饮用水水质指标及处理技术科普：浊度
当你打开家中的水龙头，也许会问，家中的自来水水质如何？自来水是如何处理到卫生、安全和健康的？什么是“达标“？能不能直饮？
自来水即加压的饮用水。饮用水处理过程始于从水源取水，原水进入水厂之后，经过一系列水处理技术的处理实现水质提升，并加压后经过输配水管网输入至千家万户。为了保障我们的饮水安全，达到国家《生活饮用水卫生标准》是基础，水处理技术和工艺是关键。就此《给水排水》杂志社联合清华大学开展水质指标和处理技术科普专题，带大家详细了解！
什么是浊度？
反映饮用水水质的指标参数有很多，其中浑浊度（简称浊度）是最为重要的指标之一。浊度是水相对清澈度的量度。它是水的光学特性，是当光线照射通过水样时，水中颗粒物质散射的光量的测量值。这些颗粒物质的尺寸一般在微米及以下量级（作为对比，头发丝的直径约70微米），被称为胶体。当水中胶体物质浓度较高时，容易造成光线的散射，使水看起来浑浊、不透明。人们对浑浊度较高的水，在感官上就不容易接受，因此水的浊度一般被列为感官指标。浊度的单位为NTU。当水中含有1 mg/L（即质量比为百万分之一）的二氧化硅胶体时，对应1 NTU。
一般百姓对浊度只有模糊的概念，也没有专业的仪器来检测，但都知道自来水不应该浑浊不清以及没有肉眼可见的杂质。实际上，浊度简单易测，也是衡量水质良好程度的核心指标之一。它既是反映饮用水的物理性状的一项指标，用以表示水的清澈或浑浊程度，也是间接的微生物指标。浊度既能反映水中微生物的浓度水平，还直接影响消毒对病原微生物的灭活效果。
不洁净的水可能含有病毒、大肠杆菌、隐孢子虫和贾第鞭毛虫（俗称“两虫”，属原后生动物）等病原微生物。由于这些微生物的大小也在微米及以下量级，因此也是浊度的组成部分。一般认为，当水的浊度低于0.3 NTU时，其中的病原微生物浓度会非常低。此外，消毒是控制水中病原微生物不可或缺的技术手段。当水的浊度值低于1 NTU时，由于受水中胶体物质的屏蔽作用很小，消毒时对病原微生物的灭活效果和保障率更高。因此，水的浊度不但是感官指标，也是间接的微生物指标。
隐孢子虫(Cryptosporidium)和贾第鞭毛虫(Giardia) (以下简称两虫)是两种严重危害水质安全的致病性单细胞原生动物，其卵囊或孢囊具有个体微小、致病剂量低、抵抗环境选择性压力强、易造成“两虫”病爆发流行等特点，呈全球性分布。“两虫”属于病原微生物的休眠体，能够抵御外界不良环境，并且能够耐受常规水处理中的氯消毒，因此在水环境中具有较长的存活时间和潜伏期。
贾第鞭毛虫主要寄生于人体小肠，引起以腹泻为主要症状的贾第虫病。隐孢子虫主要寄生在人及其他宿主胃肠道上皮细胞的刷状缘，是一种重要的能引起人和动物腹泻的机会性致病原虫。人体感染“两虫”后可能出现恶心、厌食、全身不适、腹胀、腹泻、突发性恶臭水样便、低热甚至死亡等临床症状，绝大多数抗生素对其治疗无效，主要依赖于人体自身的抵抗力。
水源性感染是“两虫”病最大的感染源，因而对水中两虫指标进行监测显得尤为重要。2005年我国住建部将"两虫"纳入行标《城市供水水质标准》(CJ/T 206-2005)，2006年我国卫生部将“两虫”指标纳入国家饮用水检测指标（GB/T 5749-2006）。
图 电子显微镜扫描图像显示贾第虫包囊（底部左侧）和滋养体（底部右侧）（图源：美国 CDC/Stan Erlandsen 博士）
图 隐孢子虫生活史（图源：美国 CDC/Alexander J da Silva 和 Melanie Moser）
图 改良尼氏抗酸染色发现隐孢子虫卵囊（图源：CDC/俄勒冈州公共卫生实验室）
正是出于以上对浊度的科学认识，我国《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2022）和世界卫生组织最新版《饮用水水质准则》（第四版）将龙头水的浊度最高限值定为1 NTU。同时各大供水企业将出厂水的浊度内控指标值定在0.3 NTU甚至更低，有效保障了供水水质安全，消除饮水微生物风险。
人肉眼一般能识别的最小浊度值约为4 NTU。换句话说，只要水的浊度值低于4 NTU，都是“清澈”的。因此，对饮用水的浊度值不能通过肉眼进行判断。水的浊度可通过浊度仪很简单地进行测定。浊度仪分为台式浊度仪和在线浊度仪两大类。浊度仪可检测很低的浊度，通常可达0.05 NTU以下；浊度仪的检测灵敏度也很高，对0.01 NTU的微小变化都能有响应。因此，供水企业及所属自来水厂都配备了浊度仪对水源水、出厂水及其生产过程的工段水、管网末梢水的浊度进行日常检测，确保供水浊度值达标。
控制出厂水的浊度是自来水厂的最基本和极必要技能。水厂一般通过沉淀和过滤的方式去除原水中的浊度物质。为了提高沉淀和过滤效率，通常需要投加一定量的明矾或类似化合物等被称为“混凝剂”的化学药剂，使水中的胶体等颗粒物质“脱稳”，也即更容易相互团聚长大而易于沉淀，以及更容易粘附在滤池中的滤料表面而利用过滤去除。设计和运行良好的自来水厂水处理工艺，无论原水水质如何，都可将出厂水的浊度控制在0.3 NTU以下甚至更低，龙头水浊度值达标有很好的工艺和技术保障。
