生活饮用水中的氨氮污染问题探讨.doc

生活饮用水中的氨氮污染问题探讨
of rural drinking water sources, protection of drinking water sources in rural areas by the end。有机氮通过氧化和微生物活动可转化为氨氮，氨氮在好氧情况下又可被硝化细菌氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。亚硝酸盐氮是氨硝化过程的中间产物，水中亚硝酸盐含量高，说明有机物的无机化过程尚未完成，污染危害仍然存在。硝酸盐氮是含氮有机物氧化分解的最终产物。水中硝酸盐除了来自地层外，主要来源有生活污水和工业废水、施肥后的径流和渗透、大气中的硝酸盐沉降、土壤中有机物的生物降解等。根据水体中氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮含量变化，进行综合分析，可判断水质的污染状况。如水体中硝酸盐氮含量高，而氨氮、亚硝酸盐氮含量不高，表示该水体过去曾受有机物污染，现已完成自净过程。若氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮均增高，提示该水体过去和新近均有污染，或过去受污染，目前自净正在进行。
    水中氨氮浓度并非固定不变，而是可在多种氮的存在形式间互相转化。我国《地面水环境质量标准》（GB3838-2002）［3］的说明中指出了水中“三氮”出现的水质意义，见表2。由表2可知，根据原水中“三氮”出现情况的不同，水质呈现不同的污染特征。但只要水中有氨氮出现，则表示水体受到新的污染，水体自净尚未完成。对这样的原水，为了保证饮用水安全，自来水厂应该采取相应的水处理措施。表2  三种含氮化合物在原水中出现的意义 注：“+”表示在水中出现，“-”表示在水中不出现
      氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮对人体的健康危害  硝酸盐和亚硝酸盐浓度高的饮用水可能对人体造成两种健康危害［4］，即诱发高铁血红蛋白症和产生致癌的亚硝胺。硝酸盐在胃肠道细菌作用下，可还原成亚硝酸盐，亚硝酸盐可与血红蛋白结合形成高铁血红蛋白、造成缺氧。婴儿，特别3个月以内的婴儿对硝酸盐特别敏感,易患高铁血红蛋白症。当血中10%左右的血红蛋白转变为高铁血红蛋白时，婴儿即可出现紫绀等缺氧症状。此外,亚硝酸盐还可与仲胺等形成亚硝胺,后者与食管癌的发病有关。
    由于这两种对人体的健康危害都是亚硝酸盐造成的，而水中的亚硝酸盐性质不稳定，易在微生物或氧化剂的作用下转化为硝酸盐和氨氮，因而《生活饮用水标准》（GB5749-2006）中仅作了硝酸盐浓度限值的规定。目前,我国某些地下水源中硝酸盐的含量有增高趋势，应引起关注［5，6］。
    水中氨氮以铵根(NH+4)和非离子氨(NH3)两种形式存在，这两种成分的比例随水温和pH值变化，以铵根为主。目前为止还没有关于饮用水中氨氮危害人体健康的报道［7］，但在地表水体中如果存在较高的氨氮，能对水生生物造成毒害，毒害作用主要是由水中非离子氨(NH3)造成的。
    由于存在氨的硝化过程，自来水中含高浓度的氨氮可能产生大量亚硝酸盐，危害人体健康；此外高浓度氨氮可与氯发生反应，使水消毒剂的用量大大增加，并产生令人厌恶的嗅和味。在我国多层建筑广泛采用的屋顶水箱中尤其容易产生这种健康隐患。屋顶水箱容易受到二次污染，也容易造成死水，自来水在水箱中停留较长时间后才被用户使用，结果可使水中亚硝酸盐氮浓度增高。国内曾有人用含氨氮的自来水厂滤后水加氯后进行贮放试验：试验水样(滤后水)，，密闭贮存于5L棕色瓶内，放置在室内环境中，检测水中余氯、氨氮和亚硝酸盐氮随时间的变化情况。试验期间水温从25℃逐渐升高至27℃。结果见图2。由图2可知，在开始2天内氨氮稍有下降，这主要是氨氮同水中余氯反应的结果。第5～8天是硝化反应的高峰期，这期间内氨氮浓度迅速下降，同时亚硝酸盐氮浓度迅速升高，。
    美国、前欧共体和WHO所制定的饮用水标准，代表了目前世界的先进水平。由于常规处理难以去除氨氮，且西方国家近年水源保护较好，原水氨氮浓度不高，因此各国饮用水标准中对氨氮的规定不一，见表3。表3  国内外饮用水标准中对氨氮限值在饮用水标准中对氨氮有规定的主要是欧洲国家，其他如美国、日本都没有规定［3］。我国新颁布的饮用水卫生标准(GB 5749—2006)对氨氮的规定是等效采用国外标准，作为非常规监测项目。规定氨氮(以NH3计)。我国生活饮用水水源水质标准［8］将饮用水水源分为Ⅰ、Ⅱ两级，其中对原水氨氮的规定是：Ⅰ级、Ⅱ级≤。水质指标超过Ⅱ级标准限值的水源水，不宜作为生活饮用水的水源。若限于条件需加以利用，应采用相应的净化工艺进行处理。
    4  去除饮用水中氨氮的方法
    解决饮用水中氨氮污染的根本方法是控制水源污染，而去除污染原水中的氨氮，