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新《生活饮用水卫生标准》GB5749- 项目解读 总硬度

 1 概述

1.1 特征
水的硬度系指水沉淀肥皂的程度。使肥皂沉淀的原因主要是由于水中存在的钙、镁离子,此外钡、铁、锰,锶、锌等金属离子也有同样的作用。硬水需要大量肥皂才会产生泡沫。现在习惯上把总硬度定义为钙、镁浓度的总和,我国以每升水中碳酸钙的毫克数表示。硬度是由一系列溶解性多价态的金属离子形成的。硬度低于60mgCaCO3/L的水通常被认为是软水。硬度还可以根据阴离子划分成为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。
1.2 来源
水中硬度的主要天然来源是沉积岩、地下渗流及土壤冲刷中的溶解性多价态金属离子。两种主要离子是钙离子和镁离子,存在于许多水成岩中.最常见的是石灰石和白垩。它们还广泛存在于工业产品中,也是食物的常见成分。
1.3 感官性状
镁盐有较强的苦味,最小的苦味味阈值浓度为15Omg/L Mg2+.钙离子的味阈值范围是100~300mg/L,具体值取决于与其结合的阴离子。总的说Ca2+、Mg2+使水的味道发苦。水中硬度超过200mg/L时在管网中会引起一定程度的沉淀。硬度低于100mg/L的软水,会增加管道的腐蚀,导致水中含有重金属,如钙、铜、铅和锌。
2 分析方法
硬度检测多采用乙二胺四乙酸二钠容量法(GB5750~85)测定钙、镁离子的总量,并经过换算,以每L水中碳酸钙的mg数表示。
3环境水平和人体摄入途径
3.1 水
天然水源中含钙高达100mg/L,一般不超过200mg/L。水源中镁含量很少有超过1。0mg/L的,通常以钙硬度为主。
钙几乎可从所有岩石中溶出,在所有水中都可检出。与花岗岩或硅质土接触的水含钙低于10mg/L,来自石灰石地区的水含钙30~l0Omg/L,与含石膏的油页岩接触的水每L可含钙数百mg。镁也是地壳中相当丰富的元素,系天然水中常见的成分。流经花岗岩或硅砂的水,含镁量小于5mg/L;流经白云石或富镁石灰石的水,每升含镁10~15mg,而接触含硫酸镁或氯化镁沉淀物的水,每L可含镁数百mg。
饮用水中硬度范围是10~500mgCaCO3/L。根据成年人每日饮水2L,估计每日摄入的镁量在软水中为2.3mg,在硬水中为52.1mg。
3.2食物
实际上所有的食物都含有钙和镁,食物摄入是其主要途径。典型食物每日提供1000mg钙和200~400mg镁。
3.3 总暴露量和饮用水相对贡献的估算
饮食中摄入的钙、镁占每日总摄入量的80%以上。其中大约30%的钙和35%的镁可被吸收。水中钙、镁总接触量典型贡献为5~20%。
4对人体的影响
WHO的文献中认为没有令人信服的证据说明水中硬度对人体有不良影响。
在考虑了气候、社会经济因素以及风险因素如高血压、抽烟、高血脂之后·又研究得出了饮用水硬度与心血管疾病之间关联性较弱的负相关关系。
自来水硬度和心脏病死亡率的关系,王立医院和水道研究中心做过调查-确认两者间有高度的关连性。平均起来,软水地区心脏病死亡率。比硬水地区高10%,也就是与硬度成反比例。
一研究的结果显示许多其他疾病与水中硬度存在负相关·包括无脑畸形和多种癌症。然而,这些结果的意义尚不清楚。
5 我国供水水中的水平及国内外标准的限值
5.1我国供水水质数据资料

全国各水司水质情况调查中发现。我国北方缺水城市多数依靠地下水源,总硬度较高,最高出厂水总硬度589mg/L。一般地表水源水硬度不超过450mg/L 
5.2 国内外标准的限值

生活饮用水卫生标准GB5749—85

450mg/L

卫生部生活饮用水卫生规范(2001)

450mg/L

建设部城市供水2000年水质目标规划

450mg/L

世界卫生组织《饮用水水质准则》(二版)

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欧盟饮用水水质指令(98/88/EC)

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实际上硬度可以由其它指标间接控制,例如总溶解固体、硫酸盐等。

6 限值
一般认为适中的硬度对于健康有益。尽管大量流行病学研究显示水中硬度与心血管疾病之间存在有统计意义的负相关性,但得到的数据不能充分证明这种因果关系。硬度没有健康基准指导值。
从工业生产角度,过高的硬度对部分工业品制造不利,对自来水用户,高硬度会使热水系统产生结垢问题,而且增加肥皂的消耗。但是极度的软化水又加剧对管道的腐蚀性。考虑到人们感官接受程度和生活洗涤需要,有必要维持一个合理的硬度限值。在任何条件下,自来水中的碳酸钙不能过饱和或者接近饱和。如果出现沉积物质,或者在加热的情况下出现沉积现象,都严重影响感官性状.引起用户的不快。基于感官角度确定饮用水中总硬度限值为450mg/L。

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