携手同行,共创辉煌!
论文交流
当前位置:首页 > 业务交流 > 论文交流

日本饮用水水质检测标准化概述及启示

摘要:饮用水水质安全状况直接关系到人体健康,水质检测是饮用水监管的核心要素之一,是确保饮用水水质达标的重要环节。基于日本的饮用水水质标准以及《水道法施行规则》中对水质检测的要求,系统梳理了东京都、大阪府、爱知县三个地区的饮用水水质检测实施情况,对日本的饮用水水质检测计划、检测指标、检测频率等在合规性与适用性等方面的特点进行了全面解析,探讨了其标准规范的制定、水质检测计划制度、监管实施机制、检测指标与频率动态管理、供水服务信息公开等方面对我国饮用水监管标准化工作的启示,以期为进一步提升我国饮用水卫生标准修订的动态性与周期性,建立饮用水标准的适用性评估技术提供参考。

作者简介:李萌萌,本科,助理研究员,从事给水排水检测和研究工作。

为满足城镇供水从源头到龙头全流程水质监管的需求,国家“十三五”水专项设立了“城市供水全过程监管技术系统评估及标准化”(2018ZX07502001)课题,对城市供水全过程监管机制与技术开展系统性研究,为进一步完善水质标准的更新、建立长效支撑监测体系提供了有力支撑。在课题研究期间,对国外的饮用水相关标准开展了广泛调研,在调研中发现,日本的饮水水质标准及其实施机制具有一定的借鉴意义。当前,我国《生活饮用水卫生标准》(GB 57492006)正在修订中,笔者就日本饮用水水质标准、水质检测要求,以及东京都、大阪府、爱知县三个地区的实施情况进行梳理分析,以期为GB 57492006的修订和实施提供参考。

01 日本饮用水水质标准概况

日本最新的饮用水水质标准于202041日开始实施,分为三部分,分别为水质基准项目、水质管理目标设定项目和需要讨论的项目。

1.1 水质基准项目

水质基准项目共设定了51 个,其中,从保护人体健康角度设定的项目共31个,从第1项“一般细菌”到第31项“甲醛”;从妨碍生活利用角度设定的项目共20个,从第32项“锌及其化合物”到第51项“浑浊度”。

1.2 水质管理目标设定项目

水质管理目标设定项目共27 个,这些项目属于目前在饮用水中的检测情况尚未达到必须纳入水质基准的浓度、但今后在饮用水中有检出的可能性、在水质管理方面有必要关注的项目。其中,第15个项目农药类的特点比较突出,经过近几年的不断修订,农药项目指标已从原来的120 项变为现在的114 项,均为在日本饮用水中检出可能性较高的农药;在限值规定上,不仅规定了每个指标的对应限值,还提出了总量的限值规定:各农药指标的检测值除以各自的限值后的合计值不超过1,即每个农药指标的检测值都要远低于限值;此外,对部分农药的限值规定既包含农药的母体浓度,还包含其代谢产物的浓度,例如草甘膦的浓度限值中,除包含自身浓度外,还包含其代谢物氨甲基磷酸(AMPA)的浓度,需要将AMPA的浓度按照规则换算后,再进行合并计算。

值得关注的是,水质管理目标设定项目与水质基准项目中有6个项目是相同的,见表1。这6个项目在两个类别中的标准限值存在差异,水质管理目标设定限值相对更为严格,主要是由于这6 个项目健康风险影响相对较小,对其进行不同管控更多是基于感官、使用和水体综合质量等方面的考虑。

1 水质基准项目和水质管理目标设定项目中重复的6个项目限值

1.3 需要讨论的项目

需要讨论的项目是指,由于目前毒性评价不确定或在饮用水中的检测实际情况不明确等原因,尚无法纳入为水质基准项目、水质管理目标设定项目,共45 项,部分项目未指定限值。需要讨论的项目包括我国饮用水水质标准中的非常规指标银、钡、钼、丙烯酰胺、苯乙烯、微囊藻毒素-LR、二甲苯,此外还包括一些常见的环境激素,如附录A中的双酚A、邻苯二甲酸二丁酯,以及我国饮用水质标准里没有列入的雌二醇、炔雌醇、壬基酚。值得注意的是,从2020年起日本水质标准已将全氟辛烷磺酸和全氟辛酸这两种环境激素从需要讨论的项目移至水质管理目标设定项目,而我国最新的水质标准在修订过程中也考虑到了这两种物质。

02 日本饮用水水质检测要求

《水道法施行规则》第十五条列出了根据《水道法》第二十条第一项的规定开展定期或临时水质检测时需遵循的事项。

2.1 定期水质检测

2.1.1 检测指标和检测频率

在《水道法施行规则》中规定日检的3 个项目和51 项水质基准项目是必检的项目,并且规定了相应的检测频率。其中色度、浑浊度和消毒剂为日检项目,每天检测一次;51 项水质基准项目则分为两部分,其中一部分项目至少每月检测一次,其余项目至少3个月检测一次。同时还规定,部分项目在满足一些条件的情况下可以适当降低检测频率,具体如表2所示。

2 水质基准项目的法定检测频率

2.1.2 采样点的选择

《水道法施行规则》规定,日检项目和51项水质基准项目的样品原则上应选择龙头水(给水栓水),而且应考虑水道设施的构造、配水管的状态等选择最有效的采样点,即能够判断是否符合水质基准的采样点。对于自来水供应业务,必须检测分水点的水样。

对于水质基准项目表中的第35项、第7项、第9项、第1120项、第36项、第3941项、第44项和第45项,若在送水系统内浓度不会明显上升,可以选择净水厂的出口等送水系统的流入点作为采样点,取代给水栓。

2.1.3 检测方法的选择

《水道法施行规则》规定,每日检测项目和水质基准项目应根据国家规定的检测方法(水质基准相关省令的规定,厚生劳动大臣规定的方法)进行。在检测方法中提供了各项目的检测浓度范围,但由于检测环境和分析仪器存在差异,检测机构需根据厚生劳动省颁布的《饮用水水质检测方法的有效性评价指南》对检测方法进行验证。水质基准项目的检测定量下限原则是确保在1/10标准限值以下(阴离子表面活性剂在1/4标准限值以下),定量下限值受检测人员、仪器状态、检查方法等的影响,至少每年确认一次。

大部分供水企业的水质管理目标设定项目是根据厚生劳动省健康局通知规定的方法,其他项目是根据日本自来水协会发行的饮用水检测方法等进行检测。

2.2 临时水质检测

一般在发生以下情况时会进行临时的水质检测:①水源水质明显恶化时,即水源有异常情况发生或在水源附近、供水区域及其周边等地方流行消化系统感染症时;②净水过程有异常时;③供水管道大规模工程及其他供水设施有明显污染时;④被认为有其他特别需要的时候。现行的规定是对水质基准51个项目全部进行检测。但是水质基准项目表中的第1项、第2项、第38项和第4651项之外的相关检测,明确无需进行的则可以省略。

2.3 水质检测计划

《水道法施行规则》要求供水企业在每个业务年度开始前必须制订水质检测计划。水质检测计划中必须记录以下内容:①水质管理中应予以注意的水质检测计划相关事项;②开展定期检测时的检测项目、采样点、检测频率及原因;③对于没有检测的水质基准项目,应说明原因;④与临时检测有关的事项;⑤按照《水道法》第二十条第三项的规定委托进行水质检测时,对应的检测内容;⑥开展水质检测时其他考虑的因素。

03 日本各地区饮用水水质检测实施情况

由于日本各相关企业都是按照水质检测计划进行定期水质检测,以下选取日本3个地区2020年水质检测计划中有关定期检测的检测项目、采样点、检测频率进行梳理,分析各个地区饮用水水质检测实施情况。每个地区的年度水质检测计划都是根据以往的水质检测结果和客户的意见进行制订,流程基本一致仅略有不同,详见图1

1 饮用水水质检测计划制订流程

3.1 东京都

3.1.1 法定检测

东京都水道局在东京都选取了131个水龙头(给水栓)作为所有法定检测项目的采样点,在每个采样点安装了在线监测设备,检测色度、浑浊度、余氯3个日检指标。51项水质基准项目中,虽然法规中规定可以依据之前的检测结果减少部分项目的检测频率,以及用净水厂出口代替给水栓作为采样点,但东京都水道局在实施过程中并未降低检测要求。

3.1.2 基于水质管理必要性进行的检测

虽然没有法律规定,但是东京都水道局基于水质管理的必要性,在一些场所也进行了水质基准项目或水质管理目标设定项目的检测。

① 水质基准项目

采样点:净水厂的入口和出口。检测事项:对于以地表水为水源的净水厂,根据季节的不同,水源水质会发生变化,所以有必要定期确认水质,为了确保无遗漏,与法令规定的水质检测频率同步进行检测。对于以地下水为水源的净水厂,因为全年水质比较稳定,所以原则上每年检测一次;但水质管理需要时,则每月检测一次或者每3个月检测一次。

② 水质管理目标设定项目

采样点:给水栓。检测事项:原则上每3个月检测一次以上;水质管理需要时,一个月检测一次以上。

采样点:净水厂入口和出口。检测事项:对于以地表水为水源的净水厂,根据季节的不同,水源水质会发生变化,所以有必要定期确认水质,原则上与给水栓相同的频率进行检测。对于以地下水为水源的净水厂,因为全年水质比较好,所以原则上每年检测一次;但水质管理需要时,则每月检测一次或者每3个月检测一次。

3.1.3 需要讨论的项目、难处理物质等其他项目

除了上述检测外,东京都水道局对水质标准中需要讨论的项目、难处理物质和存在潜在风险的项目也会定期进行检测。

3.1.4 水源水质检测

东京都的水源包括利根川、江户川、荒川、多摩川和相模川,几乎遍布关东地区。东京都水道局为了掌握这些水源水质动向,以及对蓄水池的水质管理、水源水质保护的要求、净水处理等有帮助,对包括支川在内的约70个调查地点实施了约60个项目的检测。此外,还根据国家公布的化学物质排放量等相关资料,对水源流域的企业等单位涉及量比较大的物质定期进行实际情况的调查。

3.2 大阪府

大阪广域水道企业有自来水供应和自来水这两种业务,在每年分别制订检测计划。

3.2.1 自来水供应业务

在送水设施、分水点、净水厂入口和出口、净水过程分别设立采样点,定期检测。为了更好地管理水质,部分指标会增加水质检测频率。如普通细菌、大肠杆菌在净水厂出口每周进行检测,三氯甲烷和一氯二溴甲烷由于在水温较高时期浓度会升高,再加上注入氯,浓度会有升高的趋势,所以送水系统会提高到每月检测一次。土嗅素和2-甲基异莰醇则根据水源等情况判定,不必要检测时则降低检测频率。另外,淀川是由木津川、宇治川、桂川三条河流汇合而成的,其水质各不相同,中途有几条小河流汇入,原水水质的影响因素比较复杂,因此,在琵琶湖、淀川的主要地点进行水质检测。详细检测情况见表3

3 大阪广域水道企业自来水供应业务的检测项目及频率

3.2.2自来水业务

大阪广域水道企业目前共为9个市町村提供自来水业务,这9个市町村每年都分别制订水质检测计划。

以泉南市为例,①日检:选取5处采样点,以每天一次的频率检测色度、浑浊度、余氯3个项目;②定期检测:选定6处配水池及5处市内末端给水栓作为采样点,以法定检测频率对51项水质基准项目进行检测,并根据历史检测结果降低相应指标的检测频率,另外,根据水源状况对给水栓每年检测一次土嗅素和2-甲基异莰醇。

3.3 爱知县

爱知县是日本名古屋都市圈的组成部分。以爱知县企业厅(县营供水)和爱知中部供水企业为例介绍爱知县的饮用水水质检测实施情况。爱知县企业厅向县内的38个市町提供自来水供应业务,爱知中部供水企业是为丰明市、日进市、三好市、长久手市和东乡町提供自来水业务的特别地方公共团体。

3.3.1 爱知县企业厅

爱知县企业厅除法定检测项目外,还根据自身水质管理需求额外增加检测项目,见表4

4 爱知县企业厅的水质检测项目及频率

3.3.2 爱知中部供水企业

爱知中部供水企业除规定的每日检测项目、水质基准项目之外,还开展水质管理目标设定项目以及色氨酸等指标的检测,详见表5

5 爱知中部供水企业的水质检测项目及频率

04 分析和启示

4.1 水质检测计划

日本的《水道法施行规则》规定供水企业每年都应制订水质检测计划,而且明确规定了水质检测计划的主要内容。厚生劳动省出台了关于水质检测计划制订细化要求的文件,目的是确保水质检测合理、透明,将水质检测计划制度化。日本水道协会也出版了《水质检测计划制订指南》,使供水企业在制订水质检测计划方面获得技术支撑,能够根据其规模和水源状况制订有效的水质检测计划,在明确法律责任和义务的前提下,也能更好地进行水质管理。

我国地域辽阔,水源条件差异大,区域发展不均衡,可以通过法律规定-标准规范-实施指南的方式逐层细化,指导供水企业制订既满足法律法规要求、又适用于自身水质管理的水质检测计划。建立并规范水质检测计划的制订和实施机制,有助于供水主管部门更充分掌握较长时期、涵盖周边范围的水源条件和供水情况,有针对性地开展监督管理,也能够促使供水企业通过计划-修订-完善-再计划的过程,实现管理水平提升的持续迭代,同时也便于公众了解基本的供水安全和供水服务情况。

4.2 检测指标

对于水源复杂、服务范围广、供水人口多的大型供水企业,可参考借鉴日本的大型供水企业水质管理方式。如东京都水道局的检测指标除包含标准中绝大多数项目外,还增加了难以处理的物质和根据自身水源状况设定的项目,此外还会定期进行水源流域的风险调查,根据调查结果调整检测指标。目前我国一些大型供水企业的管理水平、供水规模和水质检测能力都已达到国际先进水平,在满足标准规定的基础上,可适当选取一些国际广泛关注的饮用水潜在风险指标和本地水源风险指标,定期开展调查评估,并筛选重点指标进行检测,从而更好地进行水质管理,规避水质风险。

目前农业中广泛使用低残留农药,代谢较快,因此大多数常见农药的母体在环境中很难检出;而部分农药代谢产物的毒性甚至远高于农药本身,因此农药及其代谢产物的检测对饮用水安全也具有重要意义,可能是未来农药类检测的热点和难点。目前国内饮用水水质检测中对农药代谢产物的关注较少,建议在今后《生活饮用水卫生标准》(GB 57492006)的修订和完善中,对我国农药代谢产物在饮用水中的存在水平和健康危害进行深入研究,必要时可考虑纳入标准。

日本饮用水水质标准制定是基于国内的长期检测数据,且自2008年以来每12年修订一次。而我国的饮用水卫生标准中多数指标限值直接采用了世界卫生组织等的参考数据,缺乏水质基础数据库,且发布以来已经长达14年没有更新,很难充分反映我国的现实需求和存在的问题。建议在今后《生活饮用水卫生标准》(GB 57492006)的修订和完善中,充分体现我国的水质特点,并及时修订完善,以保证标准的科学性和适用性。

4.3 检测频率

日本要求的检测频率具有一定的灵活性,部分指标的检测频率可以根据以往检测情况进行合理调整。与之相对应,我国在《生活饮用水卫生标准》(GB 57492006)中规定“供水单位的水质非常规指标选择由当地县级以上供水行政主管部门和卫生行政部门协商确定”;《地表水环境质量标准》(GB 38382002)中规定“集中式生活饮用水地表水源地特定项目由县级以上人民政府环境保护行政主管部门根据本地区地表水水质特点和环境管理的需要进行选择,集中式生活饮用水地表水源地补充项目和选择确定的特定项目作为基本项目的补充指标”;《城市供水水质标准》(CJ/T 2062005)中规定对于出厂水和管网末梢水,每月应对“表1全部项目,表2中可能含有的有害物质”进行检测。但是由于缺乏实施方法和选取规则,目前供水企业开展日常检测时基本上是在覆盖全部指标的基础上,简单地以常规指标和非常规指标分类界定后,按照每日、每月、每半年和每年实施检测,检测频率难以细化到具体指标。

在水质标准的实施过程中,可以进一步突出水源本底值和背景值的影响,对长期未检出或远低于限值的指标,合理降低其检测频率,一方面能够降低水质检测费用,同时也能够提醒供水单位更加关注当地的水质特征指标。

4.4 水质信息公开

由于日本的饮用水水质检测计划、水质检测结果是法定要求必须公开的,各家企业公布的内容也非常丰富,同时水质检测计划制订过程中也会参考用户的反馈意见,因此公众的参与程度总体较高。这种公开机制的构建和实施,也为公众接受标准修订和检测指标的合理调整奠定了良好基础。我国相关法律法规中也对饮用水水质信息公开提出了要求,但各地公开的内容、频率不一,通过水质信息与公众的互动沟通,不仅可以接受更广泛的监督,也能够增进公众对饮用水水质的了解和信任,是未来提升供水服务质量的重要途径。

05 结语

各国在制定饮用水卫生标准时,应基于本国的人群暴露特征,充分体现污染物类型、污染程度及范围、生活习俗和人群暴露水平等因素。建议我国《生活饮用水卫生标准》(GB 57492006)修订过程中,在适当借鉴发达国家的水质标准及其实施机制的同时,进一步开展我国的饮水水质标准方法技术体系的研究,完善生活饮用水卫生标准制定规程。

本文的完整版刊登在《中国给水排水》2022年第3期,作者及单位如下:

日本饮用水水质检测标准化概述及启示

李萌萌1,梁涛1,王真臻1,郭风巧1,安伟2

1.中国城市规划设计研究院,北京 1000372.中国科学院 生态环境研究中心,北京 100085

该文标准著录格式:

李萌萌,梁涛,王真臻,等. 日本饮用水水质检测标准化概述及启示[J]. 中国给水排水, 2022, 38(3): 131-138.

LI Mengmeng, LIANG Tao, WANG Zhenzhen, et al. Overview and enlightenment of standardization of drinking water quality detection in Japan [J]. China Water & Wastewater, 2022, 38(3): 131-138 (in Chinese).

编辑:刘贵春

制作:文  凯

审核:李德强