一滴落入5000吨水(相当于2个标准游泳池)中就能被嗅出--这种嗅阈值极低的硫醚类物质超灵敏物质 从何而来?为何难除?是否安全? 我们特邀长期研究该领域的浙江大学张可佳教授(其团队成果《给水管网中硫醚类腥臭物质的研究进展》发表于《给水排水》2020年第12期),结合此次事件,为您一一解答。
张可佳
浙江大学建筑工程学院 教授、博士生导师
Q1
这次余杭自来水异味事件的“元凶”有什么特别之处?
A1: 水质检测确认,主要致嗅物质是二甲基三硫醚(DMTS)等硫醚类化合物。它们的最大特点是 嗅阈值极低 ——仅需10纳克/升(ng/L)。这是什么概念?相当于在5000m3 (约5000吨)清水中混入一滴(约0.05毫升)就能被人鼻子察觉。此外, 它们挥发性强 (常温下就能闻到,加热后味道更浓烈),且 来源广泛复杂 ,其前体物(如含硫氨基酸)在自然界普遍存在,水源中的藻类便是主要来源之一。
Q2
这类物质为什么难以去除?
A2: 当前水厂 常用粉末活性炭(PAC)应急吸附去除嗅味 ,但硫醚的去除有其特殊难点:
吸附效率受限: 硫醚需要PAC上的特定官能团(如-OH)形成氢键才能被有效吸附,而商用PAC这类官能团数量有限,效果不如去除其他嗅味物质理想。
“竞争对手”干扰: 夏季高温时,水源中藻类有机物增多,它们浓度远高于硫醚(微克/升至毫克/升 vs 纳克/升),会抢先“占领”PAC的吸附位点,削弱对硫醚的吸附能力。
Q3
为什么自来水异味问题容易在夏季爆发?
A3: 硫醚类物质 最主要产生于 水源 (尤其夏季藻类容易爆发,在缺氧/厌氧条件下生成)。在水处理过程中,通过适当的氧化处理(如次氯酸钠、臭氧、高锰酸钾)通常能较好去除它们。
在 供水管网 中,如果局部区域同时满足两个条件:消毒剂余量不足(低于国标要求)且水流长时间停滞(导致缺氧),滋生的微生物也可能产生硫醚。
Q4
水厂能从工艺源头(如投加氧化剂)减少硫醚前体物或直接去除硫醚吗?如何避免副作用?
A4: 次氯酸钠、臭氧、高锰酸钾等氧化剂 确实对去除硫醚有效。 当进水硫醚浓度不高时,经过水厂工艺处理后出厂水就检测不到。但 存在一个关键矛盾:水中常规有机污染物浓度(微克/升至毫克/升)远高于硫醚(纳克/升)。氧化剂会优先与高浓度污染物反应,导致对低浓度硫醚的氧化效率相对较低。
因此, 不能为了追求去除硫醚而盲目加大氧化剂投加量。 过度投加不仅对低浓度硫醚去除率提升有限,反而容易引发副作用,如消毒副产物(三卤甲烷、卤乙酸等)增加、溴酸盐超标,甚至可能导致水体颜色变红等问题。 需要在去除效果和副产物控制间找到平衡。
Q5
长远来看,如何在供水管网中避免硫醚产生?
A5: 根据我们的研究(详见《给水管网中硫醚类腥臭物质的研究进展》,《给水排水》2020年第12期, 点击阅读 ),影响管网中硫醚产生的因素包括微 生物因素和非生物因素(光照、氧气、流速、管材、营养物质等) 。非生物因素的改变常会通过影响微生物活动,最终导致硫醚浓度的变化。因此,防控需要系统性思维。
Q6
针对硫醚这种突发性异味,需要在管网末端加装在线嗅味监测仪吗?技术难点在哪?
A6: 在水源地、水厂进水端、管网关键节点等增设在线嗅味监测仪器是 有需求 的。然而,目前国内外市面上的相关产品存在技术瓶颈:
检测精度与实用性:现有设备对痕量嗅味物质(ng/L级别)精度不够,往往需要复杂的前端浓缩富集步骤,难以实现现场快速、便捷应用。
成本与效率:虽然已有集自动采集、前处理和检测于一体的仪器,但普遍价格昂贵,单次检测时间较长,无法满足多点布置和实时监测的需求。
据了解, 专门用于水中嗅味检测的传感器正在研发中 ,有望解决这些核心技术难点,期待能早日投入应用。
Q7
构建从应急到长效的全链条防控方案,技术层面有哪些关键点?
A7: 核心包括三方面:
强化痕量嗅味物质监测能力: 常规水质指标无法快速准确反映这类污染。亟需研发成本低、稳定性好、运维方便的在线嗅味监测设备和方法。
实施全过程一体化防控: 整合水源调控(如切换或调配)、水厂工艺优化(预氧化、活性炭吸附等应急手段)、管网科学运维(稳压、稳流、定期清洗)。
加强科普宣传与公众沟通: 在新媒体时代,舆论压力大。通过平时科普,建立公众对供水知识的正确理解,减少误解和恐慌,非常重要。
Q8
公众最关心的问题,水有硫醚异味,是不是就有毒?饮用安全吗?
A8: 这是一个需要澄清的关键点。 硫醚类物质(包括此次检出的DMTS)其实是重要的食品风味物质, 广泛存在于肉类、乳制品和发酵食品中。
我国《食品添加剂使用标准》(GB 2760-2024) 已明确允许将二甲基硫醚(DMS)、二甲基二硫醚(DMDS)和二甲基三硫醚(DMTS)作为食品用合成香料使用。
美国食品香料与萃取物制造者协会(FEMA)也将它们纳入“一般认为安全”(GRAS)名单。
此次自来水中检出的硫醚浓度,即使引起了明显的感官不适(因其嗅阈值极低),其实也远低于食品中的安全限量(相差万倍以上)。 因此,异味主要带来感官上的不悦,并不等同于水质有毒。当然,供水部门必须高度重视此类问题。
Q9
家中自来水有异味,煮沸或使用活性炭滤芯有用吗?
A9:煮沸 确实 可以挥发掉一部分硫醚,减轻水中的味道。 但需要注意,煮沸过程中硫醚类物质进入水蒸气,会让人闻到更浓烈的气味。
普通家用活性炭滤芯/膜处理 对降低自来水的异味能起到一定的作用;但针对硫醚类嗅味物质, 去除效果通常不佳。
余杭自来水异味事件,凸显了超低嗅阈值物质对供水感官水质的独特挑战。从精准溯源到科学应急,再到长效防控与透明沟通,供水行业在应对此类“嗅觉危机”时,仍需依靠科技进步与系统化管理双轮驱动。张可佳老师团队的研究,为深入理解硫醚类物质的行为规律和防控策略提供了重要的科学依据。
来源:公众号给水排水,如有侵权请联系删除
0人已收藏
1人已打赏
免费2人已点赞
分享
给排水资料库
返回版块22.44 万条内容 · 561 人订阅
阅读下一篇
斜管沉淀池知识点汇总,常见问题及解决措施!斜管沉淀池的原理及特点: 根据浅池原理,在沉淀池有效容积一定的条件下。沉淀池面积越大,沉淀池的沉淀效率就越高,与沉淀时间没有关系;沉淀池越浅,沉淀时间就越短。斜管填料式沉淀池的沉淀区是由一系列平行的斜板或斜管把水流分隔成薄层,体现了浅池原理。 斜板斜管沉淀池的特点是: (1)利用了层流原理,水流在板间或管内流动,水力半径很小,所以雷诺数较低,一般情况下,雷诺数Re在200左右,水流呈现层流状态,对沉淀极为有利,斜管内水流的弗劳德数约在1*10^-3~1*10^-4之间,水流呈稳定状态。
回帖成功
经验值 +10
全部回复(0 )
只看楼主 我来说两句抢沙发