實(shí)現(xiàn)龍頭水達(dá)標(biāo)的管道因素
再議自來水“直飲“
討論(自來水)龍頭水能否直飲,繞不開各主體(相關(guān)管理部門、權(quán)屬單位等多個(gè)水質(zhì)保障單位和居民等受水方)之間的立場(chǎng)和沖突,出廠水基本上能夠達(dá)標(biāo),問題主要出在最后一公里的供配水管道飲用水輸送。本文從供配水管道的角度討論如何經(jīng)濟(jì)有效地實(shí)現(xiàn)龍頭水達(dá)標(biāo)的目標(biāo),建議建立國(guó)家層面的涉水產(chǎn)品檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系和監(jiān)管機(jī)構(gòu),理順和糾正輸水管材的錯(cuò)誤認(rèn)知和使用。
01 生活飲用水衛(wèi)生國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求
2022年3月15日發(fā)布的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2022),將于2023年4月1日正式實(shí)施。新標(biāo)準(zhǔn)的修編匯集了幾十位國(guó)內(nèi)疾控系統(tǒng)(張文宏所在的學(xué)科)的專家學(xué)者,也有兩位(深圳和北京)水司的專家,多位來自大專院校,以及其它方面的專家共41位。新標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)指標(biāo)由GB5749-2006的106項(xiàng)調(diào)整為97項(xiàng),包括常規(guī)指標(biāo)43項(xiàng)和擴(kuò)展指標(biāo) 54 項(xiàng)。按照標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)合格的水可以直接飲用。2006版的標(biāo)準(zhǔn)修編是在當(dāng)時(shí)中央領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)注下完成的。標(biāo)準(zhǔn)的某些指標(biāo)優(yōu)于歐美相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。目的是推動(dòng)自來水達(dá)標(biāo)”直飲“。16年過去了,正如相關(guān)行業(yè)專家解釋的:出廠水不等于龍頭水,標(biāo)準(zhǔn)是標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)際先進(jìn)水平的,標(biāo)準(zhǔn)不等于水質(zhì)。龍頭水不能達(dá)標(biāo)(或者達(dá)標(biāo)困難和成本很大)的主要原因在于出水廠最后一公里的管道水輸送環(huán)節(jié)。GB 5749《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》編制說明中對(duì)公眾和利益相關(guān)方通報(bào)的建議及理由如下:
《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》內(nèi)容涵蓋了飲用水供水全過程,對(duì)水源、制水、輸水、儲(chǔ)水和末梢水均提出了控制性要求,進(jìn)一步加強(qiáng)了從源頭到龍頭的供水全流程管控,涉及多個(gè)相關(guān)行業(yè)和領(lǐng)域,建議對(duì)外通報(bào)。摘自《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2022)國(guó)外對(duì)應(yīng)的生活飲用水有三種提法:drinking water、tap water和potable water。其中drinking water和tap water在國(guó)標(biāo)中有對(duì)應(yīng)的解釋,tap water原意是龍頭水(自來水),對(duì)應(yīng)的解釋是末梢水。而portable water一詞中的potable來自拉丁語
potare,意思是“喝”。古羅馬人想出了這個(gè)詞,并建造了世界上第一批輸水渡槽。
《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中水質(zhì)檢測(cè)包括用戶的龍頭水,符合該標(biāo)準(zhǔn)的飲用水是可以直接飲用的。
全世界幾乎只有中國(guó)市場(chǎng)上存在“直飲水”的提法。當(dāng)前,市場(chǎng)上宣傳的“直飲水”大體分為3類,包裝飲用水、管道直飲水和自提式直飲水。高偉等 淺議城市供水行業(yè)發(fā)展之“直飲水”現(xiàn)象三種“直飲水”中的后兩者,管道直飲水和自提式直飲水又是我國(guó)所獨(dú)有的,這兩種“直飲水”與自來水形成雙系統(tǒng),其主要缺點(diǎn)是效率低,水價(jià)高,浪費(fèi)大,系統(tǒng)空轉(zhuǎn)嚴(yán)重。而第一種包裝飲用水在中國(guó)市場(chǎng)巨大,其主要成本是運(yùn)輸和銷售費(fèi)用,水的成本在其中占比非常低,包裝飲用水在中國(guó)創(chuàng)造了幾家利潤(rùn)豐厚的瓶裝水企業(yè),造就了中國(guó)首富。另一方面,龍頭水再處理的水質(zhì)凈化器在我國(guó)城鎮(zhèn)家庭被廣泛使用,這些都是中國(guó)所獨(dú)有的現(xiàn)象,這些只是解決了“飲”的問題,還未涉及到“用”(洗衣、做飯和洗浴等)的層面。統(tǒng)籌解決飲用水問題有利也有義。
02 要不要實(shí)現(xiàn)龍頭水達(dá)標(biāo)直飲?
《上海市城市總體規(guī)劃(2017-2035)》明確提出,供水水質(zhì)達(dá)到“與同期歐美發(fā)達(dá)國(guó)家同級(jí)城市保持同等水平,滿足直飲需求”。全面提高上海自來水水質(zhì),實(shí)現(xiàn)可直飲的目標(biāo),涉及原水、自來水廠、供水管網(wǎng)和二次供水等四大環(huán)節(jié)全過程。為此,將通過逐步完善多源連通互補(bǔ)的原水系統(tǒng)布局,全面實(shí)施水廠深度處理工程,滾動(dòng)推進(jìn)老舊供水管網(wǎng)改造,強(qiáng)化二次供水監(jiān)管能力建設(shè)等措施,持續(xù)提升從源頭到龍頭的供水水質(zhì)。與上海相比,深圳擬更早實(shí)現(xiàn)全面龍頭水直飲的目標(biāo)。從政府層面已決定盡快實(shí)現(xiàn)龍頭水達(dá)標(biāo)直飲。 03 分歧和難點(diǎn),及其解決方案
改管道還是深度處理?
從水源地到水龍頭的整個(gè)過程包含的成本構(gòu)成了水價(jià)的基礎(chǔ)。在目前水價(jià)的基礎(chǔ)上,從原水取水到水廠出水已經(jīng)基本完成了水質(zhì)達(dá)標(biāo),需要在最后一公里投入改造。由于其改造難度和成本很大,為了實(shí)現(xiàn)龍頭水達(dá)標(biāo),在不明顯加大管網(wǎng)改造投入的前提下,水廠需要增加深度處理投資,給可能降低水質(zhì)的現(xiàn)有管道留出裕量。從水行業(yè)的角度來看,如果解決方案成本比現(xiàn)有的提高很多,自來水水價(jià)提高幾十倍,甚至百倍,百姓是無法接受的,靠行業(yè)滾動(dòng)發(fā)展更是無以為繼。
解決管道問題是實(shí)現(xiàn)龍頭水達(dá)標(biāo)直飲的必由之路,從現(xiàn)在開始就要理順和糾正輸水管材的錯(cuò)誤認(rèn)知和使用,從根本上解決和杜絕飲用水管道影響水質(zhì)的問題。
很多人提出,中國(guó)人已經(jīng)習(xí)慣了燒開水,龍頭水可直飲后還會(huì)去燒開了喝,搞龍頭水直飲是一個(gè)低效投資的做法。自來水加熱燒開后有殺菌的作用,如果管道內(nèi)其它有害物超標(biāo)(可以對(duì)照《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2022)檢查相關(guān)指標(biāo)),燒開水也不能解決這些問題,應(yīng)當(dāng)及時(shí)通知相關(guān)管理部門來處理,燒開水喝是短期的應(yīng)急辦法。在美國(guó),當(dāng)突發(fā)供水管道爆管,管道搶修期間,當(dāng)?shù)丶部刂行模–DC)會(huì)發(fā)出燒開水警示,受影響的社區(qū)有時(shí)也會(huì)分發(fā)瓶裝水應(yīng)急。
目前居民和辦公樓加裝的飲水機(jī)(凈化過濾器)解決的是居民和辦公人員的飲水需求,只占自來水供水的很少一部分,如果供水水質(zhì)全部改成飲用水水質(zhì),勢(shì)必會(huì)造成大部分高水低用,將高品質(zhì)的水用于其它回用水(中水等)可替代的場(chǎng)合,例如飲用水沖馬桶,降低了用水效率,浪費(fèi)了有限的投資。飲用水應(yīng)該高標(biāo)準(zhǔn)要求已經(jīng)達(dá)成一定的共識(shí)。然而,飲用水也用于衛(wèi)生和食物制作等目的,如淋浴,廁所,手洗盆,烹飪等。美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(EPA)飲用水標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的最大污染物水平也考慮了水質(zhì)對(duì)皮膚、牙齒和毛發(fā)等的影響。除了沖洗馬桶外,其它用途的水質(zhì)也需要達(dá)到飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求,因此,高品質(zhì)飲用水使用需求占比是很大的。從供水技術(shù)角度講,供水水量小對(duì)水齡和水質(zhì)控制不利,水量小和長(zhǎng)期停用的自來水建議管道放水沖洗后再使用,例如,疫情防控期間停用的辦公樓等。在這里將優(yōu)質(zhì)二字打上引號(hào),原因是管材沒有優(yōu)劣之分,只有適用的才是最好的(參見材質(zhì)落后?還是技術(shù)落后?!)。供水行業(yè)固定資產(chǎn)中(從源頭到龍頭),管道建設(shè)成本占比約60~70%,因此管道價(jià)格敏感性很高。舉個(gè)例子,低壓輸水鋼管設(shè)計(jì)主要考慮徑厚比(直徑與壁厚之比),我們現(xiàn)有設(shè)計(jì)許多選用1/100 D - 2 mm,DN2000輸水鋼管的壁厚設(shè)計(jì)為18.0 mm;而歐美國(guó)家選用徑厚比1/240,其設(shè)計(jì)壁厚為8.3 mm,相比之下,鋼材節(jié)省約54%。舉這個(gè)例子是想說明,從源頭到龍頭的輸水管道,有許多辦法可以實(shí)現(xiàn)在保證性能的前提下節(jié)省管道建設(shè)成本。水泥砂漿襯里用于輸水管道(鑄鐵管、鋼管和隧洞襯砌等)已經(jīng)過了一百多年的驗(yàn)證,證明是一種經(jīng)濟(jì)適用的管材襯里,并不意味著其材料“老舊”,價(jià)格低而被認(rèn)為是“劣質(zhì)”管材。推薦全部使用不銹鋼管更加值得商榷。相關(guān)文章請(qǐng)參閱材質(zhì)落后?還是技術(shù)落后?!CJJ/T 110-2017 《建筑與小區(qū)管道直飲水系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》中明確推薦選用不銹鋼管和銅管:5.0.15
管材、管件和計(jì)量水表的選擇應(yīng)符合下列規(guī)定:1 管材應(yīng)選用不銹鋼管、銅管等符合食品級(jí)要求的優(yōu)質(zhì)管材;不銹鋼管的缺點(diǎn)除了價(jià)格高外,往往被忽視的還有表面處理要求高,不易現(xiàn)場(chǎng)焊接。它的腐蝕電位有兩個(gè),如若處理不當(dāng),耐腐蝕性和普通碳鋼管無異。強(qiáng)度較高的不銹鋼管其壁厚較厚,成本會(huì)增加;如果降低成本就會(huì)趨向選擇較薄的壁厚,會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度變差,管壁容易變形。選擇不銹鋼牌號(hào)更是一個(gè)技術(shù)含量很高的工作,另外還要避免六價(jià)鉻析出的風(fēng)險(xiǎn)。
銅管廣泛用于輸水管道還是在一百年前,主要得益于它的易加工性和耐腐蝕性。近幾十年來,科學(xué)家認(rèn)識(shí)到銅攝入超標(biāo)會(huì)影響大腦,和鉛攝入危害類似,1991年,美國(guó)頒布了有關(guān)飲用水的鉛銅法案(參見飲用水中鉛、銅對(duì)健康的危害)。我們的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2022)對(duì)鉛、銅和六價(jià)鉻也有明確規(guī)定。也不能將銅管與KDF處理混為一談。除了銅管外,更需要嚴(yán)格監(jiān)管的是銅質(zhì)水龍頭和管件。日本的輸水管材全部采用不銹鋼管(此信息沒有出處)的說法在行業(yè)內(nèi)比較流行。經(jīng)行業(yè)測(cè)算,影響水質(zhì)的 “最后一公里”的管道系統(tǒng)換成不銹鋼管等“優(yōu)質(zhì)管材”,其造價(jià)會(huì)非常之高,水費(fèi)將提高數(shù)十倍。
通過查閱日本同行的相關(guān)信息和資料,發(fā)現(xiàn)此說法存在很大偏差,以下內(nèi)容摘自日本輸水鋼管協(xié)會(huì)的近期(2021.12)報(bào)告,其中明確指出,襯里鋼管作為建筑設(shè)備配管被廣泛采用,普碳鋼管在供水管材市場(chǎng)中占最大的份額。在日本建筑給水管道使用份額中,普碳鋼管(其中包括硬質(zhì)PVC襯里鋼管和熱熔PE鋼管)占49%,PVC管(其中包括耐沖擊性硬質(zhì)PVC管和硬質(zhì) PVC管)占17%,PE管(其中包括交聯(lián)聚乙烯PEX管)占17%,不銹鋼管占14%,其它管材占3%。這其中不銹鋼管主要用于泵站和處理設(shè)備的管道系統(tǒng)。其實(shí),我國(guó)大量生產(chǎn)襯塑給水鋼管有許多年,市場(chǎng)價(jià)格相對(duì)比較合理,是建筑給水管道中一種經(jīng)濟(jì)適用的可靠管材。
行業(yè)中要摒棄那種無管道襯里,或管道襯里損壞還可以使用的做法,管道和管件襯里材料應(yīng)符合 GB/T 17219-1998 《生活飲用水輸配水設(shè)備及防護(hù)材料衛(wèi)生安全評(píng)價(jià)規(guī)范》,不析出超標(biāo)準(zhǔn)有害物質(zhì)。使用經(jīng)濟(jì)適用的可靠管材并不會(huì)明顯增加“最后一公里”的管道費(fèi)用。從現(xiàn)在開始理順和糾正輸水管材的錯(cuò)誤認(rèn)知和使用,明確和優(yōu)化管道設(shè)計(jì)和施工,否則五十年后,我們還要解決同樣的“最后一公里”問題。全面提高自來水水質(zhì),實(shí)現(xiàn)可直飲的目標(biāo),涉及原水、自來水廠、供水管網(wǎng)和二次供水等四大環(huán)節(jié)全過程,實(shí)踐表明“九龍治水”成效甚微,因此建議: 建立國(guó)家層面的飲用水管理機(jī)構(gòu)類似于英國(guó)飲用水監(jiān)察局、德國(guó)天然氣和水協(xié)會(huì)、荷蘭供水用品檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)、法國(guó)巴黎CRECEP專業(yè)研究和控制中心和美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生基金會(huì)這些負(fù)責(zé)涉水產(chǎn)品的檢測(cè)和頒證機(jī)構(gòu),直飲水相關(guān)材料,部件和設(shè)備種類繁多,材料千差萬別,需要專業(yè)性很強(qiáng)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)和投資不菲的試驗(yàn)、檢測(cè)設(shè)備和設(shè)施。另外,各地供水的水質(zhì)監(jiān)測(cè)和獨(dú)立仲裁都需要這樣一個(gè)國(guó)家級(jí)別的技術(shù)管理機(jī)構(gòu)(參見關(guān)于我國(guó)自來水直飲的再思考)。以美國(guó)NSF為例,機(jī)構(gòu)管理市場(chǎng)上的世界各地送檢的與飲用水有關(guān)的產(chǎn)品和材料。在其認(rèn)證產(chǎn)品和企業(yè)查詢頁中有飲用水管道系統(tǒng)部件分項(xiàng),其中包含相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)(213),材料分類(83)和產(chǎn)品用途(33)等,使用者,供水企業(yè),居民用戶都可以在上面查到涉水產(chǎn)品和材料是否有認(rèn)證,產(chǎn)品的種類和用途,以及檢測(cè)的項(xiàng)目等。目前我國(guó)在這方面的實(shí)踐和做法是,國(guó)家衛(wèi)生部和各省市衛(wèi)生機(jī)構(gòu)按照 GB/T 17219-1998 《生活飲用水輸配水設(shè)備及防護(hù)材料衛(wèi)生安全評(píng)價(jià)規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)和頒證。首先,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)過于簡(jiǎn)單,而且時(shí)間過去了二十多年,急需修編。需要注意的是,出水廠水達(dá)標(biāo),并不等于出水廠口上溯到水源取水口的管道系統(tǒng)材料達(dá)到了涉水產(chǎn)品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,其中可能正在使用銹蝕嚴(yán)重的管道,這些問題可能并沒有引起水務(wù)行業(yè)人員的注意。從源頭到龍頭各個(gè)環(huán)節(jié)都必須符合涉水產(chǎn)品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,這是理順和糾正輸水管材的錯(cuò)誤認(rèn)知和使用的第一步。從2006版GB 5749《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施至今,輸配水管道行業(yè)內(nèi)希望通過選用所謂的“優(yōu)質(zhì)管材”來徹底解決“最后一公里”的管道污染問題,然而結(jié)果是成本很高,問題很多。不解決好輸水管道技術(shù)體系問題,將影響到新標(biāo)準(zhǔn)是否能有效實(shí)施和執(zhí)行,否則,2022版新標(biāo)準(zhǔn)的修編可能又編了個(gè)“寂寞”。
最后,將GB 5749《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》編制說明中第七部分放在下面,其中特別列出了與飲用水相關(guān)的國(guó)家法律法規(guī)條款。七、與實(shí)施強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)的政策措施 我國(guó)目前還沒有專門的飲用水安全法,但我國(guó)的基本法律《中華人民共和國(guó)刑法》、一般法律《中華人民共和國(guó)基本醫(yī)療衛(wèi)生與健康促進(jìn)法》和《中華人民共和國(guó)傳染病防治法》等法律條文中,都有與飲用水標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的法律規(guī)定。原衛(wèi)生部和建設(shè)部聯(lián)合頒布的《生活飲用水衛(wèi)生監(jiān)督管理辦法》圍繞著飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),對(duì)飲用水的衛(wèi)生管理、衛(wèi)生監(jiān)督和處罰等做出了具體規(guī)定。《中華人民共和國(guó)刑法》第三百三十條規(guī)定:“違反傳染病防治法的規(guī)定,有下列情形之一,引起甲類傳染病傳播或者有傳播嚴(yán)重危險(xiǎn)的,處三年以下有期徒刑或者拘役;后果特別嚴(yán)重的,處三年以上七年以下有期徒刑:1.供水單位供應(yīng)的飲用水不符合國(guó)家規(guī)定的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的……”。 《中華人民共和國(guó)基本醫(yī)療衛(wèi)生與健康促進(jìn)法》第七十三條規(guī)定:“國(guó)家建立科學(xué)、嚴(yán)格的食品、飲用水安全監(jiān)督管理制度,提高安全水平?!?/span> 《中華人民共和國(guó)傳染病防治法》第二十九條規(guī)定:“用于傳染病防治的消毒產(chǎn)品、飲用水供水單位供應(yīng)的飲用水和涉及飲用水衛(wèi)生安全的產(chǎn)品,應(yīng)當(dāng)符合國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和衛(wèi)生規(guī)范……”。 《中華人民共和國(guó)傳染病防治法》第七十三條規(guī)定:“違反本法規(guī)定,有下列情形之一,導(dǎo)致或者可能導(dǎo)致傳染病傳播、流行的,由縣級(jí)以上人民政府衛(wèi)生行政部門責(zé)令限期改正,沒收違法所得,可以并處五萬元以下的罰款;已取得許可證的,原發(fā)證部門可以依法暫扣或者吊銷許可證;構(gòu)成犯罪的,依法追究刑事責(zé)任:(一)飲用水供水單位供應(yīng)的飲用水不符合國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和衛(wèi)生規(guī)范的;(二)涉及飲用水衛(wèi)生安全的產(chǎn)品不符合國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和衛(wèi)生規(guī)范的……”。
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