陕西部分地区包装饮用水生产用源水质量分析
2022-04-27吴小勇李小鹏贾琳斐陶桂松
吴小勇,李小鹏,贾琳斐,陶桂松,顾 芸
(咸阳市食品药品检验检测中心,陕西 咸阳 712000)
源水质量问题直接影响着包装饮用水的水质优劣程度,也会对后续生产工艺产生直接或间接的影响。近几年,通过对陕西省包装饮用水抽检情况进行分析,其中铜绿假单胞菌、大肠菌群、亚硝酸盐、溴酸盐等项目不合格率较高,反映出包装饮用水存在一定的质量安全风险。水源质量是其中的一项重要影响因素。包装饮用水的水源有两种主要来源:①来自公共供水系统的水;②来自非公共供水系统的地表水或地下水[1]。本次包装饮用水质量提升项目通过对陕西省部分地区共20 家水厂进行调研走访,采集各家水厂源水,其中,城市管网水(自来水)2 家,地表水9 家,地下水9 家。按照相关标准对源水部分理化指标、微生物指标进行检测,依据结果分析源水指标情况,从而提出改进建议,并结合监管实际及行业现状,提出适应包装饮用水产业发展的整改措施,进而帮助企业提升产品质量、完善包装饮用水监管制度,提升全省包装饮用水整体质量。
1 材料与方法
1.1 样品采集
采用实地采样法,分别在咸阳(X)、榆林(Y)地区的不同生产企业的源水点各取源水2 个独立包装(平行样总量不少于1 L)。
1.2 检测方法
源水检测项目为耗氧量、亚硝酸盐、溴酸盐、溴化物、金属元素、总大肠菌群和铜绿假单胞菌,其中耗氧量、亚硝酸盐、溴化物、总大肠菌群、铜绿假单胞菌检测方法为《食品安全国家标准 饮用天然矿泉水检验方法》(GB 8538—2022)[2],溴酸盐检测方法为《生活饮用水标准检验方法 消毒副产物指标》(GB/T 5750.10—2006)[3],金属元素检测方法为《生活饮用水标准检验方法 金属指标》 (GB/T 5750.6—2006)[4]。
1.3 评价方法
亚硝酸盐为《食品安全国家标准 食品中污染物限量》(GB 2762—2017)[5],其余指标均按照《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)[6]、《食品安全国家标准 饮用天然矿泉水》(GB 8537—2018)[7]判定。
2 结果与分析
2.1 理化指标
2.1.1 耗氧量检测结果
耗氧量不仅能够综合反映水体受到有机化合物污染和无机还原性物质污染的程度,还可反映水中悬浮的和可溶的能被高锰酸钾氧化的那一部分有机物和无机物的量,是评价水源水受有机物污染总量的一项综合指标[8]。从表1 可以看出,不同厂家源水的耗氧量在0.36 ~1.00 mg·L-1,说明咸阳市、榆林市水源受有机物及无机还原物质污染程度较小。
2.1.2 亚硝酸盐检测结果
亚硝酸盐广泛存在于人类环境中,具有强氧化性,是自然界中普遍的含氮化合物。作为一种强致癌物,亚硝酸盐在胃酸等酸性环境下与食物中的仲胺、叔胺和酰胺等反应生成强致癌物亚硝胺,对胎儿有致畸作用[9]。鉴于亚硝酸盐对于人体健康会造成严重危害,尤其饮水是最直接的摄入方式,故亚硝酸盐作为水质检测的一项重要指标至关重要。对咸阳、榆林源水进行亚硝酸盐的检测,结果如表2。
表2 各厂家源水中亚硝酸盐检测值
从表2 中可以看出,咸阳源水中亚硝酸盐含量全部未检出,榆林2 份样本中有1 份含有亚硝酸盐(<0.005 mg·L-1),该源水中含有大量泥沙沉淀,水质浑浊,检出亚硝酸盐的原因可能为水体受到化肥、生活污水及工业废水的污染,使河流沉积物在孔隙中发生硝化作用。
2.1.3 溴酸盐检测结果
溴酸盐是一种臭氧消毒副产物,严重危害人体健康。当源水中存在溴离子时,采用臭氧作为消毒剂,可以利用其强氧化作用将水中溴离子氧化成溴酸盐[10]。另外,加入较少的臭氧可以控制源水中微生物指标,也不会存在臭氧过多而使溴离子氧化为溴酸盐的现象。由表3 可以看出,咸阳、榆林各厂家源水中溴酸盐均未检出,说明源水受溴酸盐污染概率较小,成水中溴酸盐含量超标,其主要原因是杀菌过程中臭氧加入过量而与水中溴离子结合引起的。
表3 各厂家源水中溴酸盐检测值
2.1.4 溴化物检测结果
溴化物存在于源水中,生活污水和工业废水排放以及含溴杀虫剂的使用,均会增加水中的溴化物浓度。溴化物本身对人体危害较小,在水体净化时,会形成消毒副产物溴酸盐等,严重危害人体健康[11]。在臭氧消毒的过程中,溴酸盐的产生与臭氧和溴离子存在的浓度有关,当两者达到某一浓度时,才能发生氧化还原反应。有研究表明[12],水中溴离子质量浓度较低时(<20 μg·L-1),溴化物一般不会转化为溴酸盐,所以,源水中溴离子含量的多少是制约包装饮用水中溴酸盐生成的关键。根据表4 结果可知,咸阳市、榆林市各厂家源水溴化物均有检出,浓度在0.11 ~1.21 mg·L-1,水中溴离子存在可能受矿物溶解、含溴肥料等因素的影响。
表4 各厂家源水中溴化物检测值
2.1.5 金属元素检测结果
金属元素包括毒理指标与微量元素,其中毒理指标反映水质被污染程度,微量元素能够反映水质优劣程度。从表5 中可以看出,毒理指标铅、砷、镉和其他金属元素均符合卫生标准要求,说明咸阳市、榆林市水源受重金属元素污染程度较小;微量元素中,锶元素含量尤其突出,咸阳锶含量均在0.5 mg·L-1以上,明显高于榆林,说明咸阳源水属于富锶型源水,可能是由于迭岩富集,水体经过黄土层过滤后最大限度地保留了锶元素;我国饮用水中锶含量平均较低,咸阳源水弥补了这一方面的不足。
表5 各厂家源水中金属元素检测值(单位:mg·L-1)
2.2 微生物指标
2.2.1 总大肠菌群
总大肠菌群表示水体直接或间接受到人、畜粪便污染程度的一种指标,我国生活饮用水卫生标准《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)中规定,每100 mL 水样中不得检出。从表6 中得出,咸阳水源水总大肠菌群均未检出,榆林一处源水检出值为44 CFU·mL-1,说明此水源受周边环境影响,可能受到人员、牲畜排泄物等的污染。
表6 各厂家源水总大肠菌群检测值
2.2.2 铜绿假单胞菌
铜绿假单胞菌又名绿脓杆菌,是包装饮用水生产中一种重要的水源性致病菌,能够在水、空气、肠道等多种环境中生存;极易损害抵抗力较弱人群的健康,引起急性肠胃炎、脑膜炎、败血症等疾病[13]。表7 表明,咸阳市、榆林市的所有厂家源水均未检出,说明源水受铜绿假单胞菌污染程度较小,影响包装饮用水铜绿假单胞菌的污染源可能来自包材等。
表7 各厂家源水中铜绿假单胞菌检测值
3 结论与讨论
通过对陕西省部分地区的源水质量分析,发现咸阳、榆林两地源水中溴酸盐、铜绿假单胞菌均未检出;两地区源水受重金属污染程度较小,其中咸阳锶含量明显较高,是富锶型包装饮用水的良好水源地。两地区源水的耗氧量在0.36 ~1.00 mg·L-1;源水中溴化物均检出,浓度在0.11 ~1.21 mg·L-1。榆林一处源水亚硝酸盐检出,总大肠菌群44 CFU·mL-1,说明水源易受到外界环境的污染。因此,企业应谨慎选择水源地,可在露天水源周围设置护栏等保护设施,定期实地检查;自备井应加锁管控,避免被污染。源水池定期排空并进行清洗消毒,除去沉淀物质和其他杂质,防止微生物繁殖。定期对源水取样送至实验室,检测耗氧量、电导率、菌落总数和大肠菌群等基础项目,若实验室条件有限,可根据情况委托有资质的第三方机构,对重点项目进行检验,把握水源情况,确保源水符合生产用水需求。