29mg/L。自来水随着加热温度的增加,水分蒸发越多,溶解性总固体浓度也随之增加,从室温时的48mg/L增加到100℃时的74mg/L,由于水浴蒸干法蒸发器在实验室中暴露长达数小时,难免有尘埃进人蒸发器内,使测定结果偏高,不过都远远小于生活饮用水中的溶解性总固体标准值(1000mg/L)。

四、结论

(1)矿泉水的氯化物含量为10mg/L,自来水的氯化物含量随着加热温度的提高而降低,从室温时的9.59mg/L到100℃自来水的5.62mg/L,不过都远远小于氯化物的国家标准(250mg/L)。

(2)随着自来水加热温度的提高和持续时间的增加,其亚硝酸盐含量也相应增加。自来水加热至100℃时亚硝酸盐的含量已超标2倍,持续加热至20分钟亚硝酸盐的含量已超标4倍。

(3)自来水随着加热温度提高和持续时间增加,细菌总数随之减少,常温下的自来水细菌总数的合格率为50%,随着温度提高和持续时间增加,其合格率也逐步增加,自来水加热到100℃时,合格率已到100%。而瓶装矿泉水随着放置时间的增加,其细菌总数快速增加,放置4天时,已是标准值的2倍,而到第六天时,已是标准值的5倍。

(4)矿泉水的溶解性总固体含量最低,含量仅为29mg/L。自来水随着加热温度的增加,水分蒸发越多,溶解性总固体浓度也随之增加,从室温时的48mg/L增加到100℃时的74mg/L,不过都远远小于生活饮用水中的溶解性总固体标准值(1000mg/L)。

综上所述,煮开并沸腾5分钟的开水,可以使水中的氯化物及一些有害物质降低,同时又能保持水中对人体必须的营养物质。不要喝放置时间过长的水。如果喝放置时间过长的自来水或打开的矿泉水,不仅没有了各种矿物质,而且还有可能含有某些有害物质,如亚硝酸盐等。矿泉水尽量两天饮用完,不要喝放置时间过长的矿泉水。新鲜矿泉水,不但无菌,而且亚硝酸盐指标均符合卫生标准。

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