在1900年代早期，美国并没有进行大量的水或污水检测，更不用说水处理了。对水媒细菌和疾病之间的联系知之甚少， 痢疾等细菌感染是死亡的主要原因 ，特别是在儿童和人口稠密地区。

在20世纪初，大多数人仍然用公用的杯子分享集中水井里的水。内部管道远未普及，农村地区基本没有；如果它确实存在，它更多被用来输送污水或用于灭火。直到 1908年9月26日 ，内科医生约翰·里尔和卫生工程师乔治·沃伦·富勒在新泽西州的布恩顿水库开始使用 氯化法 ，消毒剂才开始在水处理中广泛使用。随着美国开始建立水政策框架，通过了立法，要求对影响公众健康的污染物进行水质监测。

这是Opflow“ 水务企业需要知道 ”系列的两篇文章中的第一篇，该系列将研究美国水质法规的历史以及保护公共健康和环境的努力。后续文章将近期在“净水技术”微信订阅号上推出，继续讨论并确定差距和未来的政策需求。

美国的 《水和污水检测标准方法》 （标准方法）现已出版第24版，首次出版于 1905年 ，代表了几代专家在记录和标准化数百种水质测定分析技术方面的努力（图1）。标准方法始于19世纪80年代，是美国科学促进会（AAAS）化学分会的一项运动。1889年委员会的一份报告涵盖了五个主题： 游离氨和类白蛋白氨 、 耗氧量 、 总氮 、 硝酸盐和亚硝酸盐 以及 结果说明 。1887年，美国公共卫生协会（APHA）提出了研究和区分细菌种类的程序。1899年，APHA任命水分析标准方法委员会将化学方法添加到1887年AAAS报告中。117页的委员会报告发表于1905年，现在被认为是标准方法的第一版。

从初次报告开始，每一版都经历了例行修订，在每一个连续的版本中都有新的和修订的方法（图1）。1925年，AWWA与APHA一起出版了第六版 《标准方法》 ，1936年，污水处理工程协会联合会——现在的水环境联合会（WEF）——与APHA和AWWA一起出版了第八版 《标准方法》 。1947年，WEF与APHA和AWWA成为出版伙伴，并由一个联合编辑委员会代表两个协会进行协调，直到今天。70多年来，这种三个组织的方法将水和污水行业与公共卫生行业在方法标准化方面联系在一起。

在检查标准方法中包含的方法时，人们可以注意到第14版（1975）中的显著变化。在这里，所有方法都结合在一起，没有对水的“类型”进行分离，并且根据成分或特性（例如金属、有机物、微生物）将方法分为几个部分。然而，标准方法的前几版和后几版之间的显著变化是1970年美国环境保护局（EPA）成立以及《安全饮用水法案》和《清洁水法》规定的水质分析方法颁布的影响。这个由两部分组成的系列文章将简要研究这两部历史性的法律，以及它们在水检测中发挥的作用和自EPA成立以来创建的水检测行业。

美国早期的水处理和水质分析就像是蛮荒的西部。对水质如何影响公共健康和环境的理解还处于初级阶段，在此期间，人们初步认识到疾病爆发与水质之间的联系。其他值得注意的里程碑包括保护通航水域的规定、标准方法的形成以及首次氯化消毒。

芝加哥，1837-1900年 。1837年，芝加哥成立了全国第一个卫生委员会，以应对霍乱的爆发，但当时还不知道这是一种水传播疾病。随着城市的发展，疾病的发生并没有减少。1855年，美国第一个市政污水系统开始建设。

这有所帮助，但在之前未经处理的污水直接流入芝加哥河，流入该市的水源密歇根湖。一旦人们认识到这将产生一系列公共卫生后果，1887年就做出了逆转河水流向的决定，该项目涉及一个复杂的船闸系统，并于1900年完成。这项工程壮举有效地将受污染的水转移到密西西比河和墨西哥湾。

 

到了20世纪60年代，水质很重要的观点越来越被广泛接受。1962年，雷切尔·卡森的《寂静的春天》一书的出版让广大读者了解了过量使用杀虫剂对环境的危害。当时,《标准方法》已经是第11版了，私人研究正在推动对水中污染物的了解，Leal和Fuller对氯化法的实施已经风靡全国。在接下来的二十年里，如图1和图2所示，环境保护局成立了，联邦立法的大规模改革塑造了我们今天所知道的产业现状。

水质法案(1965年) 。《水质法案》( WQA)旨在通过强制要求各州制定水道水质标准来弥补1948年《联邦水污染控制法》的不足。这个目标在1970年实现了。

凯霍加河大火(1969年) 。1969年6月22日，凯霍加河着火，引发了关于污染的全国性辩论，并成为我们今天所知的环境法的推动因素之一。火灾的发生是因为俄亥俄州克利夫兰的工业中心将未经处理的废物直接排放到河里。当一列火车的火花点燃了在河面上形成的浮油时，大火开始燃烧了近30分钟，火焰达到了五层楼的高度。全国媒体的报道促成了接下来五年的四项基础立法，包括环保署的成立。

国家环境政策法案(1970年) 。人们越来越关注污染对环境的影响，理查德·尼克松总统要求国会提供更多的资金，进行更多的研究，并制定更严格的标准。他还致力于确保联邦项目和机构优先考虑环境影响。《国家环境政策法案》( NEPA)于1970年1月1日签署成为法律，从而创建了一个新的机构来负责这些新的环境目标。

根据环境保护局的说法，NEPA的基本政策是确保政府的所有部门在采取任何对环境有重大影响的重大联邦行动之前，对环境问题给予适当的考虑。第一任环境保护局局长威廉·鲁克尔斯豪斯于1970年12月4日开始履行职责。

《洁净水法案》( 1972年)及其后续修正案 。新成立的环境保护局要实施的第一批主要立法之一是《洁净水法案》。这标志着国会在1974年将水立法分为污水法和安全饮用水法。《洁净水法案》建立了管理向美国水域排放污染物和管理地表水水质标准的基本结构。它采用了1948年的《公平竞争法》,并通过几项修正案扩大了其监管范围和能力。此外，它建立了国家污染物排放消除系统(NPDES)许可程序，该程序从点源(如污水排放)控制污染物。

要求和期限 。《洁净水法案》确立了几个重要的要求和期限。要求市政设施在1977年7月1日前达到二级处理标准。

工业设施需要达到两个层次的技术标准:目前可获得的最佳可行控制技术(BPT)和经济上可实现的最佳可行技术(BAT)，这将使它们进一步实现消除所有污染物排放的目标。BPT和最佳现有技术的遵守截止日期分别为1977年7月1日和1983年7月1日。除了 《BPT公约》 和 《最佳可得技术》 对工业类别的要求之外，《洁净水法案》还建立了新的水源水质标准或最佳可得示范控制技术，包括在可行的情况下允许“无污染物排放”的标准NPDES允许。从1973年到1975年发放的第一轮NPDES许可证集中在“常规污染物”上，这些污染物通常存在于家庭、商业和工业的生活垃圾中。以下物质被正式指定为常规污染物：

美国环境保护署同意法令和优先污染物清单（1976年） 。1976年6月7日，一项涉及环境保护局和几个关注环境的原告（自然资源保护委员会、环境保护基金、商人公益组织、国家奥杜邦协会和公民争取更好环境组织）的法庭和解协议被称为环境保护局同意令。这些团体起诉环境保护局未能执行《联邦水污染控制法》的部分条款。诉讼的一个结果是要求环境保护局公布一份有毒污染物的清单，对这些有毒污染物需要基于技术的排放限制和指导方针。

同意法令规定，环境保护局局长“制定并颁布法规，这些法规应确立并要求在最早的可能颁布日期（但在任何情况下不得晚于1983年6月30日）实现对该类别或类别的最佳可得技术（BAT）点源类别的污水限制和指导方针。”同意法令还要求对21个工业类别实施新的污染源执行标准和预处理标准。此外，环境保护局决定将公有处理厂作为一个单独的类别进行审查。

同意法令将NPDES计划的重点从控制常规污染物转移到控制有毒污染物的排放，并导致了环境保护局方法的迅速发展。一旦确定了优先污染物，就有可能制定分析策略。优先污染物被分为九类，这九类污染物继续影响着美国环保署对污染物的分类方法：

第一个EPA GC-MS方法（20世纪70年代） 。在开展这些活动的同时，环境保护局的化学家们试图解决一些与痕量污染物分析相关的技术问题。早在1970年，美国环保署的研究人员就开始使用气相色谱-质谱（GC-MS）分析有机污染物。GC-MS已被证明可以在许多不同的基质中和干扰化合物存在的情况下识别多种化合物。以前对水源和饮用水样本的经验表明，水中的许多化合物可以在1 μg/L的水平上被识别和半定量。因此，建议将10微克/升作为工业污水的合理目标。

这些早期的气相色谱-质谱方法是由美国环境保护署于1979年提出的方法608（农药和多氯联苯）、624（挥发物）和625（半挥发物），最终规则于1984年颁布。收到的对拟议规则的评论包括“GC/MS不是，也永远不可能是一种定量技术。”在规则制定期间，环境保护局利用带有各种检测器的气相或液相色谱对这些拟议的方法和一些替代的有机方法进行了实验室间研究。在这个规则制定中，环境保护局还提出并采用了方法检测极限的计算程序。优先污染物清单是环境保护局在20世纪70年代和80年代制定的许多分析物清单中的第一份，它为有针对性和无针对性的分析以及挥发物、半挥发物和杀虫剂的分析技术开辟了道路，几乎所有其他未来的环境保护局项目都复制了这些分析技术。

洁净水法案修正案（1977年） 。1977年《洁净水法案修正案》调整了技术标准，以反映向有毒物质控制的转变，澄清并扩展了最佳可得技术控制的概念，为常规污染物创造了新的控制水平，并做出了监管变化以加强工业预处理计划。1977年的法律创造了一个新的污染物类别:非常规污染物。这包括污染物，如氯、氨、氮、磷、化学需氧量和整个污水的毒性，没有具体分类为常规或有毒。《洁净水法案》的法规被编入联邦法规的四个主要领域，如表1所示。

操作人员需要了解历史正如本文所述，对于操作人员来说，了解方法标准化的由来以及为保护公众健康和环境而进行的水质管理工作非常重要。第二篇文章将涵盖1974年的 《安全饮用水法案》 ，讨论随后的联邦法案和主要规则，并考虑美国水质监管和分析的未来。

来源：原文出自AWWA的J Opflow，原文标题《OPERATORS NEED TO KNOW THE HISTORY OF US WATER QUALITY REGULATION AND ANALYSIS: PART 1》。

作者：JERRY PARR, WILLIAM LIPPS, HUNTER ADAMS, ALYSSA FERRI, STEVE ASH, AND MARK SOUTHARD

翻译：由上海《净水技术》杂志社实习编辑张龙龙翻译， 汇编于  《对标国际·供水实践进展》   ，欢迎订阅。