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自来水

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自来水
上级分类液态水 编辑
主要規管文獻National Primary Drinking Water Regulations 编辑

自来水,是指水厂将取自湖泊河流水井水庫等水源的淡水,经过混凝沉淀过滤消毒等净水工序,最后由机泵透过输配水管道供给用户的水。[1]一些国家和地区规定,自来水必须符合国家生活饮用水卫生标准,而可直接生飲,否則要經過煮沸才可飲用。亦有些國家習慣只用自來水來洗滌,飲用的話會另購樽裝水

還有一種經海水淡化而成為飲用水,先進國家都有開發海水淡化廠,但因處理成本較高,大多只用於缺乏水源的地方。

作為室內配管工程的一環,自來水開始出現於19世紀末期,並在20世紀中葉盛行。

名稱

自来水是經過處理的生活用水。它是相對於人力或畜力搬運水而言的,和字面意思幾乎相反。

各地情況

中國大陆

早於唐代宋代,中國於個別城鎮設有自來水管道網絡,以管道引進河溪清水。

宋朝時以「竹筧」作為輸水管道, 可將戶外的泉水引入宅內,用於澆灌、洗漱與飲用。[2] [3][4]汴京、杭州、廣州等城市建造大型集中供水工程。1096年時,廣州知州王敏仲蘇東坡與羅浮山道士鄧守安的共同策劃下,開鑿石槽蓄水,以一萬多條竹子駁接,將泉水導入人工池後再引入廣州城各處,後來因戰亂將這個系統毀壞。

中国大陆境內現代化自來水廠最早始于上海市杨树浦水厂,该水厂始建于1875年,最早由立德洋行出资修建和维护,供水量少。之後該廠由英商花費白銀18000兩併購,成立英商上海自來水公司。水廠改建濾池過濾,蒸汽唧機出水,並建造有1座總容量682立方米的水塔。該水廠於1883年8月1日,正式開始供水,用水人口約17萬人。後又以電動離心水泵投入運行,实行普装水表计量收费。1937年,該水廠日供水能力達40萬立方米,水廠占地擴大至25.7萬平方米,成為遠東第一大水廠。二戰時被日本佔領,戰後由上海市政府從英商手中接收。

中国大陆现代化意义上最早的城市供水工程則是在大连。1879年由於为解决北洋水师旅顺港供水,由李鸿章主持,1879年开始在旅顺北郊水师营三八里村修建自来水源,工程耗时10年,修建水池1座,管线长度达6180米,可为2万多人提供自来水。在当地居民要求下,附近立有“龙引泉”石碑,石碑于原址保存至今。这一供水工程之后经过不断改扩建而一直使用,但因周边机井数量增加,其投入使用100年后终于枯竭。 1906年,日本开始对大连进行统治后,因建设城市供水工程之需,对大连乃至中国东北的水文状况进行了详细的调查记录,在大连建设了完善的城市供水系统,并在大连修建了大西山水库、龙王塘水库等至今仍在使用并起着重要作用的水库[5]

旅順自來水工程從開工到供水都晚於上海。除了上海之外,後來的自來水工程皆略晚於旅順。所以近代對旅順龍引泉的定位有這樣的表述:即旅順龍引泉是中國近代城市最早的現代給水工程之一。或者說,旅順龍引泉是政府投資興建的中國現代化最早的城市供水工程。

另外,當自來水在20世紀初引進到成都,也使當地許多送水維生的挑水夫失去工作。[6]

香港,自來水是由政府部門提供的公用事業,由水務署負責。並在食水加入,以減低市民患蛀牙的機會。

澳門,自來水由澳門自來水公司負責。

日本如此重視飲水安全,是因為曾經歷過水污染的慘痛教訓。1956年,正處於工業高速增長時期的日本,工業廢水未經處理直接排放,造成了震驚世界的水俁病事件。 其實能否直飲關鍵不是水廠而是管道,過去日本使用鉛制水管運輸自來水,容易出現鉛溶入水的問題,近年來日本的自來水管多更新換代成了銅管或不鏽鋼管,防止自來水出廠後受到二次污染。 因此日本自來水是可以直接飲用的。水源、凈水技術、儲存和運輸等各個環節的安全高標準保證了到達家庭的自來水「長期飲用也不會危害人體健康」。

臺灣

台灣新式自來水事業的發展,始於1896年日治時期,台語中稱自來水為「水道水(台羅:tsuí-tō-tsuí)」便是借自日語,1899年日人所興建淡水鎮自來水設施完工,其水取自大屯山湧泉。

在此之前根據台灣總督府製藥局調查發現,台北居民的飲用水源鑿河水掘水池塘水,其中除部分井水經過地層過濾尚符合衛生外,其餘水質甚差,特別是河水、池塘水更是污穢,因飲水導致疾病叢生。

1896年,淡水支廳廳長大久保利武,特聘丹麥技師漢遜(Emanuel Hansen),勘察大屯山山麓水梘頭滬尾各兩處湧泉,水源均自火山岩洞處湧出,判斷除非地殼大變動,兩湧泉水不致減量,且水質甚佳皆可飲用,台灣總督府民政長官後藤新平(當時為總督府衛生顧問),為軍事及港口用水需要,與防止各種傳染病之蔓延,認為有必要解決飲用水的問題。推薦替日本設計自來水系統的蘇格蘭人巴爾頓(W.K.Burton)來台作「衛生工事評估」,決定以台北為衛生工事優先建設地區,於1899年先完成淡水鎮的自來水設施系統(滬尾水道)。同年巴爾頓病逝後,建設工作由其學生濱野彌四郎接續。

1902年,基隆的自來水系統完成,為全台第二個有自來水的城市,同時是台灣最早採用沉澱過濾的淨水廠。

1907年,台北自來水工程以新店溪為水源開始動工興建,1909年4月台北城的自來水工程正式完工使用。

1908年4月1日,完成第三座自來水廠,該廠即為現今位於台北市中正區公館一帶的自來水園區

1954年,臺灣省政府仿傚英國等國家實施區域給水制度,以統一規劃、統籌臺灣的水資源與自來水,分期推展自來水建設,自來水普及後,烏腳病不再發生。1972年12月16日,行政院會議中指示,為有效發展臺灣省各地之公共給水,應成立全省性之自來水公司。1974年,臺灣自來水公司(簡稱台水)正式成立,其供水分佈區域越廣,21世紀台灣的自來水普及率已超過九十%。[7]

台灣的淨水廠提供的自來水符合生飲標準,可是台灣的輸水管線漏水率高、各住戶的水塔水管清潔頻率不一,因此自來水公司建議煮沸後再飲用,而台灣各地自來水在煮沸後雖然符合生飲標準、但大多口感不佳(原因多為加消毒、部分地區為硬水)。

美國聖地牙哥市於1901年就建立早期自來水系統,但居於少數有錢人的家庭配備,逐漸擴及全國,911恐攻事件後美國加強對自來水防止下毒的戒備,[8]一般自來水廠停止參觀活動和學術研究。南加州大都會水區供水大洛杉磯地區,於1928年成立,但洛杉磯市水電局於1860年就成立然而早期的供水多半是路旁的水道供居民傾倒髒物沖走,或是撈水清洗之用。[9]

21世紀後美國自來水費連年高漲,美国非政府组织食物饮水监测(Food & Water Watch)2016年的研究,大约1500万美国人因为无力支付水费而被断水。[10]

飲用安全

自来水可直饮的国家

氯消毒問題

利用氯消毒的自来水可能产生潜在的安全问题。

微量有害物质

利用氯消毒的过程中,次氯酸盐与腐质酸反应通常会生成如三氯甲烷、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷等三卤甲烷物质,而三氯甲烷则是其中主要的一种,早已被证实具有致癌性[11] 。 其它的附属产物还有四氯化碳[12]。而四氯化碳亦是公认的有毒物质。近年已有地區改以二氧化氯消毒。

自來水在經過臭氧消毒後,或者是消毒自來水用的次氯酸鈉消毒液中都會包括溴酸鹽,國際癌症研究機構對溴酸鉀的致癌分類試驗,為溴酸鹽對動物試驗有致癌性,歸類為懷疑對2B類致癌物行政院環保署公告自2010年1月2日起,飲用水中的溴酸鹽列為管制項目,每公升不得超過0.01毫克。[13]

防治对策

在生产消毒阶段,使用改进工艺、活性炭吸附、离子交换树脂吸附方法减少三氯甲烷的前驱物,进而可以减少水中三氯甲烷的数量。[14] 如果不采用臭氧(除成本較高,臭氧亦會與溴化物氧化成致癌物溴酸鹽)消毒,那么可以改进传统的氯消毒:二氧化氯与氯复配使用抑制三氯甲烷生成,提高二氧化氯含量是降低水中三氯甲烷形成量的行之有效的手段。[15]

在使用阶段,醫師建議,除非在自來水加熱前,用活性碳先把氯去除,否則加熱之後就必打開抽油煙機;在浴室洗澡,也要縮短時間注意通風,才能把罹癌風險降到最低。台湾行政院環保署根據環境檢驗所提出專業的研究數據指出:因自來水原水中含有腐植酸等三鹵甲烷的前驅物,在煮開水的過程中會反應生成三鹵甲烷,並在水剛煮沸時達到最高點,此時只要打開蓋子,再讓水繼續煮沸3-5分鐘,總三鹵甲烷的濃度就會迅速降至十分之一以下。[16]

塑膠微粒

美國明尼蘇達大學Mary Kosuth博士的研究團隊發現全球包括美國、英國、法國、古巴、德國、瑞士、厄瓜多、印尼、愛爾蘭、黎巴嫩、斯洛伐克、烏干達、印度和義大利等14個國家,共159份的自來水中,除了義大利以外有13個國家的自來水都包含顆粒狀與纖維狀、顆粒直徑小於5公厘的微塑膠,其中有81%的自來水包含微塑膠,多數為纖維狀塑膠,纖維狀塑膠可能來源為洗衣服過程中,從衣服上的化學纖維掉落到空氣中造成污染。[17][18]

常見問題

  • 水管鏽蝕
  • 停水(在颱風季或是其他原因導致原水濁度飆高時,自來水廠有時會關閉進水口,以節省處理淨水成本及避免設備受損)
  • 分區供水(當乾旱或是其他原因導致原水供應不足時)
  • 漏水
  • 水表故障

参考

  1. ^ 臺北自來水事業處 ─ 淨水場淨水處理. [2015-08-09]. (原始内容存档于2016-12-11). 
  2. ^ 「連筒,以竹通水也。凡所居相離水泉頗遠,不便汲用,乃取大竹,內通其節,令本末相續,連延不斷,擱之平地,或架越澗谷,引水而至。又能激而高起數尺,注之池沼及庖湢之間(庖湢,即廚房與浴室)。如藥畦蔬圃,亦可供用。」。《農書》元-王楨
  3. ^ 「以大班竹或楠竹打通竹節,用公母筍接逗,外用細麻油灰纏縛,明暗高低相地勢為之。或此山與對山若高數尺,即將覽埋土內,由此山達彼山,謂之『冒水筧』,不籍人工馬力亦可冒六七里許;如無對山,不能冒水,則相地之高下,修造馬車數座,翻山越嶺,由河底穿過。」 《自流井風物名實說---冒水筧》 吴鼎立
  4. ^ 井边分水过寒厅,斩竹南溪仗友生。来酿百壶春酒味,怒流三峡夜泉声。能令官舍庖厨洁,未减君家风月清。挥斧直须轻放手,却愁食实凤凰惊。《从陈季张求竹竿引水入厨》黃庭堅。
  5. ^ 供水博物馆有偿征集文物 大连自来水李鸿章首建 互联网档案馆存檔,存档日期2011-04-04.,于2010年2月4日查阅。
  6. ^ 王笛著,李德英等譯:《街頭文化——成都公共空間、下層民眾與地方政治,1870-1930》(北京:中國人民大學出版社,2006),頁181。
  7. ^ 台灣自來水公司. 111年6月底本公司供水轄區按區域別供水普及率. 台灣自來水公司. [2022-12-29]. (原始内容存档于2023-05-07). 
  8. ^ 南加州自來水報告. [2020-04-10]. (原始内容存档于2021-01-24). 
  9. ^ 台北市政府考察美國自來水報告 (PDF). [2020-04-10]. (原始内容 (PDF)存档于2021-01-23). 
  10. ^ Shocking Study: 15 Million U.S. Residents Had Water Shut Off in 2016. [2020-04-10]. (原始内容存档于2021-03-18). 
  11. ^ 唐建设, 项丽. 饮用水中三氯甲烷的形成影响因素研究. 环境科学与管理, 2006年08期.
  12. ^ 张前龙, 姚琦,曹云,杨佩丽. 饮用水中三氯甲烷和四氯化碳的顶空气相色谱测定法. 环境与健康杂志,2008年10期
  13. ^ 自來水中的溴酸鹽如何產生?它與人體健康的關係為何?含量標準為多少?. 台灣自來水公司. 2017-07-25 [2018-09-07]. (原始内容存档于2019-06-07) (中文(臺灣)). 
  14. ^ 蒋琳,孙国兴. 饮用水中的三氯甲烷污染及防治. 黑龙江科技信息, 2008年14期.
  15. ^ 刘亚丽, 何波, 孟庆. 气相色谱法分析三氯甲烷形成量影响因素研究. 水资源与水工程学报, 2008年02期.
  16. ^ 水沸騰之後,不可以打開蓋子繼續煮開?. [2014-11-27]. (原始内容存档于2016-03-08). 
  17. ^ 全球13個國家的自來水中檢出塑膠微粒 日經中文網. 日本經濟新聞中文版. 2018-09-03 [2018-09-06]. (原始内容存档于2021-01-26) (中文(臺灣)). 
  18. ^ Mary Kosuth, Sherri A. Mason, Elizabeth V. Wattenberg. Anthropogenic contamination of tap water, beer, and sea salt. Public Library of Science. Apr 11, 2018 [2022-07-16]. (原始内容存档于2021-05-06) (英语). 

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