陈白杨
最新饮用水国标消毒副产物检测方法的三个问题
2023-10-6 15:58
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最新饮用水国标检测方法GB5750.10中的三个问题

 作者:陈白杨,李晓


最新生活饮用水卫生标准(GB-5749-2022)已于2023年4月1日正式生效。为配合各项水质指标的执行,相关部门还制定了一系列标准检验方法,即GB5750-2023,该标准目前也已于2023年10月1日正式实施。

 

本人一直从事水中消毒副产物的控制与检测方法研究,所以特地比较了一下新旧标准检验方法(即GB5750.10-2006和2023)的区别。一方面,我对此次标准制定者做出的大量改进和完善工作表示敬佩,但另一方面,我也发现了几个小问题。在此用博客的方式分享一下,旨在对瑕不掩瑜工作进行一点补充和建议。

 

1.  GB5749中已规定的一碘乙酸却无5750.10配套检测方法;

 

针对消毒副产物(DBP)种类,本次饮用水卫生标准(即5749)将三个常规/扩展指标(即甲醛、乙醛和三氯乙醛)挪到了参考指标续列,这在一定程度上降低了对DBP类污染物的关注。这种变化或是基于甲醛乙醛一般是臭氧消毒的产物的考虑,而我国基本上不采用该氧化剂(和欧洲不一样),所以降低其规格是合理的。同时,三氯乙醛被最新世界卫生组织(WHO)认定危害性不大,限值已放宽到100ug/L(之前是10ug/L),所以我国对其重视度降低和标准限值放宽也是情有可原。

 

 

但新国标增加了两个新的DBPs(即亚硝基二甲胺NDMA和一碘乙酸MIAA)到参考指标,可被认为是加大了对DBP类污染物范围的重视。其中,NDMA致癌性一直很受关注,其理论危害值可低至0.7 ng/L,但考虑到技术和检测可行性,本次标准设置在100ng/L。虽然该值仍高于美国加州的标准(10ng/L),但属于全球范围内首次国家级的关注,也算是一种巨大进步。

 

虽然MIAA的危害也常被提及和关切,但它被收入了国家标准还是让我颇感意外。可以肯定的说,MIAA的这个限值是在全球范围内的首次。但有点奇怪的是,它的安全限值居然高达20μg/L。虽然该值比同类已进入扩展指标的二氯乙酸(DCAA,50μg/L)和三氯乙酸(TCAA,100ug/L)都低,但水中前体物碘离子浓度极低,一般仅1-2μg/L(即便是海水也才60μg/L),所以几乎不可能生成如此高浓度的MIAA。而如果其水样检测结果即便不做任何水处理改进都能达到标准,则设置MIAA限值就缺乏监管意义了。

 

而更奇怪的是,虽然5749已对MIAA浓度进行了限定,但配套的国标5750却未提供任何标准检测方法。也就是说,各级水司完全可以借此不对其进行任何检测,而让该指标变成摆设。该现象的发生具体原因不详,但我猜可能是由于健康标准的制定者和方法标准的制定者之间的沟通不畅所致。我想该物质标准方法迟早是要制定的,但具体如何制定,我想应该是需要各级部门和同仁们共同关注的。

 

2.  所有检测方法目前都缺乏干扰因素和使用条件的提醒;

 

通常来说,标准方法确需考虑检测限(即最低可测浓度)、精密度(即相对标准偏差)、准确度(即加标回收率)、方法原理、设备耗材、操作步骤、数据处理等一系列因素。因为不同地区水质的差异较大且水中干扰物对检测方法可能造成潜在影响(如假阴性和假阳性),让某些标准检测方法并不适用于所有水质,所以也非常有必要在标准中对该方法的适用性和干扰因素加以提醒或警示。比如美国的卤乙酸检测方法(即EPA552.3下图节选),其在测量时专门有两段指出硫酸钠和萃取剂甲基叔戊基醚(TAME)中常存在卤乙酸干扰物,一氯一溴乙酸(BCAA)极可能与水中杂质重峰,且邻苯二甲酸酯的存在也会造成明显干扰。但遗憾的是,本次国标完全没有提及各个方法可能面临的潜在干扰物或干扰条件。

 


 美国水质国标552.3标准节选

基于我个人对在DBPs的研究方面的经验,我认为未来的饮用水水质检测标准还可以考虑以下5个方面干扰因素:1)加酸的影响(其常用在气相色谱法的酸化萃取步骤中),比如卤代乙酰胺可能在酸性条件下变为卤代乙酸造成卤乙酸的数据偏高;2.加热或高温的影响(其为高温气化、衍生化或常见气相色谱设置),其可能造成不稳定物质的分解从而出现假阴性结果;3.加碱的影响(其常用于离子色谱检测卤乙酸),可能造成某些含卤物质分解生成卤乙酸或卤甲烷从而出现假阳性结果;4.高盐水的影响(如海水或滨海城市水),其可造成液相色谱后质谱检测器设备的损坏;5.高碱度的影响(如地下水,此碱度指的是碳酸氢根离子而不是酸碱性pH值),其碳酸根浓度较大可能干扰离子色谱测试卤乙酸时的出峰。

 

当然要承认,不是所有操作人都需要考虑所有因素或所有干扰物。上述内容的提出肯定不是为了混淆操作者思路或者给执行人找借口,而是为了更好的服务执行人,从而让其更方便合理的选用最适合的标准方法。从该部分内容的缺失,我感觉我们的政策制定部门在服务意识方面还是有待加强的。

 

3.  部分通用方法的适用面太小,迫使标准执行者只能转向高端设备;

 

虽然我欢呼本次标准“大幅增加了高通量的分析方法;大幅扩展了质谱技术的应用范畴;重点加强了自动化程度高检测方法;进一步强化了以人为本的制标理念;充分体现了方法标准的配套性和前瞻性”(https://www.instrument.com.cn/news/20230407/659437.shtml),但也有点担心,我们以发展中国家的能力,是否有必要采用连发达国家都未全面装备的高大上设备?即以上进步是否过于超前了?

 

比如四种三卤甲烷的检测,目前只有吹扫捕集-气相色谱-质谱法和顶空气化-气相色谱-电子捕获器两种方法被国标接受,而更传统也更经济的液液萃取-气相色谱-电子捕获器方法却只能用于测量其中一个物质(三氯甲烷)。前两者虽然自动化程度较高,但却依赖于昂贵的大型设备;后者虽然较依赖于人工操作,但却是包括美国在内的很多发达国家所通用的标准方法(如EPA551.1)。即便是现方法5750.10标准中(见下图3),也展示了该方法是可以同时测量4种三卤甲烷,而不是只能测其中一种。因此,这种人为缩小其适用范围的做法显得非常不合理:虽然看似接受了该通用方法,但其实是变相迫使标准执行者弃用此方法,转而增购适用于另两种方法的昂贵设备。

 

 

我个人认为:在制定标准方法时,应该兼顾各个地区的水质差异和经济承受能力,最好制定高中低三档方法,让每个地方都用得起也用的频。只有这样,才能更好地保护水质。在开发和选择方法时,虽然自动化和简易化是科研和人类文明进步始终追求的目标,但不能以牺牲检测的准确性和方法的经济性为代价。而从目前制定标准方法所推崇或暗示的趋势看,似乎是有点过于追求高大上了。而该类问题不光存在于三卤甲烷的检测中,也存在于卤代酚类、卤代乙酸等其它类物质。可以想象,国标中很多非DBPs类污染物的新标准方法也会有此倾向。而究其根源,或可能是没有仪器供应商愿意支持该类通用方法的推广,因为其无法籍此盈利。而盈利与否,应是标准制定者的的次要考虑因素,难道不是吗

 

以上为个人的一点思考浅见,欢迎批评指正,更欢迎大家补充和完善这个话题!如对此感兴趣可随时联系我 (微信号:13480727605)。


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