天津市農村集中供水工程水質安全影響因素及解決措施分析

原鵬飛，張艷芬，于 謐

（1.天津市水利勘測設計院，天津 300204；2.天津市水利科學研究院，天津 300061）

1 天津市農村集中供水概況

1.1 工程建設概況

農村集中供水系統是指以村、鎮為供水單元，從水源地集中取水，經水質凈化處理后，通過輸配水管網送至用戶或者集中供水點的供水系統。自2006年開始，天津市實施了農村飲水安全及管網入戶改造工程，主要建設內容包括新建或改建蓄水池、建設集中除氟降鹽工程（打低氟井、新建廠房、安裝除氟降鹽及灌裝設備）、老化管網改造和管網入農戶等。

本工程連續數年被列為天津市政府20 項民心工程，至今共建設規模以上（供水能力20 m3/d 以上或供水人口200 人以上）集中供水工程2 578 處，其中2 554處為供水到戶、24處為集中供水；設計供水規模為80.36 萬m3/d，設計供水人口為548.75 萬人，實際供水人口為447.76 萬人，其中供水到戶人口442.23萬人、集中供水人口5.53萬人。

隨著工程建設任務的完成，天津市目前已基本解決了農村居民飲水安全工作中的水量安全保障問題，極大改善了農村居民用水條件，顯著提高了農村居民生活質量，促進了社會主義新農村建設。但是，受供水區域的特殊水文地質條件等因素的影響，尚有若干處農村集中供水工程還存在著高氟水、苦咸水等供水水質不達標問題，影響著用水戶居民的用水質量和生活質量。

1.2 存在問題

筆者對典型工程進行了實地調研，發現天津市農村集中供水工程存在如下主要問題。

（1）未建立明顯的水源保護區。缺乏飲用水源保護措施，導致供水水源極易受農村生活垃圾、生活污水和種養殖業污水的污染，水源污染風險較大。

（2）部分地區供水水源水質條件不好。天津市農村集中供水工程的水源主要為深層地下水。受區域特殊水文地質條件的影響，除津南區、西青區外，市內其他區縣均存在部分區域深層地下水氟含量超標的問題，氟含量在1.2 mg/L 以上，為高氟、苦咸水。武清區大堿廠、曹子里地區深層地下水呈現色度含量超標現象，有的地區供水水質存在渾濁度和大腸桿菌超標情況。

（3）部分地區供水管網老化嚴重?！笆晃濉焙汀笆濉逼陂g，天津市分別改造老化管網41 744.867 和2 072.36 km。目前，天津市部分地區農村仍存在供水管網老化失修嚴重的問題，導致管道跑冒滴漏、水垢和雜質沉淀附著于管道內壁、供水壓力不足、末端水量不足等問題。

（4）良性運行管理機制缺乏。供水工程管理機制不健全，導致工程管理主體責任不落實、工程日常運行管理、維護以及水費收取等無制度保障，工程無法實現良性運轉。

（5）水價機制不成熟。因為各地區管理模式和經濟條件不同，水價差別較大，加之缺乏行之有效的水價形成機制，使得水費成本核算不科學，相當一部分的農村供水工程沒有實行計量收費，甚至不收取水費，造成供水工程經營利潤過低，工程運行資金缺乏保障，工程的大修、設備更新、改建和擴大再生產的資金無法落實。

（6）水質檢驗、監測工作薄弱。農村集中供水工程的水質檢驗、監測工作不到位，水質定期監測方案不健全，水質檢驗制度不完善，水質檢驗設備、人員、監測位置以及方法、頻次尚未達到規范要求，供水水質存在安全隱患。

（7）管理隊伍專業化水平落后。供水站管理人員的管理水平不高，管理模式粗放，專業基礎條件差，管理隨意性大，缺乏對工程的科學管理和維護。

2 天津市農村集中供水水質安全影響因素分析

就供水端而言，輸水管網水質變化的影響因素包括出廠水水質、管網水力條件、供水設施、供水管網材質、管道滲漏情況以及管網使用年限等，具體分述如下。

2.1 出廠水水質條件

集中供水廠的水源水質、水廠凈水工藝直接決定了出廠水水質條件。其中，出廠水中的各種無機和有機營養物質能促進管網內細菌生長；懸浮物、致濁物在管道中微生物的凝聚粘附作用下易沉積在管壁處，形成沉積物；消毒劑的使用量不合理會直接影響到管網水中的細菌生長和副產物產生。

2.2 管網水力條件

管內水流速度、水力停留時間和溫度等水力運行參數是影響供水水質的重要因素。當管網閥件開關驟開或驟停、用戶用水量突然增大等導致管道內水流速度、方向或水壓發生突變時，管道內壁附著的污染物極易脫落進入水體造成水質惡化。

水力停留時間的影響主要體現在物理、化學和生物方面。物理方面的影響主要是指易造成管網水溫度升高、管網內沉積物增加、水的色度增加等；化學方面的影響主要是易造成消毒副產物的形成、余氯的衰減、管網腐蝕等；生物方面的影響主要是易造成細菌滋生等。

環境溫度對水中細菌總數的影響較大，對其余水質指標沒有顯著的影響。細菌數量隨溫度升高而增加，溫度在20～30 ℃時管網細菌總數明顯增多。

2.3 供水設施本身對水質的影響

集中供水工程的清水池、金屬提升泵、閥門、配件等供水設施本身含有雜質、微生物等，在水的作用下，金屬與雜質之間存在的不同電極電位會形成無數微腐蝕原電池，對供水管道內壁造成一系列化學、微生物腐蝕，進而影響供水水質。

2.4 供水管網材質、管道滲漏以及管網使用年限

傳統的混凝土、鑄鐵管材管內環境決定了微生物較容易附著生長，而內壁的腐蝕、結垢等更創造了有利于細菌生長的環境條件。天津市農村飲水安全管網改造工程以塑料管材為主，主要為UPVC、PPR、PE，材質本身對水質影響較小。當管道發生破壞時，管網環境外的微生物、致病菌可通過管道的漏損進入管網而產生水污染。據有關統計，管網使用年限超過5年后，管壁內部極易形成腐蝕物、水垢物和沉積物等污染物，進而影響管網水質。

2.5 工程運行管理機制

集中供水工程運行管理制度不健全、管理水平落后、使用不當、相關供水技術不專業、水質檢驗工作不受重視、水質監測工作無法落實等管理因素會造成供水污染風險。

3 天津市農村集中供水水質保障措施

針對目前天津市農村集中供水工程存在的問題和供水管網水質變化的影響因素，筆者提出相應的供水水質安全保障對策：一方面，完善水處理工藝，使出廠水水質達到最優；另一方面，改善管網水的流量、流速等水力運行條件，保持管網水運行狀態穩定；再者，建立水廠良性運行管理機制。具體的水質保障措施分述如下。

3.1 保護水源地

建立農村集中供水工程飲用水源保護區，清除保護區內的污染源，在保護區內設置防護欄、警示牌等標志，以維護水源水清潔。同時，加強水源水質衛生監測，使水源得到規范、及時保護。

3.2 嚴格控制出廠水水質

在集中供水工程設計和建設中，要因地制宜，針對當地水質條件選擇適宜的水質凈化技術，完善消毒設施；加強水廠出水水質定期檢測工作，嚴格按照飲用水規范要求控制出廠水水質。

3.3 改善管網水力運行條件

盡量避免管網閥件開關的驟開和驟停，保證管網實際運行時應具有適宜的流速，使水力停留時間越短越好，尤其當環境溫度超過20 ℃時，更要加強管網中的水質監測管理工作。

3.4 應用新型管材，加強管網日常管理

與PPR、PVC傳統產品相比，PE給水產品具有環保衛生、使用壽命長、不生銹、修理與維護綜合造價低、性價比高等多方面的突出優勢，可保證管網環境的安全性，避免管網水質二次污染，所以應大力推廣應用PE 供水管材。在輸水管網中，優化選擇水質監測點，建立管網監測系統。同時，加強對淘汰管網改造，定期展開管網日常維護、清潔、養護，防止管網漏損等。另外，還應建立突發性事故應急處理預案，以指導應急工作人員在事故突發時迅速采取有效的應急措施。

3.5 建立良性的水廠運行管理機制

建立良性的運行管理機制，明確管理責任人，制定水廠運行管理辦法，規范水廠管理制度，保障水廠設備日常維修、定期養護；提高管理、技術人員專業水平，建設農村水廠強有力的技術監督和服務隊伍。

4 結語

農村集中供水工程是解決農村人口飲水安全問題的基礎性保障工程，具有重要的社會和經濟意義，各級水行政管理部門要因地制宜，建管并重，在解決供水水量保障問題的同時構建供水水質安全的保障體系，充分發揮農村集中供水工程的應有效益。