2019年某市农村饮用水中铝含量状况分析

目录摘要 1前言 21材料和方法 21.1样品来源 21.2水样采集 21.3仪器与试剂 21.4实验方法 31.4.1检测原理 31.4.2标准曲线 31.4.3样品测定 31.4.4评价标准 41.4.5质量控制 42结果与讨论 42.1样品测定结果 52.2讨论 52.3防控建议 63结论 6参考文献 72019年某市农村饮用水中铝含量状况分析【摘要】目的：随着农村城市化和工业化发展加快，农村环境污染问题也越来越严重，铝是一种轻金属，但是在人体中也有蓄积作用，积累到一定量对人体产生危害，为了了解广东省某市农村饮用水中铝含量，是否符合国家标准，对某市5个区县的农村饮用水进行检测，为饮水安全问题和居民身体健康提供科学依据。方法：采用随机抽样的方法，在有市政供水机构覆盖的各区县农户家和农户自建供水设施随机抽取采集管网末梢水，按照国家标准《生活饮用水标准检验方法金属指标》（GB/T5750.6—2006）中铬天青S分光光度法测定样本中铝含量。结果：2019年检测广东省某市5个区县农村饮用水共155份，检出率为30.32%，超出国家标准5份，超标率为3.23%。5个区县中，D区污染情况最为严重，超标率达6.25%；C区污染最轻，无超标样本。结论：2019年广东省某市5个区县均有被铝污染的情况，各区域污染情况大致相同，在之后的饮用水卫生管理应采取相对应措施，保证居民饮水安全。【关键词】农村；饮用水；铝；污染Analysisofaluminumcontentinruraldrinkingwaterinacityin2019【Abstract】Objective：Withtheaccelerationofurbanizationandindustrializationinruralareas,theproblemofruralenvironmentalpollutionhadbecomemoreandmoreserious.Aluminumisalightmetal,butitalsohadacumulativeeffectinthehumanbody.Accumulatingacertainamountwouldcauseharmtothehumanbody.WhetherthealuminumcontentofruraldrinkingwaterinacityinGuangdongProvincemeetsthenationalstandards.Theruraldrinkingwaterin5districtsandcountiesinacitywastestedtoprovideascientificbasisfordrinkingwatersafetyissuesandresidents'health.Methods：Randomsamplingmethodwasusedtorandomlycollectthewaterattheendofthepipenetworkintheruralhouseholdsandfarmers'self-builtwatersupplyfacilitiescoveredbymunicipalwatersupplyagencies,accordingtothenationalstandard"Standardexaminationmethodsfordrinkingwater—Generalprinciples"(GB/T5750.6-2006)mediumchromeazureSspectrophotometricdeterminationofaluminuminthesample.Results：In2019,atotalof155ruraldrinkingwaterin5districtsandcountiesinacityofGuangdongProvinceweretested,withadetectionrateof30.32%,exceedingthenationalstandardby5copiesandexceedingthestandardrateof3.23%.Amongthefivedistrictsandcounties,thepollutionsituationisthemostseriousinDistrictD,withanover-standardrateof6.25%;thepollutioninDistrictCisthelightest,withnoover-standardsamples.Conclusion：In2019,5districtsandcountiesinacertaincityofGuangdongProvinceareallcontaminatedwithaluminum.Thepollutionsituationineachareaisroughlythesame.Correspondingmeasuresshouldbetakentoensurethesafetyofresidents’drinkingwaterafterwards.【KeyWords】Ruralareas;drinkingwater;aluminum;pollution水是人类赖以生存和发展的重要因素之一。饮水安全问题反映了一个国家和地区的经济发展水平，同时也对人们生活质量产生重要影响。随着时代的发展，国民经济迅猛发展，人民生活水平不断提高，但是环境污染也日益严重，大量工业废物的排放，导致水、空气、土壤等污染严重，从而影响人的身体健康。近年来，农村不断加快的城市化和工业化，农村饮用水的安全问题也愈发明显。如何保证农村饮用水的安全卫生，让农村人口喝上放心的水是公共卫生的一个关键问题。铝是一种银白色轻金属，在日常生活中被广泛使用，不断有研究表明铝元素对人体具有一定的生理毒性。人体吸收一定量的铝会产生毒性作用，甚至有研究表明当人体中铝含量达到0.5g会导致死亡[1]。金属铝的危害主要体现在对神经系统的损害，导致大脑损伤，蓄积在人体内，引起骨骼软化关节痛，同时影响骨对钙的吸收，导致骨软化症，同时患上骨质疏松，易致骨折[2]。为了了解某市农村饮用水中铝元素含量是否符合国家标准，保障居民饮水安全，提出预防控制措施，2019年我们对广东省某市内5个区县的农村饮用水进行监测分析。1材料和方法1.1样品来源5个区县，每个区县设置10~20个监测点，涵盖全部市政供水，以及部分自建设施供水。水样类型为末梢水。每个监测区县优先选择农村饮用水安全工程供水类型，其次是集中式供水和分散式供水，选择村委会、卫生所、学校、用户家检测末梢水。1.2水样采集在2019年分四个季度对各个监测点进行水样采集，采样原则为集中式末梢水是官网最末端的农户家水龙头当场放水。水样的采集、保存、运输和实验室检测严格按照《生活饮用水标准检验方法》（GB/T5750—2006）[3]进行。1.3仪器与试剂具塞玻璃比色管（50mL）、酸度计（杭州联测自动化技术有限公司）、分光光度计（上海精密仪器厂）、铬天青S溶液（1g/L）、乳化剂OP溶液（3+100）、溴代十六烷基吡啶（CPB）溶液（3g/L）、乙二胺-盐酸缓冲溶液（pH6.7~7.0）、氨水（1+6）、硝酸溶液（c(HNO3)=0.5mol/L）、铝标准储备溶液（ρ（Al）=1μg/mL）、对硝基酚乙醇溶液（1.0g/L）、二级水。1.4实验方法1.4.1检测原理饮用水中铝含量根据《生活饮用水标准检验方法金属指标》GB/T5750.6—2006[4]铬天青S分光光度法测定，用乙二胺-盐酸缓冲溶液维持pH在6.7~7.0范围内，在聚乙二醇辛基苯醚（OP）乳化剂和溴代十六烷基吡啶（CPB）溶液的共同存在下，铝和铬天青S溶液反应，生成蓝绿色的络合物。在620nm波长处用试剂空白做参比，测定吸光度，根据标准曲线定量。1.4.2标准曲线取8支50mL具塞玻璃比色管，分别加入铝标准储备溶液0.00mL、0.20mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL，加二级水至25mL刻度线，配成0.008mg/L、0.020mg/L、0.040mg/L、0.080mg/L、0.120mg/L、0.160mg/L、0.200mg/L的铝标准系列溶液。向各管滴加1滴对硝基酚乙醇溶液，摇晃混匀，滴加氨水至溶液变为浅黄色后，滴加硝酸溶液至无色后，再加两滴。加入3.00mL铬天青S溶液，混匀，加1.0mL聚乙二醇辛基苯醚（OP）乳化剂、2.0mL溴代十六烷基吡啶和3.0mL缓冲溶液，加二级水至比色管50mL刻度线，混匀后静置30min。在620nm波长处用试剂空白做参比，记录吸光度A。1.4.3样品测定取25mL样品于50mL具塞玻璃比色管中，往样品溶液中滴加1滴对硝基酚乙醇溶液，摇晃混匀，用氨水将比色管中溶液滴至浅黄色，接着用硝酸溶液滴定，滴定至样品溶液无色后，再加两滴硝酸溶液。滴加硝酸样品溶液中加入3.00mL的铬天青S溶液，混匀，接着往样品溶液中加入1.0mL聚乙二醇辛基苯醚（OP）乳化剂、2.0mL溴代十六烷基吡啶以及3.0mL缓冲溶液，再加入二级水至比色管的50mL刻度线处，将上述溶液彻底混匀后静置30min。在620nm波长处用试剂空白做参比，记录吸光度A。根据铝标准曲线计算样品中铝含量，记录实验结果。1.4.4评价标准样品检测结果严格按照《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006）[5]进行合格评定，标准规定生活饮用水中铝含量不超过0.2mg/L。分别计算5个区县检出率和超标率，以及全市铝含量检出率和超标率。1.4.5质量控制水样的采集和保存严格按照《生活饮用水标准检验方法水样的采集和保存》（GB/T5750.2—2006）[6]执行，制定详细采样计划，采样时按实际情况填写《采样登记表》。聚乙烯采样瓶用水洗净后，用硝酸（质量分数为10%）浸泡过夜，取出用水冲洗3次，再用二级水洗净。采集的末梢水为农户家水龙头的水，取样时打开水龙头放水几分钟后，用水龙头水洗涤容器3次，再取样品2250mL。送回实验室尽快分析。每10份样品设置一份现场平行样、一份加标样。分析过程按照《生活饮用水标准检验方法水质分析质量控制》（GB/T5750.3—2006）[7]进行质量控制。根据现场平行样和加标样计算准确度和精确度。精密度是在相同的条件下应用相同的分析方法对同一样品进行多次分析，多次结果计算相对标准偏差，本实验用平行样做为实验精密度判定，各平行样检测精密度均小于5%，符合标准。准确度是反应实验系统误差和随机误差的综合指标，本实验用加标样计算加标回收率表示，加标回收率按以下公式计算：P=（式中，P：回收率，%；X1：加入铝标准溶液的待测样品铝元素测定值mg；X2：待测样品铝元素测定值mg；Y：加入铝的质量，mg。2结果2.1标准曲线以测得的吸光度值A为纵坐标，以铝的浓度（mg/L）为横坐标，绘制铝标准曲线如图1所示。在浓度0.008mg/L-0.200mg/L范围内，线性关系良好，r=0.9999。本实验的加标回收率为95%-101%，符合标准。图SEQ图\*ARABIC1铝标准曲线2.2样品测定结果2019年从广东省某市五个区县生活饮用水监测点抽取样品共155份，其中，A区36份、B区28份、C区28份、D区32份、E区31份。A区检出含铝元素样品15份，检出率为41.67%，铝含量超出国家标准1份，超标率为2.78%；B区检出含铝元素样品9份，检出率32.14%，铝含量超出国家标准1份，超标率3.57%；C区检出含铝元素样品6份，检出率21.43%，均未超出国家标准；D区检出含铝元素9份，检出率28.13%，超出国家标准2份，超标率6.25%；E区检出含铝元素样品8份，检出率25.81%，超出国家标准1份，超标率3.23%。全市总共检出47份，检出率30.32%，超出国家标准5份，超标率为3.23%。（表1）表SEQ表\*ARABIC12019年广东省某市各县区农村饮用水铝含量测定结果区县检测数（份）检出数（份）检出率（%）超标数（份）超标率（%）A区361541.6712.78B区28932.1413.57C区28621.4300.00D区32928.1326.25E区31825.8113.23合计1554730.3253.233讨论本次对广东省某市5个区县农村饮用水的监测情况，根据2.2样品测定结果分析，各区县均存在铝污染的情况，并且以D区污染情况最为严重，超标率为6.25%。高出全市平均值差不多一倍，结合当地实际情况分析，分析可能污染原因如下：（1）不断加快的农村工业化和城市化，造成环境污染不断加重，日益严重的酸雨问题，加速土壤中金属溶解于水中，污染水资源。同时，各种工业兴起，工业废水中铝含量超标污染水源，从而导致饮用水被铝污染；（2）农村饮用水处理工艺不完善，过量适用铝盐混凝剂，导致饮用水中铝含量过量，资金不足，后续处理方法并未完全将过量的铝除去，导致出厂水就已经被铝污染；（3）饮用水通过建设管道输送到各户农户家的过程中，管道材料质量不过关或时间过长导致老化没有及时更换，析出过量的铝造成饮用水的铝污染；（4）农村农业生产过程需要使用大量氯化铵等酸性肥料，土壤酸性提高，导致土壤中铝元素更多析出，污染地下水；（5）对农村地区的监管力度不够，存在饮用水管理人员不按标准处理饮用水。同时，还存在部分饮用水管理人员文化水平不够，不能准确判断水质情况，对不同状态的水做出不同的处理。根据本调查结果，为了更好地减少饮用水中铝污染对居民身体健康的损害，有效保障某市居民饮水安全，提出防控建议如下：（1）针对因为环境污染导致铝污染饮用水的情况，我国近年来已经针对这一情况制定并实施相关政策，在改善环境污染方面效果明显。坚持做好工业废水、废气、废料的处理排放，切实减少排放入环境中的铝；（2）促进农村饮用水处理工艺完善，加大农村饮用水项目资金投入，及时更新净水技术和方法，准确控制聚凝过程中pH值，使铝盐混凝剂发挥最大效益，避免过量使用导致铝污染，或者，根据相关标准用不含铝的混凝剂代替铝盐，完成混凝；（3）将质量不过关的管材更换为符合标准的饮用水输送材料，定时检测输送管网的损坏程度，及时更换老化材料，避免造成二次污染；（4）减少酸性肥料施用，大力提倡使用人粪尿、堆肥等有机肥料，代替化学肥料，促进可持续发展，保护环境的同时，也减少土壤中铝的溶解，污染饮用水；（5）加大对农村饮用水的监管力度，定时定点对农村饮用水的水质进行检测。加大对农村饮用水处理管理人员的培训力度，对不同状态下的水源水，及时反应更改相对应的处理方式，保证从处理源输出的饮用水铝含量符合国家标准，并在保持标准的情况下尽量减少铝含量。3结论综上所述，2019年广东省某市各区县农村饮用水铝污染情况仍然存在。时代不断发展变迁，国民经济也保持稳步提升，居民生活水平不断提高，生活状态不断改善，但是这种高速发展也给我们带来了困扰，环境以我们肉眼可见的速度被污染被破坏。尽管全世界都在关注着环境保护，也在通过各种各样的方式改善环境，我国更是在“可持续发展”的道路上不断前进，可保护还原的速度还不够我们破坏的速度，这是远远不够的。环境需要我们更多的关注，更全面的保护，才能让我们更好的生存下去。要更好的减少铝污染，减少铝污染给人带来的损害，首先要做的是控制好铝的污染。控制工业“三废”按标准处理后排放，政府加大对农村饮用水的关注，加大投资力度，改进饮用水处理工艺，保证饮用水输送管网安全，加强对饮用水处理负责人的培训，提高农村居民对铝的认识，加强饮水安全的意识，减少酸性肥料使用，控制铝污染，确实保证农村居民身体健康。参考文献[1]杨钊良.铝的毒性——当代铝化学研究中令人瞩目的领域.福建环境[J],1995,1:36-38.[2]王爱琴.浅析金属铝对人的危害及防备措施[J