香港水务署对新建食水水喉装置的测试要求
背景
香港水务处一直按世界卫生组织（WHO）《饮用水水质准则》提供食水，但自从食水含铅超标事件后，政府、业界和公众对食水的安全要求大为提高。水务处向专家咨询意见后，在去年制定了「提升香港食水安全计划」。水务处以往较着重检测水务处供水点的水样本物理、化学及细菌参数，通过此计划增加了对新安装食水系统的物料要求及验收。计划包含了五个部份，分别是「食水标准及水质监测优化计划」、「加强规管内部供水系统」、「水安全计划」、「宣传及公众教育」、「食水安全规管制度」。
当中「加强规管内部供水系统」包括了水喉物料监管、新建水喉装置施工视察及验收规定、持牌水喉匠的培训及规管、进行水喉工程的规管框架及法例。其中新建水喉装置施工视察及验收规定是以系统性冲洗规程及6小时静止水样本测试结果合格定为验收规定，其目的是降低新建供水系统物料的重金属在使用过程中释出包括铅、镍、铬、镉、铜、锑这6种重金属，而这些重金属的来源可能是供水系统的水龙头，配件，阀门和水表等。以下将详细讲述有关规定的内容、测试原理、过程及标准等，让大家对此规定进一步了解。
规定的范围及在已使用楼宇中新建水管工程的验收标准
新建水喉装置施工视察及验收规定是针对全新兴建的供水系统。对于已使用楼宇的新建水管工程，因在新系统进行系统性冲洗通常不可行，所以需采用预先处理的水喉配件或采用低溶滤率配件代替系统性冲洗。
预先处理的水喉配件按以下方法处理[1]：
1. 将配件浸泡于已放置水的容器中五天
2. 配件需完全打开，以确保其内部表面完全浸泡于水中
3. 浸泡配件的水需每日更换一次，并需用水简单冲洗配件
4. 配件在浸泡的过程中，需遮盖容器以维持良好卫生情况
需要预先处理的水喉配件只适用于内部表面是使用铜合金的，而且会接触食水的配件。因为铁会被腐蚀，所以如果铜合金配件含有铁零件时，应该避免浸泡该部分。
低溶滤率配件是指经澳洲/新西兰AS/NZS 4020:2005标准规定的「金属萃取（Extraction of Metal）」测试方法测试的配件，最高可容许的金属浓度（铅、镍、铬、镉）不能超过世界卫生组织《饮用水水质准则》所订明的极限。
新建水喉工程的系统性冲洗规程详情
对于全新兴建的水喉工程，水务处制定了一套系统性冲洗规程，详述如下：
1. 冲洗的原理
供水系统的铜合金配件有较高的重金属，尤其是铅；加入铅的作用是提高铜合金的可加工性，但铅含量的增加会提高铅释出到水中的风险。
铜合金配件在生产过程中会有切割和打磨等工序，使铜合金内的重金属外露。在供水系统使用初期，会有较多重金属释出水中；但在冲洗过后，重金属含量很快便会降低。同时铜合金在冲洗时表面会形成一层氧化保护层，减少铅的释出。
因此，如果新建的供水系统能够预先进行冲洗和生成氧化膜，将能够降低重金属超出上限的风险。
2. 系统性冲洗的过程
承建商或持牌水喉匠需要按以下规程对供水系统进行三个冲洗循环，每个循环包括以下 1至4[1] 步骤：
1. 从饮用水水龙头彻底冲洗内部食水供水系统
2. 让食水在系统内静止最少3小时
3. 重覆步骤1
4. 让食水在系统内静止一晚（最少12小时）
在冲洗的每个过程都需要记录开始和结束时间。在完成整个冲洗循环后，再次从饮用水水龙头彻底冲洗内部供水系统，这能够进一步帮助降低重金属的释出。
3. 测试要求
在已进行系统性冲洗的内部饮用水供水系统后，让食水静止6小时，再取出样本进行水样本测试。测试包括了水样本的重金属含量、化学及物理参数、细菌参数。若果金属参数的测试结果不合格，承建商或持牌水喉匠需要再进行多一次的系统性冲洗循环后再作测试[1]。
重金属测试标准：
|
测试项目 |
接受标准 |
|
铅（μg/L） |
≤ 10 |
|
铬（μg/L） |
≤ 50 |
|
镍（μg/L） |
≤ 70 |
|
镉（μg/L） |
≤ 3 |
|
铜（μg/L） |
≤ 2000 |
|
锑（μg/L） |
≤ 20 |
化学及物理测试标准：
|
测试项目 |
接受标准 |
|
混浊度（NTU） |
≤ 3.0 |
|
色度（HU） |
≤ 5 |
|
酸碱值（於25℃） |
≥ 6.5及≤ 9.5 |
|
游離余氯（mg/L） |
≤ 1.5 |
|
导电率（於 25℃）（μS/cm） |
≤ 500 |
细菌测试标准：
|
测试项目 |
接受标准 |
|
异养菌平皿计数（cfu/mL） |
≤ 20 |
|
埃希氏杆菌（cfu/100mL） |
0 |
4. 冲洗数据参考
从澳洲的一个研究[2]也指出冲洗后的铜和铅含量会有所降低。该研究从澳洲不同地方取样并分析了10个数据，水样本是停留在供水系统中9个小时后取样及冲洗2分钟后再取样分析。分析的数据如下:
|
铜（μg/L） |
铅（μg/L） |
|||
|
停留9小时后 |
冲洗2分钟后 |
停留9小时后 |
冲洗2分钟后 |
|
|
670 |
230 |
<1 |
<1 |
|
|
2040 |
280 |
3.0 |
1.9 |
|
|
1510 |
1080 |
1.8 |
2.2 |
|
|
140 |
20 |
2.0 |
<1 |
|
|
11 |
2.1 |
10.0 |
1.1 |
|
|
1137 |
525 |
3.0 |
5.8 |
|
|
362 |
188 |
5.6 |
4.6 |
|
|
2330 |
109 |
23.0 |
4.4 |
|
|
313 |
325 |
28.0 |
150 |
|
|
109 |
36 |
4.3 |
1.8 |
|
备注：红色表示指数超出澳洲食水标准上限数值（Australian Drinking Water Guidelines, ADWG），铜含量上限是2000μg/L，铅含量上限是10μg/L。香港食水含铜量和含铅量上限数值和澳洲一样。
食水在供水系统中停留时间越长，重金属的释出会越多，甚至会超出上限。铜含量在冲洗后显示所有数值均降低至合格水平。而铅含量则普遍下降，但其中一个样本的铅含量大幅升高，可能是因为铜合金内的铅偏析到表面，所以仍需要冲洗。香港现时实施的冲洗方法是每一循环包括了2次水的静止（分别是3小时和12小时），对比以上澳洲研究中只有一次9小时的静止，理论上香港实施的冲洗方法更能有效地将重金属释放至水中再作冲洗，加上香港是进行3个冲洗循环，冲洗效果更好。
另外，从这个澳洲研究显示[2]，冲洗次数越多，铅含量越低。实验包括了4组供水系统，第1组是带有含铅配件，第2至第4组除了使用含铅配件外，还装有含铅的水龙头。每组系统每天都会冲洗2次，每次冲洗200ml，每天取水样本分析，总共进行了7天的冲洗以了解冲洗效果：
图1: 实验中的水龙头款式及不同部位的铅含量
图2: 实验装置 图3: 冲洗后的食水含铅量变化
结果显示铅含量经过3天冲洗后大幅降低，在第4天开始降幅已经很少，基本上到达了稳定的状态，说明铜合金表面的铅已经大部分释出。另外，此实验因为铜配件和水龙头占整个系统很大的食水接触面，及冲洗水量（200ml）很少，所以冲洗后水中仍含有接近200μg/L的铅。
系统性冲洗能有效降低新建供水系统中的重金属，这是一种较为快捷简便的方法，而且不用安装任何设备或加装处理系统。有承建商担忧冲洗可能延长了工程时间和开支；水喉匠则担心易于误堕法网。然而，为了避免同类含铅超标事件发生，提高食水的安全，实行相关措施是有必要的。水务处可通过更多咨询和推广，而业界和承建商也可提出意见，以完善及加强推行计划。
其他建议
除了系统性冲洗、使用预先处理的水喉配件或低溶滤率配件外，以下建议也有效减低食水中的金属含量和提高食水安全。
1. 使用无铅的铜合金配件，可参考美国NSF 372: 饮用水系统部件 – 铅含量（Drinking Water System Components – Lead Content）。 NSF 372是用于计算铅含量的标准方法，以确保供水系统的湿润表面不超过0.25％铅的上限。
2. 使用能过滤重金属的滤水器。例如是使用逆渗透法（RO）的滤水器，购买前需要确保能够过滤相关的重金属，可以参考是否符合NSF 53标准（Standard 53）：饮用水处理装置（Drinking Water Treatment Units）。
3. 安装食水自动冲洗系统。系统会自动定期冲洗，并将冲洗后的水留为其他用途，例如：是冲厕或家居清洁用途。
参考:
[1] 水务署申请供水指引
[2] Wide spread copper and lead contamination of household drinking water, New South Wales, Australia, Aug. 2016, Department of Earth and Planetary Sciences, Faculty of Science and Engineering, Macquarie University, Sydney, NSW2109, Australia, Department of Environmental Sciences , Faculty of Science and Engineering, Macquarie University, Sydney, NSW2109, Australia, PJHarvey, HKHandley, MPTaylor