毛霞
摘要: 為全方位推進農村飲用水工程建設,以對某縣為具體對象,對其水質檢測現狀進行調查,發現該地區存在檢測指標局限,規模化檢測進程落后,農村飲用水水源水質安全無法得到保障等問題。故提出以下建議:建立人工神經網絡水質模型,通過高精度水質模擬,提升檢測智能化水平;以全鏈條檢測,做好統籌布局;積極引入現代化檢測設備,提升檢測高效性;統籌資源,完善機制布局。
關鍵詞: 農村 生活飲用水 水源水質 檢測
中圖分類號: S276 文獻標識碼: A 文章編號: 1672-3791(2023)24-0178-03
在人口急劇增長的今天,飲用水資源緊缺,水質變差問題日益凸顯。而我國作為農業大國,一旦農村水質出現問題,易形成集聚效應,使傳染病在農村大肆傳播,嚴重危害農村人民健康。強化農村用水水源水質檢測,解決飲用水水質問題成為當務之急。為此,筆者將立足于農村飲用水存在的問題,結合某縣實際狀況,提出合理的建議,旨在合理保護飲用水水源,確保用水更為安全。
1 概況
某縣屬于縣級市,位于多省交會地域,總面積高達1 200 km2。截至2021 年底,全縣常住人口高達19.5 萬人。在其中農業人口所占比例最多,約有13.2 萬人。大口徑財政收入近16.16 億元,城鎮居民人均可支配收入近20 023 元。而農村人口人均純收入相對較少,自由可支配金額僅平均有6 000 元。
某縣為中高山區和黃土丘陵溝壑區結合組成,整體地貌地勢以西高東低態勢呈現,屬溫帶季風氣候,全年平均降水量約為635.0 mm,平均氣溫可達7.5 ℃,水面蒸發量約800 mm。多年來,水資源平均總量可達1.9 億 m3,產水模數約為16.2 萬 m3/km2。其中,地表水資源約有1.55 億m3,以降水入滲為媒介的地下水純補給量可達910 萬 m3,人均占水量902.7 m3。立足于時空分布層面而言,水資源分布十分不均,水資源總量少,飲水問題正逐漸成為群眾關注的重點問題[1]。
2 水源情況
基于統籌規劃視角,總結發現按某縣的農村飲用水安全工程水源重點針對對象為地表水,考慮某縣獲取水源的兩個水廠水源均屬于溝道地表水,由此判斷,水源水質在不同程度上勢必會存有水源細菌、大腸桿菌以及濁度指標明顯超標等不良問題。
3 水質檢測現狀
現今某縣農村供水水源主要有草灘村牛舌堡社玄峰溝以及甘河村紅崖山社兩處,兩處水源均屬于關山溝道地表水。受技術發展限制,上述供水工程多采用二氧化氯消毒,但因工程水源絕大多數屬于地表水,且在水源上游存在人畜活動狀況。為確保水質更為優良,某縣委托依托縣級疾控中心對水廠的出廠水以及末梢水實現檢測,但具體的檢測力量依舊無法順利滿足農村飲用水水質檢測需求。水質整體的檢測費用十分高昂,農村供水工程運行成本顯著提升,發展瓶頸出現。
3.1 案例縣水質化驗室建設現狀
水質檢測機構只有一處,由案例縣管理總站集中管理。此機構要承擔全縣農村飲用水安全工程的全部水質檢測任務,此化學檢測室共計10 間辦公室、5 名專職化檢人員,主要化檢設備有顯微鏡、通風櫥、電導儀等,具體展開大腸桿菌、pH 值指標、渾濁度分析檢測。
3.2 常用的檢驗方法
計劃以單指標評價、細菌學評價和綜合性集中評價,對案例縣農村飲用水水源水質展開達標評價,進而判斷其水質是否能實現直接飲用。單指標評價是指給最弱屬性的項目實現賦值。具體操作如下:將生活飲用水衛生指標標準值作為判定水體是否超標的判定值,并統計各個項目的實際超標倍數。超標倍數具體求得公式如下:
式(1)中:z 表示實際測量值;c 表示生活飲用水衛生標準值。
3.3 存在的問題
雖然整體的檢測機構在檢測方法上有著一套系統理論,但因沒有專項經費保障,故化驗室全年的分析檢測頻次相對較低,無法達到相關要求[2]。
同時,建成的水質化驗室其標準較低,從事檢測專業的人員儲備力量投入較少。專業檢測人員欠缺,檢測技術較不規范,部分設備、儀器及藥品十分缺乏(缺少pH 數值計量器、生化培養箱),檢測指標無法順利達到《生活飲用水衛生標準》要求。此外,化學檢測室也只能對水廠供水水質的常規四項指標落實檢測,具體的規?;?、系統化建設工作仍處于初級發展階段,農村飲用水的水質安全無法得到有效保障。最后,因整體的農村飲水安全工程點位較多且覆蓋面十分廣泛,水源水質也極易受到季節性因素的影響出現一定變化。因此,展開水質常規檢測難度十分大。
4 生活飲用水水源水質檢測發展展望
4.1 建立人工神經網絡水質模型
水環境不僅會受到自然水文污染物強度等物理因素影響,還會受到社會發展及經濟水平等客觀因素影響,出現十分復雜、不可預估的變化。此時,人工神經網絡就可憑借其高度計算力及大容量記憶力實際樣本參數數據介入,快速展開水質評價及水質模擬,進而直觀提升水質監測智能化水準,使人們快速得到正確答案。
現今模型結構形式有很多種,但最為常見的僅為前向神經網絡、反饋神經網絡以及自組織神經網絡3種。基于此本文計劃建立BP 網絡模型。以最簡單多層神經網絡介入,促使建模過程更為簡便。BP 網絡屬于人工神經網絡之中極具代表性的一種常規網絡模型,一般由輸入層、輸出層和內含層3 個神經元子組合構成,各個神經元不存在任何耦合關系,為此,每層節點輸出只會影響下一層,節點的輸出不會對隔層節點造成影響[3]。
4.2 以全鏈條檢測落實、切實做好統籌規劃
4.2.1 做好水源水質檢測
水源水質檢測是確保用水安全的關鍵保障。結合以往工作經驗不難得知,一般情況下,深井水質中有機物含量以及污染狀況的變化程度相對較小,而在河流或者湖泊這種大型水體之中,有機物成分以及污染物成分的變化狀況十分顯著。因此,應切實落實好水源水質的檢測工作,能夠幫助相關人員快速、全方位地掌握到水體污染實體狀況以及污染物種類特征和具體變化規律,一旦出現水資源污染問題,可采取有針對性措施實現妥善處理。
水質檢測技術的選擇十分關鍵。為徹底對農村居民飲用水實現檢測,要充分明晰物理檢測手段、化學檢測手段和微生物檢測手段的應用優勢,以最優檢測技術注入,實現經濟社會效益最大化目標。就物理檢測而言,物理檢測手段會起到定性作用,在檢測水質期間,若無法順利明確污染源,可憑借物理檢測手段,以常規物理方法,如觀察水質色澤、聞水質氣味等特性,判斷水質是否存在明顯問題;而化學檢測手段適用于檢測水質元素以及水質化合物含量,通常情況下,可憑借光譜儀、原子吸收儀等,分析水質中有機物質及無機物質濃度,以相關介質的合理解讀,診斷水質所存在的問題;微生物檢測技術工藝則是指對水體中細菌、病毒、真菌等微生物種類的檢測。
4.2.2 落實好凈水、配水工作
一般情況下,若水源水質行情相對較好,水廠會借助沉淀消毒以及過濾等處理手段來落實凈水及配水工作,以此保障處理之后的水源能夠順利達到國家及地區飲用水標準要求。但考慮到隨著水資源污染現象的日益嚴峻,傳統處理工藝也無法順利滿足給水配水工作要求,弊端日益暴露,水廠必須提高自身站位,積極結合實際情況,有意識強化水資源深層次處理工藝,并在水資源配送期間及時發揮凈水主管過濾功效。憑借消毒加壓等手段,順利將水資源輸送至用水單位,進一步提升水質安全性。實操期間可借助液氯消毒手段積極展開水資源消毒控制作業,在水體之中加入適當含量的氯氣實現檢測判別。檢測期間,若水體之中氨氯有機物相對較多,那么耗氯量也會明顯較大[4]。
4.2.3 做好供水管網檢測
農村生活飲用水從生產到輸送,需要經過多重環節,具有顯著的系統性、統籌性特征,在某一環節出現問題,都會使得水體受到一定污染,故對供水管的檢測強化要十分重視。在具體落實供水管檢測期間,可結合現行的《生活飲用水衛生標準》,實現精細化檢測,以確保水資源輸送各環節都能夠得到更為嚴謹的控制。同時,相關工作人員也要嚴格依據具體工作條例,落實各項細節工作,憑借供水管網細致化檢測,杜絕管材腐蝕、管道滲漏等不良現象的出現。
4.2.4 做好統籌規劃
就某縣而言,現階段,其水源水質檢測站建設規模依舊十分有限,并未順利實現全方位、全層次覆蓋需求。為此,水源之中可能存在的各類問題及安全隱患無法及時發現,并不利于飲用水檢測工作落實,且在具體生活飲用水檢測期間,各部門所落實的檢測標準以及檢測方法都不同,為此整體的水質檢測難度顯著增加。針對此問題,必須有意識強化頂層設計布局,并制定較為統一的水質檢測標準,以合理加大人力、物力、財力投入力度,為推進水質檢測站建設水準助力。
4.3 積極引入現代化檢測設備
儀器設備的更新也是農村飲用水水質細致化檢測的重要前提條件。隨著科學技術的日益革新,多類別先進水質檢測設備問世。這些設備功能豐富,操作起來也十分便捷,不僅能夠提升水質檢測結果精準度,還能減輕人們的工作負擔,經濟價值十分顯著。在具體引入期間,為最大化激發使用成效,確保各項工作能夠順利開展,要充分考慮儀器設備使用期間可能存在的各類別潛在質量及隱患問題,科學制定合理的養護措施,以定期維護手段介入,提升儀器設備使用率[5-6]。
4.4 統籌資源、完善布局
要積極整合地方實際水源水質特征及水源處理工藝問題,充分利用現有資源,以統籌優化現存配置為目標,科學落實監測檢測機構以及管理機構完善布局。實操期間要有意識對相應水質檢測設備以及相關的檢測車輛實現增購升級處理,進而確保其能夠順利滿足《生活飲用水衛生標準》要求水質指標檢測要求。
在水質檢測工程中心建立之前,還要明確機構及技術人員以及運作費用的具體來源,待充分明晰各項檢測工作要求的背景后,完善管理制度落實情況,憑借先建機制后推進工程行為,使得長效運行成為可能。第一,依據原水水質及檢測工藝、供水實體規模等參數,科學確定各級水質檢測中心的具體檢測項目以及檢測頻率。第二,健全、完善水質檢測機制以及水質化驗室安全實操標準。憑借嚴格規范操作落實,確保檢測結果更為真實可靠。
5 結語
綜上所述,對于研究對象某縣而言,農村飲用水水源水質檢測以及農村飲用水安全工程布局屬于水利工作發展重中之重,二者缺一不可。為此,必須堅持以科學發展觀為前提,立足于所存在的問題,通過統籌布局、完善機制、推進建設等,確保農村飲用水水源水質檢測工作能真正落到實處,為早日實現該縣農村飲用水安全無隱患、水質監測全方位覆蓋助力。
參考文獻
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