2. 广汉市疾病预防控制中心
为了解农村饮水安全工程的卫生学现状,确保工程建成后水质达标和如期发挥效益,中国疾病预防控制中心近年来陆续安排各地疾病预防控制中心开展了农村饮水安全工程卫生学评价工作。目前阐述工程评价细节的文章较少,现以一座农村饮水安全工程卫生学评价为案例进行详细阐述,希冀为各地开展类似工程评价提供参考。
1 对象与方法 1.1 对象四川省汉南供水有限公司金轮水厂(以下简称水厂)。评价其水源及其防护、取水设施、蓄水设施、水处理工艺及设备、调节构筑物、输水管渠、水质检验等方面是否满足卫生需求。
1.2 方法按照《2017年农村饮水安全工程卫生学评价技术方案》[1](以下简称技术方案),采取现场查看(人工勘察+航拍)、采样检测、专家(涵盖环境卫生、供排水、环境工程、卫生检验等专业)会商等方式,使用风险矩阵法(表 1)逐项评定各问题的严重性并提出改进建议。
| 严重性可能性 | 一般 | 较大 | 重大 | 特大 |
| 很可能 | 高度 | 高度 | 极高 | 极高 |
| 可能 | 中度 | 高度 | 高度 | 极高 |
| 偶尔 | 中度 | 中度 | 高度 | 高度 |
| 不太可能 | 低度 | 中度 | 中度 | 高度 |
| 注:低度:表示风险等级很低,仅需注意; 中度:表示有一定的风险,应改进; 高度:表示有高度风险,需积极整改; 极高:表示风险不可容忍,必须马上整改 | ||||
评价依据:《2017年农村饮水安全工程卫生学评价技术方案》(要求评估水源污染及保护情况,辨识取水、制水、输配水全过程中生产工艺和生产设施中存在的卫生问题,查找水厂生产管理、水质自检等方面的不足,评判源水、出厂水和末梢水水质等)、《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)[2]、《地下水质量标准》(GB/T 14848)[3]、《生活饮用水水源水质标准》(JC 3020-1993)[4]、《村镇供水工程技术规范》(SL 310-2004)[5]、《村镇供水单位资质标准》(SL 308-2004)[6]。
1.3 资料来源广汉市及金轮镇地理、人口、气象资料来源于《2016年德阳年鉴》;其它资料均为内部资料,其中水文资料来源于《广汉市地下水资源调查与评价报告》,水厂资料来源于《汶川地震四川省广汉市第一次供水工程灾后重建项目设计变更报告》。
2 结果 2.1 基本情况水厂位于四川省广汉市金轮镇。广汉市水系发育呈树枝状分布,域内较大河流分别自北、北西、西流入区域,于境内东南部汇合后进入沱江。广汉市曾是血吸虫病重流行区,现已达到传播阻断标准。金轮镇2015年末人口20 279人,主要河流石亭江由北至南贯穿全镇,年平均流量21.9 m3/s、最枯流量3.2 m3/s。水厂总投资850万元,以地下水为水源,设计供水规模为1.5万t/d,实际供水规模为1 500 t/d,2012年7月26日正式投入使用,供水范围包括金轮镇部分村及相邻兴隆镇8个村,受益人口约1.5万人。
2.2 调查结果 2.2.1 水源水量金轮镇地下水含水层顶板埋深(16~69) m,可开采资源量为581.79万m3/a。目前水厂全部以地下水为水源,设计取水量为547.5万m3/a,实际取水量为54.75万m3/a,水量保障率大于95%(指一年内95%以上的天数水源水量能满足供水需求)。
2.2.2 水源地状况水厂没有划定水源保护区,现有四口深井(间距30~100 m不等)。分别以1号深井,3号与4号深井中间点为圆心,划定半径200 m的区域为水源调查区,调查其内污染状况。图 1为2017年3月28日google earth照片,线段围成的区域内是水厂(数字为水井位置及编号),圆圈内为调查区。
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| 图 1 金轮水厂取水点周边卫星照片 |
调查区内大致有5种污染源。①工业污染源。某天然气管道输送企业的输气管线与水厂重要生产设施沉砂池、清水池等距离都不超过30 m。该厂不采气,未破坏深层土层,可能污染物及污染方式包括泄漏的天然气及爆炸等次生灾害、交通工具及生产所用油类泄漏等。②农业污染源。调查区内农田所占面积最大,主要栽种水稻、油菜以及蔬菜,栽种水稻和油菜施用的尿素等化肥数量较大,栽种蔬菜所用的农药品种较多(常用多菌灵、农用链霉素等抗菌药,杀螨灵、吡虫啉等杀虫剂)。③生活污染源。水厂、燃气厂、调查区内西南及正西方向的住户,其生活污水均排入市政污水管网集中处理。水厂西北、北、东及南边散布在农田中的农户,其生活污水通过地表沟渠直接排放,粪便通过化粪池简单处理灌溉农田,少部分通过地表沟渠直接排放。调查区内固体生活垃圾通过统一收集转运处理。④交通污染源。金火街是金轮镇的交通次干线,其路肩距离1号水井约5 m(有围墙隔离)、距离水厂沉砂池约80 m、距另3口水井约(130~160) m。可能污染源包括车辆尾气,以及交通事故产生的危害(撞击水井、油类泄漏、运输的危险品等)。⑤其它污染源。高分辨率航拍照片发现并实地查证,1号水井东南方约60 m处有5座坟墓、西南方约90 m处有4座坟墓。
2.2.3 水源防护及取水构筑物4口深井均在水厂围墙内。围墙外四周及厂区内设置有多块醒目的水源保护告示牌。围墙上共架设8个摄像头,24 h监控厂区内部。取水构筑物为4口60 m深的取水井,都位于树林中。井内径300 mm,井壁为混凝土管衬砌深度55 m,混泥土井管与地表土壤的缝隙用混泥土密封,深度1 m。1号水井无井台,四周有排水沟,井口用铁皮井盖遮盖但未上锁。2、3、4号井口周围有高出地面0.3 m以上的砖砌围挡,输水管穿出围挡处有很大缝隙(>10 cm),围挡用混泥土预制板遮盖、无锁。
2.2.4 厂区布置水厂占地4 000 m2,分为管理区、生产区和水井区。管理区为一栋综合管理楼,含办公室、水质检验室、值班室、变配电室、宿舍、厕所。生产区包括沉砂池、加氯间、送水泵房、清水池等。水井区面积约占水厂总面积的一半,栽种有大量树木。水厂日常使用380 V/220 V市电,自备120 kW柴油发电机组一台。
2.2.5 水处理工艺流程(图 2)及设施源水通过DN300PE管输送至沉砂池,沉砂后自流进入清水池,于清水池入水口处投放二氧化氯消毒剂。消毒后的饮用水加压输送至用户。
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| 图 2 水处理工艺流程图 |
水厂有沉砂池一座(平流沉淀池)并加盖板,设计参数为:钢筋砼结构,规模(0.7×104) m3/d,平面尺寸6.2 m×4.0 m,有效水深3.50 m,超高0.50 m。沉砂池底部有排沙管,每日排沙1次,排出的含水泥沙经沉淀后作为一般垃圾外运处理,上层清液排入雨水沟。
加药间有一台二氧化氯加药器(产量250 g/h),使用阳光牌二氧化氯消毒粉和活化剂现场制备高纯二氧化氯并自动投加,投加量设定值为0.75 mg/L。消毒粉与活化剂储放在加药间内。
2.2.6 调节构筑物水厂设清水池2座,调节容积为800 m3和750 m3,池内各设导流墙3道。800 m3清水池设通风帽6个,人孔2个。750 m3清水池设通风帽4个,人孔2个。通风帽均有细密铁丝网覆盖。
2.2.7 输、配水管网经水力计算,4口水井出口分别采用DN160(1口)和DN200(3口)PE管为输水管线,DN160管道长100 m,DN200管道长300 m。配水管线主线沿金火街向金轮场镇及周边供水、沿雒金路向兴隆镇及沿线周边供水,主管网布局总体呈混合型,采用管道加压并借助重力方式供水。主管全长约10 090 m,选用PE管,过街管径为DN315,设置DN315闸阀7个。主管线由水厂铺设,入村及入户管线由村组自行铺设。最近的用户距水厂为20 m,最远用户距水厂约14 km,出厂水压力为0.48 MPa,最不利点水压为0.1 MPa,中途不设补充加压或消毒设施。
水厂工作人员称,每次管网维修后均及时对管道内进行了加压冲洗(但无相关记录)。水厂有管网巡护制度,有兼职管道巡护人员4人,每季度巡护主管线1次。水厂目前管网漏损率为7%。
2.2.8 水质自检水厂检验室有酸度计、比色管、耗氧量测定仪、二氧化氯测定仪,有分析天平、蒸馏水器、水浴锅等设备;在线监测室有浊度仪、电导率仪、水温仪、pH仪、六价铬水质在线自动监测仪、氨氮水质在线自动监测仪、生物毒性在线监测仪等在线监测仪器,所有仪器设备都能使用正常。每日自检项目有pH值、色度、浑浊度、臭和味、肉眼可见物、耗氧量、二氧化氯、铬、氨氮等。四川汉南供水有限公司(水厂的母公司)总部化验室(距离水厂直线距离约29 km)每日抽检水厂出厂水及源水检测菌落总数和总大肠菌群。水厂有1名兼职水质检验人员,经过四川省城镇供水排水协会培训并发证。
2.2.9 卫生管理水厂具有有效卫生许可证;现有8名工作人员,均持有效健康证。水质消毒所用二氧化氯消毒粉与活化剂,具备卫生许可批件。水厂及行业主管部门均无法提供输配水管材的卫生许可资料备查。
2.2.10 水质抽检结果调查期间,当地疾病预防控制中心检测了水厂源水、出厂水及末梢水。源水检验结果是总大肠菌群、肉眼可见物超标(少量沙状沉淀),其余所检指标符合《地下水质量标准》(GB/T 14848-1993)[3] Ⅲ类水质要求;源水所检指标亦符合《生活饮用水水源水质标准》(SC 3020-93)[4]地下水一级水源水要求,只经消毒处理即可供生活饮用。
出厂水和末梢水检验项目为《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)[2]规定的常规项目(不含放射性指标)及氨氮,所检指标都符合上述标准。
3 讨论本评价现场调查阶段,除使用《技术方案》所附现场检查表以“是”、“否”的形式记录调查结果外,另附记录表补充描述现场调查所见。水源调查区地表附着物过多,人工查勘难免有疏漏,采用了高分辨率无人机航拍鸟瞰、人工实地核实的办法进行调查。《技术方案》要求在评价报告中提出发现的主要及次要卫生学风险,但没有指定风险等级的判定方法,本评价中使用风险矩阵法做定性判定。对水厂的卫生学风险评价如下。
水厂以深层地下水为水源,水量保证率高,水处理工艺满足饮水安全需要,水质消毒科学、规范,水质检测的频率和指标基本满足要求,生产管理制度齐全、执行较好;存在水源区内在较多污染源,水井防护不足等问题。综合认为水厂存在一定卫生学风险,应采取措施积极应对。
3.1 水源区内的污染源与水厂相邻的输气管线如果泄露天然气,可能影响水厂员工身心健康,间接影响供水安全;如发生爆炸等灾害性事件则会对供水安全产生重大影响[7],其对供水安全的危害严重性(以下简称严重性)为中度(不大可能×重大)。建议向燃气企业提出警示,确保其采取安全措施。
水源区内的农田从不休耕,常年播撒化肥,频繁使用农药(冬季除外),属于面源污染,但地质不透水层能较好阻隔其下渗,其严重性为高度(可能×较大)。建议尽快划定水源保护区,保护区内禁止从事农业活动[8];现阶段即应停止使用农药及化肥。
水源区内生活、交通(泄露等)等点源污染物受不透水层作用,难以渗透到取水层,其严重性为中度(偶尔×一般)。建议集中收集生活类污染物并外运处理,水源保护区内限制车辆通行。
墓地的污染性质与生活类污染相似,但可能对供水人群造成心理影响,且属于《四川省饮用水水源保护管理条例》中明确禁止事项[9],其严重性为中度(不大可能×较大)。建议迁坟。
3.2 水井卫生防护不足2、3、4号水井井口围栏有很大缝隙,地表污物可能由此进入井内。1号水井的排水沟可能被枯枝落叶阻塞,极端天气时因排水不畅可能导致地表污物流入水井。4口水井井盖均未锁闭,可人为向井内投放物质。本项严重性为中度(不大可能×较大)。建议修补井口围栏缝隙;改造井盖,使之与井台结合严密并上锁。
3.3 供水管网可能受损水厂供水管网覆盖区域较大,穿越较多农田,存在管道被农业活动破坏的可能,其严重性为中度(可能×一般)。建议在管线易受损点设立警示标志,加强管网巡护。
3.4 消毒剂原料存放不规范用于生成二氧化氯的原料药剂氯酸钠,存放在湿度较大的加药间内,有潮解而减少二氧化氯生成量的可能,其严重性为中度(不大可能×较大)。建议将氯酸钠放置在阴凉干燥处。
3.5 涉水管材安全性不明虽无法查证涉水管材安全性证明文件,但存在水厂系当地水务局组织修建(不太可能采购无卫生许可批件或无生产许可证的管材)、管网过水量巨大等有利因素,评定此项影响的严重性为低度(不大可能×一般)。建议观察。
3.6 运行及管理人员不足根据《村镇供水单位资质标准》(SL 308-2004)[6],水厂应属于第Ⅲ类水厂;水利部《村镇供水站定岗标准》建议第Ⅲ类水厂定岗定员数为管理类(5~9)人,运行类(7~18)人,辅助类(1~2)人,总人数以(13~29)人为宜。水厂现有8人,其部分事务由母公司统一办理。评定此影响的严重性为中度(可能×一般),建议增加2人,其中1人专职水质检验,另1人用于加强管网巡护工作。
| [1] |
2017年农村饮水安全工程卫生学评价技术方案[Z].成都: 四川省疾病预防控制中心, 2017.
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| [2] |
中华人民共和国卫生部, 中国国家标准化管理委员会.GB 5749-2006生活饮用水卫生标准[S].北京: 中国标准出版社, 2007. (In English: Ministry of Health of the PRC, Standardization Administration of the People's Republic of China. GB 5749-2006 Standards for drinking water quality[S]. Beijing: Standards Press of China, 2007.)
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| [3] |
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| [4] |
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| [5] |
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| [6] |
中华人民共和国水利部. SL 308-2004村镇供水单位资质标准(附条文说明)[S].北京: 中国水利水电出版社, 2005. (In English: The Ministry of Water Resources of the People's Republic of China. SL 308-2004 Qualification standard of water supply works for villages and towns[S]. Beijing: China Water & Power Press, 2005.)
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| [7] |
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| [8] |
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