2. 广东省疾病预防控制中心
, , , 农村饮水安全工程是县(市)乡镇、村庄、林场等农村居民主要的生活用水来源[1]。"十一五"、"十二五"期间建设的农村饮水安全工程为解决农村饮水安全问题发挥了重要作用[2-3], 对新(改、扩)建的农村饮水安全工程开展卫生学评价是卫生监测部门的主动举措, 具有重要的公共卫生学意义。农村饮水安全工程的卫生学评价工作虽然已在多地试点开展, 但目前报道的案例多以江河水或地下井水为水源[4-7]。山涧溪流是山区农村饮水的主要水源, 由于流于地表, 水源容易受到人类活动及动物粪便污染, 水质卫生存在较大风险。2018年4-11月, 本研究选取韶关市某县一宗以多股山涧溪流为水源的农村饮水安全工程, 从卫生学角度评价其供水各环节存在的健康风险, 分析影响水质卫生的危险因素并提出了针对性的建议。
1 对象和方法 1.1 评价对象根据县疾控中心主动申报与省级疾控中心审核相结合的原则, 选定韶关市某县一宗农村饮水安全工程为评价对象, 该工程为2014年起改(扩)建的一座镇级农村饮水安全工程, 设计日供水量5 000 m3, 符合农村饮水安全工程卫生学评价相关要求。
1.2 评价内容包括水源取水点周边环境卫生与卫生防护、取水构筑物及输配水系统的设置、水处理工艺与设施设备运行情况、厂区周边环境卫生及安全防护措施、水质检验能力、供水保证率以及水源水、出厂水和末梢水水质等。
1.3 方法及技术路线采用资料审查与信息调查、现场卫生学调查、水质检测与评价、专家会商等形式, 评估该工程供水过程中影响水质安全的风险因素并提出改进建议。其中:评价专家涵盖公共卫生、卫生管理和给排水等专业; 资料审查主要查阅可行性研究报告、涉水产品卫生许可批件等工程建设与运行相关技术资料; 现场卫生学调查通过与水厂管理人员面谈的形式完成, 采用《农村饮水安全工程卫生学评价信息调查收集表》调查可能的卫生风险因素; 水质检测类型包括水源水、入厂水、出厂水及末梢水, 由韶关市疾控中心于枯水期和丰水期各检测一次(理论上枯水期为10月至次年3月, 丰水期为4月-9月, 实际测定时间为4月、7月), 水质检测依据《生活饮用水标准检验方法》(GB/T 5750-2006)[8], 严格开展平行样及空白样质控, 检测水质常规指标、氨氮及锑、铊两项区域性风险指标; 水质评价参照《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)[9]。工作流程见图 1。
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| 图 1 2018年某水厂卫生学评价工作流程 |
1.4 工作依据
包括《中华人民共和国传染病防治法》[10]、《生活饮用水卫生监督管理办法》[11]、《2018年农村饮水安全工程卫生学评价项目技术方案》[12]、《关于印发农村饮水安全工程卫生学评价技术细则(试行)的通知》(全爱卫办发[2008]4号)[13]、《村镇供水工程技术规范》(SL 310-2004)[14]、《生活饮用水标准检验方法》(GB/T 5750-2006)[8]、《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)[9]、《农村饮水安全评价准则》(T/CHES 18-2018)[1]等法律法规及标准文件。
2 结果 2.1 水厂基本情况本工程于2012年8月获得项目审批, 在旧水厂的基础上进行改建, 2014年12月完工, 2015年初投入使用, 设计日供水量5 000 m3/d, 设计供应人口11 800人。实际供应人口主要为镇区全部及周边村委部分居民约5 800人, 实际供水量约800 m3/d(含企业用水)。
水厂所在的镇属中亚热带季风气候, 平均气温20.4℃, 年降雨量1 778 mm, 无霜期312 d。地形为低丘、中丘和低山3种, 海拔为(200~700)m, 有林地面积16.3万公顷, 森林覆盖率63.1%。
2.2 水源及水量水厂所在地附近没有江河, 历来用水取自周边山涧溪流。本工程共取用3处水源, 其中两处为主要水源点, 提供日常供水; 另一处水源点为备用水源, 由山溪水汇合而成, 可在极端干旱天气作为水源的补充, 确保水厂持续供水。水源地为林地保护区, 上游未受到人类活动影响, 水质较好, 达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)[15]Ⅱ类及以上。根据权威机构出具的工程《水资源认证表》, 本工程设计的年最大取水量为1.7×106 m3, 采用丰、平、枯多年平均月统计法计算的项目3个常用取水点集雨面积约5.95 km2。当地雨量充足, 水源全年来水量6.0×106 m3, 年取水量占山体全年来水量的28.0%;加上备用水源, 供水保证率可达95%以上。
2.3 水源保护情况水厂管理方在取水点蓄水池旁立有水资源保护区警示牌, 但没有明确写明保护区范围; 取水点位于山林中, 周边半径500 m范围内无明显的人类生产、生活污染源, 但没有设置防护带, 任何人可以进入水源所在区域。
2.4 水厂环境及厂区布置水厂位于该镇镇区一座山的山顶(黄海高程约243 m), 沿途种植林木, 环境良好; 500 m内没有工业厂区、养殖业、居住区; 水厂废水经厂内污水系统处置后达标排放。净水厂占地约1 3772, 建设有网格絮凝池、斜管沉淀池、虹吸滤池、清水池(800 m3、200 m3各1座); 一栋二层综合楼, 其中二楼为办公室及员工宿舍, 一楼依次设盐酸氯酸钠库、加氯间、氯化铝库、加药间、化验室、值班室和门卫室。厂区防卫较严格, 有值班人员看守, 进入厂区需登记; 实行全方位电子监控。
2.5 水质处理工艺本工程采用絮凝、沉淀、过滤、消毒制水工艺(图 2)。絮凝采用网格絮凝形式, 当大雨致源水浑浊时启用混凝程序, 通过管式静态混合器使投加药剂与水体快速混合, 混凝剂主要采用Al2O3含量为5%的聚合氯化铝, 混凝剂最大投加量为12 mg/L; 沉淀采用斜管沉淀池, 设两组斜管沉淀池, 单座处理能力约72 m/d, 有效深度是3.5 m, 停留时间2 h, 池底采用穿孔管快开阀排泥; 滤池为虹吸滤池2组, 1用1备, 每座滤池分16格, 双排布置, 滤池采用均粒石英砂滤料, 粒径(0.6~1.0)mm, 滤料厚度为0.8 m; 滤池采用高压水反冲洗, 每48 h冲洗1次, 但滤池反冲洗系统设计不合理; 采用复合二氧化氯消毒(以氯酸盐为原料), 分别在网格絮凝池及清水池进水口设置前、后加氯点, 投加量氯酸钠约20 kg、31%盐酸约64.5 kg/d, 通过计量泵控制流速, 但加药时间不连续, 夜间22:00至次日7:30停加。
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| 图 2 受评价水厂水处理工艺流程图 |
2.6 调节构筑物
调节构筑物的形式为清水池, 独立设置二座, 一座容积为800 m3, 另一座200 m3, 两座均为圆柱型, 高出地面3 m, 设置有导流墙, 导流墙距池顶板底200 mm; 清水池设有上盖并设通气孔与检修孔。在清水池末端设置一个集水坑(2 000 mm×800 mm), 连通出水管和排污孔, 溢流管孔径400 mm, 排污孔孔径100 mm, 清水池排水畅通。
2.7 输配水管网输配水工程包括水源从取水点至水厂反应池的输水管总长度35.5 km、水厂至供水区域主管道4 km。由于水源点较分散, 兼顾地形及原有饮水工程基础, 穿越山体的管道采用水平导向钻法铺管1 500 m, 其余采用传统铺管法。从水厂至用户家中的配水管道主要为钢管和聚乙烯管, 部分沿用旧水厂的供水管道, 最长使用年限已达20年, 漏损率达20%。管网呈树枝状分布, 最近用户距水厂0.3 km, 最远用户距离水厂4 km。各种管材及涂料选购时符合《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》(GB/T 17219-1998)[16]。
2.8 卫生管理水厂由镇政府直接管理, 设立有明确的卫生管理职责。水厂申请办理了卫生许可证, 配有6名直接从事制水生产人员, 均持有效健康证; 对主要涉水产品建立了卫生许可批件档案。水厂化验室配有3名兼职水质检测人员, 均经过水质检测专业技术培训考核合格后上岗, 每天9:00左右抽样检测臭和味、肉眼可见物、pH、浑浊度和二氧化氯5项指标; 当地县疾控中心每年对该水厂开展水质专项监测, 于枯水期、丰水期分别采集水厂的出厂水和末梢水水样进行水质常规指标加氨氮的检测。但是在消毒剂投放量, 检测结果的评估等流程中缺少量化指标。
2.9 水质检测某第三方检测机构于2018年4月8日, 韶关市疾病预防控制中心于2018年5月15日及2018年7月25日, 分别对该水厂入厂水、出厂水、末梢水采样检测, 结合当地县疾控中心本年度监测数据共同作为本次卫生学评价的依据。检测结果显示:入厂水基本符合《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)[15]Ⅱ类水质标准(所测氨氮符合Ⅲ类标准); 出厂水和末梢水所检测指标(包括锑、铊两项区域性重金属风险指标)均符合《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)。此外, 利用美国EPA风险评估模型计算可知, 本水厂所有重金属指标风险值均低于英国皇家协会、瑞典环境保护局及荷兰建设环境部等推荐的化学污染物对人体健康危害的最大可接受风险(水平为10-6/a, 即每年每千万人口中因饮用水中各类污染物而受到健康危害或死亡的人数不超过10人)。
3 讨论 3.1 总体评价专家组经综合评价认为, 该水厂卫生学风险较低。水源水量充足, 水质较好, 符合国家标准; 水厂选址及厂区布局合理, 周边环境良好。水厂运行管理较规范, 水处理工艺成熟[17], 取得了较好的水质净化效果, 出厂水、末梢水与入厂水相比, 微生物指标得到有效控制。但水源防护、水质净化环节存在卫生学风险。由于水源取自山涧溪流, 且取水点较多, 水源地未明确保护范围, 无有效防护措施, 存在一定的安全隐患。地表径流作为水源时, 要特别注重微生物及氮化物等指标的日常监测, 但水厂自检指标太少, 未能开展关键指标的检测, 不符合《村镇供水技术规范》(SL 310-2004)[14]对水厂日常水质监测的要求。因此, 需增配相应指标的检测能力。
3.2 建议 3.2.1 加强水源保护与监测建议在水源保护区设置清晰的警示标识, 写明保护区范围; 落实具体的防护半径和防护措施, 如在保护区外围加设围栏, 对取水点蓄水池上锁等, 防止人类活动对水源水质造成的潜在危害。同时, 由于当地矿产资源丰富, 虽然目前水质重金属含量无健康风险, 但仍需重点关注可能因采矿活动造成的水源重金属污染及水质安全问题。
3.2.2 优化水质净化工艺一是对滤池反冲洗系统存在的问题进行论证后整改; 二是严格落实全程消毒制度, 加强消毒剂投放的准确性, 确保消毒剂余量保持在标准要求区间, 避免不利健康风险[18]; 三是制定待滤水浊度、出厂水浊度、出厂水消毒剂余量以及清水池水位等生产节点量化指标。
3.2.3 加强输配水管网巡查由于水厂沿用的部分水管已使用20年, 存在漏损现象, 潜在发生二次污染的风险。建议加强自来水管网的巡查、检修等工作, 一旦发现漏损及时更换新的自来水水管并确保符合卫生要求。
3.2.4 加强水质检测能力建设水厂目前仅能开展感官性状指标和消毒剂指标(臭和味、肉眼可见物、pH、浑浊度、二氧化氯5项)的检查, 不能满足日常工作要求。建议加强实验室检测能力建设, 尤其配备硝酸盐氮、氨氮、微生物等指标的配套设施与检测人员, 确保检测结果准确; 积极组织检验人员参加业务培训, 以提高自身水质检测能力; 可定期送第三方检测机构进行水质全分析, 以动态掌握水质变化, 及时处置潜在污染危害。
3.3 思考山涧溪水是山区农村常用的水源, 往往水量相对不足[19]、雨季浊度高[20]且存在微生物指标超标、容易受到动物粪便污染[21]等问题, 作为农村饮用水工程水源时需要慎重考量。本案例中所涉工程采用多股山涧水源, 一方面可确保水量满足供水要求, 另一方面也增加了安全隐患。每一股水源都需要谨慎管理, 才能确保汇合后的水质达标。
与大型水厂相比, 部分镇级水厂规模相对较小, 工程建设以及运行过程中的一些环节并非十分完善。如果能在建设前进行系统的卫生学评价, 发现问题及时调整, 可有效避免安全隐患, 也能节省因改建部分工艺带来的额外经济支出。
| [1] |
中国水利学会. T/CHES 18-2018农村饮水安全评价准则[S].北京: 中国水利水电出版社, 2018. (In English: Chinese Hydraulic Engineering Society. T/CHES 18-2018 Evaluation criteria for rural drinking water safety[S]. Beijing: China Water Power Press, 2018.)
|
| [2] |
温家宝主持召开国务院常务会议讨论通过《全国农村饮水安全工程"十二五"规划》[J].中国环境科学, 2012, 32(4): 709.
|
| [3] |
何智敏, 黄建萍, 陈刚, 等. 2009-2013年南通市农村饮用水水质状况分析[J]. 环境卫生学杂志, 2014, 4(4): 372-376. (In English: He ZM, Huang JP, Chen G, et al. Quality of drinking water in rural Nantong in 2009-2013[J]. J Environ Hyg, 2014, 4(4): 372-376.) |
| [4] |
张辉, 郑玲, 高燕, 等. 一座农村饮水安全工程的卫生学评价[J]. 环境卫生学杂志, 2008, 8(4): 359-363. (In English: Zhang H, Zheng L, Gao Y, et al. Sanitory evaluation on a rural drinking water safety project[J]. J Environ Hyg, 2008, 8(4): 359-363.) |
| [5] |
赵海, 张辉, 郑玲, 等. 绵竹市遵道镇一项农村饮水安全工程的卫生学评价[J]. 职业卫生与病伤, 2008, 33(1): 31-35. (In English: Zhao H, Zhang H, Zheng L, et al. Hygienic evaluation of rural drinking water safety porjects in Zundao town of Mianzhu city[J]. J Occup Health Damage, 2008, 33(1): 31-35.) |
| [6] |
钟晓, 顾华康, 陈琼珍, 等. 某农村饮用水工程卫生学评价[J]. 中国卫生工程学, 2018, 17(3): 382-384. |
| [7] |
孙永波, 官洪国, 刘本先. 2013年昌邑市昌南水厂农村集中式供水工程卫生学评价[J]. 中国卫生工程学, 2014, 13(4): 291-294. |
| [8] |
中华人民共和国卫生部, 中国国家标准化管理委员会. GB/T 5750-2006生活饮用水标准检验方法[S].北京: 中国标准出版社, 2007.
|
| [9] |
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.
|
| [10] |
中华人民共和国中央人民政府.中华人民共和国传染病防治法(修订)[EB/OL] (2004-12-01)[2020-02-05]. http://www.gov.cn/banshi/2005-08/01/content_19023.htm.
|
| [11] |
中华人民共和国住房和城乡建设部, 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.生活饮用水卫生监督管理办法[EB/OL]. (2016-04-17)[2020-02-05]. http://www.gov.cn/gongbao/content/2016/content_5103147.htm.
|
| [12] |
中国疾病预防控制中心. 2018年农村饮水安全工程卫生学评价项目技术方案[Z].北京, 2018.
|
| [13] |
全国爱卫会办公室, 中华人民共和国卫生部.关于印发《农村饮水安全工程卫生学评价技术细则(试行)》的通知[Z].北京, 2008.
|
| [14] |
中华人民共和国水利部. SL 310-2004村镇供水工程技术规范[S].北京: 中国水利水电出版社, 2005.
|
| [15] |
国家环境保护总局, 国家质量监督检验检疫总局. GB 3838-2002地表水环境质量标准[S].北京: 中国环境科学出版社, 2002. (In English: State Environmental Protection Administration, General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People's Republic of China. GB 3838-2002 Environmental quality standards for surface water[S]. Beijing: China Environmental Science Press, 2002.)
|
| [16] |
国家技术监督局. GB/T 17219-1998生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准[S].北京: 中国标准出版社, 1998.
|
| [17] |
向红, 陈刚. 水质处理技术在农村饮水安全中的应用[J]. 中国卫生工程学, 2016, 15(1): 88-90. |
| [18] |
金涛, 唐非. 饮用水氯化消毒副产物及其对健康的潜在危害[J]. 中国消毒学杂志, 2013, 30(3): 255-258. |
| [19] |
何昌云, 黄锦叙, 吴和岩, 等. 2008-2011年广东省农村饮用水供水情况及水质变化分析[J]. 环境卫生学杂志, 2012, 2(3): 112-116. (In English: He CY, Huang JX, Wu HY, et al. Analysis of the change in rural water supply in Guangdong Province from 2008 to 2011[J]. J Environ Hyg, 2012, 2(3): 112-116.) |
| [20] |
张帅, 赵志伟, 丁昭霞, 等. 针对高浊山溪水的除浊工艺构建与效能研究[J]. 中国给水排水, 2018, 34(13): 38-42. (In English: Zhang S, Zhao ZW, Ding ZX, et al. Construction and performance of turbidity removal process for high turbidity mountain streams[J]. China Water Wastewater, 2018, 34(13): 38-42.) |
| [21] |
杨元平, 孙焕冬, 宋振耀, 等. 一起直接饮用山溪水引起的腹泻疫情调查与处理[J]. 中国预防医学杂志, 2008, 9(2): 99-100. |