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地震後收容中心給水設施規劃指引

國立臺灣大學公共衛生學院職業醫學與工業衛生研究所所長詹長權教授
國立臺灣大學公共衛生學院環境衛生研究所博士班魏榮男

　 　　在地震害之後必定會有許多災區的民眾被集中至收容中心，而災民集中之後的給水設施規劃也就變得十分重要，由於地震災區原有的公共給水設備常常因為地震而受到損害，所以災收容中心必須很迅速的建立起臨時的給水及配水設備。以下是我參考世界衛生組織(WHO)公布的資料及環保署「天然災害後環境清理與消毒體系之研究；EPA-88-U1J1-03-007」，所整理出地震後收容中心給水設施規劃指引，希望能作為地震災害之後收容中心規劃時的參考。

一、取得水源

(一)災害後水壓要升高、加氯量要增加，以預防污水進入配水系統。修理配水系統之後，主幹管應該沖洗並且使用50mg/l的氯溶液(Chlorine solution)接觸24小時後排盡，再用可飲用的水沖洗。假使用水需求很緊急，或者修理之主幹管無法分離，消毒用溶流的濃度可提高到100mg/l，而接觸時間縮短到一小時。消毒後，主幹管恢復供水，應該取水樣進行細菌分析及餘氯檢查。

(二)當淨水廠、抽水站或配水系統嚴重損害，以至於短期內無法恢復供水，則應考慮下列之方法，取得適當的水源。

  1. 其它私人水源
    　　災區鄰近可能會有私有的給水系統，例如食品廠、酒廠、食與飲料廠，以及其它工業或農場。這些供水的水源經常是深水井或私有的淨水廠，這些水源經加氯消毒，再銜接配水系統或取水點，
  2. 地下水
    　　地下水的優點在於地下水比地面水少受污染，經消毒後可直接使用，而且井水的開發及預防施工可以在短時間內完成。但要注意杝震之後，地層的裂縫及孔洞容易導致下水之污染。
    　　井水必須離任何污染源30公尺以上，而且位置要高於所有的污染；井的上部必須由不透水的材料圍繞成井，至少延伸到地表以下3公尺、地表以上30公分。井壁四周應該構築水泥平台至少1公尺寬，而且有坡度以利排水。平台四周要有溝，可以將潑出的水帶走。
    水井建好後應立即消毒。先用100mg/l之氯溶液洗刷井壁然後加入更強的氯溶液使井水的餘氯濃度　　為50-100mg/l，充分攪拌之後讓井水靜置至少12小時，然後取出井水，再重新讓井回填充水，當引出的水，其餘氯低於1mg/l時。水即可被使用。
  3. 地面水
    　　由於地面水易受污染，所以地面水當作水源通常是最後的方法。注意要避免使用惡臭、深色或高度污染的水。用水應該消毒，可能的話應該去除顏色、濁度和不純物。也應該採取措施預防受到動物和人類的污染。但通常要實際執行控制污染是有困難的。取水點應該位在承受污染水之支流的上，幫浦取水要過篩，避免自河床取入泥漿或者吸入漂浮之碎物。
  4. 災區公共設施所須最低水量(公升/人-天)
    • 田野醫院和急救站 40
    • 集團餐飲中心 30
    • 臨時庇護所及營區 20
  5. 水的品質
    • 總可溶性固體：少於1500mg/l
    • 氯化物：少於600mg/l
    • 大腸菌類數：每100ml水的最大可能數(MDN)1-10

二、飲用水的處理與消毒

消毒之目的是為殺死病原體以預防水媒性疾病(water-borne diseases)。常用於水消毒的含氯化合物為次氯酸鈣(calcium hypochlorite)，它是屬於較安定的化合物，此化合物可得70%重量比之氯。

影響加氯消毒的因子包括：

  1. 需氯量：加入水中的氯，有部分與有機物質和其他還原性物質反應，而失去消毒的用，這種需氯量以實驗測定。要有能消毒的餘氯，必須加氯超過需氯量，是以消毒需要的氯量等於需氯量與餘氯的和。
  2. 接觸時間和濃度：一般而言濃度越高，所需消毒的時間越短，用平常的氯量劑量必須維持30分鐘的最低接觸時間。
  3. 溫度：當水溫下降，氯的有效性減少。
  4. 氫離子濃度：當水的pH值增加，氯的消毒力減少。

三、加氯的方法

　　以次氯酸鈣為例，適合的加氯器為次氯酸加氯器，此類加氯器重量較輕、體型小方便設置，適合應用於緊急消毒。將次氯酸鈣的水溶液排入水管或儲水，通常溶液的濃度為0.1%左右。加氯器的動力來源可使用電動馬達或汽油引擎。

　　在災後重建時，難免會運用臨時設備，下面敘述一段用在南斯拉夫的臨時設備，如圖一。 基本上加氯設設有一支固定在木架上的平衡桿，平衡桿之長臂懸掛可以裝氯溶液的水桶，短臂為調節器，藉著壓迫橡膠管，控制溶液的進流，短臂上的一袋砂，以平衡長臂上的水桶重量。平衡桿有兩條橡膠管，其中一條補充氯溶液給水桶，另外一條由水桶虹吸氯溶液到輸送點。出流量由調整輸送管之高度控制，輸送管固定在木架外側之可滑動的支持板上，可以用手調整需要的加氯量。木架長為55.6公分，高度為35公分，底座寬為20公分。木架其餘部分可以使用10公分寬的木板，平衡桿之短臂為15公分長，長臂為25公分長，用一片銳角的木頭抵住橡膠管，充當進流調節器。

　　氯溶液可儲存在各種容器，完成的臨時設備出流用輸送管之一端有固定的浮子(如無效的電燈泡或一片木頭)，以保證抽出的溶液為澄清的，不會含有漂白粉的沉澱物。藉平衡溶液進流量與出流量操作此臨時加氯設備。調整出流量到滴出的數目等於補充之數目時，平衡即達成。一旦水桶之補充量增加，平衡破壞，必須再控制調節器壓迫輸入管至平衡恢復。加氯器開始運作時調低輸出管直到氯溶液滴，然後調整高度直到需求量，若有任何阻塞時設備會終止運作。

圖一 次氯酸鈣加氯器

四、飲用水加氯消毒液之配製

消毒溶液的配製必須考慮用水量及有效餘氯濃度
  1. 配製時應注意事項 次氯氯酸鈣溶液直接接觸到皮膚會對皮膚造成刺淚產生刺痛之感覺，操作時最好戴橡皮手套，另對衣服或鞋子會造成褪色或破洞，使用時應特別小心，若碰觸到眼睛應立即以大量清水沖洗並馬上送醫。
  2. 50-100mg/l濃度消毒溶液的配置

    W：次氯酸鈣溶液之需要量(公克)
    V：欲配置之溶液體積(公升)
    C：欲配置溶液之有效氯濃度(mg/l)
    A：所使用次氯酸鈣之濃度(%)

    範例 欲配置500公升100mg/l的消毒液(氯液)需要有效氯為5%的次氯酸鈣多少公克？
    即取1000公克的次氯酸鈣加水至500升即可配置成100mg/l之消毒液

五、飲用水的檢驗

　　在公共給水系統之實驗設備恢復正常運作之，水樣的檢驗應該在臨時檢驗室完成，在緊急狀況下的現場檢驗，最重要的有以下幾項：a. 餘氯(自由與結合的0餘氯)的測定，b. 大腸桿菌類的細菌檢驗，c. 氫離子濃度的測量，d. 鹼度(type or alkalinity)的測量，測量方法分述如下：

a. 餘氯試驗

酸性溶液的自由餘氯會與orthotolidine反應形成黃色的化合物，據此而發展成的比色計(pocket color compactors)可用在現場之檢驗。水的pH值會干擾這種測驗，pH值高的水需要用酸中和，orthotolidine arsenite method(OTA法)詳見飲用水水質檢驗法。

b. 大腸桿菌類之檢驗(薄膜濾紙法)

讓水樣通過薄膜濾紙將濾紙放在吸飽培養基(Endo-type)的吸收墊上，進行烘箱培養(imcubation)，檢查具有特殊外觀的大腸桿菌菌落(colonies)。薄膜濾紙法之製造商已生產適合田野使用的件，使用者應該參考廠商提供的操作手冊或水質標準檢驗法。

c. 氫離子濃度測定
 可以用添加指示劑的方法，藉由比對標準比色表來決定水的pH值，用在這方面的指示劑如下：

指示劑　　　　　　PH值範圍　　　　　頻色變化
Methyl red　　　　　4.4-6.0 　　紅 變 黃
Bromothymol blu　　6.0-7.6 　　黃 變 藍
Phenol red 　　6.8-8.4 　　黃 變 紅
Thymol blue 　　8.0-9.6　　　　　黃 變 藍

現場測試可以10ml的水加入數滴Bromothymol blue，展現出來的顏色與標準顏色比較。假使沒有標準顏色可以比對，結果可以用下列方式說明：

顏色　　大約pH值 深藍　　　7.6
淡藍　　　7.0
綠　　　　6.8
黃綠　　　6.4
黃　　　　6.0
泡過指示劑的試紙也可以用在現場

d. 測是鹼度
 有三種鹼度(alkalinity)：hydroxide(OH)，normal carbonate(CO3)，和bicarbonate(HCO3)。鑑別這些形式的鹼度可以使用酸滴定以及各種指示劑，但是很少在災後的狀況下在現場進行。

六、飲用水的貯存

水的緊急貯存可以臨時使用帆布、尼龍襯裡的橡膠以及塑膠容器，容積至少要200公升。假使貯存之目的僅止於讓加氯後有接觸時間，最小的容量必須容許接觸時間至少30分鐘。通常直聳的貯存槽都會有標準尺寸的商用品，零件也預鑄，能夠運輸及快速建築起來。水槽離最遠的帳棚的最大距離為100公尺。

七、飲用水的分配

在炎熱的氣候下，每人每天至6公升的飲用水(含飲用水及烹調)。 大部分緊急用水的分配是使用來自消防隊、軍隊、食品廠、飲料廠等單位提供的槽車。一部槽車之貯水槽應能提供1000人的用水，如果都市公共給水系統是在合理的距離範圍，可利用輕金屬或塑膠管迅速接管延伸到災區。每個供水點要有兩個以上的水龍頭，每個水龍頭可供100人使用，營區距離取水點不得超100公尺。

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