揭阳地区自来水总硬度初步调查与分析

摘要：指出了根据《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的规定，作为生活饮用水的感官性状应良好，在感官性状和一般化学指标中水总硬度（以CaCO3计，mg/L）与居民生活、工业生产极为密切，与人体的健康也紧密相关，参照《生活饮用水标准检验法 感官性状和物理指标》（GB/T5750.4-2006）就揭阳地区自来水总硬度进行了初步调查与分析，结果表明：该地区生活饮用水属于软水，并提出了相应的建议。

关键词：自来水；总硬度；分析；建议

中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：16749944（2013）02017502

1引言

水总硬度与工业生产、人类生活与健康存在紧密关系，如工业中热水器管道水垢积存，换热效率降低，浪费能源还存在极大安全隐患；印染中使织物变脆等。生活中烧开水壶底结垢，水口感差；好茶品不出好味，变得淡而苦涩；影响饭菜的味道和质量；餐具、洁具出现水渍、斑点，水池墙壁上出现水垢；水管、龙头、淋喷头发锈硬化；沐浴时，头发、皮肤常有干涩、发紧的感觉，伤害皮肤加速衰老；洗涤衣物时，浪费洗涤剂，且衣物不易洗净，洗后的衣物发脆发硬，并残存有洗涤剂的味道。而饮水硬度与健康的关系研究仍较少且不够深入，但已引起国内外学者的关注。据有关文献报道研究表明，美国、英国、瑞典、前苏联都先后发表了统计资料，认为饮用硬水地区的居民心血管发病低，动物实验和不同硬水、软水地区尸检材料也认为硬水对心血管有良好的作用；而芬兰的卡尔伯南博士以患心肌梗死的18946位男性为对象，对水质的硬度进行了分析，结果显示，居住在饮用水硬度高的男性心肌梗死的发病率低；但饮用水硬度过高可引起外科各种结石病的增多。另据有关文献报道饮用水的总硬度与心血管疾病的发生存在着负相关关系，但国内某些调查结论则相反。

为了掌握本地区水总硬度情况，本文就本地区水总硬度进行了初步调查与分析，以此结果为基础为本区居民生活、工业生产、科学研究等提供参考资料。

2材料与方法

2.1材料

水源采自揭阳榕城区生活饮用水、揭阳东山区生活饮用水、普宁城区生活饮用水。

2.2方法

水样的采集和保存参照《生活饮用水标准检验法 水样的采集与保存》（GB/T5750.2-2006）；水质检测参照《生活饮用水标准检验法 感官性状和物理指标》（GB/T5750.4-2006）。

2.2.1试剂

试剂采用乙二胺四乙酸二钠Na2C10H14N2O8·2H2O（c=0.01mol/L）、铬黑T（0.5%）、NH3-NH4Cl（pH=10）、三乙醇胺（1：3）、盐酸羟胺（10g/L）、盐酸（1+1）、95%乙醇、氨水，以上均为国家分析纯级别，锌粒（基准试剂）。

2.2.2原理

乙二胺四乙酸二钠（Na2H2Y）可与水中钙离子、镁离子生成可溶性的无色配合物，指示剂铬黑T也能与钙离子、镁离子配位，生成酒红色配合物。以铬黑T作指示剂，它是一种三元弱酸H3In，在pH=10的缓冲溶液中其主要形态HIn2-为蓝色。由于各配合物稳定性大小：KCaY>KMgY>KMgIn>YCaIn，因此加入指示剂后，它先与部分Mg2+配合生成MgIn-；滴加EDTA（H2Y2-）标准溶液时，EDTA首先与游离的Ca2+配位，其次与游离的Mg2+配位，最后夺取Mgln-中的Mg2+，使铬黑T游离出来，溶液由紫红色变为纯蓝色，指示终点到达。有关反应方程式如下：

Mg2++HIn2-=H++MgIn-（红色）

Ca2++H2Y2-=2H++CaY2- （无色）

Mg2+ +H2Y2-=2H++MgY2-（无色）

终点时：MgIn-+H2Y2-=MgY2-+H++HIn-（纯蓝色）

2.2.3步骤

吸取100.0mL自来水样于250mL锥形瓶中，摇动锥形瓶；1～2mL缓冲溶液，再加5滴铬黑T指示剂，溶液呈红色。用EDTA标准溶液滴定，由红色至纯蓝色即为终点。

3结果与讨论

3.1取样分析

对揭阳市标志性区域居民饮用水取样分析，共采集了4个点的水样进行研究分析，由于采样点具有较强的代表性，因此可以较准确反映揭阳市城区居民饮用水的硬度，经测定得到如表1所列实验分析结果。

表14个区域的生活饮用水检测结果

区域1213浓度/（mg/L）榕城区天福路（无二次供水系统）12130.43普宁城区12130.37东山区12130.29榕城区江南新城（有二次供水系统）12130.26

3.2结果分析

（1）根据我国《生活用水卫生标准》（GB 5749—2006）规定总硬度最高不超过450mg/L，无最低限量标准。从检测结果可看出所测区域自来水均符合国家卫生标准。

（2）揭阳市区饮水硬度属于软水。水总硬度均小于50mg/L，总硬度最高的是榕城区的自来水（无二次供水系统）0.43mg/L，最低的是榕城区自来水（有二次供水系统）0.26mg/L。

（3）水总硬度非最优饮用水。世界卫生组织推荐的最佳饮用水硬度标准是170mg/L，我国的广西巴马饮用水的总硬度大约在156～180mg/L，是较适宜的水硬度范围，那里许多耳聪目明的长寿者可能与适宜硬度的饮用水有关，而揭阳市自来水各区域水总硬度均严重偏低，平均值也仅为0.3375mg/L，非最优饮用水。

2013年2月绿色科技第2期

谢晓龙，等：揭阳地区自来水总硬度初步调查与分析环境与安全

3.3影响因素

（1）与自来水厂处理技术有关，采用先进技术可以减少使水中含有的钙、镁离子。水源水经自来水厂处理前后的总硬度有明显差异，处理后比处理前水总硬度有明显下降。揭阳市城区居民饮用水均经过自来水厂处理后供水，因此水总硬度也会降低。

（2）与水源地有关，揭阳自来水厂水源主要来源于地表水，地表水的形成过程为：当水在大气中凝聚时，它溶解空气中的二氧化碳，生成了碳酸（弱酸），碳酸最终随雨落到地上，然后流过土壤上部到达岩石层，碳酸溶解了石灰（碳酸钙和碳酸镁），发生中和反应，并同时增大水的硬度。另据文献报道饮水硬度与硫酸盐、氯化物含量呈正相关关系。

（3）自来水出厂后水总硬度高低与管网供水长度、所选材料等有关。据有关文献表明，管网越长则总硬度越高；与所选材料需进一步调查。

4建议与措施

（1）根据我国《生活用水卫生标准》中规定，水的总硬度虽≤450mg/L，但并非优质水硬度范围。因此揭阳市城区居民饮用水总硬度偏低，居民可考虑无需再加装软水器等设备。

（2）自来水的总硬度偏低，建议揭阳市的居民应重视钙镁元素的摄取量。平时多晒太阳，多食用一些富含钙的食品例如奶制品等；同时需补充含镁高的食物例如花生等；钙镁元素含量均较丰富的食物有豆类、海产等。小孩和老年人等特殊人群应特别增加摄取量。

（3）一般来说，饮用水的硬度过高或过低均不利于健康。据有关资料报导饮用水硬度动态变化规律，呈逐年上升趋势。揭阳市还未有对饮用水硬度资料汇总过，故应加强监测和资料汇总，及时掌握饮水硬度变化趋势。参考文献：

[1]陈苗苗.杭州市春季自来水总硬度测定及对健康影响的分析[J].国外医学医学地理分册，2010，31（4）：224～225.

[2]叶仁德.嵊泗列岛生活饮用水硬度概况分析[J].中国供水卫生，2002，10（2）：8.

[3]赵明.定西市城区居民饮用水硬度分析[J].甘肃高师学报，2010，15（5）：25.

[4]王丽莉.本地区胆石症之因的调查探讨[J].航空航天医药，1993，4（3）：184～186.

[5]宋森根，施达.饮用水总硬度与心血管疾病相关性研究[J].环境与健康杂志，1997，14（5）：236.

[6]郭亚东，毕晓燕.乌鲁木齐市生活饮用水总硬度分析[J].环境与健康杂志，2000（18）.

[7]潘瑞华，李有坚.肇庆市区域生活饮用水总硬度的调查[J].国际医药卫生导报，1996（4）.

[8]藤田绒一郎.水决定健康[M].北京：东方出版社，2009.