浙江伊渼源檢測科技有限公司 黃家海，吳彩妮，徐菲菲

隨著經濟和社會的發(fā)展，環(huán)保理念日益深入人心，飲用水重金屬污染越來越受社會關注。As、Pb、Cu、Cd、Cr6+和 Hg等重金屬廣泛分布在自然環(huán)境中，容易引起水源污染[1]。自來水從沒有被污染的河流、水庫和地下水被輸送到水廠，經水廠消毒后達到飲用水的標準，再輸送到居民用水管道，供居民日常用水。雖然自來水出廠檢測時重金屬含量符合國家的相關標準，但在輸送至每家每戶的過程中，可能會因為金屬管道的老化或二次供水設備的老化使重金屬離子游離至自來水中，類似這樣的外在因素的污染就會造成進戶水的重金屬含量超標[2]。從環(huán)境污染方面而言重金屬，主要是指汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷。這些重金屬在水中不能被分解，會在植物和動物體內積累并進入食物鏈，或通過被污染的空氣進入人體呼吸道，進入人體后和蛋白質及酶等發(fā)生強烈的相互作用，使它們失去活性，也可能在人體的一些器官中累積，危害健康[3]。長期飲用重金屬含量超標的水，會引發(fā)各種嚴重的疾病。因此，為了解舟山市居民用水安全情況，本文用原子熒光法對舟山7個居民小區(qū)的自來水中重金屬汞（Hg）和砷（As）兩種元素的濃度進行了測定。

一、材料與方法

（一）儀器與試劑

（1）儀器。北京海光儀器有限公司AFS-8510原子熒光光譜儀；上海力辰儀器科技有限公司DFA-8000石墨電熱板；上海精宏實驗設備有限公司DK-S26電熱恒溫水浴鍋；梅特勒-托利多（上海）有限公司AL104電子天平；實驗室其他常用器皿。

（2）試劑。壇墨質檢科技有限公司批號B21040029的1000mg/L汞有證標準溶液；壇墨質檢科技有限公司批號B21052015的1000mg/L砷有證標準溶液；壇墨質檢科技有限公司批號B2006053汞標準樣品；壇墨質檢科技有限公司批號200452砷標準樣品；國藥集團化學試劑有限公司優(yōu)級純（GR）硝酸、優(yōu)級純（GR）鹽酸、優(yōu)級純（GR）高氯酸、分析純（AR）氫氧化鈉、硼氫化鉀，以及硫脲、抗壞血酸；實驗室其他常用試劑。

（二）樣品采集與處理

（1）于2021年8月對舟山本島7個不同小區(qū)的自來水進行采樣。采樣容器是500ml聚乙烯瓶，在使用前用（1+1）優(yōu)級純硝酸浸泡24h，然后用純水清洗兩次，（1+3）硝酸蕩洗一次，去離子水清洗三次，備用。根據(jù)固定劑加入和保存條件的不同，水樣分為汞、砷兩類，即每個點位需采集汞、砷各一瓶水樣。采集水樣時，先將自來水放水2min后，用水樣洗滌采樣容器3遍后水樣裝滿500ml聚乙烯瓶，7個小區(qū)中選取其中1個小區(qū)的水樣作為現(xiàn)場平行樣。此次測定為重金屬總量樣品，因此，水樣無須過濾，采集后的汞水樣直接加入2.5ml的優(yōu)級純鹽酸酸化，砷水樣加入1.5ml優(yōu)級純硝酸酸化。裝入樣品框后運回實驗室冷藏柜4℃保存。此次采樣，7個小區(qū)的水樣加上2瓶現(xiàn)場空白共計18瓶樣品。

（2）汞樣品預處理：取5.0ml混勻后的樣品，于10ml比色管中，加入1ml（3∶1∶4）鹽酸-硝酸-水溶液加塞混勻，置于沸水浴中加熱消解1h，期間搖動2次，并開蓋放氣，冷卻，用水定容至標線，混勻，待測。

（3）砷樣品預處理：量取50.0ml混勻后的樣品于150ml錐形瓶中，加入5ml（1∶1）硝酸-高氯酸混合酸，于電熱板上加熱至冒白煙，冷卻，再加入5ml（1∶1）鹽酸溶液，加熱至黃褐色煙冒盡，冷卻后移入50ml容量瓶中，加水稀釋定容，混勻，待測。

（三）樣品測定

（1）儀器測量條件。將原子熒光的儀器狀態(tài)調節(jié)至最佳。測量條件見表1。

表1 測量條件

（2）標準曲線制作。以5%的鹽酸溶液為載流，硼氫化鉀為還原劑，濃度由低到高依次測定各元素標準系列的原子熒光強度，標準系列的質量濃度見表2。

表2 汞、砷標準系列質量濃度 單位：μg/L

二、數(shù)據(jù)分析與評價

（一）數(shù)據(jù)分析

（1）為保證實驗數(shù)據(jù)的準確有效，實驗進行了標準樣品、現(xiàn)場空白、平行樣、實驗室空白的測定。水質汞標準樣品B2006053標準值及擴展不確定度為16.6±1.8μg/L，測定值為15.8μg/L。水質砷標準樣品200452標準值及擴展不確定度為24.4±2.4，測定值為23.8μg/L。水樣汞的平行樣標準偏差為0.5%，水樣砷的平行樣偏差為0.0%。水樣汞、砷的實驗室空白和現(xiàn)場空白均未檢出。

（2）測定舟山7個居民區(qū)自來水中重金屬汞和砷的實驗結果顯示：水樣汞濃度在0.42～0.95μg/L之間，水樣砷濃度在0.6～0.7μg/L之間，具體實驗測定結果見表3。

表3 舟山市自來水汞、砷測定濃度及《生活飲用水衛(wèi)生標準》[4]限值

（3）實驗結果表明7個居民區(qū)自來水中汞、砷濃度均未超過《生活飲用水衛(wèi)生標準》標準限值[4]，但均有檢出，其中7個居民區(qū)自來水中汞的濃度標準偏差為17.7%，且處在標準限值的中高位置。如果擴大樣本數(shù)量，也有可能會出現(xiàn)超過標準限值的樣本。7個居民區(qū)自來水中砷的濃度基本一致，其濃度遠低于標準限值，且標準偏差較小，為5.4%。

（二）健康風險評價

所測水樣（汞、砷）質量濃度，根據(jù)《化學物質環(huán)境健康風險評估技術指南》進行健康風險評價[5]。

日均暴露量計算公式：

ADD為日均暴露量［mg/(kg·d)］；C為水中化學物質濃度（mg/L）；IR為攝入率（L/d），以成人日均飲水2.2L計；EF為暴露頻率（d/a），以一年為365天計；ED為暴露周期（a），以中國人平均預期壽命77年計；BW為體重（kg），以成人平均體重65Kg計；AT為平均時間（d），對于非致癌效應為ED對應的天數(shù)，對于致癌效應固定為25550，即70年對應的天數(shù)。

非致癌風險計算公式：

HQ為非致癌風險危害商；ADD為日均暴露量［mg/(kg·d)］；RfD為參考劑量［mg/(kg·d)］，氯化汞和砷的參考劑量均為3×10-4mg/(kg·d)[6]。 根 據(jù) 公 式（1）和（2），得到自來水中汞、砷經口攝入非致癌風險，詳見表4和表5，其中汞的危害商以氯化汞計。

表4 自來水中汞經口攝入非致癌風險

表5 自來水中砷經口攝入非致癌風險

經口攝入致癌風險計算公式：

CR為致癌風險；ADD為日均暴露量{mg/(kg·d)}；SF為斜率因子（kg·d/mg），砷的斜率因子以 1.5kg·d/mg[6]計。

根據(jù)公式（3），得到自來水中砷經口攝入致癌風險，詳見表6。

表6 自來水中砷經口攝入的致癌風險

三、結論與后續(xù)

（一）結論及建議

（1）根據(jù)表4和表5，水樣中汞、砷非致癌風險危害商HQ為0.066667～0.080000，遠遠小于1，表示暴露量未超過不良反應閾值，非致癌風險較低。此次測定水樣中砷致癌風險CR為3.3×10-5～ 3.9×10-5，具有一定致癌風險，易引起關注。

（2）為減少飲用水中重金屬對人體健康的影響。建議減少自來水作為飲用水的用量，以低含量重金屬的礦泉水、純凈水替代自來水作為直接飲用水。當自來水作為飲用水時，須放水5min鐘后再使用，可有效減少自來水管道或閥門接口處重金屬溶出風險。

（二）實驗不足與后續(xù)

本次實驗樣本數(shù)量相對較少，對于統(tǒng)計結果造成的偏差可能較大，所得結論未必是舟山地區(qū)水樣的普遍情況。同時實驗僅檢測了自來水中重金屬汞和砷，不能全面反映經口攝入自來水中重金屬的風險情況。為此后續(xù)實驗需要選擇合適的樣品數(shù)量，進一步增加其他重金屬元素的測定并進行相應的風險評價。

相關鏈接

自來水是指通過自來水處理廠凈化、消毒后生產出來的符合相應標準的供人們生活、生產使用的水。生活用水主要通過水廠的取水泵站汲取江河湖泊及地下水，地表水，由自來水廠按照《國家生活飲用水相關衛(wèi)生標準》，經過沉淀、消毒、過濾等工藝流程的處理，最后通過配水泵站輸送到各個用戶。

在供水行業(yè)，關于誰是最早供水城市的爭論一直存在，上海就是其一，理由是它在1881年建立了中國第一個水廠。而實際上，大連自來水的歷史可追溯到1879年。

清末的“鑿石引泉”，在旅順水師營龍引泉建設了中國第一套供水設施，開創(chuàng)了中國近代城市供水事業(yè)的先河。這個供水工程耗時10年，修建水池1座，砌筑隧道728米，水管用陶瓷、鑄鐵鋪設，長達6180米，可以給2萬多人供水。其供水作用發(fā)揮時間長達100年。

首先必須把水源從江河湖泊中抽取到水廠（不同的地區(qū)取水口是不同的，水源直接影響著一個地區(qū)的飲水質量）；

然后經過混凝、沉淀、過濾、送入清水池并進行消毒后，由送水泵高壓輸入自來水管道，一般主管道使用預應力砼管、鋼管、PE管、球墨鑄鐵管等管材；

最終分流到用戶水龍頭。整個過程要經過多次水質化驗，有的地方還要經過二次加壓、二次消毒才能進入用戶家庭。