水看世界 | 复盘美国历史上的饮用水水源污染事件（2）

导语

以水看科技进步，以水观世界发展。“水看世界”带您在云端游历世界水务，博览众长，以为攻玉。（素材来自上海《净水技术》杂志社情报咨询服务板块成果）

本期摘要

在北美供水的历史上，弗林特市的铅污染事件和沃克顿市的大肠杆菌污染时间可谓臭名昭著，都带来了大量的社区疾病甚至死亡的重大负面事件。此外，如俄亥俄州伊利湖的藻华爆发也是另一件具有代表性的，关于上游流域污染对供水系统带来无线困扰的案例。本篇文章从第一视角复盘美国历史上的饮用水水源污染事件，提出了很多发人深省的问号，也在用沉重的过往案例不断警示后人，对于水源保护的重要性，以及对供水系统决策者和执行者专业能力的重视。

谁的责任？

供水企业的运营者所面临的水处理挑战通常始于水源的复杂性和可用性。一些供水企业的运营人员努力寻找足够的水源来满足社区的需求。一些运营者努力利用丰富的水源，大自然认为这些水源适合用作必须去除的不良矿物质的储存库。还有一些水源，曾经被社区接受为供水水源，但因人类活动而受到严重污染，供水企业认为有必要寻找替代水源，这一步就需要运营商更仔细地规划和投入。

除非供水企业有某种方法来检查和评估正在处理和生产的水的质量，否则无法有效控制水处理的过程。实验室质量控制测试提供了监控水处理过程和确保安全饮用水的必要信息。通过将实验室结果与水处理操作联系起来，供水企业可以首先选择最有效的操作程序，然后确定处理过程的效率并在潜在问题影响最终水质之前发现它们。出于这些原因，每个水厂运营商都必须清楚地了解实验室程序。

本系列一共包含三篇，本篇为第二篇，回顾美国俄亥俄州伊利湖的藻华爆发困局。

【第一篇传送门】

俄亥俄州就是一个很好的例子。莫米河流域从该州西北部流入，然后流入伊利湖西部，每年春天都会从农场径流中引入大量肥料和相关污染物。商业农业通常在三月施肥。如果地面仍然结冰，而且雨水很可能就会来，那么很多物质就会被冲进流域里。这些径流带来了磷酸盐、氮和其他营养物质，为有害藻华提供了完美的滋生地（图 2）。

这些藻华会产生微囊藻毒素、石房蛤毒素和其他化合物等毒素，如果食用，可能会损害人类的肝脏或胃肠道系统。2014 年 8 月，当弗林特正在与低氯残留物和军团菌作斗争时，俄亥俄州托莱多市水务部门的进水口不幸遭受了一次这样的藻华，而水厂没有足够的能力来处理它。

图人类活动所产生的营养盐污染物使有害藻华问题变得更糟糕，导致藻华爆发越发频繁。

大多数伊利湖水厂在设计时并未考虑到这种日益普遍的现象，直到最近才听说要添加 40 mg/L浓度的活性炭。托莱多市不得不警告其客户，在情况好转之前，请停止使用水几天。当这些大型藻类死亡后，它们会沉到湖的下部，造成“死区”，即底层（分层湖的下层）的缺氧层，该层太冷，以至于停留在底部，无法与较温暖的富氧上层很好地混合。缺氧会杀死鱼类，也会在化学上减少铁和锰。

这个区域倾向于沿着湖底以不可预测的方向迁移。如果它与进水口刚巧接触，不幸的水厂操作员会注意到温度和 pH 值突然下降；硫磺味强烈到令人反胃；更糟的是，大多数水厂无法满足氯的需求。能够满足需求的水厂可能会排出黄色的水，因为铁和锰在通过输配系统时会慢慢氧化。

无法满足氯需求的水厂将遭受可预测的不幸结果。“死区”可能就在一个城市的进水口上方徘徊，而其相邻城市的进水口却被暂时忽略。俄亥俄湖和伊利湖边界有 20 多个水处理厂的进水口，这些取水管伸入湖中的长度不同，在湖中的水深也不同。在八月或九月的某一天，其中的一两个可能会受到影响，而其他的则不会受到影响。

那么，这是谁的责任？水厂运营商是否有责任每年为遇上“死区”这样抽签一样的运气做准备？他们是否需要每年为20多个城市只有少数几个会不幸遇上“死区”的一定概率事件预算资金？他们是否应该购买和安装一个大型活性炭储存和进料系统，而该系统每年只使用一次，为期两三天？这对纳税人来说公平吗？经营者有责任教育上游流域的农民更负责任地施肥吗？当然，俄亥俄州的政客们还没有做到这一点，这让我想起了弗林特（点击查看上期：）。

为什么多年来一直使用来自底特律的休伦湖水无碍，而最近选择使用弗林特河水却是一个如此糟糕的决定？让我们仔细研究一下与铅溶解度有关的水源化学性质和兼容性。当弗林特河水经过水处理并进入输配管道时，系统的化学性质发生了变化。弗林特河水的氯化物与硫酸盐比率有很大不同，DIC 水平也有很大不同，而且弗林特水厂没有使用正磷酸盐来处理水。这种水处理的组合印证到了专业操作人员的预判：它溶解了化学结合的铅。

了解和保护水源非常重要，所有操作员都需要知道水源可能造成的危害。社区的公共卫生取决于他们。当操作员未能完成工作时，社区就会受到影响。弗林特居民就是如此遭受了一场本可以通过操作预防的灾难。

虽然水处理厂操作员大多数时候的表现都令人钦佩，但也有值得注意和遗憾的例外。为什么会这样？为什么我们不从错误中吸取教训？一个人的死亡还不够吗？如果有人更了解水源问题可能带来挑战，所有这些不幸和可预防的事故以及其他事故都可以避免。历史重演是有原因的。作为人类，我们天生就应该着眼于未来，而不是回顾过去。但从过去吸取教训将更好地让操作员做好准备，防止未来发生水源污染的灾难。

原文：LESSONS FROM THE PAST CAN HELP OPERATORS PROTECT PUBLIC HEALTH

出处：J Opflow

作者：NICK PIZZI

翻译：《净水技术》实习编辑张龙龙，《净水技术》执行主编阮辰旼

排版：《净水技术》编辑李滨妤

审核：《净水技术》社长/执行主编阮辰旼

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