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农村家庭储水的水质问题及其安全措施分析

2019-12-02

水资源开发与管理 2019年11期
关键词:水窖储水水缸

(山西省水利水电科学研究院,山西 太原 030002)

水是生命之源,良好的饮用水是人类健康生存的基本条件之一,获得安全的饮用水是人类健康生活的保障[1]。由于受条件限制,广大农村不管是集中式供水用户还是分散式供水用户,仍有部分家庭在使用储水装置[2]。山西省在农村饮水安全方面做了大量的工作,全省农村供水已经发生了根本性变化。但在饮用水方面有些地方仍存在储水现象:

a.有些集中式供水工程,由于条件限制,不得不进行间断或定时供水,因受到间断或定时供水方式的影响,仍有相当一部分家庭不得不采取储水器进行储水。

b.目前,全省还有48万多人靠投资较小的旱井集蓄雨水工程解决饮用水问题,主要分布在阳泉、长治、忻州、朔州、吕梁、晋中、临汾等地市的山区和老区,也无水质处理设施。

饮用水在储存过程中,受本身水质和环境因素的影响,水质会发生很大变化[3],尤其是在夏天,微生物超标严重,水质极不安全,容易导致多种疾病的发生,直接影响广大农村居民的身体健康。为此,山西省水利水电科学研究院开展了农村家庭储水水质问题的研究。目的是通过农村家庭储水卫生现状及家庭储水水质问题分析,探讨促进山西省农村家庭储水水质安全的措施。这对解决干旱缺水山区和实施集中式定时供水地区的农村安全饮水问题具有重要的现实意义。

1 调查对象和方法

1.1 调查对象的选择

在全省范围内,选取运城、临汾、忻州、吕梁等市的典型县(市)作为调查对象,每个典型县(市)依据当地水质特点、储水方式等选取典型户进行水质检测取样。

1.2 全省农村家庭饮水及储水现状调研

采用统一制定的调查表,对农村饮水现状进行现场调查,调查内容包括农村饮水供水形式(连续供水还是定时供水)、定时供水时间、自来水管入户程度、取水方式、用水情况等。同时对农村家庭储水方式(是否用单独的容器储水),储水容器形式,储水器类型和材质[4],储水器是否封口或盖盖子,储水器周边环境卫生情况,储水器、取水容器的清洁状况(包括储水器是否定期清洁、消毒及清洗频率、清洗方式等)进行调查。

1.3 水样采集方法

水样采集(取样),由项目组人员在选取的典型县(市)随机选择有家庭储水的农户作为水质取样对象,同时要求储水时间确保在12h以上。

1.3.1 采样容器

采样容器一般选用塑料瓶(壶)及无菌玻璃瓶两种。塑料瓶(壶)用于检验一般水质指标的取样容器,无菌玻璃瓶用于检验水质微生物指标的取样容器。

1.3.2 采样方法

a.人工采样时采样器放下提升动作要轻,避免搅动储水器底部沉积物。

b.水样采集量应满足检测项目与分析方法所需量及备用量要求。检测20个指标左右时,一般采集水样4.5L;检测10个指标以下时,采集水样1.9L;检测2~3个指标时,采集水样0.5L。

1.4 水质检测及评价方法

1.4.1 水质检测指标

根据我国《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006),结合山西省农村饮水水源水质特点,检测指标包括:

a.感官性状和一般化学指标13项:色度、浑浊度、臭和味、肉眼可见物、pH值、铁、锰、氯化物、硫酸盐、溶解性总固体、总硬度、耗氧量和氨氮。

b.毒理学指标6项:砷、铅、汞、氟化物、硝酸盐氮、铬(六价)。

c.微生物指标2项:菌落总数、总大肠菌群。

d.个别地方还增加镉、锌、铜、钙等指标。

1.4.2 水质评价方法

水质评价按照《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)进行,其中一项指标不合格即判定该水样不合格。

2 农村家庭储水现状

通过对山西省农村饮用水不同供水方式(集中供水工程定时供水和分散式供水)的农村家庭饮用水储水情况进行调研走访,全省农村家庭储水形式主要有水窖、旱井、水缸(水桶)和二次供水的高位水箱(水池)4种;储水容器主要有水箱、水池、水缸、水桶4类,储水容器材质有塑料、陶制、不锈钢、混凝土4种。

2.1 农村家庭储水形式——水窖

在山西省的一些地市,如运城、临汾、长治等市,因季节灌水、没有高位水池水塔等原因,存在间断或定时供水现象,为了满足生活饮用水的需求,仍有相当一部分家庭不得不采取储水器进行储水。因此,部分农村每家都做了水窖,水窖一般深3~5m,直径3~4m,储水20~30m3。采用集中式供水方式的,供水时农户先把水储存到水窖里,这些地方饮用水水源水质达标,但供水时间间隔较长,最长的甚至1~2个月供水1次,当地农户只能用水窖先把水储存起来,作为备用的生活饮用水。

2.2 农村家庭储水形式——旱井

目前,山西省饮用雨水村庄共1650个,涉及42个县(区),人口48.65万,有旱井12.65万眼、大型雨水集蓄池596座。主要分布在太原、阳泉、长治、忻州、朔州、吕梁、晋中、临汾、运城(仅稷山县)等县(市),尤其在忻州、朔州、吕梁、阳泉等地市和边远山区(东西两山区),饮用旱井水人数较多。

饮用旱井收集雨水分3个过程,即集水—储水—用水。集水主要是利用集雨场来收集雨水,是整个集蓄工程的重要环节,目前集雨场有硬化房顶、庭院(有红砖和瓷砖两种)和硬化巷道。收集的雨水先进入澄清池,沉淀一定的杂质后,再进入储水旱井。储水旱井形状如酒瓶,一般井深6~7m,蓄水50m3左右,最深达10m,蓄水80m3左右,下边是圆形,人工打井,开挖后采用三七红土或红黏土夯实防渗,井壁及其底部采用水泥砂浆抹面。用水时先把旱井水抽放到水缸再用。

2.3 农村家庭储水形式——水缸(水桶)

在山西省大同、长治等县(市)和一些偏远贫困地区,不论是定时供水,还是连续供水或者挑水,人们都习惯用水缸、水桶进行储水,尤其是一些岁数稍大的老人们,更习惯用水缸或者水桶储水。其中用水缸者较多,少数用水桶储水,饮用水时再用取水容器从水缸中取水。

2.4 农村家庭储水形式——高位水箱(水池)

随着农村经济的发展,二层、三层高层建筑迅速增加。人们为了饮水方便,将饮用水的水箱设在高层建筑上,饮水则需通过二次供水设施才能获得。二次供水设施一般包括高位水箱、水泵、输水管道等。自来水首先进入低位水窖,然后通过水泵输送到高位水箱、水池等储水设施,用水时再通过重力作用自流到用水容器。

3 农村家庭储水水质检测结果分析

3.1 农村家庭储水水质存在不合格指标

项目组人员从2017年4月到2019年5月,共检测典型代表性水样18个(检测指标在15~20项之间),检测指标320个;有选择性地检测水样20个(检测指标在2~3项之间),检测指标56个。所取水样都送到国土资源部太原矿产资源监督检测中心进行检验,按照《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006),水质检验结果不合格指标主要有浑浊度、色度、铁、锰、总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氟化物、氨氮、硝酸盐氮、耗氧量、菌落总数、总大肠菌群等多项,详见表1。

表1 农村家庭储水水质不合格指标统计

3.2 不同储水形式水质超标程度分析

按照《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006),不同储水形式的水质超标问题详见表2,在山西省农村家庭储水4种形式水窖、旱井、水缸(水桶)和高位水箱(水池)中,通过水质检测结果,水窖储水基本不存在超标现象(只要水源水符合相应的标准)。其余3种形式都存在不同程度超标现象,由表2可以看出:

a.旱井储水水质超标程度为:浑浊度超标2.67倍,色度超标2.00倍,氟化物超标1.13倍,锰超标9.28倍,氨氮超标1.84倍,菌落总数超标30.00倍,总大肠菌群最高达500Cfu/100mL(标准不得检出)。

b.水缸(水桶)储水水质超标程度为:铁超标2.77倍,总硬度超标1.04倍,硝酸盐氮超标1.14倍,溶解性总固体超标1.31倍,菌落总数超标1.80倍,总大肠菌群最高达200Cfu/100mL(标准不得检出)。

c.二次供水高位水箱(水池)水质超标程度为:菌落总数最高超标20.00倍,总大肠菌群最高达800Cfu/100mL(标准不得检出),硝酸盐氮超标2.49倍,总硬度超标1.35倍,溶解性总固体超标1.27倍,硫酸盐超标1.22倍。

从超标情况看,3种储水方式都存在微生物(菌落总数、大肠菌群)指标超标问题,微生物指标超标率几乎接近50%,说明储水形式方面存在卫生问题。

表2 不同储水形式的水质超标程度统计

4 保证农村家庭储水水质安全的措施

4.1 水窖储水水质安全措施

对于储水水窖,水窖在地下3m左右,只要水源水质达到生活饮用水水质标准,即使存放40~50天,水窖水质也不会发生明显变化。但如果长期不清洗水窖,水窖也会滋生微生物,调研中发现个别水窖有线丝红虫出现。如能做到2~3年清洗一次水窖或者消毒一次,就能保证水窖水质安全。

4.2 旱井集雨工程储水水质安全措施

目前全省农村饮水有单户旱井12.65万眼,单户旱井安装水处理设施324个;大型雨水集蓄池有596座,大型雨水集蓄池安装水处理设施有87座。单户旱井水处理设施占0.26%,大型雨水集蓄池水处理设施占14.60%。水质处理设施配备率较低,要想保证旱井水质安全则需:

a.提高水质处理设施配备率,尽量做到每个旱井都能安装水质处理设施,旱井蓄水通过水质净化、消毒处理达到生活饮用水标准。

b.在集蓄过程中,集雨场材料选择、施工技术都要达到要求,对集雨场进行硬化,并对集雨场进行日常打扫,确保杂质不进入水窖。

c.建设澄清池,收集的雨水先进入澄清池,沉淀部分细小杂质后,再进入蓄水旱井,尽量确保水源的卫生。

d.没有安装水质处理设施的旱井,尽量采用简单的消毒设施,如漂白粉等进行消毒。

4.3 水缸(水桶)储水水质安全措施

水缸(水桶)作为短时2~3天储水容器,多年来一直受一些老年人喜欢。但这种储水容器口径大,且大多家庭只用简易的木板、铝皮、铁皮等做临时盖子,没有定做水缸盖或盖子不严密、破漏。甚至有些储水桶不是专用水桶,而是涂料桶或油漆桶,极不安全卫生。对于水缸(水桶)这种短期储水设施,要想保证水质安全,需采取如下措施:ⓐ储水容器选择专用塑料容器或不锈钢制品;ⓑ定做专用水缸盖,保证盖上没有缝隙;ⓒ定时清理水缸(水桶),一般1~3天清洗一次,夏天最好一天一清洗,冬天可以稍长,2~3天清洗一次。

4.4 高位水池(水箱)储水水质安全措施

目前大部分高位水池(水箱)采用混凝土和钢板红丹防锈材料建造,只有少数采用不锈钢和玻璃钢材料。这是造成生活饮用水在蓄贮过程中二次污染的根本原因之一[5]。高位水池(水箱)储水安全措施如下:

a.水箱材料要严格采用防污染卫生材质。这些材料包括食品级不锈钢、玻璃钢,不增塑硬质聚氯乙烯,卫生级环氧树脂防腐处理钢板等。

b.增加消毒设施,因这种储水设施储水时间较长,一般7~10天,目前普遍采用氯及其化合物作为消毒剂。

c.从外部着手,做好卫生管理,池口加盖密封,通风口加防护纱网,避免储水长期暴露在空气中。

5 建 议

为保证农村家庭储水水质安全,应加强农村家庭储水安全知识的宣传和讲解,培养农民安全储水的良好意识,掌握必备的储水卫生知识,防止二次污染的发生。加大集中式供水的覆盖率,做好水源的保护和消毒工作。为农村居民安装成本低、方便快捷、适合农村家庭单户使用的水质处理设备,提高水质处理设施的普及率。加强农村家庭储水水质检测和监测力度,做到发现水质问题及时上报,确保水质的各项指标合格。政府部门对农村饮用水和储水容器采取相应的消毒措施,尽量确保饮用水在储存过程中水质不会发生明显变化。同时对使用塑料材料储水的地区,进一步深入研究各种材质对水质的影响。

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