農(nóng)村地區(qū)供水水質(zhì)評(píng)估研究

周方舟

(貴州水投水務(wù)集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550001)

農(nóng)村地區(qū)供水安全不僅對(duì)農(nóng)村居民的生產(chǎn)生活具有重要意義，更事關(guān)農(nóng)村居民的身體健康，保障農(nóng)村供水安全是我國(guó)實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興目標(biāo)不可缺少的內(nèi)容。早在2000年，聯(lián)合國(guó)就提出為世界人民能夠獲得安全飲用水而努力的千年發(fā)展目標(biāo)。根據(jù)資料顯示，當(dāng)前世界上能夠獲得安全用水保障的人口比例已經(jīng)超過(guò)90%。近年來(lái)，隨著我國(guó)鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各地區(qū)用水需求與供給之間出現(xiàn)失衡，有些地區(qū)不僅缺少足夠的飲用水，甚至還存在較為嚴(yán)重的水質(zhì)問(wèn)題。

基于上述背景，本文以威寧縣為例，采用綜合水質(zhì)指數(shù)與健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估法對(duì)威寧縣農(nóng)村地區(qū)供水水質(zhì)進(jìn)行評(píng)估，并基于可持續(xù)發(fā)展的角度提出了農(nóng)村地區(qū)供水安全發(fā)展建議，以期為我國(guó)農(nóng)村地區(qū)供水水質(zhì)評(píng)估及可持續(xù)發(fā)展路徑提供一定借鑒。

1 水源地情況

本次研究從威寧縣選取了5個(gè)農(nóng)村供水管網(wǎng)末端，共采集30個(gè)水樣，涵蓋了本地區(qū)5個(gè)地下深水井，取水深度在250～350m之間，經(jīng)過(guò)消毒之后進(jìn)入供水管網(wǎng)。在本次采集的30個(gè)水樣中，有20個(gè)來(lái)自大型供水站，10個(gè)來(lái)自小型供水站，涉及用水人口約15萬(wàn)人左右。

2 威寧縣農(nóng)村地區(qū)水質(zhì)評(píng)估

2.1 供水水質(zhì)評(píng)估

目前，我國(guó)常用的供水水質(zhì)評(píng)估方法包括國(guó)標(biāo)法、綜合水質(zhì)指數(shù)法(WQI)及主分量分析法等。在對(duì)比常見(jiàn)的評(píng)估方法后，由于綜合水質(zhì)指數(shù)法操作比較簡(jiǎn)單，應(yīng)用范圍比較廣，采用數(shù)學(xué)公式就可將大量信息進(jìn)行整合，并且可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的變形以方便使用。因此，在本次研究中，采用了綜合水質(zhì)指數(shù)法對(duì)水樣進(jìn)行評(píng)估。

首先，根據(jù)前人的研究成果，結(jié)合威寧縣農(nóng)村地區(qū)供水實(shí)際情況，識(shí)別水質(zhì)指標(biāo)并通過(guò)德?tīng)柗品▽?duì)指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)，具體見(jiàn)表1。

表1 水質(zhì)評(píng)估指標(biāo)及權(quán)重

其次，明確計(jì)算步驟：

(1)計(jì)算分指數(shù)

(1)

式中，Ci—實(shí)測(cè)值；Si—標(biāo)準(zhǔn)限值。

(2)進(jìn)行最差因子判別

WIQj=Imax

(2)

式中，Imax—最大分指數(shù)。

(3)通過(guò)內(nèi)梅羅法計(jì)算水質(zhì)指數(shù)

(3)

式中，Iaverage—指數(shù)平均值。

(4)采用加權(quán)平均法求綜合水質(zhì)指數(shù)

(4)

通過(guò)上述公示對(duì)采集水樣檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，1～5級(jí)水樣個(gè)數(shù)數(shù)量分別為19、6、3、1、1。采集水樣的綜合水質(zhì)評(píng)估值數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表2 采集水樣綜合水質(zhì)評(píng)估值

根據(jù)表2的綜合評(píng)估結(jié)果可以看出，采集水樣的合格率為91.3%。其中，有2個(gè)水樣為輕度污染，1個(gè)水樣為重度污染，其余水質(zhì)皆符合引用標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)的主要污染物為砷和總大腸菌落數(shù)。

2.2 健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

在健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中，從致癌風(fēng)險(xiǎn)與非致癌風(fēng)險(xiǎn)2個(gè)方面分別討論。首先，對(duì)非致癌風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析。一般情況下，攝入是解除飲用水中污染物的主要途徑，而每日攝入量(CDI)對(duì)飲用水?dāng)z入的估計(jì)值，計(jì)算公式為：

(5)

式中，C—飲用水中污染物濃度；IR—攝入水的速率；EF—暴露頻率；ED—接觸時(shí)間；BD—飲水群體平均體重；AT—平均暴露時(shí)間。

非致癌危險(xiǎn)熵?cái)?shù)(HQ)表示對(duì)某種癌指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，計(jì)算公式如下所示：

(6)

式中，RFD—攝入的非致癌物質(zhì)的劑量；同時(shí)，當(dāng)HQ>1時(shí)，可能會(huì)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

非致癌危險(xiǎn)指數(shù)(HI)是對(duì)水樣所有非致癌指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，計(jì)算公式如下所示：

(7)

根據(jù)上述公示進(jìn)行計(jì)算，得出采集水樣對(duì)成人與兒童的非致癌風(fēng)險(xiǎn)，具體見(jiàn)表3。

表3 采集水樣對(duì)成人與兒童的非致癌風(fēng)險(xiǎn)

一般情況下，氮、鉻、砷對(duì)兒童的健康影響較大。在檢測(cè)出的不合格的應(yīng)用水中，鉻是在限值以下指標(biāo)中貢獻(xiàn)度最高的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，對(duì)兒童的危害僅僅次于砷。同時(shí)，在對(duì)綜合水質(zhì)指數(shù)進(jìn)行評(píng)估時(shí)，發(fā)現(xiàn)由于綜合水質(zhì)似乎與國(guó)標(biāo)限值之間的關(guān)系較為緊密，忽略了限值之下氟、氮等元素對(duì)居民造成的風(fēng)險(xiǎn)，因此采用健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估能夠減少對(duì)水質(zhì)進(jìn)行評(píng)估時(shí)造成污染現(xiàn)象的掩蓋。

接著，對(duì)致癌風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，致癌風(fēng)險(xiǎn)(CR)計(jì)算公式如下所示：

CRj=CDI×SFj

(8)

式中，SF—致癌物質(zhì)的強(qiáng)度系數(shù)；一般情況下，當(dāng)致癌風(fēng)險(xiǎn)低于10-6時(shí)，則對(duì)健康沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)致癌風(fēng)險(xiǎn)高于10-4時(shí)，則認(rèn)為對(duì)健康具有較高的風(fēng)險(xiǎn)。采集的水樣對(duì)成人和兒童的致癌風(fēng)險(xiǎn)見(jiàn)表4。

表4 采集水樣的總致癌風(fēng)險(xiǎn)情況

根據(jù)表4的結(jié)果可以看出，即使污染指標(biāo)低于限值，也會(huì)對(duì)成人和兒童造成一定的健康風(fēng)險(xiǎn)，并且兒童面臨的風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于成人。同時(shí)，根據(jù)評(píng)估結(jié)果，可以該地區(qū)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)，尤其是一些隨著季節(jié)變化而導(dǎo)致濃度方式變化得到指標(biāo)，如總大腸菌群等。

3 提高農(nóng)村供水安全對(duì)策建議

3.1 加強(qiáng)水源地與供水環(huán)境保護(hù)

首先，要提高農(nóng)村居民的飲用水安全意識(shí)，可以將“飲用水安全保護(hù)”作為主題，進(jìn)行系列講座，宣傳水資源保護(hù)對(duì)居民生產(chǎn)生活及生態(tài)環(huán)境的重要性，可以利用新媒體平臺(tái)，加大宣傳力度，告知農(nóng)村居民常見(jiàn)的污染源。同時(shí)，政府管理部門應(yīng)當(dāng)加大監(jiān)管力度，鼓勵(lì)農(nóng)村居民參與到水資源保護(hù)的監(jiān)督中來(lái)，打造良好的水資源保護(hù)氛圍，切實(shí)提高水資源保護(hù)力度。其次，在飲用水安全的保障工作中，要積極發(fā)揮水利安全管理部門的領(lǐng)導(dǎo)作用，要提高群眾參與度，充分形成以“政府為主導(dǎo)、群眾參與、提高監(jiān)督”的水資源保護(hù)管理模式。再次，制定相應(yīng)的獎(jiǎng)懲措施，對(duì)于隨意排污的企業(yè)及個(gè)人，要發(fā)現(xiàn)一起嚴(yán)懲一起，大力推廣節(jié)能環(huán)保技術(shù)，對(duì)積極采用節(jié)水環(huán)保技術(shù)的企業(yè)進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)支持，形成全社會(huì)的水資源保護(hù)氛圍。最后，根據(jù)威寧縣農(nóng)村地區(qū)的水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果可以得知，該地飲用水中的氯濃度超標(biāo)率超過(guò)30%，總大腸菌群檢出率為8.9%，并且砷超標(biāo)率也超過(guò)了30%。因此，應(yīng)當(dāng)推薦村民盡量將飲用水煮沸之后再引用，并在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，可以安裝凈水設(shè)備，保障農(nóng)民居民的用水安全。

3.2 提高農(nóng)村供水管理水平

當(dāng)前，威寧縣農(nóng)村地區(qū)供水管理制度難以落實(shí)到位。根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，超過(guò)30%的供水站沒(méi)有按照制度規(guī)定履行管理職責(zé)，這與相關(guān)單位不重視農(nóng)村供水安全有關(guān)。在農(nóng)村供水管理中，首先，應(yīng)當(dāng)選擇合適的管理模式，如對(duì)于大型供水工程實(shí)施企業(yè)化運(yùn)作，中型和小型供水工程可以采用委托運(yùn)行的模式進(jìn)行管理。其次，在確定管理模式的基礎(chǔ)上，遵循相關(guān)管理制度，積極開(kāi)展專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，提高工作人員綜合素質(zhì)和專業(yè)技能，明確崗位職責(zé)，保障農(nóng)村供水工程的健康可持續(xù)運(yùn)行。再次，保障基層工作人員數(shù)量，如每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)最少配備一名技術(shù)人員，并且加強(qiáng)工作人員的管理。日常工作管理人員不僅要完成每日巡檢工作，在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)及時(shí)上報(bào)，及時(shí)處理。同時(shí)，要制定相關(guān)的績(jī)效考核和技能考核制度，對(duì)于考核不合格的工作人員要進(jìn)行相應(yīng)的處罰。最后，構(gòu)建農(nóng)村地區(qū)衛(wèi)生監(jiān)督體系。消毒是處理飲用水必不可少的過(guò)程，而常見(jiàn)的飲用水消毒一般采用二氧化氯，該物質(zhì)容易引發(fā)火災(zāi)。因此，對(duì)各供水站的應(yīng)當(dāng)制定有效的消防措施和應(yīng)急預(yù)案，避免發(fā)生危險(xiǎn)。

3.3 完善農(nóng)村供水服務(wù)體系

首先，要完善水費(fèi)收繳機(jī)制，制定合理的水價(jià)并全面落實(shí)水費(fèi)收取工作。在水費(fèi)定價(jià)的過(guò)程中，要對(duì)農(nóng)村居民對(duì)水價(jià)的可承受能力進(jìn)行分析，在全面了解農(nóng)村居民的經(jīng)濟(jì)情況的基礎(chǔ)上開(kāi)展供水定價(jià)工作，對(duì)于貧困居民，可采取減免水費(fèi)或者申請(qǐng)政府補(bǔ)貼的方式解決安全用水問(wèn)題。其次，推動(dòng)水利信息化建設(shè)，在農(nóng)村供水過(guò)程中，采取“智能水表”、微信小程序支付等方式，提高水費(fèi)收繳效率，減少人工成本。最后，積極采用新技術(shù)、新方法和新設(shè)備，對(duì)農(nóng)村供水工程進(jìn)行全流程管理。構(gòu)建信息化、智能化的供水控制系統(tǒng)，提高農(nóng)村供水工程的可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)論

本文在對(duì)威寧縣農(nóng)村地區(qū)供水安全及供水管理現(xiàn)狀進(jìn)行充分的調(diào)研和了解的基礎(chǔ)上，分別從供水水質(zhì)和健康風(fēng)險(xiǎn)2個(gè)方面對(duì)供水水質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，相較于其他單一的評(píng)估方法，本文構(gòu)建的評(píng)估體系更全面，得出的結(jié)果也更準(zhǔn)確。為威寧縣及其他地區(qū)農(nóng)村供水水質(zhì)評(píng)估提供了新的思路，也對(duì)推動(dòng)落實(shí)農(nóng)村地區(qū)的供水安全工作具有一定的促進(jìn)作用。同時(shí)，本文研究還存在一定的不足之處，如在計(jì)算綜合水質(zhì)指數(shù)時(shí)，采用德?tīng)柗品ù_定了指標(biāo)權(quán)重，具有一定的主觀性，各地區(qū)之間的指標(biāo)權(quán)重并不相同。因此，在進(jìn)行綜合水質(zhì)指數(shù)計(jì)算時(shí)，還應(yīng)當(dāng)綜合考慮各地區(qū)農(nóng)村供水的實(shí)際情況。