A3：科技智慧
1 新标准体系架构与关键指标解析
1.1 标准体系的法律定位与技术协同
近年来，《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2022)(以下简称GB 5749，作为强制性国家标准，确立了城市供水水质的法定底线，其技术落地依赖GB/T 5750系列检测方法标准的精准支撑。二者构成“评价-检测”一体化技术链条，前者规定水质限值与判定规则，后者提供从采样到分析的全流程技术规范。以浊度指标为例，GB 5749规定出厂水浊度限值为1NTU（特殊情况下≤3 NTU），GB/T 5750.4—2023则详细规定了散射法、目视法等检测方法的操作步骤与仪器参数要求，确保检测结果的量值溯源性。
与此同时，GB 3838《地表水环境质量标准》与GB/T 14848《地下水质量标准》作为水源水评价依据，与供水水质标准形成“源头-终端”的质量管控闭环。在长江中下游某水源地项目中，检测机构发现GB 3838Ⅱ类水体重金属限值（如汞≤0.00005mg/L）与 GB 5749限值（0.001mg/L）存在两个数量级差异，通过设置“公共健康目标值”（汞=0），实现了水源水高要求与终端水法定标准的衔接，为区域直饮水工程提供了技术支撑。
这种标准体系架构要求检测机构在资质认定与日常监测中，需清晰识别不同标准的适用场景。例如，农村供水工程验收时，需同时参照GB 5749与《村镇供水工程技术规范》（SL 310—2019），针对管网末梢水余氯指标，可采用GB/T 5750.11—2023的DPD分光光度法检测，同时依据CJ/T 206—2005的阶段性评价标准判定合规性，避免因标准割裂导致的检测结论偏差。
1.2 水质指标的多维度解析
1.2.1 名称差异与规范表达
水质指标在不同标准中的命名差异反映了行业术语习惯的历史积淀。例如，GB 5749中的“氨（以N计）”在环境标准中常称为“氨氮”，其本质均为水体中游离氨与铵离子的总和，但检测原理存在差异：前者采用纳氏试剂分光光度法（GB/T 5750.5—2023），后者在环境监测中常用水杨酸分光光度法（HJ 536—2009）。此类差异在资质认定申报中易引发歧义，某省级检测机构曾因“阴离子合成洗涤剂”与“阴离子表面活性剂”未合并申报，导致能力评审时被要求补充方法验证材料。
为解决此类问题，需建立“标准-指标”对照表，明确不同场景下的规范名称。例如，在检测报告编制中，统一采用GB 5749的指标名称，并在备注栏注明与环境标准的对应关系；检测能力表填报时，遵循“方法与评价标准联动”原则，将“总硬度（以CaCO3计）”与“总硬度”合并为一项参数，通过括号标注计量形式，防止因名称表述问题导致能力重复或遗漏。
1.2.2 计量形式与健康风险
GB 5749中“以……计”的标注实质是明确指标的化学计量基准。以高锰酸盐指数（以O2计）为例，其限值表达的是将高锰酸盐氧化能力折算为氧当量的浓度，检测时需严格控制酸性高锰酸钾溶液的加入量与加热时间（GB/T 5750.7—2023规定沸水浴30±2min），若操作不当导致氧化不完全，将使结果偏低，掩盖有机物污染风险。
对于毒理指标，即便未超标但出现检出值，需启动溯源机制。珠江三角洲某水厂检测出厂水苯并(a)芘为0.0008μg/L（限值0.01μg/L），虽符合标准，但通过水源水追溯发现上游河流存在工业废水渗漏，及时联动环保部门排查污染源，避免了风险累积。微生物指标超标时，需结合加氯工艺运行状态、采样器皿洁净度等因素综合分析，某二次供水水箱检测大肠埃希氏菌阳性，经核查发现采样人员未使用无菌采样袋，导致假阳性结果，避免了不必要的水箱清洗作业。
1.2.3 区域适用性与标准弹性
我国幅员辽阔，水源禀赋与经济发展水平差异显著，GB 5749的普适性与区域特殊性需动态平衡。在西南喀斯特地区，地下水普遍存在铁、锰超标问题（GB/T 14848Ⅲ类水铁≤0.3mg/L，锰≤0.1mg/L），直接采用GB 5749限值（铁≤0.3mg/L，锰≤0.1mg/L）导致部分农村水厂长期无法达标。为此，当地制定《农村供水水质地方标准》，将铁、锰限值暂放宽至0.5mg/L、0.3mg/L，同时要求水厂配套安装曝气氧化过滤装置，分阶段实现水质提升。
对于管网施工冲洗水检测，宜参照《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB 50242—2002）制定临时性评价标准，重点关注浊度、余氯等指标，允许冲洗初期浊度≤5NTU，经持续冲洗至浊度≤1NTU且余氯≥0.3mg/L后验收。具备条件的城市如深圳、上海，可设置严于国标的“公共健康目标值”，将挥发性有机物（VOCs）目标值设为低于最低检测质量浓度（如苯≤0.0005mg/L，GB 5749限值0.01mg/L），通过深度处理工艺实现直饮水目标。
2 检测方法验证与质量控制实践
2.1 方法验证的技术框架构建
方法验证是确保检测数据可靠性的前提，需覆盖人员、设备、环境、方法全要素。以某省级水质监测中心为例，其建立的方法验证流程包括：①预验证阶段（标准查新与人员培训），②参数验证阶段（灵敏度、精密度、回收率等），③综合评估阶段（专家评审与记录归档）。验证方案应明确关键参数的验证流程与判定标准，如采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定铅，需确认仪器检出限（≤0.01μg/L）低于GB 5749限值（0.01mg/L），校准曲线线性相关系数（r）≥0.9995，独立配制的核查样品测定相对偏差≤3%。
对于GB/T 5750未明确收录的检测方法，如固相萃取-气相色谱法测定痕量农药残留，需通过方法确认程序评估其适用性。某检测机构在引入该方法时，通过加标回收率试验（85%~105%）、基质效应评估（≤15%信号抑制）及与标准方法（GB/T 5750.8—2023液液萃取法）的比对试验（相对偏差≤10%），证明其适用于复杂水源水样品的检测，据此制定专项作业指导书并通过资质认定评审。
2.1.1 关键参数验证要点
·灵敏度与检出限：通过绘制浓度-响应值曲线评估方法灵敏度，以石墨炉原子吸收法测定镉为例，配制0~1.0μg/L的标准系列，测得吸光度与浓度呈线性关系（r=0.9998），以3倍空白标准偏差计算检出限为0.005μg/L，满足GB 5749限值（0.005mg/L）的1/10要求。定量限需满足95%置信度下相对标准偏差≤5%，某实验室测定硝酸盐（以N计）时，发现定量限（0.1mg/L）与校准曲线最低浓度点（0.2mg/L）不一致，通过调整标准系列浓度（0.05~5mg/L），使定量限与最低浓度点重合，提升了低浓度样品的检测准确性。
·精密度与回收率：精密度试验选用空白、定量限（0.1C）、标准限值（C）等关键浓度点的样品，由3名检测人员在不同工作日完成7次重复测定。以硫酸盐检测为例，空白样品RSD=1.2%，定量限样品RSD=3.8%，限值浓度样品RSD=2.5%，均符合GB/T 5750.3—2023要求（RSD≤5%）。回收率试验选取低（0.2C）、中（0.5C）、高（0.8C）3个浓度水平加标，在测定总硬度时，低浓度加标回收率为92%，中浓度为98%，高浓度为103%，均落在标准规定的85%~115%区间内，表明前处理过程无显著损失。
2.2 动态质量控制体系构建
2.2.1 多维度质控手段协同
质量控制需针对不同指标特性选择适配手段：感官指标（如臭和味、色度）采用人员比对，某检测机构组织5名检测人员对同一水样进行嗅阈值测定，结果相对偏差≤15%即判定合格；金属元素检测实施仪器比对，同时使用ICP-MS与原子吸收光谱仪测定铜，结果相对偏差≤5%视为仪器性能稳定；微生物指标通过平行样与阴性对照监控，每批次样品插入1个无菌水空白，若空白检出菌落总数＞1CFU/mL，则整批样品重新检测。
对于低于定量限的结果（占比常超50%），需采用空白加标与检出限附近浓度样品进行能力验证。某实验室在测定汞时，每月进行1次检出限浓度（0.001μg/L）加标试验，要求测定值在0.0008~0.0012μg/L 之间，以证明对低浓度样品的检测能力。质控计划应避免过度依赖盲样考核，将日常检测中的留样再测（每季度抽取10%样品复检）、加标回收（每批次样品加标率≥5%）纳入常态化监控。
2.2.2 数据驱动的趋势分析
利用质量控制图对检测数据进行动态跟踪，以高锰酸盐指数为例，高锰酸盐指数质量控制表（1），以6个月内20批次检测数据计算均值（2.0mg/L）与标准差（0.15mg/L），设定控制上限（2.45mg/L）、警告限（2.30mg/L）与控制下限（1.55mg/L）。当第11批次结果为2.35mg/L（接近警告限）时，立即核查试剂配制日期、水浴温度记录，发现恒温水浴箱温控器故障导致温度偏低，及时维修后数据恢复正常。
通过建立“数据采集-趋势预警-原因分析-措施改进”的闭环管理，实现质量问题的早期识别与干预。
表1 高锰酸盐指数质量控制表
3 水源水监控与区域适配策略
3.1 水源水监测的目标导向设计
水源水监测的核心目标是保障出厂水达标，其检测项目与频次需突破环境质量监测的框架。在长江三角洲某湖泊型水源地，除执行GB 3838Ⅲ类水质标准外，新增臭和味（≥2级时预警）、亚硝酸盐（≥0.1mg/L时加密监测）、藻类（叶绿素a≥10μg/L时启动除藻工艺）等工艺控制指标。总磷、总氮作为富营养化风险预警参考项，当总磷＞0.05mg/L且总氮＞1.0mg/L 时，结合藻类密度与溶解氧数据综合研判，2023年夏季通过该机制成功预警蓝藻水华风险，提前启动应急处理预案。
对于多水源供水系统（如南水北调工程受水区），需按水源分别监测，并结合各水源取水量加权评估整体水质风险。某城市同时使用长江水（占比60%）与地下水（占比40%），每月对两种水源分别检测全项目，季度末按取水量计算综合水质指数，当长江水高锰酸盐指数为3.0mg/L（GB 3838Ⅲ类限值≤6mg/L）、地下水为1.5mg/L 时，综合指数为2.4mg/L，表明整体水质安全可控。
3.2 采样与前处理的技术适配
水源水的水体特征与取水口位置决定了采样方法的选择。对于河流型水源（如黄河中下游），采用等时混合采样法，在每日 8:00、12:00、16:00、20:00各采集1次，混合后作为日综合样；对于分层明显的湖泊型水源（如太湖），按表层（0.5m）、中层（5m）、底层（距底1m）分层采样，分别测定溶解氧、pH等指标，评估水体垂直分层污染情况。
前处理方式需匹配检测目的：用于重金属形态分析的样品，采用0.45μm滤膜过滤后加硝酸酸化至pH≤2，防止金属离子吸附于容器壁；用于挥发性有机物检测的样品，使用棕色玻璃瓶采集，充满不留气泡，加入抗坏血酸去除余氯干扰。当环境监测技术规范不适用于供水工艺控制需求时，可制定个性化采样方案，如某高浊度水源（浊度＞100NTU），在常规采样前增加预沉降30min 步骤，取上清液检测，以避免颗粒物堵塞检测仪器。
3.3 水质评价的跨标准协同
水源水水质评价需兼顾环境质量标准与供水工艺需求。对于毒理学指标，若出厂水检测值高于水源水（如铅从0.001mg/L升至0.003mg/L），需追溯工艺环节，某水厂发现澄清池斜管材料铅溶出，及时更换为不锈钢材质后指标恢复正常。对于高锰酸盐指数等氧化还原指标，按GB 3838Ⅱ类限值（≤4mg/L）控制更有利于减轻水处理负荷，某水库型水源地通过流域污染源管控，将高锰酸盐指数从5.5mg/L降至3.8mg/L，使水厂活性炭投加量减少20%。
富营养化评价需结合藻类密度与异味物质检测结果，当叶绿素a浓度为15μg/L且土臭素＞50ng/L时，判定为轻度富营养化，启动预臭氧氧化工艺；若叶绿素a＞30μg/L且微囊藻毒素＞1.0μg/L，则判定为重度富营养化，触发应急处理流程。通过建立“水源-工艺-水质”的关联分析模型，某水厂将水源水藻类密度与絮凝剂投加量联动，实现了藻类去除率从75%提升至90%的工艺优化。
4 区域化监测体系的构建与实践
4.1 经济发达地区：以珠江三角洲为例
珠江三角洲地区经济密集、人口众多，水源以河网水为主，面临有机物污染与咸潮入侵双重压力。该区域构建了“国控-省控-市控”三级监测网络，国控点覆盖主要河流入海口，重点监测氯化物、硫酸盐等咸潮指标；省控点布设在跨市界河流，监测高锰酸盐指数、氨氮等跨界污染指标；市控点深入水厂取水口，实时监控嗅味物质与藻类动态。
在方法应用上，率先引入在线质谱仪（如Agilent 6545 Q-TOF）对水源水进行非靶向筛查，2023年通过该技术发现某支流存在新型PFAS类污染物（浓度约0.1ng/L），及时联动环保部门开展源头治理。同时，建立水质预警模型，整合200余个监测点数据，运用机器学习算法预测浊度、余氯等指标变化趋势，预警准确率达85%以上。
4.2 中西部山区：以云贵高原为例
云贵高原地区以地下水为主要水源，喀斯特地貌导致铁、锰、氟化物天然本底值高，且农村供水设施简陋。该区域实施“基础指标保底+提升指标引导”策略：基础指标包括浊度、菌落总数、氟化物等8项，采用便携检测设备（如Hach DR900）实现村级水厂每日自检；提升指标包括重金属、有机物等20项，由省级监测中心每季度抽检。
针对铁锰超标问题，推广“曝气-过滤”一体化处理设备，某农村水厂安装该设备后，铁从1.2mg/L降至0.2mg/L，锰从0.5mg/L降至0.08mg/L，均符合GB 5749要求。同时，建立“检测-培训-维护”技术帮扶机制，每年开展基层检测人员培训2000余人次，确保标准落地“最后一公里”畅通。
4.3 城乡结合部：以长江中游某城市为例
城乡结合部水源兼具地表水与地下水，管网布局复杂，二次供水设施管理薄弱。该城市建立“双轨监测”模式：对城市水厂水源水执行GB 3838Ⅱ类标准，管网水每半月检测一次常规指标；对城中村自备井水，每月检测微生物与重金属指标，发现超标立即联动水务部门封停。
在质量控制方面，针对二次供水水箱清洁度难以把控的问题，采用“现场快速检测+实验室全分析”模式，每次清洗后现场检测余氯、浊度，3日内出具微生物与毒理指标报告，2023年通过该模式发现并整改水箱污染隐患12起，保障了20万居民的饮水安全。
5 结论
城市供水水质监测新标准的实施，本质上是通过技术标准化实现公共健康风险防控的过程。通过解析标准体系逻辑、构建方法验证框架、设计动态质控模型、优化水源监控策略，并结合不同区域的实践案例，形成了“标准协同-方法可靠-质控有效-源头可控-区域适配”的全流程技术方案。未来，需进一步加强以下工作：
智能化监测能力建设推动物联网传感器、无人机航测等技术在水源地监控中的应用，实现水质数据实时采集与智能预警；
检测技术创新研发适用于痕量污染物检测的快速方法，降低基层实验室技术门槛；
跨部门协同机制建立水利、环保、卫健等部门的数据共享平台，提升污染溯源与应急响应效率；
公众参与体系通过水质信息公开、科普宣传等方式，增强居民对供水安全的认知与监督，形成共建共治格局。
通过持续的技术迭代与管理优化，构建更具韧性的城市供水水质监测体系，为城乡居民饮水安全提供全方位保障。
（来源：熵澜水务研究）