包頭市農(nóng)村集中式飲用水水源地調(diào)查與評(píng)估

于秋穎，馬廣文，王秋菊，孫 聰，張鳳英

（1.包頭市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，內(nèi)蒙古包頭 014030；2.中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站 國(guó)家環(huán)境保護(hù)環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100012）

農(nóng)村飲用水安全問題事關(guān)農(nóng)村人民群眾的生命安全和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。農(nóng)村飲用水主要來源于河水、湖庫(kù)水、井水、泉水等，部分地區(qū)不采取凈化措施就直接飲用或燒開飲用，農(nóng)村飲用水安全形勢(shì)仍十分嚴(yán)峻。農(nóng)村環(huán)境保護(hù)法制體系不健全，集約化養(yǎng)殖場(chǎng)的污染，農(nóng)村環(huán)境保護(hù)管理缺位，環(huán)境監(jiān)管能力不足，農(nóng)村水處理設(shè)施欠缺，農(nóng)藥化肥不合理施用，農(nóng)民環(huán)境維權(quán)意識(shí)薄弱是造成當(dāng)前農(nóng)村水污染的主要原因[1]。目前我國(guó)農(nóng)村水污染源主要是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)廢水、生活污水、農(nóng)藥化肥流失、養(yǎng)殖的廢水與廢棄物[2-3]。相對(duì)于城市飲用水水源地，農(nóng)村飲用水水源的特點(diǎn)決定了許多適用于城市飲用水源的法規(guī)、制度、標(biāo)準(zhǔn)、管理方法等并不適用于農(nóng)村飲用水源[4-5]。國(guó)外學(xué)者對(duì)農(nóng)村飲用水源地調(diào)查和評(píng)估進(jìn)行了一些研究，在尼日利亞西南部一個(gè)典型的農(nóng)村，挖井監(jiān)測(cè)地下水水質(zhì)，采用多個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)地下飲用水質(zhì)量[6]；在尼日利亞埃多北部農(nóng)村和準(zhǔn)城市社區(qū)開展五條飲用水和其他生活用水河流的理化性質(zhì)和水質(zhì)指標(biāo)的比較研究[7]。國(guó)內(nèi)研究者分別在貴州省貴陽市[8]、江蘇省江陰市[9]、浙江省[10]、甘肅省[11]、青海省西寧市[12]等地方進(jìn)行了農(nóng)村水源地調(diào)查與分析，并提出水源地保護(hù)對(duì)策。杜宇紅[13]2010 年在包頭市典型農(nóng)村牧區(qū)篩選了22 個(gè)集中式地下水水源地，進(jìn)行調(diào)查評(píng)估，水質(zhì)達(dá)標(biāo)的僅3個(gè)水源地，達(dá)標(biāo)率為13.6%。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境問題日益凸顯，農(nóng)村飲用水源污染問題更為嚴(yán)重[14]。通過大量的調(diào)查研究，農(nóng)村飲用水水質(zhì)不容樂觀，農(nóng)村飲用水源監(jiān)測(cè)調(diào)查和整治，關(guān)系到農(nóng)村人民群眾對(duì)優(yōu)質(zhì)水源的需求，本文在對(duì)2015 年包頭市農(nóng)村集中式飲用水源地進(jìn)行監(jiān)測(cè)調(diào)查的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了評(píng)估并提出相應(yīng)的對(duì)策措施，為進(jìn)一步的綜合整治提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

包頭市地處我國(guó)北方，南瀕黃河，屬半干旱中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，全年平均氣溫為7.2 ℃、年降水總量421.8 mm，水資源不足制約著農(nóng)村農(nóng)業(yè)的發(fā)展。包頭市是內(nèi)蒙古第二大城市，市轄昆都侖區(qū)、青山區(qū)、東河區(qū)、九原區(qū)、石拐區(qū)、固陽縣、土默特右旗、達(dá)爾罕茂明安聯(lián)合旗、白云鄂博礦區(qū)和包頭稀土高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，現(xiàn)有村莊1 100多個(gè)。包頭市地下水流向在東河區(qū)大致由北向南，在青山區(qū)、昆都侖區(qū)及九原區(qū)一帶水位由四周向漏斗中心徑流[15]。集中式水井單個(gè)供水人口最多達(dá)到3萬多人口，取水量2×104～5×105t/a。含水層類型為孔隙介質(zhì)，埋藏條件承壓水或潛水，承壓水井深70～190 m，潛水井深20～120 m，含水層介質(zhì)為細(xì)、中、粗砂。按照集中式飲用水水源劃定飲用水水源保護(hù)區(qū)的要求，2015 年調(diào)查共計(jì)篩選出符合劃分要求的集中式供水井65個(gè)，共劃分為45個(gè)水源地，其中：昆區(qū)6個(gè)、東河區(qū)17個(gè)、九原區(qū)18個(gè)、土默特右旗4個(gè)。

1.2 監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)方法

在包頭市農(nóng)村飲用水源地調(diào)查劃分出的45 個(gè)水源地中，對(duì)其中有代表性的24 個(gè)農(nóng)村飲用水源地水質(zhì)進(jìn)行了抽樣監(jiān)測(cè)，抽樣監(jiān)測(cè)的農(nóng)村集中式飲用水源地分布見圖1，因24個(gè)農(nóng)村飲用水源地均為地下水飲用水源地，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 14848—1993）[16]中23項(xiàng)。監(jiān)測(cè)頻次為每季度監(jiān)測(cè)1次[17]。農(nóng)村飲用水源地水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)方法中，水樣采集、存儲(chǔ)和運(yùn)輸按照相關(guān)規(guī)范執(zhí)行[18-20]，實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)方法按照《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法（第四版）》執(zhí)行[21]，為保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性、準(zhǔn)確性，采樣和實(shí)驗(yàn)室分析實(shí)施全程序質(zhì)量控制，采樣過程中采集不少于10%的平行樣，實(shí)驗(yàn)室分析過程中不少于10%的平行樣和質(zhì)控樣。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和報(bào)告執(zhí)行三級(jí)審核制度。

水質(zhì)評(píng)價(jià)按照《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 14848—1993）[16]進(jìn)行評(píng)價(jià)，水質(zhì)符合或優(yōu)于Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，即為水源水質(zhì)達(dá)標(biāo)。采用《集中式飲用水水源地環(huán)境保護(hù)狀況評(píng)估技術(shù)規(guī)范》[22]，進(jìn)行農(nóng)村飲用水水源地環(huán)境保護(hù)狀況調(diào)查和評(píng)估。

2 結(jié)果與討論

2.1 結(jié)果

2.1.1 總體情況

在抽樣監(jiān)測(cè)的包頭市24 個(gè)農(nóng)村集中式水源地中，有6 個(gè)水源地水質(zhì)達(dá)到《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 14848—1993）中Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)率為25.0%。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中總大腸菌群超標(biāo)，占監(jiān)測(cè)水源地的50.0%；總硬度超標(biāo)占25.0%；硝酸鹽氮超標(biāo)占20.8%；氟化物超標(biāo)占16.7%；氨氮超標(biāo)占16.7%；亞硝酸鹽氮超標(biāo)占16.7%；鐵超標(biāo)占0.04%。具體情況見表1。

圖1 包頭市抽樣監(jiān)測(cè)的農(nóng)村集中式飲用水水源地分布圖Fig.1 Distribution of monitored centralized rural drinking water sources in Baotou city

2.1.2 各區(qū)、旗（縣）情況

抽樣監(jiān)測(cè)的包頭市各區(qū)、旗（縣）農(nóng)村飲用水水源地水質(zhì)狀況中，昆區(qū)水源地水質(zhì)最好，達(dá)標(biāo)率為66.7%，有一些水源井受金屬類的污染，如鐵等，原因是受周邊的點(diǎn)污染源的影響。東河區(qū)農(nóng)村集中式飲用水水源地水質(zhì)較差，達(dá)標(biāo)率為22.2%，評(píng)估的監(jiān)測(cè)結(jié)果和地質(zhì)監(jiān)測(cè)的結(jié)果基本吻合，超標(biāo)污染物為硝酸鹽氮、總硬度、硫酸鹽、氯化物、總大腸菌群。受地質(zhì)條件影響較大，本底值超標(biāo)，例如硝酸鹽氮、總硬度、硫酸鹽、氯化物。硝酸鹽氮超標(biāo)現(xiàn)象嚴(yán)重，超標(biāo)倍數(shù)從0.54到11.6 倍，監(jiān)測(cè)到生物類指標(biāo)總大腸菌群超標(biāo)，跟采樣點(diǎn)位周邊衛(wèi)生狀況差息息相關(guān)。九原區(qū)地質(zhì)監(jiān)測(cè)資料表明水質(zhì)較差，農(nóng)村水質(zhì)達(dá)標(biāo)率為25%，評(píng)估的監(jiān)測(cè)結(jié)果和地質(zhì)監(jiān)測(cè)的結(jié)果較吻合。除受地質(zhì)條件影響較大外，氟化物本底值超標(biāo)，還監(jiān)測(cè)到總大腸菌群、氨氮、亞硝酸鹽氮超標(biāo)，水源井受生活源污染較大。從現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查可以看到，有的水井雖然建在井房里，但衛(wèi)生條件較差，甚至周邊存在垃圾堆；土右旗水源地水質(zhì)最差，達(dá)標(biāo)率為0，超標(biāo)污染物除亞硝酸鹽、氟化物以外，總大腸菌群超標(biāo)現(xiàn)象嚴(yán)重，水源井建在居民區(qū)內(nèi)，居民從事畜牧業(yè)養(yǎng)殖，例如養(yǎng)豬、養(yǎng)羊等造成嚴(yán)重污染。

2.2 討論

集中式水源地劃定的保護(hù)區(qū)范圍：一級(jí)保護(hù)區(qū)半徑從50～100 m，二級(jí)保護(hù)區(qū)延伸到一級(jí)保護(hù)區(qū)外1 000～2 000 m的區(qū)域。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，45個(gè)劃定農(nóng)村集中式飲用水水源地，已劃定的農(nóng)村集中式飲用水水源地保護(hù)區(qū)內(nèi)，一級(jí)保護(hù)區(qū)存在違規(guī)建筑，昆區(qū)的6 個(gè)農(nóng)村水源地水井全部在居民區(qū)內(nèi)，東河區(qū)水源地保護(hù)區(qū)內(nèi)無居民，九原區(qū)有6個(gè)水源地保護(hù)區(qū)內(nèi)有居民，土右旗有4個(gè)水源地保護(hù)區(qū)內(nèi)有居民。一級(jí)保護(hù)區(qū)存在違章建筑的占35.6%。一部分水源井設(shè)置在居民區(qū)中，保護(hù)區(qū)內(nèi)有民宅，水源井易受生活污染源的影響。對(duì)包頭市24 個(gè)農(nóng)村集中式飲用水水源地監(jiān)測(cè)，有6 個(gè)水源地水質(zhì)符合Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，其他水源地水質(zhì)均未達(dá)標(biāo)，水源達(dá)標(biāo)率僅為25.0%。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

在調(diào)查的包頭市45 個(gè)農(nóng)村飲用水水源地中，大部分農(nóng)村飲用水水源地未設(shè)置標(biāo)志設(shè)施，無標(biāo)識(shí)、界碑、界樁等設(shè)施，在之前并未開展過常規(guī)的水質(zhì)例行監(jiān)測(cè)。調(diào)查的農(nóng)村飲用水水源地大部分水源井設(shè)置在農(nóng)田、未利用的土地中。抽樣監(jiān)測(cè)的24 個(gè)包頭市農(nóng)村飲用水水源地，尤其是東河區(qū)、九原區(qū)和土右旗的農(nóng)村飲用水水源地，水質(zhì)本底值超標(biāo)項(xiàng)目較多，主要超標(biāo)污染物為氟化物，其次為總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽、氯化物等。包頭市各區(qū)、旗（縣）比較而言，昆區(qū)的農(nóng)村水源地水質(zhì)最好，水質(zhì)達(dá)標(biāo)率為66.7%；東河區(qū)和九原區(qū)較差，達(dá)標(biāo)率分別為22.2%和25.0%；土右旗最差，抽樣監(jiān)測(cè)的水源地中水質(zhì)均為達(dá)標(biāo)。農(nóng)村水源井建設(shè)和管理不規(guī)范，易受生活源污染，總大腸菌群超標(biāo)明顯，其次為氨氮、硝酸鹽氮等。

表1 包頭市農(nóng)村集中式水源地水質(zhì)狀況評(píng)價(jià)結(jié)果Tab.1 Evaluation results of water quality of centralized rural drinking water sources in Baotou

3.2 建議

農(nóng)村飲用水涉及最普惠的民生福祉，對(duì)包頭市農(nóng)村飲用水源地做到規(guī)范管理，尤其是集中式水源地，對(duì)集中式飲用水源地按照規(guī)模分期分批設(shè)置保護(hù)區(qū)，保護(hù)區(qū)內(nèi)的排污違章建筑，尤其是盡快拆除一級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)的違章建筑，消除對(duì)水源地的影響；對(duì)分散式農(nóng)村飲用水源地設(shè)置保護(hù)范圍。水井應(yīng)設(shè)置在專門的井房?jī)?nèi)，由當(dāng)?shù)氐拇逦瘯?huì)管理保護(hù)。加強(qiáng)水質(zhì)凈化措施的管理和投入，有條件的地區(qū)，設(shè)計(jì)管網(wǎng)時(shí)，把飲用水系統(tǒng)和非飲用水系統(tǒng)分開設(shè)計(jì)，減少不必要的凈水成本，對(duì)包頭市不達(dá)標(biāo)農(nóng)村集中式水源地進(jìn)行整治，保證集中式水源地供水工程的處理設(shè)施和消毒設(shè)施等正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在東河區(qū)、九原區(qū)和土默特右旗的總硬度和氟化物等由于背景值超標(biāo)的水源地，增加針對(duì)性的強(qiáng)效凈水設(shè)備并保障運(yùn)行，提高飲用水水質(zhì)。加快推進(jìn)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，加強(qiáng)集中式水源地的定期監(jiān)測(cè)。提高農(nóng)村居民的環(huán)保意識(shí)，尤其是對(duì)水源地保護(hù)的意識(shí)，以保障農(nóng)村飲水安全和人民群眾的身體健康。