自来水诞生记

科普中国 2016-03-30

　　当你打开家里的水龙头，我就会哗哗地流出来，欢笑着向你打招呼，我就是自来水。可能你觉得我十分平凡，但我的出身和成长历程却不平凡。我的前身是来自江河湖泊的地表水及地下水，绝大多数地表水都达不到《生活饮用水卫生标准》的质量要求，因为在水体中会有难溶性杂质、可溶性杂质、病原微生物，甚至会有颜色和异味。我成长于在自来水厂，在自来水厂里我经历了怎样的一系列历练才成长为合格的自来水的呢？这是一个十分复杂的问题，简单来说主要有沉淀、过滤、吸附、消毒等。

　　沉淀是指水中的难溶性固体颗粒在重力或离心力作用下自然沉淀的过程。自来水厂在净水的过程中为了使水中悬浮的杂质沉淀得更彻底，常常加入絮凝剂，例如明矾[KAl(SO4)2·12H2O]，明矾会水解生成吸附能力很强的氢氧化铝胶体，可以使水中不易沉淀的胶粒及微小悬浮物相互聚结、吸附架桥，从而形成较大的絮粒，从而沉降下来。

　　过滤也可以除去水中难溶性固体杂质，自来水厂一般以石英砂等有空隙的粒状材料截留水中悬浮颗粒。在化学实验室中通常同定性滤纸除去水中的难溶性固体杂质。定性滤纸由棉质纤维制成，它的表面有无数小孔（通常中速定心滤纸的孔径为30～50微米）可供液体通过，而体积较大的固体颗粒则不能通过从而可以实现液态及固态物质分离。其实，过滤的原理经常用在我们的生活中。例如，漏勺、茶漏、下水道上面的箅子等等。

　　要除去水中的某些可溶性杂质和不溶性杂质，尤其是除去水中色度、异嗅异味、溶解的有机污染物，常用的方法是吸附。活性炭具有疏松多孔、表面积大的结构特点，是一种优良的吸附剂。很多家用净水器使用活性炭净水，它既能吸附一些可溶性的杂质，又可滤去一些难溶性物质。

　　经过沉淀、过滤、吸附处理过的水因还含有病原微生物，还需要经过消毒处理才能达到生活饮用水卫生标准。自来水消毒大都采用氯气，这种方法至今已有100多年历史，具有消毒效果好、成本低的优点，但用氯气消毒后的自来水可能产生致癌物质。目前有关方面专家也提出了许多改进措施，例如采用二氧化氯、臭氧消毒可降低有害物质的生成量，同时提高处理效率，但成本比较高。