胡友飛
(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院,廣東廣州 510642)
農(nóng)村飲用水是農(nóng)民關(guān)心的基本生活問(wèn)題之一,是民生大事,也是實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興、全面建設(shè)小康社會(huì)的重要指標(biāo)。在黨和國(guó)家的努力下,農(nóng)村實(shí)現(xiàn)了自來(lái)水到戶,農(nóng)民不僅有水喝,還喝到了健康水。然而,與成熟的城鎮(zhèn)供水體系相比,農(nóng)村供水還存在供水保證率低、水質(zhì)不穩(wěn)定等問(wèn)題,飲用水污染事件時(shí)有發(fā)生。農(nóng)村供水多為群體供水,一旦供水水質(zhì)發(fā)生污染,將影響供水范圍內(nèi)農(nóng)民身體健康和生命安全。因此,研究當(dāng)?shù)剞r(nóng)村飲用水污染風(fēng)險(xiǎn)并提出應(yīng)對(duì)措施,將有助于農(nóng)村供水工程的可持續(xù)健康發(fā)展,為推動(dòng)鄉(xiāng)村振興保駕護(hù)航。本文以慶元縣農(nóng)村飲用水為研究對(duì)象,分析了慶元縣農(nóng)村供水過(guò)程中可能發(fā)生的污染風(fēng)險(xiǎn),提出了慶元縣農(nóng)村飲用水建設(shè)管理建議,以期為我國(guó)其他農(nóng)村地區(qū)提供參考。
慶元縣位于浙江省西南部山區(qū)地帶,地理位置為東經(jīng) 118°50′~119°30′、北緯 27°25′~27°51′,與福建省東北部松溪、政和、壽寧3個(gè)縣接壤。慶云縣2005年被評(píng)為“中國(guó)生態(tài)環(huán)境第一縣”,森林植被覆蓋率高達(dá)84.2%。受益于良好的生態(tài)環(huán)境,2020年全縣7個(gè)地表水控?cái)嗝嬷?,Ⅰ~Ⅲ類水質(zhì)斷面占100%,無(wú)劣Ⅵ類水質(zhì)斷面,縣級(jí)以上城市集中式飲用水水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)率為100%。全縣累計(jì)建有306處集中式農(nóng)村飲用水工程,其中聯(lián)村集中式農(nóng)村飲用水工程7處、單村集中飲用水工程299處,實(shí)際解決了16.19萬(wàn)人口的飲用水不安全問(wèn)題,基本解決了全縣農(nóng)村飲水問(wèn)題。但是,慶元縣受地理地形限制和當(dāng)時(shí)建設(shè)水平等影響,全縣農(nóng)村供水規(guī)?;潭热圆桓?,多數(shù)單村供水工程設(shè)施較為簡(jiǎn)陋、管護(hù)力量薄弱,農(nóng)村飲用水在水源、水處理、輸送等環(huán)節(jié)中污染風(fēng)險(xiǎn)較大。
慶元縣屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),氣候溫和、整體雨量豐沛,但也存在時(shí)空分布不均問(wèn)題,轄區(qū)內(nèi)干旱、洪澇災(zāi)害時(shí)有發(fā)生,加之農(nóng)村城鎮(zhèn)化初顯,工業(yè)、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、人類生活等都可能導(dǎo)致水質(zhì)污染。在整個(gè)農(nóng)村供水過(guò)程中,水源、水處理、水輸送是容易發(fā)生水質(zhì)污染的主要環(huán)節(jié),分析并解決每個(gè)環(huán)節(jié)存在的潛在污染威脅,將進(jìn)一步提高當(dāng)?shù)剞r(nóng)村安全供水水平。
慶元縣農(nóng)村飲用水水源地多選取山溪河流、湖泊水庫(kù)等地,即便已經(jīng)劃分為飲用水源地保護(hù)區(qū),水污染風(fēng)險(xiǎn)仍然存在。豐水期暴雨形成的地表徑流裹挾泥沙、動(dòng)植物殘骸、陸地微生物等匯入水源地,大量的泥沙顆粒、微細(xì)有機(jī)物、無(wú)機(jī)物等懸浮物導(dǎo)致原水濁度陡增。濁度作為《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006)重要感官性狀指標(biāo)之一,表征了水中細(xì)微顆粒物含量。當(dāng)原水濁度較高時(shí),用于混凝—絮凝—沉淀工藝的混凝劑、絮凝劑需求量增加,產(chǎn)生大量次生污泥,嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致出廠水濁度不合格。此外,動(dòng)植物殘骸、陸地微生物等與暴雨的混合流入也使原水中有機(jī)物、致病微生物含量超標(biāo),造成水污染??菟谒w總量減少,緩沖能力和自我凈化水平降低,一旦有外源堿性污染物輸入,將不可避免地導(dǎo)致原水中總氮含量、pH值增加,存在較高的富營(yíng)養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于地勢(shì)較低的水源地,上游農(nóng)業(yè)種植過(guò)程中的農(nóng)藥、化肥過(guò)量使用以及工業(yè)廢水和生活污水的隨意排放也將污染原本合格的水源,導(dǎo)致飲用水水源中的有機(jī)污染物濃度逐漸升高。
在慶元縣農(nóng)村飲用水處理中,氯化消毒是較常用的手段,即在水中加入漂白粉、氯片等氯制品,含氯消毒劑可以氧化分解水體中有機(jī)污染物和殺死致病微生物[1]。但是,有研究表明,飲用水氯化消毒的同時(shí),氯制品也會(huì)與水體中的天然有機(jī)物產(chǎn)生反應(yīng),生成許多不利于人體健康的消毒副產(chǎn)物,如三氯甲烷(TCM)和三鹵甲烷(THMs),這些物質(zhì)具有致癌、致畸以及致突變作用[2]。除了本身處理技術(shù)存在的污染風(fēng)險(xiǎn)以外,由于農(nóng)村供水工程設(shè)備簡(jiǎn)陋和運(yùn)行管理人員水平不高,加藥量過(guò)多或過(guò)少、水池清洗不及時(shí)等也使水污染風(fēng)險(xiǎn)增加。
慶元縣農(nóng)村飲用水工程通過(guò)管網(wǎng)引水,同時(shí)也通過(guò)復(fù)雜管網(wǎng)系統(tǒng)將處理好的達(dá)標(biāo)水輸送至千家萬(wàn)戶,在輸送過(guò)程中受管道材料、輸送時(shí)距以及管理水平等因素的影響,末梢水水質(zhì)狀況遠(yuǎn)遠(yuǎn)差于出廠水。自來(lái)水在輸送過(guò)程中,受水中的酸堿值和溶解氧等因素影響,部分未改造的金屬管網(wǎng)配件被侵蝕,產(chǎn)生大量金屬銹蝕物,影響水質(zhì)安全。對(duì)于塑料材質(zhì)管網(wǎng),隨著時(shí)間的推移,輸送過(guò)程中也產(chǎn)生了不同程度的水垢,造成水中雜質(zhì)含量增多,提高了二次污染概率[3]。長(zhǎng)時(shí)間、長(zhǎng)距離的管網(wǎng)輸送也使管網(wǎng)中有機(jī)物與氯進(jìn)一步反應(yīng),水中氯化消毒副產(chǎn)物濃度進(jìn)一步升高,增大水污染風(fēng)險(xiǎn)[4]。若管網(wǎng)松弛或意外破損,也容易出現(xiàn)地下水倒灌和污染物滲透等污染問(wèn)題。
針對(duì)慶元縣農(nóng)村飲用水水源可能存在的污染風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行應(yīng)對(duì)。一是確立合適的水源保護(hù)區(qū)范圍并落實(shí)3個(gè)責(zé)任人制度,保證有人管、有人負(fù)責(zé)。二是對(duì)水源地實(shí)施具體防護(hù)。在保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)設(shè)置生態(tài)隔離和攔污溝帶等,有效攔截泥沙等污染物的匯入;同時(shí),減少區(qū)域內(nèi)不必要的人類活動(dòng),禁止養(yǎng)殖和捕撈行為,避免人類活動(dòng)造成生態(tài)失衡;針對(duì)水源地附近區(qū)域出現(xiàn)的排污情況,建立相應(yīng)的污水處理設(shè)施,降低污染源污染概率。三是加大宣傳力度,在各村各戶普及水安全知識(shí)和法規(guī),倡導(dǎo)村民積極參與水源保護(hù)工作[5]。
水處理過(guò)程的優(yōu)化,既要考慮水質(zhì)達(dá)標(biāo),又要避免副產(chǎn)物產(chǎn)生過(guò)多。一是根據(jù)當(dāng)?shù)叵咎幚硎侄?,調(diào)研核實(shí)每處供水工程的用水需求,計(jì)算合理的加藥時(shí)段和藥量,在試驗(yàn)可行的情況下,考慮用非氯氧化劑代替預(yù)氯化,從源頭降低氯化消毒副產(chǎn)物含量。二是在現(xiàn)有處理工藝的基礎(chǔ)上,聯(lián)合臭氧技術(shù)、活性炭吸附、生物膜技術(shù)等,優(yōu)化處理工藝,降低水污染風(fēng)險(xiǎn)[6]。三是規(guī)范操作流程,增加檢測(cè)頻次,并及時(shí)清理水池污染物。
受資金、管理等因素影響,慶元縣農(nóng)村飲用水輸水管網(wǎng)老舊破損現(xiàn)象較多。為避免管道二次污染,應(yīng)開(kāi)展管網(wǎng)檢修工作,及時(shí)更換新管網(wǎng),有效降低管網(wǎng)銹蝕或結(jié)垢等對(duì)水質(zhì)的影響??梢愿鶕?jù)當(dāng)?shù)厍闆r選取常見(jiàn)的PE、HDPE以及UPVC等管道,這些管道安全耐用,既可以保障輸水能力,也可降低水垢發(fā)生率。在設(shè)計(jì)施工過(guò)程中,合理規(guī)劃路線,保證埋深,采用科學(xué)的安裝流程和工序,減少管材問(wèn)題導(dǎo)致的污染[2]。在輸送前,可通過(guò)投加生石灰和無(wú)水碳酸鈉對(duì)水質(zhì)進(jìn)行穩(wěn)定處理,在一定程度上降低管網(wǎng)被腐蝕損壞的風(fēng)險(xiǎn)[7];在輸送過(guò)程中,可以考慮投放粉末活性炭吸附管道中的有機(jī)物,抑制后續(xù)消毒過(guò)程中副產(chǎn)物的生成[8]。
長(zhǎng)期以來(lái),人們更多地關(guān)注如何尋找水源、修建供水工程、鋪設(shè)供水管網(wǎng)、將水輸送到農(nóng)戶家中,而對(duì)水污染風(fēng)險(xiǎn)及其應(yīng)對(duì)措施缺乏考慮。在整個(gè)供水過(guò)程中,水源、處理技術(shù)、管網(wǎng)是需要重點(diǎn)關(guān)注的污染發(fā)生點(diǎn),除了在規(guī)劃、建設(shè)方面改進(jìn)工藝設(shè)施之外,在之后的運(yùn)行管理過(guò)程中更應(yīng)加大巡查力度,做好事先預(yù)防、事中排查、事后應(yīng)急處理。未來(lái)也需要在立法保障、政策扶持等方面關(guān)注農(nóng)村飲水,助力鄉(xiāng)村振興全面發(fā)展。