劉代現(xiàn),何旭華,胡 祥,劉 云,闞 歡
(西南林業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,云南昆明 650224)
水是生命之源,是經(jīng)濟(jì)的命脈,是人類生存不可缺少的物質(zhì),水與人們的日常生活密切相關(guān),特別是飲水質(zhì)量直接關(guān)系到人類健康與生命安全[1]??沙掷m(xù)獲得安全飲用水對于人類生命和健康是必不可少的[2],且農(nóng)村生活飲用水安全是反映農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活質(zhì)量的重要指標(biāo)之一[3]。隨著生活水平的日益提高,人們對農(nóng)村生活飲用水水質(zhì)的要求也高,農(nóng)村生活飲水安全衛(wèi)生問題受到高度關(guān)注。確保飲用水安全、保障人們健康是一項民生系統(tǒng)工程,關(guān)系到經(jīng)濟(jì)、社會、人口、環(huán)境和資源等諸多因素,需要衛(wèi)生、水利和農(nóng)業(yè)等多部門相互協(xié)作[4]。云南人均水資源量小于1 484 m3/人[5]。當(dāng)前形勢嚴(yán)峻,故生活飲用水資源越來越受到重視[6]?,F(xiàn)如今,對于城市來說有自來水的供應(yīng),可以滿足日常生活所需,但是對于農(nóng)村來說,飲用水還是一個很嚴(yán)重的問題,而且還不能夠保證其安全。因此,農(nóng)村飲用水安全工程水質(zhì)檢驗(yàn)尤為重要。農(nóng)村飲用水安全分為安全和基本安全兩個檔次,由水質(zhì)、水量、方便程度和保證率4項指標(biāo)組成。這些指標(biāo)若有一項低于安全或基本安全最低限值,就不能判定為飲用水安全或基本安全[7]。
分析農(nóng)村生活飲用水目的是能得到精確的、可靠的、可供評價參考水質(zhì)質(zhì)量的信息,有助于全面了解農(nóng)村生活飲用水現(xiàn)狀,正確制訂監(jiān)管計劃方案、采取有效措施,確保飲用水質(zhì)量達(dá)標(biāo)。飲水安全問題直接關(guān)系到人們的身體健康和財產(chǎn)安全,分析農(nóng)村飲用水水質(zhì)情況勢在必行。為了解丘北縣農(nóng)村枯水期、豐水期生活飲用水水質(zhì)狀況及其動態(tài)變化,本文對丘北縣2020年農(nóng)村生活飲用水水質(zhì)進(jìn)行了現(xiàn)況分析,為保障全縣人們生活飲水安全提供科學(xué)依據(jù)。
1.1.1 采樣方法
按照國家標(biāo)準(zhǔn)生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法中相關(guān)規(guī)定的要求進(jìn)行樣品采集[8]。每個水樣必須用無菌滅菌袋盛裝,水樣量不得低于3 L,樣品應(yīng)常溫避光儲存,當(dāng)天采樣送樣。
1.1.2 采樣時間
本次監(jiān)測現(xiàn)場采樣為枯水期和豐水期兩次,時間分別為每年4—5月份和8—9月份。
1.1.3 樣品類型劃分
集中式供水和分散式供水。將實(shí)施過飲用水工程且供水規(guī)模為1 000人以上的供水點(diǎn)水源水樣為集中式供水水源水樣,其他水源水水樣為非集中式供水水源水樣。
1.1.4 樣品來源
根據(jù)丘北縣供水實(shí)際情況確定采水點(diǎn),采樣的范圍覆蓋全縣12個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))具有代表性的28個集中式供水工程,每年枯水期、豐水期對這28個監(jiān)測點(diǎn)各采集一批水源水和一批末梢水共112個水樣。此次采集水樣以丘北縣12個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))供水點(diǎn)為研究對象,采樣范圍覆蓋各鄉(xiāng)(鎮(zhèn))的主要飲水水源監(jiān)測點(diǎn),采樣情況見表1。
表1 采樣情況表
(1)標(biāo)準(zhǔn)試劑。酚酞指示劑、鎘黑T指示劑、Na2EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液、各種金屬標(biāo)準(zhǔn)溶液及儲備液等。
(2)主要設(shè)備。原子吸收光譜儀,賽默飛世爾科技(中國)有限公司;Aquion離子色譜儀,賽默飛世爾科技(中國)有限公司;氣相色譜儀,賽默飛世爾科技(中國)有限公司;原子熒光光譜儀,北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;紫外可見分光光度儀,上海元析儀器有限責(zé)任公司;SGZ-2001濁度儀,杭州齊威儀器有限公司;上海雷磁PHS 3E 酸度計,上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司等,所有設(shè)備均檢定合格。
1.3.1 檢驗(yàn)項目
按照生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)中常規(guī)指標(biāo)和非常規(guī)指標(biāo),結(jié)合全縣具體情況和丘北縣綜合檢驗(yàn)檢測中心資質(zhì)與能力,進(jìn)行樣品檢驗(yàn)項目的確定,分為以下3個大類共33項。①常規(guī)理化指標(biāo)18項。色度、渾濁度、臭和味、肉眼可見物、pH、鋁、鐵、錳、銅、鋅、氯化物、硫酸鹽、溶解性總固體、總硬度、耗氧量、揮發(fā)酚、陰離子合成洗滌劑和氨氮。②毒理學(xué)指標(biāo)12項:砷、鉻、鎘、鉛、汞、硒、氰化物、氟化物、硝酸鹽、亞氯酸鹽、三氯甲烷和四氯化碳。③微生物常規(guī)指標(biāo)3項。菌落總數(shù)、總大腸菌群、大腸埃希氏菌。
1.3.2 檢驗(yàn)方法及指標(biāo)限制
參照生活飲用水相關(guān)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn),結(jié)合丘北縣綜合檢驗(yàn)檢測中心實(shí)驗(yàn)條件和能力,檢驗(yàn)方法以認(rèn)證通過的為主,根據(jù)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006)進(jìn)行結(jié)果判定,確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。
1.3.3 數(shù)據(jù)處理
對檢驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel表進(jìn)行統(tǒng)計匯總,采用SPSS 13.0軟件對檢驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。
通過采樣和檢驗(yàn),對112批次不同來源的水樣進(jìn)行枯水期、豐水期的水質(zhì)檢驗(yàn)總體情況分析,詳見表2??菟谒|(zhì)檢驗(yàn)合格率高于豐水期,枯水期和豐水期中出廠水水質(zhì)檢驗(yàn)合格率高于末梢水,可推斷出豐水期由于雨季較多,而雨季對水質(zhì)影響較大,可能是由于水中微生物繁殖過快或腐生生物活性大導(dǎo)致總大腸菌群、菌落總數(shù)超標(biāo),也可能雨季過多,水源附近砂石流入、落葉堆積,導(dǎo)致肉眼可見物增多、渾濁度過高。因此,豐水期更應(yīng)加大對水質(zhì)的監(jiān)測力度,確保飲用水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。
表2 水樣檢驗(yàn)總體情況
2020年的總體水源采樣中,所有鄉(xiāng)(鎮(zhèn))集中供水水源均被采樣,采樣范圍覆蓋了城鎮(zhèn)和農(nóng)村生活飲用水水源點(diǎn),通過檢測分析,得到各鄉(xiāng)(鎮(zhèn))水質(zhì)合格率情況,找出存在的差距,進(jìn)一步分析比較鄉(xiāng)(鎮(zhèn))間的優(yōu)勢和不足。從圖1的合格率數(shù)據(jù)可以看出,合格率最高的是B鎮(zhèn)、D鄉(xiāng)、E鄉(xiāng)、F鄉(xiāng),合格率均為100%,最低的為L鄉(xiāng),合格率僅為25%。各個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))生活飲用水水源的水質(zhì)合格率差距較大,生活飲用水水源水質(zhì)合格率最高的比合格率最低的高出75個百分點(diǎn)。就總體合格率而言,高于平均合格率(75.83%)水平的鄉(xiāng)鎮(zhèn)僅有A鎮(zhèn)、B鎮(zhèn)、D鄉(xiāng)、E鄉(xiāng)和F鄉(xiāng),共5個鄉(xiāng)鎮(zhèn),不足一半的占比,其余7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)均低于平均合格率,情況不容樂觀。
圖1 各鄉(xiāng)(鎮(zhèn))水質(zhì)合格情況
以上的分析可以說明,飲用水工程投入和自身水資源狀況是影響生活飲用水水源水質(zhì)合格率的重要因素。各個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度不同,水資源也存在差異,飲水工程投入力度不一,造成了鄉(xiāng)(鎮(zhèn))生活飲用水水源水質(zhì)合格率差距巨大。因此,經(jīng)濟(jì)發(fā)展一般,水資源狀況較差的鄉(xiāng)(鎮(zhèn)),更應(yīng)該加大飲水工程投入,強(qiáng)化監(jiān)督管理,從而提高生活飲用水的合格率。
全面了解各鄉(xiāng)(鎮(zhèn))的水質(zhì)合格總體情況后,對全縣生活飲用水水源水質(zhì)的具體情況仍然不是很清晰。將按照水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行感官性狀和一般化學(xué)指標(biāo)大類(常規(guī)理化指標(biāo))、毒理學(xué)指標(biāo)大類、微生物指標(biāo)大類來分析比較。從表3可以看出,全縣毒理學(xué)指標(biāo)合格率最高,常規(guī)指標(biāo)和微生物指標(biāo)相差不大。全縣主要以旅游業(yè)發(fā)展為重點(diǎn),縣內(nèi)無大型重工業(yè),不存在重金屬、有機(jī)試劑的污染。而常規(guī)理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)合格率低是影響全縣生活飲用水水源水質(zhì)合格率的主要因素。常規(guī)理化指標(biāo)主要與水源自身條件有關(guān),也和飲水工程投入有關(guān),應(yīng)加大水源保護(hù)不被破壞,同時也應(yīng)加大飲水工程的建設(shè),及飲用水輸水管網(wǎng)的監(jiān)管。微生物指標(biāo)合格率與水源狀況和污染情況有關(guān),若水源狀況良好不受污染,有足夠的消毒設(shè)施設(shè)備投入和合理的消毒劑使用,能較好的提高飲用水合格率。
表3 指標(biāo)大類合格情況
對112批次不同水源檢測中,農(nóng)村飲用水不合格的共有26批次(出廠水不合格12批次,末梢水不合格14批次),不合格率為76.79%。主要不合格項目包括總大腸菌群23批次(出廠水10批次,末梢水13批次)、大腸埃希氏菌17批次(出廠水8批次,末梢水9批次)、消毒劑余量20批次(出廠水9批次,末梢水11批次)、渾濁度6批次(出廠水2批次,末梢水4批次)、肉眼可見物4批次(出廠水2批次,末梢水2批次)、耗氧量1批次(出廠水1批次,末梢水0批次)、鉻(六價)1批次(出廠水0批次,末梢水1批次)、氟化物1批次(出廠水1批次,末梢水0批次),其余指標(biāo)均未超出國家標(biāo)準(zhǔn),詳見圖2。
從圖2中可以看出,總大腸菌群、大腸埃希氏菌、消毒劑余量這3項指標(biāo)合格率比較低。總大腸菌群是評價生活飲用水質(zhì)量的重要微生物指標(biāo),總大腸菌群是作為糞便污染指標(biāo)提出來的,性質(zhì)穩(wěn)定,分布較廣,在恒溫動物糞便和自然界廣泛存在。其檢出量與水體受人畜糞便、腐生物污染程度成正相關(guān),表明水源水受糞便污染可能性大,也可能水源附近周邊腐生生物較多或野生動物活動頻繁所致。消毒劑余量合格率較低,主要是消毒劑使用不當(dāng)造成,未按消毒劑說明要求正確操作,過量使用消毒劑導(dǎo)致余氯含量過高。應(yīng)加強(qiáng)水源水保護(hù),確保不被污染、破壞,同時也要加大消毒劑使用的監(jiān)管,這樣才能在短期內(nèi)改善生活飲用水水質(zhì),提高合格率。
圖2 單項檢測合格情況
從丘北縣農(nóng)村飲用水水質(zhì)的實(shí)際情況看,依然存在村級水站監(jiān)測點(diǎn)覆蓋率較低的問題。根據(jù)2020年丘北縣的水質(zhì)監(jiān)測情況分析,目前影響生活飲用水最大的污染因素是微生物指標(biāo),主要是總大腸菌群、大腸埃希氏菌,其次是消毒劑余量超標(biāo),說明微生物污染仍是農(nóng)村水質(zhì)衛(wèi)生存在的主要問題[9]。雨水容易導(dǎo)致河水渾濁、肉眼可見物出現(xiàn)超標(biāo)的情況,因此豐水期抽樣檢測的合格率比枯水期檢測的合格率低,這一檢測結(jié)果與文獻(xiàn)報道相符合。
從經(jīng)濟(jì)發(fā)展角度來看,B鎮(zhèn)、E鄉(xiāng)、F鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r較好,飲用水水源水質(zhì)合格率高于經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對較差的H鄉(xiāng)、K鄉(xiāng)、L鄉(xiāng),可以初步推斷經(jīng)濟(jì)發(fā)展和飲用水水源水質(zhì)合格狀況有一定關(guān)聯(lián),存在正相關(guān)關(guān)系,也就是說經(jīng)濟(jì)發(fā)展越好的區(qū)域,可能在飲用水安全方面投入較多,所以生活飲用水水源水質(zhì)合格率高。但是經(jīng)濟(jì)也不是影響一個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))飲用水水源水質(zhì)合格率的唯一指標(biāo),如經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對較好的A鎮(zhèn)比經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對較差的E鄉(xiāng)、F鄉(xiāng)合格率低,原因還有待探究。
從森林覆蓋率角度來看,D鄉(xiāng)森林覆蓋率全縣最高,水源點(diǎn)最多,L鄉(xiāng)森林覆蓋率在全縣相對較差,覆蓋率低,D鄉(xiāng)飲用水水源水質(zhì)合格率高于L鄉(xiāng),可初步推斷森林綠化覆蓋率和飲用水水源水質(zhì)合格狀況存在正相關(guān)關(guān)系。
水質(zhì)合格率不盡人意,究其原因[10-12]:①農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生差,基礎(chǔ)設(shè)施落后,垃圾成堆、污水亂排、人畜混居,河水、井水附近存在污泥、污水溝、雞豬舍和生活垃圾等污物污染[13],容易構(gòu)成交叉污染。②農(nóng)村生活飲用水管網(wǎng)設(shè)備缺乏監(jiān)管、維修,導(dǎo)致消毒設(shè)備保障不足。③人們的消毒意識淡薄,飲水之前未采取相應(yīng)的消毒措施。④大多數(shù)供水站規(guī)模小,設(shè)計較為簡陋(一口井、一臺泵、一個池、一把閘),消毒人員技能缺失、操作不規(guī)范等問題[14]。
因此,必須建立和完善凈水工藝、水質(zhì)檢驗(yàn)和飲水消毒制度,對部分嚴(yán)重腐蝕老化的供水管道進(jìn)行清洗和消毒,以保障農(nóng)村飲水安全[15]。近年來眾多學(xué)者研究表明,水傳染病的發(fā)生和流行與飲用水的衛(wèi)生狀況有著直接關(guān)系[16-17]。政府部門應(yīng)高度重視農(nóng)村飲用水安全問題[18-21,認(rèn)真落實(shí)水源防護(hù),加大生活飲用水水源水質(zhì)調(diào)查力度,加大檢測力度和建立監(jiān)測體系,建立健全的水質(zhì)監(jiān)管體系,加強(qiáng)農(nóng)村水站的管理,加大飲用水資金投入和專業(yè)人才培養(yǎng)力度,進(jìn)一步完善農(nóng)村飲用水消毒制度,切實(shí)有效地開展農(nóng)村水質(zhì)消毒工作,專人專管,全權(quán)負(fù)責(zé),提高農(nóng)村飲用水的衛(wèi)生合格率,防止水性疾病的發(fā)生,這樣才能確保水質(zhì)安全[22]。