佛山市禅城区生活饮用水总硬度分析

摘 要：目的：了解广东省佛山市禅城区生活饮用水中总硬度的情况和变化规律，为改善佛山市禅城区居民生活饮用水水质提供科学依据。方法：参考国家标准对2021—2024年佛山市禅城区的生活饮用水末梢水进行采样检测和分析。结果：2021—2024年共检测204份水样，合格率为100%。总硬度平均值为96.5 mg·L-1（67.1～142.7 mg·L-1）。按照我国总硬度等级划分，其中极软水8份（占比3.9%），软水196份（占比96.1%），其他等级未检测到。2024年水样的总硬度均值最低（87.6 mg·L-1），不同年份的水样总硬度差异有统计学意义（渐进F=13.2，P＜0.01）。丰水期的总硬度较低，枯水期的总硬度较高，不同水期的总硬度结果差异有统计学意义（t=-4.09，P＜0.01）。结论：佛山市禅城区近年来生活饮用水以软水为主，相对良好，但总体硬度值偏低，提示居民在日常饮食中可适量增加钙、镁元素的摄入。

关健词：生活饮用水；总硬度；水质

Analysis of Total Hardness of Domestic Drinking Water in Chancheng District， Foshan City

Abstract： Objective： To investigate the total hardness of drinking water in Chancheng district， Foshan city， Guangdong province， and to provide scientific basis for improving the quality of drinking water. Method： The end water of drinking water in Chancheng district of Foshan city from 2021 to 2024 was sampled and analyzed according to the national standard. Result： A total of 204 water samples were tested from 2021 to 2024， and the qualified rate was 100%. The average total hardness was 96.5 mg·L-1 （from 67.1 mg·L-1 to 142.7 mg·L-1）. According to the total hardness grade of China， 8 parts of extremely soft water （3.9%）， 196 parts of soft water （96.1%）， and other grades were not detected. The mean value of total hardness of water samples in 2024 was the lowest （87.6 mg·L-1）， and the difference of total hardness of water samples in different years was statistically significant （progressive F=13.2， P＜0.01）. The total hardness was lower in wet period and higher in dry period. The difference of total hardness was statistically significant in different water periods （t=-4.09， P＜0.01）. Conclusion： The drinking water in Chancheng district of Foshan city in recent years is mainly soft water， which is relatively good， but the overall hardness value is low， suggesting that residents can increase the intake and supplement of calcium and magnesium elements in their daily diet.

Keywords： domestic drinking water; total hardness; water quality

随着我国社会经济的发展和生活水平的提高，人们的健康意识不断增强，居民对饮用水卫生安全问题越来越重视。生活饮用水的水质监测是我国疾病和健康危险因素监测的重要组成部分，而饮用水的总硬度则是评价饮用水口感与品质的重要指标之一[1]。水的总硬度是指水中钙、镁离子的总浓度[2]。水的总硬度与人们的生产、生活及健康都密切相关，过高或过低都会给人们带来诸多不良影响。当水的总硬度过高时，工业用水易积存水垢导致换热效率低下，印染时织物易脆化[3]，蒸煮时食材不易熟透，泡茶时口感易受到影响，使用肥皂、沐浴乳以及洗发精时泡沫生成减少，对毛发和皮肤也会造成损害。长期饮用过硬的水，可能造成金属元素摄入过量，从而诱发心血管、神经与泌尿生殖系统等相关疾病[4-5]。

同时，水的总硬度过低，会使人们因金属元素摄入不足，导致骨质疏松，甚至不利于预防心血管疾病、肿瘤疾病、消化道疾病和呼吸系统疾病[6]。国家标准《生活饮用水卫生标准》（GB 5749）[7-8]中对生活饮用水总硬度的限值是450 mg·L-1。为了掌握佛山市禅城区近年来生活饮用水的总硬度水平及变化状况，本文对2021—2024年佛山市禅城区生活饮用水末梢水的总硬度检测结果进行分析，为提高水质的相关研究提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

选取2021—2024年佛山市禅城区的生活饮用水末梢水。

1.2 方法

1.2.1 采样方法

2021—2024年对佛山市禅城区的末梢水进行水质检测，每个季度各采样1次。样品的采集、保存、运输和检测分析均按照《生活饮用水标准检验方法》（GB/T 5750.4）[9-10]进行。

1.2.2 检测项目

对生活饮用水末梢水的总硬度指标进行分析。

1.2.3 评价方法和分级标准

按照《生活饮用水卫生标准》（GB 5749）[7-8]对检测结果进行评价，总硬度（以CaCO3计）大于450 mg·L-1即判定为不合格。依据《水质理化检验》[11]中对总硬度的等级划分，可将其分为7个等级，如表1所示。

1.2.4 统计学分析

使用Excel对数据进行录入、筛选和初步整理分析，采用SPSS 22.0软件进行统计分析。结果采用均值±标准差进行表示，不同年份水厂之间总硬度比较采用校正F检验（韦尔奇检验），多重两两比较采用Games-Howell检验。不同水厂之间总硬度比较采用单因素方差分析，若存在差异，再使用LSD-t法进行两两比较。不同水期和不同水源之间总硬度比较采用独立样本t检验（双侧）。以上检验结果均以

P＜0.05表示有统计学意义。

2 结果与分析

2.1 生活饮用水硬度分级情况

2021—2024年共检测204份水样，总硬度（以CaCO3计）平均值为96.5 mg·L-1（67.1～142.7 mg·L-1），合格率为100%。按照我国总硬度等级划分，其中极软水8份（占比3.9%），平均值为69.9 mg·L-1（67.1～74.1 mg·L-1）；软水196份（占比96.1%），平均值为97.6 mg·L-1（75.1～142.7 mg·L-1），其他等级未检测到，详见表2。

2.2 生活饮用水总硬度检测结果

2021—2024年佛山市禅城区生活饮用水总硬度在67.1～142.7 mg·L-1，结果见表3。对数据进行分析可知，不同年份之间总硬度差异有统计学意义（渐进F=13.2，P＜0.01）。不同年份两两差异性比较中，只有2022年与2023年无显著差异（P=0.24），其他年份之间差异均具有统计学意义（P＜0.05）。

2.3 不同水期生活饮用水总硬度检测结果

根据佛山市月降水量分布特征，将第1季度和第4季度统计为枯水期，第2季度和第3季度统计为丰水期，2021—2024年佛山市禅城区丰水期和枯水期生活饮用水总硬度检测结果如表4所示。不同水期生活饮用水总硬度均值分别为（92.9±11.5） mg·L-1和（100.1±13.5） mg·L-1，差异性检测结果显示两个水期总硬度差异具有统计学意义（t=-4.09，P＜0.01），表明2021—2024年佛山市禅城区不同水期生活饮用水总硬度存在差异，枯水期高于丰水期。

2.4 不同水厂和不同水源水总硬度检测结果

所有水样分别来自禅城区3家市政水厂，对2022—2024年不同水厂间水样的总硬度进行检测，结果见表5。结果显示，不同水厂间水样的总硬度差异不显著（F=0.646，P=0.525）。3家水厂水源类型皆为河流型，水源均取自北江，其中A水厂和C水厂均取自a河段，B水厂取自b河段[12]。不同水源间水样的总硬度差异不具有统计学意义（t=-1.136，P=0.258），表明同一河流不同河段的水源之间水样的总硬度无显著性差异。

3 结论与讨论

2021—2024年佛山市禅城区生活饮用水总硬度平均值为96.5 mg·L-1（67.1～142.7 mg·L-1），高于广东省深圳市，但与广州市差异不大[3-5]。深圳市的水源类型主要为湖库型，广州市与佛山市的水源类型主要为河流型[12]，因此不同水源类型饮用水的总硬度可能存在差异。本研究显示，总硬度在不同年份、不同水期之间的差异有统计学意义，这可能与降水量有关；在不同水厂和同一河流不同河段水源之间的差异无统计学意义。佛山市气候公报（2021年）中提示，2021年佛山全市平均降雨量为1 404.9 mm，低于常年全市平均降雨量（1 768.2 mm），而文中数据显示2021年总硬度最高，因此降水量是影响水体总硬度的重要因素[13]。从水期来看，检出的8份极软水均出现在2024年的丰水期，查阅佛山天气官网相关资料得知，佛山市每年的降雨主要集中在4—9月，占全年总降水量的80.0%，因此可能受河流流量加大及流速加快的影响，水源水与底部土壤中的无机物和有机物未充分接触并结合，导致丰水期水体的总硬度均值较低。从不同水厂来看，3家水厂末梢水总硬度结果差异不大，可见各大市政水厂的处理工艺对于出厂水水质的影响不明显。从不同水源来看，共用同一水源的A水厂和C水厂末梢水总硬度与B水厂的末梢水总硬度结果无明显区别，可见取自同一河流不同河段水源水的3家水厂的总硬度结果无区别。以上分析表明，水的总硬度主要与地质、降水量、水源等因素有关，与以往的研究结果一致[3，5-6，14-16]。

《澳大利亚饮用水指南》显示，总硬度在60～200 mg·L-1表明水样水质良好[17]，世界卫生组织推荐的最佳饮用水硬度标准为170 mg·L-1[18]。本研究结果显示，佛山市禅城区末梢水水质总硬度以软水为主（67.1～142.7 mg·L-1），相对良好，但是水样总硬度总体偏低，建议该地区居民在日常饮食中可适量增加钙、镁元素的摄入。同时，该结果也提示相关部门应继续加强对佛山市禅城区生活饮用水中总硬度的监测，持续关注总硬度对人群近期或远期的健康影响，加强科普宣教，引导居民养成科学的卫生饮水习惯。