西部水窖水質(zhì)問題

西部水窖水質(zhì)問題中國(guó)疾控中心環(huán)境與健康相關(guān)產(chǎn)品安全所研究員凌波在中國(guó)廣袤的西部，不少地區(qū)由于降雨量少、光照強(qiáng)、蒸發(fā)量大，缺少人畜飲水，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)孛癖姷纳睢Ｐ藿ɑ炷翗?gòu)造的水窖，利用屋面、場(chǎng)院、溝坡等設(shè)施蓄水，解決西部地區(qū)缺水問題，幫助西部地區(qū)老百姓特別是婦女?dāng)[脫因嚴(yán)重缺水帶來(lái)的貧困和落后。溫家寶總理等中央領(lǐng)導(dǎo)批示指出“母親水窖”公益項(xiàng)目是解決農(nóng)村飲水問題的有效辦法，也是扶貧濟(jì)困、改善民生、促進(jìn)貧困地區(qū)發(fā)展的有益探索；不僅是解放了農(nóng)村婦女勞動(dòng)力，而且是促進(jìn)婦女發(fā)展的成功實(shí)踐。一眼眼“母親水窖”緩解了西北農(nóng)民飲水難問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，母親水窖工程累計(jì)在水資源相對(duì)缺乏的西部地區(qū)修建水窖超過(guò)12萬(wàn)口，小型集中供水工程1300多處，解決了西部干旱地區(qū)170多萬(wàn)民眾的飲水困難。我國(guó)西北地區(qū)是一個(gè)水資源極為缺乏的區(qū)域，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民為了應(yīng)對(duì)旱魔，解決人畜飲水問題，發(fā)明了雨水利用技術(shù)——水窖。利用水窖蓄集雨水，不但可以緩解黃土高原干旱與水土流失的矛盾，同時(shí)也是解決部分水資源短缺地區(qū)飲水困難的重要途徑。隨著不同形式水窖在解決農(nóng)村飲水安全中的大規(guī)模應(yīng)用，窖水水質(zhì)問題日益受到關(guān)注。水窖是在缺水地區(qū)挖建的用于蓄存雨、雪水的地窖，窖水主要來(lái)自降水，部分是地下水及人工注入的河流水。西北寧夏中部干旱地帶，作為全國(guó)最干旱的地區(qū)之一，常年干旱少雨，蒸發(fā)強(qiáng)烈，既無(wú)地表水又無(wú)地下水，資源性缺水嚴(yán)重，是水窖應(yīng)用最為廣泛的地區(qū)之一。寧夏南部山區(qū)10個(gè)縣區(qū)，屬于中西部嚴(yán)重干旱帶，為解決南部山區(qū)人畜飲水問題，至2010年寧南山區(qū)已建成40萬(wàn)眼水窖，許多地區(qū)，現(xiàn)已達(dá)到每家有一口甚至兩口水窖，窖水已經(jīng)成為當(dāng)?shù)鼐用耧嬎闹饕?。在下列缺水地區(qū)水窖的應(yīng)用極其普遍。資源性缺水區(qū)，指既無(wú)機(jī)井、淺井等地下水源，也無(wú)泉水等地表水源，完全依賴雨水蓄積的地區(qū)，如寧夏中部干旱帶、甘肅定西地區(qū)。季節(jié)性缺水區(qū)，附近有泉水，但是泉水量受季節(jié)影響很大的地區(qū)，如云南一些山區(qū)。工程性缺水區(qū)，某些地方有深井，但由于水量不足制水成本較高的地區(qū)，如貴州的喀斯特地區(qū)。水質(zhì)性缺水區(qū)，地表水或地下水水質(zhì)特別惡劣的地區(qū)，如有機(jī)物污染嚴(yán)重，或者是苦咸水，氟砷污染嚴(yán)重等。部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)幾乎無(wú)法獲取地下水。加之近年來(lái)，大量青壯年外出打工，留在家里的大部分為老弱病殘者，他們無(wú)力獲取地下水，這樣窖水就成了他們的生活飲用水。一些地方水窖水質(zhì)中氨氮、總磷、化學(xué)需氮量、大腸菌群、渾濁度和PH值等嚴(yán)重超標(biāo)。水窖的組成水窖系統(tǒng)通常由集雨場(chǎng)、攔污柵、沉砂池、過(guò)濾池進(jìn)水管和水窖等配套設(shè)施組成。常見的窖水的集雨場(chǎng)：農(nóng)田山坡、土質(zhì)場(chǎng)院、水泥場(chǎng)院(100m2)+屋面、蛇皮袋編織布鋪面。常見的水窖材質(zhì)主要包括兩種：一種稱為“砼水窖”，窖體是用混凝土澆筑而成并通過(guò)混凝土地面集雨。另一種則是通過(guò)天然土質(zhì)集雨場(chǎng)收集雨水。窖體由泥土（紅粘土）夯制而成，俗稱“土桶窖”。其工程規(guī)模小、施工簡(jiǎn)單、施工期短、造價(jià)低廉、運(yùn)行管理費(fèi)用低、蓄水的方式多元化以及水質(zhì)相對(duì)有保證等特點(diǎn)，成為眾多農(nóng)村地區(qū)解決飲用水問題的重要手段。水窖水質(zhì)特征窖水檢測(cè)結(jié)果表明部分窖水感官指標(biāo)超標(biāo)，主要是由于集雨區(qū)域及水窖周圍環(huán)境狀況差，雨水沖刷地面后同泥沙、柴草、垃圾、腐敗動(dòng)植物等一起沿著引水溝直接進(jìn)入水窖所致。理化指標(biāo)中，超標(biāo)的項(xiàng)目主要是氨氮、耗氧量、pH值、鐵。有研究表明，引起氨氮、亞硝酸鹽氮、耗氧量及微生物超標(biāo)的污染物主要來(lái)自人畜糞便、生活污物、動(dòng)植物殘?bào)w等。pH值超標(biāo)的原因與水窖的材質(zhì)以及周圍的地理環(huán)境有關(guān)。鐵高可能是與當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)結(jié)構(gòu)或者建造水窖的水窖材料有關(guān)，有待進(jìn)一步研究。以云南省木美地下河流域?yàn)槔臀髂蠋r溶區(qū)水窖的水質(zhì)狀況進(jìn)行分析，結(jié)果表明水窖的水質(zhì)狀況尚為良好。由于水窖建材及水源類型等的不同，導(dǎo)致水窖水質(zhì)的差異。水窖的污染類型有四類：顏色、肉眼可見物異常：超長(zhǎng)時(shí)間放置導(dǎo)致生物性污染：pH呈堿性：生活垃圾和污水引起碳酸鹽(CO3-2)，鈣(Ca2+)，鈉(Na+)，氯（CI-）等離子超標(biāo)。寧夏山區(qū)某縣農(nóng)村窖水總硬度沒有超標(biāo)，溶解性總固體超標(biāo)率為4.5%；錳超標(biāo)率為3.0%；鐵超標(biāo)率為56.7%；pH值超標(biāo)率為7.5%；氨氮超標(biāo)率為29.9%；COD超標(biāo)率為8.96%。寧夏山區(qū)某縣農(nóng)村窖水部分感官指標(biāo)和理化指標(biāo)都有不同程度的超標(biāo)。以上可見，各地窖水水質(zhì)隨當(dāng)?shù)鼐唧w環(huán)境而有所不同，由下表所列水質(zhì)指標(biāo)的范圍可知，一般情況下窖水的濁度和微生物指標(biāo)不合格者居多。水質(zhì)指標(biāo)實(shí)測(cè)值標(biāo)準(zhǔn)值pH8.0～10.06.5～9.5CODMn(mg/L)3～125濁度(NTU)3～185Fe(mg/L)0.3～10.5Mn(mg/L)0.1～0.30.3氨氮(mg/L)0.5～1.20.5硬度(mg/L)450～520550TDS(mg/L)800～16001500細(xì)菌總數(shù)(cfu/ml)920-不可計(jì)數(shù)500大腸菌群(MPN／１００ml)12-167不得檢出水窖水質(zhì)的主要問題水窖是在缺水地區(qū)挖建的用于蓄存雨、雪水的地窖，窖水主要來(lái)自降水，部分是地下水及人工注入的河流水。降水在集流入窖過(guò)程中，受到一次污染，尤其是地面雜質(zhì)、懸浮物、細(xì)菌等，是窖水感官性狀較差的主要原因；在農(nóng)村，為方便集水，大部分水窖建在低洼地、菜地、草地、耕地和人畜活動(dòng)頻繁的地方，使微生物、農(nóng)藥和化肥污染窖水的可能性增大；大部分窖水來(lái)自于雷陣雨雨水，因一時(shí)雨量較大，對(duì)地面沖刷作用較強(qiáng)，且農(nóng)民普遍缺乏對(duì)水窖環(huán)境衛(wèi)生的保護(hù)知識(shí)，衛(wèi)生意識(shí)淡薄，平時(shí)根本沒有清潔集水路面、水道，這樣大量的泥沙、柴草甚至人畜糞便會(huì)隨水流進(jìn)入窖水中。集雨設(shè)施不全，農(nóng)民缺乏衛(wèi)生科學(xué)知識(shí)的有效指導(dǎo)，是窖水衛(wèi)生質(zhì)量難以保證的一個(gè)重要原因。針對(duì)雨水集蓄利用在解決農(nóng)村飲水安全中出現(xiàn)的水質(zhì)問題，基于國(guó)家飲用水水質(zhì)新標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)天然降水的水質(zhì)和廣泛使用及新研發(fā)的水窖長(zhǎng)期貯存水進(jìn)行監(jiān)測(cè)，重點(diǎn)對(duì)試驗(yàn)地全年雨水水質(zhì)、不同材質(zhì)、水窖位置對(duì)水窖水質(zhì)影響進(jìn)行研究。降雨過(guò)程試驗(yàn)地降雨過(guò)程中，pH值開始呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，后期趨于穩(wěn)定，pH值變化在6.5～8.5之間，略偏堿性；由于反應(yīng)條件、天氣等的影響，降雨N03-含量變化趨勢(shì)不明顯；除pH和NO3-外，其它指標(biāo)隨降雨歷時(shí)，其含量逐漸下降，多數(shù)指標(biāo)從開始降雨到降雨后期離子含量下降在40.8%～90.1%之間；且各指標(biāo)含量的變化趨勢(shì)與收集水樣時(shí)的平均雨強(qiáng)有關(guān)，雨強(qiáng)大，指標(biāo)含量低，雨強(qiáng)小，指標(biāo)含量高。天然降水中多數(shù)水質(zhì)指標(biāo)月變化規(guī)律一般表現(xiàn)為離子濃度隨降水量的增加而降低。降雨量最大的7、8月份，其水溶性離子含量最低，pH值春季、冬季值較低，7、8月份最高，即H