吉安市县域农村饮用水水质调查与保护——以吉水县为例
2012-10-21游艳萍柳正葳彭春华
游艳萍,柳正葳,彭春华
吉安市县域农村饮用水水质调查与保护——以吉水县为例
游艳萍1,*柳正葳2,彭春华3
(1.吉安市环境科学研究所,江西,吉安 343000;2.井冈山大学生命科学学院,江西,吉安 343000;3.吉水县环保局,江西,吉水 331600)
农村饮用水水源地一直是水源地保护中的薄弱环节,农村环境管理工作相对滞后,饮用水水源量多面广,情况复杂。通过对吉安市赣江中支吉水县10个典型农村饮用水水源地开展环境质量现状调查,结果表明:吉水县农村供水方式以分散式一家一井为主,地下水埋层浅。农村饮用水主要污染因子为来自生活污染源的阴离子合成洗涤剂、亚硝酸盐、氨氮、总大肠菌群或粪大肠菌群污染,其中细菌学指标污染物超标问题严重。比较不同供水方式水质,其中分散式-筒井受阴离子合成洗涤剂、亚硝酸盐、氨氮、总大肠菌群污染更为严重,污染物总类多,而分散式-手压井、集中式地下水、集中式-引泉污染物种类较少。并因此提出农村饮用水水源地环境保护对策。
农村饮用水;水质调查;水质保护
据世界卫生组织调查显示,80%的人类疾病与水质污染有关,饮用水源水质直接影响着人民群众的身体健康,饮用水安全问题已引起人们的高度重视[1-3]。近年来,国家高度重视农村饮水安全问题,实施了一系列农村饮水安全保障工程和水安全管理措施。但是由于我国人口众多,经济和社会发展不平衡,饮用水水源量多面广,情况复杂,我国农村饮用水水源地仍是水源地保护中的薄弱环节,农村环境管理工作相对滞后[4-8]。而村镇污染的产生具有广域性、分散性、随机性等特征[9]。农村的饮用水安全已成为建设社会主义新农村的瓶颈,成为急需解决的重要问题[10]。
为加强吉安市农村饮用水源地保护,推进农村污染治理,切实保障农民饮水安全,选取吉安市吉水县10个典型农村水源地开展现状调查与监测工作,并提出相关农村饮用水水源地环境保护对策。
1 吉水县饮用水水源地概况
吉水县位于江西省中部,吉安市东北部,赣江中游,北纬26°52′-27°33′、东径114°38′-115°36′。现辖15个镇、3个乡,地处吉泰盆地,总面积2509.73平方千米,总人口48万人。境内地貌类型以丘陵为主,地处吉泰盆地,地形南北长东西窄,地势东南高西北低,赣、恩、同、泷四江汇流;赣江纵流北去,把吉水划分为水东、水西两大部门。全年水资源总量318108万立方米,人均水资源6229立方米,全年平均降水量1267.5毫米,全县中、小型水库蓄水总量18159.42万立方米,全年总用水量491302万立方米,地下水埋深1~5 m,含水层厚8~15 m。农村以分散式供水方式为主,和部分简易集中式供水方式。分散式供水指以一户或几户为单元,用手压井、筒井、大口井、集雨、引泉等设施供水,或无设施直接取用河水、溪水、塘水、泉水等。集中式供水指以一个或几个居民点为单元,用管网统一送到各家各户或集中供水的供水方式。
2 实验方法
2.1 采样地
调查采取普查和随机抽样相结合的方法,对吉水县农村生活饮用水水源进行全面普查,查清各类水源基本情况,包括水源类型、水源防护结构、周边环境、污染情况、供水方式及管理状况等,并在吉水县县按供水方式和水源地类型选择10个有代表性的村饮用水水源地,采样地按行政区域具体为:吉水县黄桥镇焦源村、吉水县黄桥镇湴塘村、吉水县文峰镇低坪村、吉水县醪桥镇元石村、吉水县水田乡桑园村、吉水县白水镇周溪村、吉水县尚贤乡丰山村、吉水县金滩镇坑梅村、吉水县乌江镇大勇村、吉水县水南镇村背村。
2.2 调查内容、采样和检验方法
调查内容包括水源地类型、供水方式、地下水位埋深和周边环境。
采样方法按《环境监测技术规范(水和废水部分)》执行。
检验方法:地表水按《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)、地下水按《生活饮用水标准检验法》(GB5750-85)执行。
2.3 监测项目
10个地下水型饮用水水质监测项目为《地下水质量标准》(GB/T14848-93)中规定23项指标。包括:pH值,总硬度(以CaCO3计),硫酸盐(以SO42-计),氯化物(以Cl计),铁,锰,铜,锌,挥发酚(以苯酚计),阴离子合成洗涤剂,高锰酸盐指数,硝酸盐(以N计),亚硝酸盐,氨氮(NH3-N),氟化物(以F-计),氰化物,汞,砷,硒,镉,铬(六价),铅和总大肠菌群。
2.4 分析方法
2.4.1 地下水质量评价
根据《地下水质量标准》(GB/T14848-93),地下水质量评价分为单项组分评价和综合评价两种。
地下水质量单项组分评价,按《地下水质量标准》(GB/T14848-93)所列分类指标划分各组分所属质量类别,划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类。地下饮用水源评价采用单项组分法,选取《地下水质量标准》(GB/T14848-93)中Ⅲ类标准评价,水质超标的说明超标项目、超标倍数和超标原因。
地下水质量综合评价,参加评分的项目不包括细菌学指标,根据各单项组分质量类别确定单项组分评价分值Fi(表1)。再计算综合评价分值F,计算公式为:
根据值,按表2划分地下水质量级别。
表1 单项组分评价分值Fi
表2 地下水质量级别
2.4.2 水质类别
根据《地下水质量标准》(GB/T14848-93)和《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的评价标准,采用单因子评价法,评价相应类型的水环境质量。地表水质类别分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和劣Ⅴ类,地下水水质类别分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类。
3 实验结果与分析
3.1 吉水县典型农村饮用水水源状况
表3 吉水县农村饮用水水源地水质信息表
根据两年来的调查,吉安市农村水源地类型以地下水为主。由调查与表3所示,吉水县10个农村水源地均为地下水源,乌江镇大勇村和水田乡桑园村为地下水承压水类型,其余8个村为地下水潜水类型。吉水县农村水源地供水方式以分散式为主,主要是一家一井。10个地下水源中分散式为70%,集中式为30%。而分散式水源中分散式-手压井占28.6%,分散式-大口井占14.3%,分散式-筒井占57.1%,70%的村庄不是傍河取水,水源流动性差。吉水县农村水源地地下水位埋深较浅,10个地下水源地下水埋深小于10米的为90%,大于10米的只有吉水县水田乡桑园村为10%。另外,通过调查我们还发现吉水县农村水源地周边环境缺乏管理,饮水安全意识较弱,虽然没有出现污染事故的案例,但水源地周边存在生活污水紧邻水源直接排放,污水沉积在村庄沟渠或村庄地面,人居生活、农业生产、畜禽养殖等场所和水源地没有一定的距离等问题。
3.2 饮用水源水质结果分析
3.2.1 地下水饮用水源水质结果分析
对地下水的23项监测指标进行单项组分评价和综合评价。按《地下水质量标准》(GB/T14848-93)所列分类指标划分各组分所属质量类别,除表4列出的组分类别,其余组分所属质量类别都为Ⅰ类。
表4 吉水县典型农村地下饮用水部分组分质量类别、综合评价和水质类别
地下饮用水源评价采用单项组分法,选取《地下水质量标准》(GB/T14848-93)中Ⅲ类标准评价。由表4可知,地下水超标因子主要是由于生活污染源导致,山泉水汇成溪流的集中式-引泉水质较好,超标因子少,不达标水源主要超标因子为阴离子合成洗涤剂,亚硝酸盐,氨氮,总大肠菌群。10个水源阴离子合成洗涤剂超标的水源40.0%,亚硝酸盐超标的水源40.0%,氨氮超标的水源50.0%,而总大肠菌群超标的水源达到100%,总体表现为细菌学指标污染物超标问题严重。地下水综合评价良好的为10.0%,综合评价较差的为20.0%,综合评价极差的为70.0%。水质类别Ⅲ类的为10.0%,水质类别Ⅳ类的为20.0%,水质类别Ⅴ类的为70.0%,吉水县乌江镇大勇村地表水集中式-引泉的饮用水源水质最好,水质类别为Ⅲ类,吉水县水南镇村背村与吉水县水田乡桑园村水质因氨氮与细菌学指标超过标准,水质类别为Ⅳ类,其他村庄水质类别均为Ⅴ类极差水平,水质达标率低仅为10.0%。在调查中我们还发现吉水县农村水源地周边村民饮水安全意识较弱,10个村庄的村民不仅都没有将水烧开再饮用的习惯,还存在取水点直接洗菜、洗米、洗衣服、洗农具等,取水回家后直接饮用或使用,靠近水源附近种植蔬菜等作物的普遍现象,这些习惯无论对水源管理与保护还是对村民健康来说都是不利的。
3.2.2 不同供水方式超标因子分析
F-分散式;J-集中式;S-手压井;D-大口井;T-筒井;Y-引泉
比较10个地下水源不同供水方式的水质超标因子和超标倍数,由图1可知,其中受生活污染源影响最为严重的主要是分散式-筒井和分散式-大口井。
4口分散式-筒井和1口分散式-大口井中有3口井受阴离子合成洗涤剂影响占60%,超标倍数为0.2~1.1;4口井受亚硝酸盐影响占80%,超标倍数为0.1~0.8;3口井受氨氮影响占60%,超标倍数为1~2.5;5口井都受总大肠菌群影响占100%,超标倍数为109~5332.3。污染物种类4种的20%,污染物种类3种的60%,污染物种类2种的20%。
2口分散式-手压井其中1口井受阴离子合成洗涤剂影响,超标倍数为0.03;1口井受本底值pH影响,超标倍数为3.5;两口井都受总大肠菌群影响,超标倍数为75.7~262.3倍。污染物种类都为2种,污染物种类较少。
2口集中式地下水井,其中一口井地下水位埋深只有4米且紧邻农田,表现为总大肠菌群超标严重,超标倍数为5332.3,氨氮也较另一井超标倍数更高,超标倍数为0.8,可能周边农田水下渗影响了饮用水水质,选址较为不当。另一口井地下水位埋深30米,氨氮超标倍数为0.1,总大肠菌群超标倍数为232.3,可能浅层水的下渗也影响了深层水的水质。2口集中式地下水井污染物种类都为2种,总体表现污染物种类较少。
由此可看出,分散式-筒井受阴离子合成洗涤剂、亚硝酸盐,氨氮和总大肠菌群污染严重,污染物种类多,可能由于分散式-筒井是露出的地下水源,一家一井的供水方式让地下水更新不快,且紧邻生活污染源导致。而分散式-手压井,集中式地下水,集中式地下水-引泉污染物种类较少,水质达标率更高。
4 讨论
综合调查结果,吉水县农村地区供水方式主要是一家一井,或直接从河道、山泉、水库、浅层地下水取水,部分村镇虽采用集中供水,但饮水工程建设标准低,供水设施简单,没有雨水与污水处理设施,饮用水中细菌学指标污染物超标问题严重,生活污染源主要是农村居民生活污水、垃圾、粪便等,多为无毒的无机盐类,生活污水中含N、P、S多,致病细菌多[9]。
因此,影响吉水县农村饮用水水源地水质的突出问题表现为:农村基础设施落后,普遍缺乏排水和垃圾清运处理系统,污水大多不经任何处理,直接排放或沉积在村庄沟渠或村庄地面,降雨时最终被冲刷进入河流、池塘、水库或渗入地下水,从而导致农村水环境水质恶化。再者,吉水县农村居民对饮水安全和水资源环境的保护意识淡薄,习惯直接饮用地下水,而且多数取水点紧邻污染源。普遍缺乏卫生防护,有效规划、排水和垃圾清运处理系统,管理设施和制度不完善,管理力量较弱,也无污染事故应急处理方案。
5 农村饮用水源地环境保护对策
保护农村饮用水源,确保农民用上足量安全的水是农村水环境保护的首要任务。针对吉安市农村饮用水水环境现状,可采取相应的环境保护对策[10-13]。
(1)选择不易污染的水源
农村居民在缺少水质监测与评价的情况下盲目使用水源地,且取水点紧邻污染源的现象非常普遍。应选择水质符合国家饮水卫生标准的水源,合理开发充分利用当地水资源,加强饮水工程开工前的水质监测。
(2)划分饮用水源保护区
作为生活饮用水的水源,应设置卫生防护地带,划分饮用水源保护区,采取有效措施对水源周围环境进行整顿,强化防护,加强管理。
(3)加大生活污水和生活垃圾收集处理系统的建设应建设一系列生活污水和生活垃圾收集处理系统,避免生活污水下渗影响浅层地表水。
(4)扩大农村饮用水基础设施建设
增加投入,因地制宜提高农村集中供水的比例,提高农村供水的保证率。
(5)加强宣传教育,提高饮水安全意识
要广泛开展环保教育,饮水卫生知识教育,提高安全饮水意识,增强全社会对饮用水源保护的忧患意识和责任意识。
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WATER QUALITY INVESTIGATION AND PROTECTION OF RURAL DRINKING WATER RESOURCE IN JI’AN AREA: JISHUI COUNTY AS EXAMPLE
YOU Yan-ping1,*LIU Zheng-wei2, PENG Chun-hua3
(1.Environmental Science Research Center of Ji’an City, Ji’an, Jiangxi 343000, China; 2. School of Life Science, Jinggangshan University, Ji’an, Jiangxi 343000, China; 3.Environmental Protection Bureau of Jishui County, Ji’an, Jiangxi 331600, China)
Rural drinking water sources have long been a weak link in water source protection for the complexity and the backward situation of rural environment management. Environmental quality status survey of 10 rural drinking water sources in Jishui county typical rural areas was carried out. The results showed that the main rural water supply pattern of Jishui county was the pattern of scattered “one well for one home” from the shallow groundwater. The main pollution factors include anionic detergents, nitrite, ammonia nitrogen, total coliform bacteria or fecal coliforms, bacteriology index pollutants were seriously out of limits. The main limit-exceeding problem was bacteriology. Comparison the water quality of different supply pattern, there were higher anion synthetic detergent, nitrites, ammonia nitrogen, total coliform group in scattered tubular wells, but lower in scattered hand pumping wells, central groundwater wells and central spring sources. Based on the results, the corresponding protection countermeasures were put forward.
ruraldrinking water; water quality investigation; water quality protection
X832
A
10.3969/j.issn.1674-8085.2012.02.012
1674-8085(2012)02-0045-05
2011-10-15;
2012-01-09
江西省科技支撑计划项目(2010BSB03500)
游艳萍(1974-),女,江西吉水人,工程师,硕士,主要从事环境科研工作研究(E-mail: youyanping2006@163.com);
*柳正葳(1977-),女,江西井冈山人,讲师,硕士,主要从事环境监测工作研究(E-mail: lwei12281@126.com);
彭春华(1976-),女,江西吉水人,工程师,主要从事环境监测工作研究(E-mail: pengch76@163.com)