X縣不消毒小型集中式供水工程出水微生物指標(biāo)分析

趙 微，李鐵男，高雪杉，楊繼富

(1.中國水利水電科學(xué)研究院，北京 100038； 2.黑龍江省水利科學(xué)研究院，黑龍江 哈爾濱 150080)

在我國農(nóng)村飲水安全保障體系中，小型集中式供水工程占具重要的比例，黑龍江省農(nóng)村飲水提質(zhì)增效 “十三五”規(guī)劃將農(nóng)村水利與供水安全作為重點研究方向，計劃總投資31.55億元，實施工程5754處(有90%為小型集中式供水工程)，全面提高432.9873萬農(nóng)村人口飲水質(zhì)量。我省部分地區(qū)水源水質(zhì)較好，其中13個市103個鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村飲用水水源地水質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，地下水型水源地98個，其中不采用消毒技術(shù)的有61個(占總數(shù)的62%)。消毒的目的是殺滅水中對人體健康有害的大部分病原微生物，如病菌、病毒、原生動物的包囊等，以防止通過飲用水傳播疾病。飲用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中微生物指標(biāo)是評價水質(zhì)安全的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。黑龍江省即便是在水源水質(zhì)較好的地區(qū)，工程在運行管理中也不同程度的存在建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低[1-2]，不消毒或采用的消毒技術(shù)落后[3-4]等問題，進(jìn)而影響水質(zhì)安全性。因此，本文首先對以地下水為水源不消毒的小型集中式供水工程的供水人口、日供水量、水源井、水源水質(zhì)及凈水工藝進(jìn)行梳理，然后采用生物分析等方法，對已建的9處不消毒工藝水廠的水源水、出廠水及末梢水微生物指標(biāo)進(jìn)行分析。以期為北方農(nóng)村不消毒的小型集中式供水工程水質(zhì)安全性研究提供可靠的實踐經(jīng)驗和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗采用的9處水廠均屬于小型集中式供水工程，位于黑龍江省，水源類型為地下水，分時供水，水廠概況見表1。

試驗儀器與藥品：菌落計數(shù)器(BAT深圳市白鰭豚生物科技有限公司)，營養(yǎng)瓊脂、乙醇(分析醇)、酵母膏、牛肉膏、乳糖、磷酸氫二鉀、無水硫酸鈉、品紅。

1.2 試驗方法

水樣采集和保存方法參照《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法》(GB/T 5750.2—2006)[5]執(zhí)行。采樣時間為春季(4月)、夏季(7月)、秋季(10月)及冬季(1月)。細(xì)菌總數(shù)的測定采用平皿計數(shù)法，參照GB/T 5750.12—2006中1的規(guī)定執(zhí)行。總大腸菌群的檢測采用濾膜法，按照GB/T 5750.12—2006中2的規(guī)定執(zhí)行。無菌水為空白，每個試驗3次重復(fù)。

表1 水廠概況

2 結(jié)果與討論

2.1 水源水中的微生物檢測結(jié)果

課題組前期的研究表明，北方農(nóng)村地區(qū)地下水水溫常年保持在4～6℃，在該溫度條件下，微生物的生長繁殖會受到抑制，生理活動下降，生長緩慢、停滯或處于休眠狀態(tài)。9個水廠水源水中的細(xì)菌總數(shù)及總大腸菌群均未檢出，與前期研究成果相符。

2.2 不消毒對出廠水中微生物的影響

出廠水中的微生物的數(shù)量見表2。由表2可知，在春季及冬季管網(wǎng)水中細(xì)菌總數(shù)及總大腸菌群均未檢出，夏季及秋季管網(wǎng)水中細(xì)菌總數(shù)也符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006)[6]的要求。導(dǎo)致這一現(xiàn)象的可能原因是黑龍江省年平均氣溫較低，冬季、春季寒冷夏季秋季涼爽，管網(wǎng)中溫度較低不利于微生物滋生。

2.3 不消毒對末梢水中微生物的影響

末梢水中微生物的數(shù)量見表3。由表3可知，在春季及冬季末梢水中細(xì)菌總數(shù)及總大腸菌群均未檢出，夏季及秋季管網(wǎng)水中細(xì)菌總數(shù)也符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006)的要求。與水源水及管網(wǎng)水相比較，末梢水中細(xì)菌總量有所增加，導(dǎo)致這一現(xiàn)象的可能原因是由于管網(wǎng)在延伸過程中，水與管網(wǎng)的接觸時間逐漸增大，細(xì)菌滋生的時間增長，因此細(xì)菌總量略有增大。

表2 出廠水中的微生物的數(shù)量

注：*表示未檢出，后同。

表3 末梢水中的微生物的數(shù)量

由表1～3可知，以地下水為水源、不消毒的小型集中式供水工程出水微生物指標(biāo)主要受季節(jié)、溫度及管網(wǎng)長度影響。管網(wǎng)長度2.0～20 km出廠水及末梢水水質(zhì)均能達(dá)標(biāo)。1～4水廠管網(wǎng)長度較長(5.5～20 km)，5～9水廠管網(wǎng)長度較短(小于5.5 km)，管網(wǎng)較長、環(huán)境溫度較高比管網(wǎng)較短、環(huán)境溫度較低的水廠更易滋生細(xì)菌，不消毒的水廠存在一定的安全隱患。

北方農(nóng)村小型集中式供水工程規(guī)模小、數(shù)量多、分布廣[7]，在水源保護(hù)、取水構(gòu)筑物建設(shè)與環(huán)境整治等方面存在一定的安全隱患[8]。水源地保護(hù)范圍內(nèi)仍然存在與取水設(shè)施無關(guān)的建筑物，存在向陸域排放污水的排污口，存在農(nóng)牧業(yè)活動[9]，存在傾倒堆放工業(yè)廢渣、鄉(xiāng)村垃圾[10]、糞便及其他有害廢棄物等行為[11]，存在輸送污水的渠道、輸油管道通過本地區(qū)，存在油庫及墓地[12]等現(xiàn)象。取水構(gòu)筑物建設(shè)也存在著沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低[13-14]等問題。因此，即便在不消毒時出廠水及末梢水水質(zhì)能夠達(dá)標(biāo)的供水工程也存在一定的安全隱患。某些經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，應(yīng)進(jìn)行季節(jié)性消毒，水廠如果不具備消毒的能力時，要加強(qiáng)水源的保護(hù)及取水構(gòu)筑物建設(shè)與管理，并定時進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測以保障廣大群眾的飲水安全。

3 結(jié)論與建議

(1)北方X縣以地下水型水源、PE管材的小型集中式供水工程，管網(wǎng)延伸大于5.5 km、不進(jìn)行消毒時，出廠水及末梢水中有微生物滋生，即便出廠水及末梢水微生物指標(biāo)合格，但仍然存在一定的水質(zhì)安全隱患，建議進(jìn)行消毒。

(2)北方X縣以地下水型水源、PE管材的小型集中式供水工程，管網(wǎng)延伸小于5.5 km不進(jìn)行消毒時，水質(zhì)合格，但也存在一定的安全隱患，建議進(jìn)行消毒。不具備消毒條件的工程，建議加強(qiáng)水源保護(hù)、取水構(gòu)筑物的建設(shè)與管理以及水質(zhì)監(jiān)測。

[1] 李百全. 農(nóng)村飲水安全工程集成技術(shù)研究[D]. 濟(jì)南：山東大學(xué)，2013.

[2] 田原. 農(nóng)村供水工程消毒方案指標(biāo)評估方法探析[J]. 水利規(guī)劃設(shè)計，2017 (1):82-85.

[3] 王志宏. 農(nóng)村飲水工程水處理工藝現(xiàn)狀分析[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017，16(1):196-197.

[4] 楊繼富，賈燕南，趙翠，等. 農(nóng)村供水消毒面臨的主要問題與對策[J].中國水利，2015(13):44-46.

[5] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法:GB 5750—2006[S]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

[6] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn):GB 5749—2006[S]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

[7] 潘麗雯，徐佳. 我國小型集中式和分散式供水工程現(xiàn)狀及發(fā)展對策[J]. 中國農(nóng)村水利水電，2014(3):169-171.

[8] 謝姝. 集中式供水工程飲用水微生物學(xué)指標(biāo)與介水傳染病的相關(guān)性[J]. 醫(yī)藥前沿，2016，6(10):70-71.

[9] 周青. 農(nóng)村安全飲水工程運行管理模式研究[D]. 長沙：湖南大學(xué)，2013.

[10] 許增巍. 農(nóng)村生活垃圾集中處理農(nóng)戶合作行為研究[D]. 西安：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2016.

[11] 李雯婷，唐振柱，鐘格梅，等. 2008—2012年廣西農(nóng)村集中式供水衛(wèi)生監(jiān)測結(jié)果分析[J]. 應(yīng)用預(yù)防醫(yī)學(xué)，2014，20(1):1-5.

[12] 趙建飛. 寒區(qū)村鎮(zhèn)凈水構(gòu)筑物增溫系統(tǒng)設(shè)計及運行模擬[D]. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2013.

[13] 邵北濤. 農(nóng)村飲水安全工程運行管理淺析[J]. 陜西水利， 2012(2):48-49.

[14] 魏向輝，單軍. 北京市村鎮(zhèn)供水水價管理問題研究[J].中國農(nóng)村水利水電，2013 (2):119-121.