本蓮芳, 王紅玉, 王智博
(蘭州石化職業技術學院,甘肅蘭州 730060)
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環縣農村飲用水水源現狀及保護對策
本蓮芳, 王紅玉, 王智博
(蘭州石化職業技術學院,甘肅蘭州 730060)
通過慶陽環縣農村飲用水水源地的實地考察及其水源水質的監測,分析環縣東南部的曲子鎮、木缽鎮和樊家川鄉飲用水水源現狀,并根據實際情況提出具體可行的水源保護措施。
農村;飲用水;水源現狀;保護措施
隨著人口增多,我國農村水資源開發利用程度不斷加大,因經濟技術原因,農村飲用水水源上存在較多問題[1-2]。農村飲用水源保護是農村飲水安全工作的重點。加強農村飲用水源保護,保障農村飲水安全,已經成為建設社會主義新農村亟需解決的重要問題。
1.1 環縣 環縣位于隴東黃土塬北部,地理坐標為106°28′~107°42′ E,36°15′~37°12′ N,屬隴東黃土高原丘陵溝壑區,總體地勢是西北高、東南低,海拔為1 136~2 089 m[3-4]。環縣屬溫帶半干旱氣候,多年平均降雨量由北部的350 mm增至南部的550 mm,蒸發量一般為1 600~1 900 mm[5]。地表徑流65%為洪水,常流水中有34%為苦咸水,不能飲用;地下水主要賦存于河(溝)谷潛水的粉砂巖層、砂礫石和砂質粉土層內,含水層厚度變化較大,從幾米到幾十米不等,富水性相對較弱,徑流模數<0.1 L/(s·km2),資源量貧乏,規模開發利用條件差,其主要靠大氣降水入滲補給。年內降水高度集中在7~9月,約占年降水量的55%~60%,且常以大雨、暴雨的形式出現,年際變化大,造成降水利用率低,易成洪澇,而且不利于降水入滲,直接影響著地下水的資源量。環縣飲用水水源地供水主要采用第四系松散巖類孔隙潛水黃土潛水,為微咸水區,地下水礦化度一般為1~3 g/L,可作為農林灌溉和鍋爐用水,是區內較好的水源,基本適宜人畜飲用。
1.2 曲子鎮 曲子鎮飲用水水源位于鎮區東北方向曲子東溝河岸上,為地下潛水,采用集水井和蓄水廊道集水,地理坐標為36°17′58″ N,107°31′01″ E,高程1 155 m,井深9 m,直徑2 m;蓄水廊道1座,整體呈“L”型,位于集水井下方,沿集水井下游延伸至抽水井,全長497 m,寬3 m。地下水由抽水井進入高位水池,經高位水池200 mm供水管進入鎮區供水水廠,簡單消毒處理后供給鎮區用戶,其水源供水量約230 m3/d,供水面積約1.2 km2,供水人口約6 500人。
1.3 木缽鎮 木缽鎮飲用水水源位于鎮區東北方向,馬蓮河流域環江支流安山川的支溝喬兒溝,喬兒溝全長約19 km,控制流域面積83 km2。其取水井地理坐標為36°27′21″ N,107°28′09″ E。木缽鎮水源也采用集水廊道集水,其位于巖層頂板下5 m處,大小為10 m×2 m×5 m,容量100 m3。地下水由抽水井進入高位水池,經高位水池供水管進入鎮區水管站,經簡單處理后供給鎮區用戶,供水量150 m3/d,供水面積為0.75 km2,供水人口約6 000人。作為備用水源的喬兒溝水庫位于鎮東北方向,喬兒溝下游溝口,庫容量70萬m2,屬于東豐灌區,現主要用于下游村鎮的灌溉用水。
1.4 樊家川鄉 樊家川鄉飲用水水源位于樊家川鄉砭溝門上游響水淌洼溝谷中北坡邊緣,也以集水廊道形式集水。地理坐標為107°28′37″ E,36°34′57″ N,供水量約960 m3/d,供水人口約2 000人。
環縣曲子鎮、木缽鎮、樊家川鄉水源周圍均有少量住戶和大量耕地,生活污水排放方式均為住戶院落空地散排,其一部分污染物在下滲的過程中被自然降解,一部分污染物殘留于土壤并溶于地下水中,因量很小,對地下水造成的污染也較??;而耕地施用的化肥、殺蟲劑、除草劑等人工合成化合物殘留,會隨雨水、融雪形成的地表徑流滲入地下,對地下水水質造成潛在威脅。
根據《全國飲用水水源地環境保護規劃》及環縣農村飲用水水源地農耕面積、地形坡度、作物類型、土壤類型、化肥施用量、降雨量等情況,估算出曲子東溝飲用水水源地保護區內農業退水量約1 140 m3/a,COD排放量約1.31 t/a,氨氮排放量約0.26 t/a;而木缽喬兒溝飲用水水源地保護區內農業退水量約18 000 m3/a,COD排放量約5.50 t/a,氨氮排放量約1.10 t/a。可見,農村農業污染對飲用水水源的威脅尚高。
環縣石油豐富,有石油鉆采井點,根據實地考察,潛在威脅較大的一處為位于木缽鎮喬兒溝水源上游距其約10 km的一眼石油鉆采井。根據附近村民反映,喬兒溝水流曾因上游采油泄漏污染而使水體呈現黑色,水體上層漂浮有油狀物質,導致該水源無法正常使用。
3.1 水質評價 根據慶陽環縣水源地分布情況,分別選取曲子鎮曲子東溝水源、木缽鎮安山川支流喬兒溝(水庫)水源及樊家川鄉響水淌洼水源水樣進行監測評價。
3.1.1 單因子指數法。參照《地下水質量標準》(GB/T 14848-93)Ⅲ級標準限值,曲子東溝飲用水水源水質監測的24個常規項目中,總硬度、溶解性總固體和硫酸鹽3個項目超標,其超標倍數分別為0.25、0.18和0.03;木缽喬兒溝飲用水水源總硬度、溶解性固體、硫酸鹽、氯化物、六價鉻超標,超標倍數分別為0.4、0.3、0.6、0.2、1.0;樊家川響水淌洼飲用水水源Cr6+超標,超標倍數為2.3。
3.1.2 綜合評價法。首先,利用各單項組分數據,對比《地下水質量標準》(GB/T 14848-93)標準限值,劃分各組分所屬質量類別;然后,分別確定單項組分評價分值Fi,即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類分值分別為0、1、3、6、10;最后計算綜合評價分值F,計算公式為:
(1)
(2)
3.2 水源水質較差原因分析 慶陽市環境監測站1990~2008年地面水水質監測結果表明,馬蓮河水系環縣城北段六價鉻一直嚴重超標,年均值超標倍數為0.7~1.9[6]。研究發現,其超標原因與區域地質條件有關。因水源區大地構造位置屬于鄂爾多斯盆地西緣,北與龍首山構造帶相鄰,北西與祁連構造帶相接,兩構造帶分別在早古生代晚期受祁連運動的影響,形成大量超基性巖漿體,巖體中富含鉻尖晶石及微量元素鉻。白堊紀時期,由構造區至鄂爾多斯盆地邊緣形成含微量鉻鐵的河湖相細碎屑沉積巖,巖層經長期的風化剝蝕與氧化,原巖中的Cr3+逐漸氧化成Cr6+,并隨地下水流動與滲濾,從而導致現水源地地下水中Cr6+濃度升高。由此可見,六價鉻超標是由于本底值較高造成的,并非人為污染。
環縣區域氣候較為干旱,降雨少,蒸發強烈,加之地下徑流和鹽分缺乏出路,強烈的積鹽過程使得土壤和地下水含鹽量升高。研究表明,在環縣境內已存在一部分鹽漬化土壤[7],并且主要集中在環縣北部及東北部地區。另外,由于巖石土壤中礦物組分的風化和淋溶,溶解于地下水中的Ca2+、Mg2+等離子和化合物總量升高,地下水總硬度增加,金屬硫化物氧化使地表水和地下水硫酸鹽含量增大。
4.1 鄉鎮建設發展規劃建議 鄉鎮建設要嚴格遵循鄉鎮總體規劃,取水點上游地區不宜建設工業區或引進工礦企業,也不宜發展居民區,切實控制保護區的污染源[8]。
4.2 污染源控制 針對環縣農村污水排放現狀,建議采用凈化沼氣池對生活污水進行處理,因沼氣池可分散建造、費用低、運行穩定、管理方便,加之該裝置可埋在地下,占地少,非常適合農村地區生活污水治理。另外,建議對水源保護區內現有耕地實施退耕還林、種草保護方案;在保護區邊緣農耕地,建設引水溝控制地表徑流;科學、合理施用化肥,配方施肥,提高化肥利用率,防止或減少化肥的流失;認真貫徹“預防為主,綜合防治”的植保工作方針,大力推廣農作物病蟲草害的綜合防治措施,盡量控制或減少化學農藥用量。對于石油采油井的潛在威脅,只要其嚴格遵守石油鉆采操作規范,嚴格防治其在采取、儲存、運輸等過程中的泄漏,并切實落實木缽鎮的相關規定,石油鉆采井對水源地影響可以得到控制。
4.3 針對水源水質超標采取治理措施 針對環縣農村飲用水水源六價鉻、總硬度、溶解性總固體和硫酸鹽超標,以及曲子鎮地下水資源貧乏、短時間內難以找到良好替代水源的狀況,應針對性地采取過濾、除鹽、軟化和消毒等給水處理措施對飲用水水源水體進行處理,使其達到生活飲用水水質標準,保證農村飲水安全。
4.4 水源水質監測和污染源追蹤 根據地下(表)水監測相關規范,布設水質監測站,定期對曲子東溝、木缽喬兒溝、樊家川響水淌洼飲用水水源的水質進行監測,對監測結果進行匯總和整理,建立環縣農村飲用水水源環境監測檔案。針對對曲子東溝、木缽喬兒溝、樊家川響水淌洼飲用水水質超標原因進行進一步的研究,并對相關污染源進行追蹤監測,摸清其污染途徑并采取相應的污染防治措施,以確保飲用水安全。
4.5 盡快尋找良好備用水源 目前,樊家川鄉除響水淌洼飲用水水源地外,無備用水源,而曲子鎮現有備用水源位于養殖廠廠區內部,周邊污染物排放嚴重影響水源水質,既不符合飲用水水源建設相關規定的要求,也不利于水源保護。建議盡快為樊家川鄉和曲子鎮尋找良好備用水源,以便更好地實施飲用水水源保護。
[1] 胡慶瓊.農村飲用水源現狀及保護對策——以重慶市江北區為例[J].農村經濟與科技,2011,22(9):14-15.
[2] 李鐵光,宋實,潘麗雯.我國農村飲用水水源地保護現狀、問題與對策探討[J]中國農村水利水電,2012(12):82-83.
[3] 馬永年.環縣農村經濟的現狀及發展對策[J].甘肅農業科技,2005(10):8-11.
[4] 甘肅慶陽地區志編纂委員會.慶陽地區志(第一卷)[M].蘭州:蘭州大學出版社,1996.
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[6] 盧造權.馬蓮河水系中六價鉻超標原因調查[J].環境研究監測,2010,23(4):39-43.
[7] 王菁,孟祥周,陳玲,等.甘肅環縣土壤與地表水總溶解性固體測定及離子特征分析[J].安徽農業科學,2010,38(25):13758-13760.
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本蓮芳(1989- ),女,甘肅武山人,助教,碩士,從事工業水處理研究。
2015-04-27
S 181.3
A
0517-6611(2015)17-271-02