水、水环境和苏州供水事业的发展

                    •长山

一、水——21世纪人类面临的挑战

1．  地球上水的起源           

地球上的人类和万物赖以生存的三大条件是阳光、空气和水，把“活”字解剖开来，它的一半就是“水”，说明从古代开始，人们就认识到水的重要性，那么，你知道地球上的水是从哪里来的吗？

   最早的地球是没有水的，目前得到科学证实的有两种推论：一是“地生学”，二是“天生学”。

“地生学”是说当星云演化成地球时，存在于星云中的水分子就被封存在地球的原始物质中了，当地球分异成地核、地幔和地壳时（把地球比作鸡蛋，地壳比鸡蛋壳还要薄一些），水因为较轻而移向外层，并在高温高压下，分离出来，以水蒸汽的形式向地表逸出，形成了地球的原生水。

“天生学”说认为，地球上的水是天外来客陨石带来的，有证据说，陨石中的含水量可达10%，地球形成以后，落到地球上的陨石无以计数，例如1933年10月9日落到地上的陨石就有几千亿颗。1955年美国发射了一颗“波拉”卫星，卫星资料分析，每天都有几千个雪球落入地球，大小如“小屋”，质量有20-40吨，经过1-2万年，地球表面就可积水3厘米，那么经过几十亿年，地球上就有了今天这样大量的水。

2．  自然界原始生命起源于水中

原始大气中都是单元素的无机物，如氨、氮、氢、二氧化碳和甲烷这些元素，在宇宙射线、紫外线和闪电等高能作用下合成了有机化合物。这些有机物通过雨水冲刷汇入江河，再流入海洋，使海洋不仅汇集了大量无机盐类，也含有形形色色的有机化合物，如氨基酸、核甘酸 再经过聚合等化学进化，又形成了蛋白质、核酸等多分子体系，这些多分子体系是生命的萌芽，所以水是生命形成的必要条件。

生命体组成同样也离不开水，任何有生命的机体都是由水组成的，植物体平均含水量为70%，人体平均含水量为65%，就连骨头也有20%的水分，牙齿中也含有水分。

3．水与人类健康

如前所述，水是人体的基本组成成分，它是人体内进行新陈代谢所必须的介质，人从外界环境中不断摄取各种营养成分，通过水将养分输送到各部分，另一方面又通过水将废物排出体外，成人每天必须喝2.5-3升水,人没有水只能活三天,而没有食物则可以活一星期到10天。

4.自然界水的循环和自净作用

海洋中的水被蒸发进入大气中，土壤中的水分蒸发，变成了云和雨降落到大地上,形成了河流、湖泊和地下水，再被植物利用，一部分又回到海洋，一部分又被蒸发，水的这种大循环，实际起到了对水的净化作用，因为在循环过程中许多有毒有害物质，如重金属被泥沙过滤，有害气体析出被蒸发掉，还有河流\湖泊的稀释和沉淀作用。这种大循环使地球上的水每年进行更新，但是这种净化作用，对于两种污染是无能为力的,一种叫自然污染，如我国东北地区的一些地方，天然水中含氟量较多，灌溉农作物，吃了污染的农产品后影响人的健康，还有工业发达以后的人为污染，大量化工污水、电子工业污水、矿山废水以及农药、化肥等污水排入水中，这样就使水的自净能力受到严重影响。

5.简单介绍几种主要化学污染物

（1）       酸、碱及无机盐（氯化物等），

冶金、造纸，化工、工业废水是水体酸污染的主要来源，石化、制碱是碱污染的重要来源。

氰化物————电镀行业的氢氰酸是剧毒物质。

（2）       化肥冲刷到河流、湖泊中去后，主要有磷酸盐和硝酸盐，可以促进藻类生物疯长，造成我们所说的“富营养化”。     

大量消耗二氧化碳使其他植物由于吸收不到二氧化碳而死亡，腐烂植物的分解又需要大量的氧气，这是藻类产生的氧气所远远不够用的，就造成局部水域的缺氧，使一些缺氧的生物死亡，生态平衡受到破坏。   

（3）          （3）洗涤剂的大量排放，如三聚磷酸钠这样的磷元素就大量排放到湖中，使水源富营养化，例如云南昆明的滇池原来风景优美，但是最近几年大量生活污水未经处理就直接排放到湖中，导致富营养化，现在已变成了黑色的湖水，还散发出臭味。                        

（4）         重金属的污染，工矿企业排放的废水、废物

例如一节电池要污染1平方公里的水源，它当中有锌、镉、汞，不会降解，反而会在人体中富集。

世界著名的日本水俣病和骨痛病就是汞和镉对水质污染引起的严重公害事件。

水俣病    20世纪50年代初期，这是日本工业高速发展时期，当时日本以平均9.7%的经济增长速度发展，日本熊本县水俣镇富起来了，开始人们发现，海上鱼类漂浮在水面上，鸟儿在飞翔中掉进海里，贝类死亡，后来发现，养的猫会抽动，象喝醉酒一样，最后会跳到海里去。1956年发现了与猫症状相同的病人。医学专家对此进行了深入研究，3年后证明这种病是猫吃了含汞的鱼和贝类引起的。原来在水俣镇上有一家氮肥公司，生产氯乙烯为了降低成本，采用水银作为催化剂，汞从废水中排入海水，为此这个氮肥公司赔偿了8000千万美元，折合人民币6.7亿。

我国渔民受汞污染也很严重，秦皇岛渔民头发汞平均值为7.41U克/克，高出当地农民18倍，在生活饮用水国标中汞为0.001mg/L

骨痛病     1955-1972年也是日本高速发展时代，富士县神通川流域发生了一种奇特的“骨痛病”，30-70岁的居民，多为妇女，初期腰、背、膝关节疼痛，随后遍及全身，疼痛为刺痛，活动时加剧，休息时好一些，走路象鸭子摇摆，最后死于合并症，共有二百多人。后调查查明，主要是饮用了受镉污染的河水。上游有一家炼锌厂，含镉污水污染了河水，居民利用河水灌溉稻田，在大米中富集，长期饮用后，导致骨软化症。电池中也有镉，生活饮用水国标镉为0.01mg/L

（5）  最近几年世界上把水质的有机污染作为重要的污染，自来水中加的氯与水中的有机物会产生卤化物如三氯甲烷等，即氯仿，这种氯仿已被世界上公认为致癌、致畸和致突变物质，美国在自来水中把氯仿控制为20ug/L，而我国沿用的85年标准为60ug/L。

二．供水事业的发展和水环境的变化

1.       苏州市自来水事业的发展历史

解放前苏州没有自来水，解放后苏州第一届人代会作出一项重要议案，建立苏州市自来水建设委员会，在市政府的领导下，建立第一座自来水厂——胥门水厂,就在接官厅城墙边，水源取自胥江水，胥江水源来自太湖，1951年向市区供水水价每吨0.25元，每日仅供1000立方米（能力为7000立方米）后经宣传，加上水价由市府批准降为0.12元，日供水量开始增加。

当胥江水厂刚开始供水时，胥江水质较好，检测项目当时只有7-8项（例如色、嗅和味、浓度、耗氧量、氨氮，细菌总数、大肠杆菌等）

1958年大跃进，工业发展，胥江水质开始恶化。到了70年代运河水质开始严重恶化，水发黑发臭，终因源水中有机毒物含量过高，胥江水厂于1980年停产。

胥江水厂取水头部和排管施

到了1959年，苏州市开始筹建第二座自来水厂——北园水厂，水源取自阳澄湖，北园水厂刚开始投产时，日产能力10万立方米，阳澄湖水质较好，当时的湖水很清，鱼虾很多，还可以下湖捉螃蟹。后来建造了东升化工厂、吴县第一化肥厂等，水质开始恶化，1982年北园水厂取水口延伸到阳澄湖西湖湾里，但是只有当1983年污染工厂逐步搬出老城区后，才使北园水厂的水明显改善，当时已经常检测到氰、酚、苯氨等有毒化合物了。

1984年，苏州市人民政府又投资兴建了第三座自来水厂——横山水厂，取水口在东太湖香山，源水取自东太湖水，设计能力为15万立方米，

横山水厂取水头部                         横山水厂快滤池

到了1990年，苏州市利用政府贷款兴建的第四座自来水厂——白洋湾水厂投产，该水厂日产30万立方米，水源取自东太湖金墅泵站，水质较好，距市中心有30公里。     

到了上世纪末，苏州市又建成了三座新水厂：吴县水厂、新区水厂和园区水厂，供水能力已大大超过目前的需求，源水水质也大大改善，横山水厂取水口延伸到太湖渔阳山，可以基本不受胥江水倒流的影响，水质化验项目也从最早的7-8项到现在的35项，2002年国家又颁布了“2002年城乡供水规划”将自来水水质检验项目扩大到85项。（参照了欧盟标准）

 2.     自来水是如何生产出来的，纯净水又如何生产出来的，讲到供水事业的发展，下面简单介绍一下自来水的生产过程:

自来水公司化验室主要是对源水和出厂水进行24小时的化验监控。例如：1979年9月13日，安利化工厂28吨剧毒氰化钾误排入河中污染了环城河，自来水公司化验室24小时取样化验，并由公安系统沿途撒硫代硫酸钠，虽然金鸡湖、独墅湖有大量家畜、家禽死亡，但没有一个人死亡。1983年5月22日吴县农药厂多菌灵废液对横水水源水质影响较大，水厂化验室监控后及时向市政府汇报，没有造成大的影响。

那么纯净水又是怎么生产出来的呢？纯净水是以自来水为源水，再经过预处理：石英沙过滤、离子交换去除硬度，活性炭吸附，然后再经过反渗透RO膜。这种反渗透膜原本用于宇航太空舱上宇航员的生活水处理，可以把污水净化为饮用水，直接生饮,彻底去除了自来水中的有害物质。

3．从自来水发展的历史看苏州市水环境的变化

如前所述，苏州市四个水厂的建成历史和6次取水口的变迁，说明了水环境的巨大变化。最早时50年代，苏州市内河水，例如胥江水都很清，可以取水作为自来水的水源，60年代取水口迁到阳澄湖后又延伸到湾里，70年代横山水厂取水口在香山 ，后迁移到渔洋山，80年代-90年代白洋湾取水口在东太湖金墅口，90年代工业园区取水口向太湖湖中心延伸。按照生活饮用水国家标准GB-5749，（目前仍沿用85年标准），生活饮用水的源水必须达到2类水的标准，但是现在情况怎么样呢。

苏州因水而美，因水而秀，因水而灵，因水而富，苏州古城自古以来就是小桥流水，以东方威尼斯闻名世界。然而近年来随着工业化和城市化进程的加快，苏州水污染越来越严重，许多内河水都劣于5类水，水质污染程度达到重污染 ，临水而居的苏州人开始了沉重的思考，按照2002年9月17日《苏州日报》的一篇长篇报道，苏州环城河和市内河水超5类水的占34。6%，介于4、5类之间的占52。9%，综合评价属于劣5类水标准。面对这样严峻的水环境污染，苏州市政府批准了市区水资源整治工程实施意见，将掀开苏州治水新蓝图，其中包括将自来水公司并入水务局，将污水管理处并入水务局，实施西塘河引水工程等等。（2005年《苏州日报》9月17日B版报导）：

太湖水从望虞河————西塘河————十字洋河————钱万里桥处进入环城河，以每秒40万立方米流量的长江水、太湖水冲洗苏州内河水，立刻会使环城河河水达到景观标准。

三.保护水环境、健康饮水、节约用水

面对21世纪人类面临的水的挑战，我们该怎么办？

我国是一个严重缺水大国，中国人均水资源量相当于世界人均量的1/4，居世界第121位。每亩耕地平均水资源量也只有世界人均水资源量的1/2。我国是一个人口大国，同时也就成了水土资源小国，必须清醒的认识到这一点。同时随着经济的迅速发展，水资源不足又体现在水质型缺水这一方面。例如太湖流域本身是水资源相当丰富地区，历来有水乡泽国之称，但是从下面这张1998年12月太湖水质分布示意图中可以看出：        

太湖只有在苏州片区为2类，其余均为3、4类水。而前面提到的1999年、2000年、2001年的统计指出，苏州片也为3类水，加上我国以单位国民生产总值污水排放量计，要比发达国家高的多，所以必须唤起全民保护水资源，节约用水的意识。

有许多事情是政府部门要做的，例如政策方面的。自来水的价格对引导市民节约用水有很大的导向作用，前面说到的50年代初期，第一家自来水厂向苏州市民供水时价格为0.24元/立方，7000立方米每日的生产能力只出到1000立方，后来价格降为0.12元，加上宣传，马上就供不应求。这一价格一直维持到80年代末，后来上升为0.25，到 0.40元，再到1。05元，一直上升到去年的1.40元，一下子涨了0.35，而这其中自来水公司只拿到0.05，其余为排污费，2005年一下子又从1.40上涨到 2.00，这0.60是水资源费，自来水公司只拿到0。01元。目前苏州市自来水居民用水的价格为2。40元。自来水价格的上涨，使人们提高了节水的意识，据北京，天津地区这些城市，自来水已实行级差价格，即每月基本的用水量收费低一些，例如每户15立方米为基本的用水量，而超出部分，将大大提高价格，据说天津在15.00元/立方。

新加坡实行的也是级差价格，1997年自来水公司派团去新加坡参观、考察。新加坡的水费收取系统保留了英联邦超额累进制办法。

新加坡水费大大高于电费，水费0.56元/立方米，电费只有 0.13元/度。

家庭中节约用水也很重要，水费涨了就促使大家千方百计去节约用水，例如浴缸里洗过衣服的水舀起来冲马桶，洗澡用淋浴，漂清衣服的水用来拖地等等，这样可以省1/3-1/4的用水。

另一个大家关心的问题就是：我们应该如何选择饮用水。

总的原则是世界卫生组织确定的一个原则“安全、卫生、健康”，首先要安全，指的是水要没有污染，自来水肯定是安全的，它经过化验、检验，符合国家标准，但这标准是十六、七年前的（1985年颁布），标准比较低。自来水必须烧开了喝，不能生饮。“卫生”是指水的微生物指标，细菌总数100个/L以下，大肠菌群3/L个以下。市场上的桶装纯净水和小瓶装矿泉水、泉水经过卫生防疫站检验的，规模大的厂比较可信，而一些小厂就不能保证了，还有“健康”指的是水中必须含有一些矿物质元素，如钾、钙、镁等矿物质和铜、锌、锶、硒等微量元素。（在《什么是健康的饮用水》一文中已有阐述）