佛山市禪城區(qū)生活飲用水總硬度分析

摘 要：目的：了解廣東省佛山市禪城區(qū)生活飲用水中總硬度的情況和變化規(guī)律，為改善佛山市禪城區(qū)居民生活飲用水水質(zhì)提供科學依據(jù)。方法：參考國家標準對2021—2024年佛山市禪城區(qū)的生活飲用水末梢水進行采樣檢測和分析。結(jié)果：2021—2024年共檢測204份水樣，合格率為100%。總硬度平均值為96.5 mg·L-1（67.1～142.7 mg·L-1）。按照我國總硬度等級劃分，其中極軟水8份（占比3.9%），軟水196份（占比96.1%），其他等級未檢測到。2024年水樣的總硬度均值最低（87.6 mg·L-1），不同年份的水樣總硬度差異有統(tǒng)計學意義（漸進F=13.2，P＜0.01）。豐水期的總硬度較低，枯水期的總硬度較高，不同水期的總硬度結(jié)果差異有統(tǒng)計學意義（t=-4.09，P＜0.01）。結(jié)論：佛山市禪城區(qū)近年來生活飲用水以軟水為主，相對良好，但總體硬度值偏低，提示居民在日常飲食中可適量增加鈣、鎂元素的攝入。

關(guān)健詞：生活飲用水；總硬度；水質(zhì)

Analysis of Total Hardness of Domestic Drinking Water in Chancheng District， Foshan City

Abstract： Objective： To investigate the total hardness of drinking water in Chancheng district， Foshan city， Guangdong province， and to provide scientific basis for improving the quality of drinking water. Method： The end water of drinking water in Chancheng district of Foshan city from 2021 to 2024 was sampled and analyzed according to the national standard. Result： A total of 204 water samples were tested from 2021 to 2024， and the qualified rate was 100%. The average total hardness was 96.5 mg·L-1 （from 67.1 mg·L-1 to 142.7 mg·L-1）. According to the total hardness grade of China， 8 parts of extremely soft water （3.9%）， 196 parts of soft water （96.1%）， and other grades were not detected. The mean value of total hardness of water samples in 2024 was the lowest （87.6 mg·L-1）， and"the difference of total hardness of water samples in different years was statistically significant （progressive F=13.2， P＜0.01）. The total hardness was lower in wet period and higher in dry period. The difference of total hardness was statistically significant in different water periods （t=-4.09， P＜0.01）. Conclusion： The drinking water in Chancheng district of Foshan city in recent years is mainly soft water， which is relatively good， but the overall hardness value is low， suggesting that residents can increase the intake and supplement of calcium and magnesium elements in their daily diet.

Keywords： domestic drinking water; total hardness; water quality

隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展和生活水平的提高，人們的健康意識不斷增強，居民對飲用水衛(wèi)生安全問題越來越重視。生活飲用水的水質(zhì)監(jiān)測是我國疾病和健康危險因素監(jiān)測的重要組成部分，而飲用水的總硬度則是評價飲用水口感與品質(zhì)的重要指標之一[1]。水的總硬度是指水中鈣、鎂離子的總濃度[2]。水的總硬度與人們的生產(chǎn)、生活及健康都密切相關(guān)，過高或過低都會給人們帶來諸多不良影響。當水的總硬度過高時，工業(yè)用水易積存水垢導致?lián)Q熱效率低下，印染時織物易脆化[3]，蒸煮時食材不易熟透，泡茶時口感易受到影響，使用肥皂、沐浴乳以及洗發(fā)精時泡沫生成減少，對毛發(fā)和皮膚也會造成損害。長期飲用過硬的水，可能造成金屬元素攝入過量，從而誘發(fā)心血管、神經(jīng)與泌尿生殖系統(tǒng)等相關(guān)疾病[4-5]。

同時，水的總硬度過低，會使人們因金屬元素攝入不足，導致骨質(zhì)疏松，甚至不利于預防心血管疾病、腫瘤疾病、消化道疾病和呼吸系統(tǒng)疾病[6]。國家標準《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB 5749）[7-8]中對生活飲用水總硬度的限值是450 mg·L-1。為了掌握佛山市禪城區(qū)近年來生活飲用水的總硬度水平及變化狀況，本文對2021—2024年佛山市禪城區(qū)生活飲用水末梢水的總硬度檢測結(jié)果進行分析，為提高水質(zhì)的相關(guān)研究提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

選取2021—2024年佛山市禪城區(qū)的生活飲用水末梢水。

1.2 方法

1.2.1 采樣方法

2021—2024年對佛山市禪城區(qū)的末梢水進行水質(zhì)檢測，每個季度各采樣1次。樣品的采集、保存、運輸和檢測分析均按照《生活飲用水標準檢驗方法》（GB/T 5750.4）[9-10]進行。

1.2.2 檢測項目

對生活飲用水末梢水的總硬度指標進行分析。

1.2.3 評價方法和分級標準

按照《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB 5749）[7-8]對檢測結(jié)果進行評價，總硬度（以CaCO3計）大于450 mg·L-1即判定為不合格。依據(jù)《水質(zhì)理化檢驗》[11]中對總硬度的等級劃分，可將其分為7個等級，如表1所示。

1.2.4 統(tǒng)計學分析

使用Excel對數(shù)據(jù)進行錄入、篩選和初步整理分析，采用SPSS 22.0軟件進行統(tǒng)計分析。結(jié)果采用均值±標準差進行表示，不同年份水廠之間總硬度比較采用校正F檢驗（韋爾奇檢驗），多重兩兩比較采用Games-Howell檢驗。不同水廠之間總硬度比較采用單因素方差分析，若存在差異，再使用LSD-t法進行兩兩比較。不同水期和不同水源之間總硬度比較采用獨立樣本t檢驗（雙側(cè)）。以上檢驗結(jié)果均以

P＜0.05表示有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 生活飲用水硬度分級情況

2021—2024年共檢測204份水樣，總硬度（以CaCO3計）平均值為96.5 mg·L-1（67.1～142.7 mg·L-1），合格率為100%。按照我國總硬度等級劃分，其中極軟水8份（占比3.9%），平均值為69.9 mg·L-1（67.1～74.1 mg·L-1）；軟水196份（占比96.1%），平均值為97.6 mg·L-1（75.1～142.7 mg·L-1），其他等級未檢測到，詳見表2。

2.2 生活飲用水總硬度檢測結(jié)果

2021—2024年佛山市禪城區(qū)生活飲用水總硬度在67.1～142.7 mg·L-1，結(jié)果見表3。對數(shù)據(jù)進行分析可知，不同年份之間總硬度差異有統(tǒng)計學意義（漸進F=13.2，P＜0.01）。不同年份兩兩差異性比較中，只有2022年與2023年無顯著差異（P=0.24），其他年份之間差異均具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。

2.3 不同水期生活飲用水總硬度檢測結(jié)果

根據(jù)佛山市月降水量分布特征，將第1季度和第4季度統(tǒng)計為枯水期，第2季度和第3季度統(tǒng)計為豐水期，2021—2024年佛山市禪城區(qū)豐水期和枯水期生活飲用水總硬度檢測結(jié)果如表4所示。不同水期生活飲用水總硬度均值分別為（92.9±11.5） mg·L-1和（100.1±13.5） mg·L-1，差異性檢測結(jié)果顯示兩個水期總硬度差異具有統(tǒng)計學意義（t=-4.09，P＜0.01），表明2021—2024年佛山市禪城區(qū)不同水期生活飲用水總硬度存在差異，枯水期高于豐水期。

2.4 不同水廠和不同水源水總硬度檢測結(jié)果

所有水樣分別來自禪城區(qū)3家市政水廠，對2022—2024年不同水廠間水樣的總硬度進行檢測，結(jié)果見表5。結(jié)果顯示，不同水廠間水樣的總硬度差異不顯著（F=0.646，P=0.525）。3家水廠水源類型皆為河流型，水源均取自北江，其中A水廠和C水廠均取自a河段，B水廠取自b河段[12]。不同水源間水樣的總硬度差異不具有統(tǒng)計學意義（t=-1.136，P=0.258），表明同一河流不同河段的水源之間水樣的總硬度無顯著性差異。

3 結(jié)論與討論

2021—2024年佛山市禪城區(qū)生活飲用水總硬度平均值為96.5 mg·L-1（67.1～142.7 mg·L-1），高于廣東省深圳市，但與廣州市差異不大[3-5]。深圳市的水源類型主要為湖庫型，廣州市與佛山市的水源類型主要為河流型[12]，因此不同水源類型飲用水的總硬度可能存在差異。本研究顯示，總硬度在不同年份、不同水期之間的差異有統(tǒng)計學意義，這可能與降水量有關(guān)；在不同水廠和同一河流不同河段水源之間的差異無統(tǒng)計學意義。佛山市氣候公報（2021年）中提示，2021年佛山全市平均降雨量為1 404.9 mm，低于常年全市平均降雨量（1 768.2 mm），而文中數(shù)據(jù)顯示2021年總硬度最高，因此降水量是影響水體總硬度的重要因素[13]。從水期來看，檢出的8份極軟水均出現(xiàn)在2024年的豐水期，查閱佛山天氣官網(wǎng)相關(guān)資料得知，佛山市每年的降雨主要集中在4—9月，占全年總降水量的80.0%，因此可能受河流流量加大及流速加快的影響，水源水與底部土壤中的無機物和有機物未充分接觸并結(jié)合，導致豐水期水體的總硬度均值較低。從不同水廠來看，3家水廠末梢水總硬度結(jié)果差異不大，可見各大市政水廠的處理工藝對于出廠水水質(zhì)的影響不明顯。從不同水源來看，共用同一水源的A水廠和C水廠末梢水總硬度與B水廠的末梢水總硬度結(jié)果無明顯區(qū)別，可見取自同一河流不同河段水源水的3家水廠的總硬度結(jié)果無區(qū)別。以上分析表明，水的總硬度主要與地質(zhì)、降水量、水源等因素有關(guān)，與以往的研究結(jié)果一致[3，5-6，14-16]。

《澳大利亞飲用水指南》顯示，總硬度在60～200 mg·L-1表明水樣水質(zhì)良好[17]，世界衛(wèi)生組織推薦的最佳飲用水硬度標準為170 mg·L-1[18]。本研究結(jié)果顯示，佛山市禪城區(qū)末梢水水質(zhì)總硬度以軟水為主（67.1～142.7 mg·L-1），相對良好，但是水樣總硬度總體偏低，建議該地區(qū)居民在日常飲食中可適量增加鈣、鎂元素的攝入。同時，該結(jié)果也提示相關(guān)部門應繼續(xù)加強對佛山市禪城區(qū)生活飲用水中總硬度的監(jiān)測，持續(xù)關(guān)注總硬度對人群近期或遠期的健康影響，加強科普宣教，引導居民養(yǎng)成科學的衛(wèi)生飲水習慣。

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