农村自20世纪80年代实施联合国“给水和环境卫生十年规划”以来,农村改水工作取得了很大成绩,但总体来看,农村供水能力和水质问题仍很突出[1]。为掌握赣州市农村饮用水水质卫生状况,为相关部门决策提供参考依据,按照《2014年江西省农村饮用水水质卫生监测技术方案》要求,于2014年在全市11个县(市)开展了农村饮用水卫生监测工作。
1 材料与方法 1.1 对象依据《2014年江西省农村饮用水水质卫生监测技术方案》,按地理位置、人口、经济状况因素分层,在全市17个涉农县中随机选择11个县(市),充分考虑水源类型、水处理工艺、供水方式和规模等因素,按分层随机原则,从11个县(市)2 151个农村集中式供水厂中选择341个水厂作为饮用水监测点。
1.2 内容和指标主要调查农村饮用水供水方式、水源类型、水处理工艺、覆盖人口等基本情况。共监测33项指标,其中微生物指标:总大肠菌群、耐热大肠菌群、菌落总数;毒理指标:砷、镉、铬(六价)、铅、汞、硒、氰化物、氟化物、硝酸盐(以N计)、三氯甲烷、四氯化碳;感官性状和一般化学指标:色度、浑浊度、臭和味、肉眼可见物、pH、铝、铁、锰、铜、锌、氯化物、硫酸盐、溶解性总固体、总硬度、耗氧量(CODMn法,以O2计)、挥发性酚类(以苯酚计)、阴离子合成洗涤剂、氨氮(以N计);饮用水消毒剂相关指标:游离余氯或二氧化氯。
1.3 方法采取查阅资料、现场调查等方式填写《监测县农村生活饮用水基本情况调查表》、《监测县农村生活饮用水水源类型及供水方式调查表》;水样的采集、保存、运输和检测依据《生活饮用水标准检验方法》(GBT 5750-2006)[2]进行;水质评价依据为《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)[3],水质除消毒剂相关指标外各项指标全部符合标准即为合格。
1.4 统计方法数据通过Excel 2003建立数据库,采用SPSS 13.0软件进行构成比、率的计算,并进行卡方检验,检验水准α为0.05。
2 结果 2.1 基本情况 2.1.1 供水方式2014年赣州市11个县农村集中式、分散式供水覆盖人口数分别为1 765 334人、2 868 162人,分别占38.10%、61.90%。
2.1.2 农村集中式供水水厂合格情况枯、丰水期同一集中式供水水厂的出厂水及末梢水水样水质全部合格即判定为合格水厂。2014年共监测341个水厂,合格水厂29个(占8.50%)、覆盖人口501 991人(合格水饮用人口比例为34.20%);不合格水厂312个(占91.50%)、覆盖人口965 848人(不合格水饮用人口比例达65.80%)。
2.1.3 水源类型农村集中式供水地面水水厂1 545个、占71.83%,地下水水厂606个、占28.17%,各水源覆盖人口比例如表 1所示。
% | |||||||||||
供水方式 | 地面水 | 地下水 | |||||||||
溪水 | 江河 | 水库 | 沟塘 | 湖泊 | 其他 | 合计 | 浅井 | 深井 | 泉水 | 合计 | |
集中式 | 31.42 | 25.47 | 27.12 | 0.046 | 0.0033 | 5.16 | 89.22 | 4.85 | 2.39 | 3.54 | 10.78 |
分散式 | 12.79 | 3.36 | 0.024 | 1.24 | 0.00 | 1.27 | 18.68 | 48.93 | 22.04 | 10.36 | 81.32 |
合计 | 21.79 | 14.05 | 13.12 | 0.66 | 0.0016 | 3.15 | 52.77 | 27.63 | 12.54 | 7.06 | 47.23 |
2.1.4 水处理方式
共有农村集中式供水厂2 151个,水处理方式为完全处理、沉淀过滤、仅消毒、未处理的水厂数分别占2.88%、40.21%、1.72%、55.18%,覆盖人口占集中式供水人口比例分别为46.76%、29.68%、2.73%、20.82%。分散式供水取水方式中机械取水、手压泵、人力取水所占比例分别为28.27%、55.67%、16.06%,覆盖人口占分散式供水人口比例分别为38.79%、46.05%、15.16%。
2.2 农村饮用水水质状况 2.2.1 水质总体状况共检测水样1 500份,水质综合指标合格率仅为23.60%,感官性状和一般化学指标、毒理指标、微生物指标、消毒剂常规指标合格率分别为72.87%、99.13%、31.93%、40.59%。
2.2.2 不同水期水质状况枯、丰水期各检测750份水样,不同水期水质指标合格率情况见表 2。
水期 | 水样 数份 | 综合指标 | 感官性状和一般化学指标 | 毒理指标 | 微生物指标 | 消毒剂常规指标* | |||||
合格数份 | 合格率% | 合格数份 | 合格率% | 合格数份 | 合格率% | 合格数份 | 合格率% | 合格数份 | 合格率% | ||
枯水期 | 750 | 188 | 25.07 | 536 | 71.47 | 739 | 98.53 | 235 | 31.33 | 42 | 47.73 |
丰水期 | 750 | 166 | 22.13 | 557 | 74.27 | 748 | 99.73 | 244 | 32.53 | 40 | 35.09 |
合计 | 1 500 | 354 | 23.60 | 1 093 | 72.87 | 1 487 | 99.13 | 479 | 31.93 | 82 | 40.59 |
χ2 | 1.790 | 1.487 | 6.285 | 0.248 | 3.290 | ||||||
P | 0.181 | 0.223 | 0.012 | 0.618 | 0.070 | ||||||
注:﹡1 500份水样中,采取消毒措施的仅有202份 |
2.2.3 不同水样类型水质状况
出厂水、末梢水水样数分别为678份、822份,不同水样类型水质指标合格率情况见表 3。
水样 类型 | 水样 数份 | 综合指标 | 感官性状和一般化学指标 | 毒理指标 | 微生物指标 | 消毒剂常规指标 | |||||
合格数份 | 合格率% | 合格数份 | 合格率% | 合格数份 | 合格率% | 合格数份 | 合格率% | 合格数份 | 合格率% | ||
出厂水 | 678 | 165 | 24.34 | 489 | 72.12 | 670 | 98.82 | 212 | 31.27 | 31 | 36.47 |
末梢水 | 822 | 189 | 22.99 | 604 | 73.48 | 817 | 99.39 | 267 | 32.48 | 51 | 43.59 |
合计 | 1 500 | 354 | 23.60 | 1 093 | 72.87 | 1 487 | 99.13 | 479 | 31.93 | 82 | 40.59 |
χ2 | 0.372 | 0.345 | 1.413 | 0.252 | 1.035 | ||||||
P | 0.542 | 0.557 | 0.235 | 0.616 | 0.309 |
2.2.4 水质超标指标情况
共有18项指标超标,分别为总大肠菌群、耐热大肠菌群、菌落总数、浑浊度、肉眼可见物、pH值、铁、锰、硝酸盐(以N计)、三氯甲烷、色度、臭和味、硫酸盐、锌、溶解性总固体、耗氧量、氨氮(以N计)、游离余氯。其中总大肠菌群、耐热大肠菌群、菌落总数、浑浊度、肉眼可见物超标率分别为69.20%、65.00%、17.00%、14.93%、13.80%,其余指标超标率如表 4所示。枯、丰水期总大肠菌群超标率差异有统计学意义(χ2=4.517,P=0.0336);浑浊度超标率差异有统计学意义(χ2=5.374,P=0.0204)。出厂水、末梢水菌落总数超标率差异有统计学意义(χ2=30.918,P=0.000)。
% | |||||||||
卫生指标 | 出厂水超标率 | 末梢水超标率 | 全部水样超标率 | ||||||
枯水期 | 丰水期 | 小计 | 枯水期 | 丰水期 | 小计 | 枯水期 | 丰水期 | 小计 | |
总大肠菌群 | 64.60 | 71.09* | 67.85 | 68.37 | 72.26 | 70.32 | 66.67* | 71.73* | 69.20 |
耐热大肠菌群 | 63.72 | 65.78 | 64.75 | 67.15 | 63.26 | 65.21 | 65.60 | 64.40 | 65.00 |
菌落总数 | 11.21 | 10.91 | 11.06* | 22.63 | 21.17 | 21.90* | 17.47 | 16.53 | 17.00 |
浑浊度 | 18.88 | 12.39 | 15.63 | 15.57 | 13.14 | 14.36 | 17.07* | 12.80* | 14.93 |
肉眼可见物 | 12.98 | 15.34 | 14.16 | 11.92 | 15.09 | 13.50 | 12.40 | 15.20 | 13.80 |
pH值 | 2.36 | 2.65 | 2.51 | 1.22 | 2.43 | 1.82 | 1.73 | 2.53 | 2.13 |
铁 | 2.36 | 1.47 | 1.92 | 2.92 | 2.92 | 2.92 | 2.67 | 2.27 | 2.47 |
锰 | 2.36 | 0.88 | 1.62 | 1.70 | 0.97 | 1.34 | 2.00 | 0.93 | 1.47 |
硝酸盐 | 0.88 | 0.00 | 0.44 | 0.73 | 0.00 | 0.36 | 0.80 | 0.00 | 0.40 |
三氯甲烷 | 1.18 | 0.29 | 0.74 | 0.24 | 0.24 | 0.24 | 0.67 | 0.27 | 0.47 |
色度 | 0.59 | 0.29 | 0.44 | 1.22 | 0.49 | 0.85 | 0.93 | 0.40 | 0.67 |
臭和味 | 0.59 | 0.29 | 0.44 | 1.22 | 0.73 | 0.97 | 0.93 | 0.53 | 0.73 |
硫酸盐 | 0.59 | 0.29 | 0.44 | 0.49 | 0.24 | 0.36 | 0.53 | 0.27 | 0.40 |
锌 | 0.29 | 0.00 | 0.15 | 0.24 | 0.49 | 0.36 | 0.27 | 0.27 | 0.27 |
溶解性总固体 | 0.29 | 0.00 | 0.15 | 0.24 | 0.00 | 0.12 | 0.27 | 0.00 | 0.13 |
耗氧量 | 0.29 | 0.00 | 0.15 | 0.24 | 0.00 | 0.12 | 0.27 | 0.00 | 0.13 |
氨氮 | 0.29 | 0.29 | 0.29 | 0.00 | 0.49 | 0.24 | 0.13 | 0.40 | 0.27 |
余氯 | 52.78 | 71.43 | 63.53 | 51.92 | 60.00 | 56.41 | 52.27 | 64.91 | 59.41 |
注:*表示差异有统计学意义,P0.05 |
2.2.5 水质卫生指标检测结果
全部水样30项水质卫生指标检测结果最大值、最小值、平均值及超标水样15项超标指标检测结果最大值、最小值、平均值见表 5。
卫生指标 | 国标单位 | 标准限值 | 指标检测结果 | 超标指标检测结果 | ||||
最大值 | 最小值 | 平均值 | 最大值 | 最小值 | 平均值 | |||
菌落总数* | CFUmL | 100 | 20 000 | 0 | 409 | 20 000 | 120 | 1 762 |
总大肠菌群* | MPN100mL | 不得检出 | 1 600 | 0 | 151 | 1 600 | 2 | 218 |
耐热大肠菌群* | MPN100mL | 不得检出 | 1 600 | 0 | 121 | 1 600 | 2 | 43 |
砷 | mgL | 0.01 | 0.018 | 0.000005 | 0.0027 | — | — | — |
镉 | mgL | 0.005 | 0.0025 | 0.00005 | 0.00084 | — | — | — |
铬 | mgL | 0.05 | 0.016 | 0.0003 | 0.0026 | — | — | — |
铅 | mgL | 0.01 | 0.0076 | 0.00005 | 0.0028 | — | — | — |
汞 | mgL | 0.001 | 0.0009 | 0.000001 | 0.00023 | — | — | — |
硒 | mgL | 0.01 | 0.0089 | 0.00005 | 0.0029 | — | — | — |
氰化物 | mgL | 0.05 | 0.01 | 0.001 | 0.0016 | — | — | — |
氟化物 | mgL | 1.0 | 0.87 | 0.001 | 0.14 | — | — | — |
硝酸盐(以N计)* | mgL | 10 | 25.62 | 0.005 | 1.03 | 25.62 | 22.15 | 24.35 |
三氯甲烷* | mgL | 0.06 | 0.30 | 0.0001 | 0.0030 | 0.30 | 0.12 | 0.21 |
四氯化碳 | mgL | 0.002 | 0.002 | 0.00005 | 0.00008 | — | — | — |
色度* | 铂钴色度单位 | 15 | 35 | 0 | 4.68 | 35 | 21 | 27.80 |
浑浊度* | NTU | 1 | 37.75 | 0 | 1.74 | 37.75 | 1.02 | 4.82 |
pH* | 无量纲 | 6.5~8.5 | 8.40 | 5.18 | 7.14 | 6.48 | 5.18 | 6.13 |
铝 | mgL | 0.2 | 0.16 | 0.0004 | 0.020 | — | — | — |
铁* | mgL | 0.3 | 2.20 | 0.001 | 0.13 | 2.20 | 0.31 | 0.68 |
锰* | mgL | 0.1 | 2.12 | 0.00025 | 0.036 | 2.12 | 0.19 | 0.78 |
铜 | mgL | 1.0 | 0.39 | 0.0005 | 0.024 | — | — | — |
锌* | mgL | 1.0 | 1.82 | 0.0001 | 0.067 | 1.82 | 1.06 | 1.26 |
氯化物 | mgL | 250 | 113.01 | 0.002 | 5.12 | — | — | — |
硫酸盐* | mgL | 250 | 1 602.05 | 0.02 | 12.16 | 1 602.05 | 474.20 | 848.98 |
溶解性总固体* | mgL | 1 000 | 2 190 | 8 | 107 | 2 190 | 1 985 | 2 088 |
总硬度 | mgL | 450 | 547.50 | 0.56 | 37.14 | — | — | — |
耗氧量* | mgL | 3 | 5.27 | 0.020 | 1.36 | 5.27 | 5.21 | 5.24 |
挥发酚类 | mgL | 0.002 | 0.0015 | 0.00001 | 0.00091 | — | — | — |
阴离子合成洗涤剂 | mgL | 0.3 | 0.27 | 0.005 | 0.039 | — | — | — |
氨氮(以N计)* | mgL | 0.5 | 1.30 | 0.005 | 0.064 | 1.30 | 0.52 | 0.73 |
注:*出现超标的卫生指标;—指标未出现超标情况 |
3 讨论
调查发现,赣州市农村以分散式供水方式为主,与全省情况一致[4],集中式供水覆盖人口比例远低于广东省[5],提示相关部门应加大农村改水力度。农村集中式供水以地面水为主要水源,与文献报道的全国情况有区别[6],分散式供水以地下水为主;地面水中以溪水、江河、水库为主,地下水以浅井覆盖人口比例最高,其次为深井,情况与全省相同[4]。集中式供水处理方式以未处理居多(占55.18%),其次是沉淀过滤,完成处理和仅消毒所占比例极少,与全省情况一致[7],完全处理水厂覆盖人口比例低于广东省[5],反映出赣州市农村集中式供水水厂简陋、水处理工艺简单落后。分散式供水以手压泵取水方式为主,其次是机械和人力取水。
监测结果分析显示,赣州市农村饮用水水质合格率(23.60%)很低,稍低于全省及省内其他地市水平[8-9],也低于甘肃省[10]、陕西省[11]、石家庄市[12]、枣庄市[13]等地农村地区饮用水水质合格率,赣州市农村饮用水卫生有待提高。微生物指标超标是导致水质合格率低的主要因素,尤以总大肠菌群、耐热大肠菌群超标最严重,表明农村饮用水可能普遍受到人畜等温血动物粪便、生活污水等污染,其原因与水源选址不合理、缺乏卫生防护设施、消毒措施不到位以及管理不善等因素有关,提示饮用水存在肠道致病菌污染的可能性以及引发介水传染病暴发和流行的风险。有文献报道表明,介水传染病的发生和流行与饮用水的卫生状况有直接关系[14]。除微生物指标外,超标率较高的有浑浊度和肉眼可见物,表明农村集中式供水设施简陋、水处理工艺简易落后。丰水期总大肠菌群超标率高于枯水期,可能与丰水期降雨量较大,雨水冲刷地面,同时将地面及垃圾等处的微生物混入水中,加之水源卫生防护不到位,导致有污染的水汇流入水源有关[15]。末梢水菌落总数超标率高于出厂水,可能供水管网管道存在破损导致二次污染所致。枯水期浑浊度超标率高于丰水期,可能与“过度用水”现象有关,即枯水季节相较于丰水期缺水,而农村饮用水处理工艺简单落后,未能及时达到有效沉淀过滤即被使用,具体原因有待进一步研究。合格水厂所占比例低(占8.50%),合格水覆盖人口比例小(34.20%),提示政府及相关部门在加大农村改水力度的同时,应当注重改水工程质量。建议加强农村饮水工程建设与管理,新建、改建、扩建农村供水工程项目的选址、设计审查和竣工验收应符合卫生学要求,供水单位应当按照《生活饮用水卫生监督管理办法》和《取水许可管理办法》等规定,办理卫生许可证和取水许可证;同时应加强农村饮用水水源保护和污染防治及加强对农村集中供水工程的监督监测和卫生学评价。
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