吉林省农村饮水安全问题及对策研究

2022-11-11 23:35:01吴永娟胡明忠刘立影梁明明
乡村科技 2022年6期

吴永娟 胡明忠 刘立影 梁明明

(长春工业大学,吉林 长春 130012)

0 引言

随着科技和社会的不断发展和进步,越来越多的人意识到饮用水安全问题的重要性。饮水安全问题不仅关系到人们的身体健康,还会制约地方经济建设。吉林省位于我国东北地区腹地,水资源本就存在匮乏且分布不均的问题,加之农村地区地形复杂、资金投入少,导致供水工程难以得到高效利用。近年来,农村工业污染和农业污染日益严重,且农村居民保护水源的意识薄弱,导致农村地下水和地表水水质受到严重污染,农村居民饮水安全问题正变得十分严峻。此外,农村落后的水处理技术也加剧了饮水安全问题。近年来,政府一直在寻求解决饮水安全问题的对策。基于此,笔者系统分析了吉林省农村地区饮用水存在的问题,并提出了具体的防治对策。

1 吉林省农村饮水状况

吉林省水资源相对紧缺,全省有多个区域被划为严重的干旱区,其中长春市的人均水资源占有量仅占全国人均占有量的16%。农村饮水的主要水源为地表水和地下水,但由于各类污染,农村饮用水水质难以达到饮用要求。农村地区常因村民过量使用化肥农药以及不合理处置生活垃圾导致地表水受到污染,有机物污染尤其严重。因此,吉林省大部分地表水源被划分为微污染水源,采用常规的给水处理技术难以有效去除污染物,长期饮用会对当地居民身体健康造成影响。除微污染水源外,吉林省部分农村地区地下水存在铁、锰、砷及氟超标现象。根据调查,吉林省西部的通榆县水质就存在砷和氟超标现象,属于高砷高氟地区。资料显示,长期饮用水质不达标的水轻则引起腹泻等慢性病,重则造成神经损伤,甚至诱发各类癌症。例如,饮用水中砷超标可能引发皮肤癌,高氟水可能引发氟斑牙和氟骨病,铁、锰超标可能引发冠心病等。王钰涵分析了2008—2015年吉林省农村生活饮用水检测结果,发现主要不合格指标是总大肠菌落数、菌落总数及铁、锰含量。李月总结了2016—2018年吉林省农村生活饮用水存在的问题,由于地质原因及供水消毒设施欠缺等,水中锰含量的合格率每年都是最低的。吉林省9个市(区)中,农村水质总体情况最好的是通化市,最差的是白城市。

2 吉林省农村地区饮水安全问题

吉林省农村地区饮水安全问题主要包括3个方面,分别是饮用水源污染问题、饮水安全工程建设管理问题和水处理技术相对落后问题。

2.1 农村饮用水源污染问题

2.1.1 农业生产活动造成的污染。吕川等提到农村居民过量使用农药化肥使水体受到一定程度污染。吴沣旭等发现吉林省桦甸市农村地区过量的肥料、杀虫剂和除草剂会随着地面的径流汇入水体,水体中氮、磷过量,造成水体的富营养化,并使藻类大量增殖。其中,微囊藻毒素会对饮用水安全造成损害。程锐研究了吉林省中西部地表水微囊藻毒素污染情况,布设了64个采样点,微囊藻毒素检出率高达97%,说明该地地表水普遍存在微囊藻毒素污染。农业生产活动带来的污染使大部分饮用水水体被划分为微污染水源,部分水质指标(如浊度、有机物、臭味、色度及氮氧化物含量)严重不合格,采用常规水处理技术难以使水质达到饮用水标准。此外,村民使用的农用薄膜含铅和镉等重金属有毒物质,每年约有30%的农用薄膜散落在田间地头,降解过程中有毒物质的渗透也会对水体造成污染。

2.1.2 工业生产造成的污染。刘建华等分析了吉林省工业污染情况。截至2018年,吉林省有26个地块受到工业污染。污染企业类型包括金属制品企业、石油加工企业、炼焦和核燃料加工业及化学原料加工企业等。工业污染的主要原因是生产过程中的跑、冒、滴、漏及固废存放过程中的遗撒和渗漏。这些污染对周围居民身心健康及地表水水质都有危害。目前,相关部门在农村地区检查非法排污废水的力度比城市小得多,越来越多污染严重的企业转向农村。为了追求高利润,部分工业企业将未经处理或处理不达标的污废水直接排入附近水体,对工业废渣不进行妥善处置,导致农村地下水源和地表水源都受到污染,使当地居民身体健康受到影响。

2.1.3 农民生活造成的污染。英福琴等分析了吉林省柳河县农村饮用水水质检测结果,其中水厂出厂水的菌落总数和大肠菌群合格率分别为52%、61%,末梢水的菌落总数和大肠菌群合格率分别为45%、56%,说明该地水源受人畜粪便污染影响大。部分农村地区没有完整的垃圾定点收集、运输和处理系统,加之农村地区对水源的保护宣传少,人们几乎没有保护水源的意识,各种因素导致农村地区生活垃圾随意堆放、生活污水随意排放,影响村容村貌的同时严重危害水体环境。

2.1.4 畜禽养殖业造成的污染。近年来,吉林省畜牧养殖业发展异常迅猛,成为吉林省新农村经济发展的支柱产业。畜牧业的快速发展虽然带来了一定的经济利益,但也存在着严峻的环境问题。畜禽粪便、各类养殖废弃物未进行妥善处理,产生的硫化氢、氨、甲硫醇等有毒有害物质引起空气污染,地表水源和地下水源也受到了很大影响。这些污染为农村饮用水源保护工作带来了极大挑战。

2.2 农村饮水安全工程建设管理存在问题

2.2.1 基础设施老化,水质监测不到位。吉林省农村地区由于地形复杂,分散式供水工程居多,且零星分布,管理难度大。部分农村地区相关部门对饮水安全工程基础设施的管理不重视,对基础设施缺乏必要保护,加速了设施的老化,导致安全供水工程的使用难以高效持久。此外,部分农村地区没有水质检测实验室,只能一年采一次水样进行送检,部分地区甚至没有进行过水质检测,难以及时发现水质存在的问题。

2.2.2 资金和人才缺乏。李冰等研究了吉林省农村饮水工程建设存在资金难到位等问题,大多农村地区工程建设资金都是以地方和个人投入为主、国家扶持为辅,资金缺口依旧存在。农村地区普遍存在饮水安全工程建设资金匮乏问题,部分偏远地区没有水厂,居民直接取浅层地下水或地表水煮沸后饮用。还有些水厂设备齐全,但由于后续管理运行费用短缺,设备缺乏必要的维修保养,导致设备暂停运行,饮水安全工程并未发挥最大效益。此外,部分农村水厂缺乏专业的管理人员,没有专业的技术知识支撑完成设备的保养,对设备运行中出现的问题也不能及时解决,导致设备使用寿命大大缩短,难以持久、有效运行。

2.3 水处理技术相对落后问题

调查发现,农村大部分水厂采用的水处理技术已不能满足当下处理要求。地下水中超标的砷、氟、铁及锰难以借助普通的絮凝沉淀去除。对于氨氮、有机物等超标的地表水来说,常规的水处理方法也难以完全去除。

3 对策与建议

3.1 加强水源污染治理

大力宣传水源保护的重要性,使居民重视水源保护,减少污染行为。关于农业生产上的污染处理,应减少化肥农药的使用,废弃的农药袋子或瓶子要收集起来进行统一处理,并大力推广使用有机肥料。对于工业生产上的污染处理,当地有关管理部门应加大检查力度,进行污废水、废渣和废气排放的抽查,督促工业企业必须将污废水、废气、废渣处理达标后再进行排放,严格控制排放量。对于农村居民生活产生的污染,有关部门应建立完善的垃圾收集运输处理体系,避免出现垃圾无序堆积的情况;建立农村污水处理系统,集中统一处理农村居民生活污水,避免污水汇入水源,污染饮用水源。对于畜禽养殖产生的污染,应推行种养结合模式,在养殖场附近进行农作物种植,合理利用养殖产生的粪便和废弃物,建立沼气池、微生物燃料电池厂等现代化处理设施,最大程度减少养殖过程中的污染问题。

3.2 加强农村饮水安全工程建设与管理

3.2.1 强化基础工程建设,建设集中水质检测实验室。在农村饮水安全工程建设施工前期,结合当地实际情况制订科学合理的工程规划方案,并对工程材料质量进行严格管控,避免出现偷工减料的情况;施工过程中按照工程设计方案进行作业;施工完成后组建专门的团队进行严格验收。合格的饮水安全工程建设与管理才能保障工程的高效利用和达到原定使用年限。抓建设的同时加强建后管理,建立权责明晰的管理制度,并建设水质检测实验室,按时进行常规的水质检测。

3.2.2 加大资金投入,配备专业人才。对于经费不足的问题,一方面需要政府进行资金扶持,另一方面需要通过地方经济建设来获得资金投入。在加大资金投入的同时,水厂应招聘专业人才,对设施进行必要维修保养,并采用科学合理的水处理技术,必要时根据具体出水情况对设备进行反冲洗,避免出水水质不达标情况的发生。

3.3 针对不同水源水质,选择合理的水处理技术

3.3.1 水质铁、锰超标的水处理技术。实践证明,采用接触氧化-药剂氧化法可高效去除水中的铁、锰,处理费用可控制在0.2元/m。该法摒弃传统的二次曝气,利用一次曝气、高锰酸钾氧化、陶粒-锰砂双层滤料过滤即可高效去除地下水中的铁、锰,使出水水质符合标准。采用该技术设备时,需要在前期运行时调试好滤速、反冲洗时间等相关参数,定时进行反冲洗和设备日常检查。该技术具有工艺流程简单、滤料无须成熟期、运行稳定、能耗低及操作简单的特点,十分适合小型水处理厂。

3.3.2 水质砷超标的水处理技术。水中的砷以三价和五价的价态存在,五价砷能被常规方法絮凝沉淀,而三价砷不能,但三价砷的毒性却比五价砷强。据调查,农村地下水中砷的常规去除方法为先加氧化剂将三价砷氧化成五价砷,再投加铁盐将五价砷沉淀过滤。这种先氧化后沉淀过滤的工艺可以借鉴地下水去除铁、锰的滤罐工艺进行改良。该工艺一般是先将地下水通过曝气氧化,再经过滤罐内的锰砂等滤料过滤,该方法对地下水中铁、锰的去除效果明显。将这种去除铁、锰的滤罐工艺进行一定改良后即可用于除砷,例如选择合适的药剂进行氧化,将三价砷氧化为五价砷,再选择合适的滤料将五价砷过滤即可。

3.3.3 水质氟超标的水处理技术。目前,水源置换能从根本上解决氟化物超标的问题,但缺点是投资大,对于农村地区来说难以实现。根据调查,吸附法操作简单,效果明显,一般用活性氧化铝作为吸附剂即可有效去除地下水中的氟。对于人口较分散地区,分质供水更为适合。利用分质供水站、集中净水机为居民提供生活饮用水,而生活杂用水不进行处理直接使用,能大幅降低除氟成本。

3.3.4 微污染水源水处理技术。微污染水源中的有机物、高锰酸盐和氨氮是重要检查指标,采用常规水处理技术难以有效去除。国内外相关学者一致认为活性炭吸附深度处理技术是较为成熟和高效的微污染水源水净化的方法,但由于该技术也存在一定局限性,设备昂贵,运行费用高,很难在农村推广应用。现阶段适合农村地区的微污染水处理技术主要是强化常规水处理工艺,如将普通混凝剂换成新型高效混凝剂,或增投助凝剂进行强化混凝,或投加新型絮凝剂强化过滤等,都是现阶段处理农村微污染水源的有效措施。

4 结语

吉林省农村饮水安全问题已经成为影响当地居民生命安全及社会进步的重要因素。为保障农村居民的饮水安全,需要从源头控制污染,加强水源保护,加强工程建设管理,配备专业人才和水质检测实验室,根据水质实际情况选用水处理技术。