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浅析强化农村饮用水水源地水质监测的必要性

  2021-02-20    197  上传者:管理员

摘要:为了系统评估中国农村饮用水水源地水质变化情况,根据2009—2018年农村饮用水水源地水质监测数据,综合评价和分析了中国农村地表和地下饮用水达标情况、空间分布和主要超标因子等。监测结果表明:10年来,农村饮用水水源地达标率不断提高,这主要得益于地表饮用水水质整体改善;地下饮用水水质达标率持续偏低,且略有变差趋势,与城市地区的差距逐年加大。农村饮用水水源地超标断面和点位在空间上分布较广,主要超标因子相对集中,且表现出与农村和农业面源污染较强的相关性。建议进一步重视农村饮用水水源地(特别是地下饮用水)的保护,加强农村饮用水水源地水质监测,加快农业面源污染防治。

  • 关键词:
  • 农业面源污染
  • 农村用水
  • 水质监测
  • 水质监测数据
  • 水资源
  • 饮用水水源地
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当前中国农村地区环境形势日渐严峻,面临点源污染与面源污染共存、工业及城市污染向农村转移、农业生产方式粗放、农村环境质量总体状况不明、人们环保意识不高等诸多问题,生态环境保护工作力度亟待加强,生态环境监管能力亟需提升。农村饮用水安全作为与农村居民健康息息相关的因素,近年来成为农村生态环境保护工作的重中之重[1]。2018年,生态环境部会同农业农村部印发了《农业农村污染治理攻坚战行动计划》,其中“一保”(即保护农村饮用水水源、农村饮水安全更有保障)作为农业农村污染治理攻坚战的核心任务被明确提出。由于中国农村人口众多、区域性水资源短缺、农业面源污染不断加重等原因,农村饮用水水源地的水质状况不容乐观。

笔者根据多年农村饮用水水源地水质监测数据,系统评价了农村饮用水水源地水质状况,分析了农村饮用水(尤其是地下饮用水)水源地水质存在的主要问题,并有针对性地探讨了提高农村饮用水水源地水质的对策措施。


1、数据与方法


1.1 监测范围

2009—2018年,根据经济发展速度、人口密集程度和环境污染程度等,在中国31个省(区、市,不包含港澳台地区)选取分布均匀且代表性较强的村庄,开展农村饮用水水源地水质监测与评价。

1.2 点位布设

以村庄作为点位布设单元,每个村庄至少布设1个监测断面(点位)。农村饮用水水源地分为地表水源地和地下水源地。地表水源地主要包括河流、湖库、山溪、坑塘、水窖等,地下水源地主要包括浅层地下水、深层地下水、山涧泉水等[2]。

1.3 监测项目及评价标准

1.3.1 地表饮用水水源地

依据《地表水环境质量标准》(GB3838—2002),对其中涉及的基本项目(23项,化学需氧量和河流总氮除外)和补充项目(5项)开展监测,采用单因子评价法进行评价[3]。

1.3.2 地下饮用水水源地

因地下水水质的最新标准《地下水质量标准》(GB/T14848—2017)于2018年5月1日起实施,而该研究涉及多年监测数据之间的比较,因此仍使用1993年的《地下水质量标准》(GB/T14848—1993),对其中涉及的23项指标开展监测,采用单因子评价法进行评价[4]。

1.4 监测方法

监测频次为每季度1次,全年4次。以手工监测为主,自动监测为补充。


2、结果分析


2.1 农村饮用水水源地水质变化趋势

表1展示了2009—2018年农村饮用水水源地水质达标情况。如表1所示,2009—2018年农村饮用水水源地的监测断面(点位)不断增加,从2009年的124个增加到2018年的2249个,饮用水水源地水质达标率从42.7%提高到72.9%。10年的监测结果显示:农村饮用水水源地水质总体达标比例升高,这主要得益于地表饮用水总体达标比例从32.3%提高到97.2%;同期地下饮用水达标比例波动较大,且整体达标比例持续偏低,自2015年农村饮用水监测范围扩大并稳定后,地下饮用水达标率一直在50.0%~60.0%之间波动。

2014年,原环境保护部颁布《全国农村环境质量试点监测工作方案》和《全国农村环境质量试点监测技术方案》(环发[2014]125号),农村环境质量监测工作步入正轨。由于2015年后的监测点位和结果更具代表性和可比性,该研究的分析主要以2015年以后的数据为主。

图1为2015—2018年农村地下饮用水水源地水质类别分布情况。由图1可以看出,2015—2018年农村地下饮用水水源地无Ⅰ类和劣Ⅴ类水质点位,Ⅱ类和Ⅲ类水质点位比例有所降低,而Ⅳ类水质点位比例明显增加,Ⅴ类水质点位比例变化不大,可见地下饮用水水源地水质略有变差趋势,与地表饮用水水源地水质的持续改善形成了明显对比。

2.2 农村与城市饮用水水源地水质对比

为了分析农村地区与城市地区饮用水水源地水质状况差异,从2009—2018年《中国环境质量报告书》中获取地级及以上城市集中式饮用水水源地水质达标数据,并与农村饮用水水源地水质进行对比,结果见图2。可见,城市饮用水水源地达标比例较平稳,农村饮用水水源地水质达标比例相对来说总体偏低,达标率虽有波动但总体向好[5]。农村饮用水总体达标比例的升高,主要是由于地表饮用水水质改善。由于农村集中供水率不断提高等原因,农村地表饮用水达标比例逐年升高,从2015年起已超过城市地区[6]。但农村地下饮用水达标比例持续波动,近年来还略有下降趋势,与城市地区的差距逐年加大,2018年农村地下饮用水达标比例比城市地区偏低37.9个百分点,较2015年差距扩大了6.1个百分点,这说明农村地下饮用水水源地水质污染状况在持续加重。

2.3 农村饮用水水源地水质空间分布

2018年,在监测的1155个地表饮用水水源地断面中,有1123个地表饮用水水源地断面水质达到标准,占97.2%;32个点位存在超标现象,占2.8%。表2展示了2018年各省(区、市)农村饮用水水源地水质状况。由表2可以看出,黑龙江、江苏、浙江、安徽、福建、河南、湖北、海南、重庆、四川、陕西、宁夏、新疆等地存在超标情况,宁夏的地表饮用水水源地水质达标比例较低(37.5%),其余省(市、区)均高于80.0%。

在监测的1094个地下饮用水水源地点位中,有516个地下饮用水水源地点位水质达到标准,占47.2%;578个点位存在超标现象,占52.8%。可见,除云南的地下饮用水水源地水质未出现超标外,其余省(区、市)均存在不同程度超标现象,超标点位分布十分广泛,其中,北京、天津、山西、辽宁、浙江、安徽、福建、江西、河南、广东、广西、海南、贵州、陕西等14个省(区、市)的地下饮用水水源地水质达标比例均低于40.0%。

2.4 农村饮用水超标因子分析

从2015—2018年的农村饮用水监测项目看,地表和地下饮用水水源地的超标因子均较为集中。表3数据显示,农村地表饮用水主要超标项目为粪大肠菌群、硫酸盐、总磷等,从年际变化来看,地表饮用水中的总磷、高锰酸盐指数、铁、五日生化需氧量、石油类等指标均呈现明显的改善趋势。表4数据显示,农村地下饮用水主要超标项目为总大肠菌群、氨氮、总硬度、氟化物、锰、硫酸盐、铁等,尤其总大肠菌群的超标比例远高于其他指标,其中总大肠菌群、氨氮、锰、硫酸盐、铁等项目的超标率均有增加趋势。

超标因子中的氨氮、总磷等项目提示,农村饮用水受到种植业流失的显著影响;粪大肠菌群、总大肠菌群、高锰酸盐指数等项目提示,农村饮用水受到生活垃圾、污水和畜禽、水产养殖废水排放的显著影响[7]。


3、问题与讨论


随着中国社会经济结构转型升级的不断发展,工业污染和城市生活污水等点源污染排放得到控制,但大规模农、林、牧、渔业生产区及农村生活区产生的面源污染,逐渐成为水体污染的首要污染源。从长期来看,由农业生产和农村生活带来的农村水污染压力还将不断增加,水质超标将持续成为影响农村饮用水安全的主要问题[8]。造成农村饮用水水源地污染的因素主要有3个方面。

1) 农村饮用水保护制度不健全,农村饮用水水源保护措施不力。农村饮用水水源地一般规模较小且数量庞大,不能完全参照城市集中式饮用水水源地的保护方式,目前还未专门制定针对农村饮用水保护的规章制度,对如何保护农村饮用水水源地、如何科学制定保护区划分标准、如何开展污染防治工作等问题,均缺少相应的政策措施[9]。大部分地区在制定乡镇发展规划时,未考虑农村饮用水保护区的划定,导致饮用水源遭受潜在的威胁[10]。

2) 农业面源污染日益严重,污染防治投入严重不足。虽然农业部门持续推进化肥和农药零增长,但是近年来中国农业种植的集中化和同质化程度不断提高,施用高氮、磷肥料的经济作物农田面积大幅度增加,造成区域性农业面源污染日益严重。另外,目前对于基数庞大的规模以下畜禽养殖场的监管还十分薄弱,导致牲畜粪尿等通过地表径流和地下淋溶等进入饮用水源,这也成为农村饮用水水质超标的主要因素[11]。同时,中国大部分农村地区环境基础设施比较落后,污染防治投入严重不足,缺乏生活污水和生活垃圾处理设施,且生活污水处理设施和生活垃圾清运处理系统正常运行率较低,生活污水直排沟渠和垃圾随意堆放的现象十分普遍,最终污水随着降雨进入地表水或渗入地下水,导致农村水质污染不断加剧[12]。

3) 农村饮用水环境监管能力十分薄弱。农村饮用水水源地具有规模小、数量大、布局分散等特点。根据初步调查结果,中国农村万人千吨(供水人口达到10000人或日供水规模达到1000t以上)饮用水水源地有1万多个,因此开展例行监测工作难度很大,存在缺乏监测技术规范、监测人员和经费不足、监测频次少等问题。各地缺乏对农村饮用水水源地的全面调查与系统评估,对影响农村饮用水的污染源和环境风险掌控不足,大部分农村饮用水水源地并未制定应急预案,缺乏必要的监管措施和手段[13]。


4、建议


4.1 进一步加强对农村饮用水水源地(尤其是地下饮用水)的保护

应尽快完成对农村饮用水水源地的全面调查与系统评估,加快出台农村饮用水水源保护区划分技术规范,全面开展农村饮用水水源地保护区划分工作。将农村饮用水水源保护区划纳入各乡镇土地利用规划,保证水源保护区土地利用功能与水源保护的要求相适应,并对保护区内的环境风险进行全面的排查整治。保护区要设置明确的保护界限和标示牌,并以多种形式向社会公众公示,确保农村饮水安全。

4.2 全面提升农村饮用水水源地监测、分析和评估的综合业务能力

应按照《农业农村污染治理攻坚战行动计划》要求,进一步加强对农村饮用水水源地的例行监测,实施从“源头”到“水龙头”的全过程控制,落实水源保护、工程建设、水质监测检测“三同时”制度。继续深化对农村饮用水的水质分析和综合评价,将农村饮用水水源地的水质状况纳入乡镇政府的绩效考核中。根据《2019年国家生态环境监测方案》要求,万人千吨农村饮用水水源地已经全面纳入农村环境质量的监测范围,这将进一步提高农村饮用水监测的全面性和代表性,有利于深入开展农村地区饮用水水源地水质分析和状况评估。

4.3 强化农业面源污染防控措施的细化与落实,保障防治成效

应尽快在典型区域和流域开展农业面源监测,进一步研究农业面源污染与农村饮用水水质的相关关系,找出影响农村饮用水水质超标的主要原因。通过加快农村生活污水处理设施建设、推进农村生活污水处理设施和生活垃圾治理系统稳定运行、减少规模以下养殖业污染排放、防控种植业流失等措施,减少农业面源污染对农村饮用水的影响,保障农村饮用水稳定达标。


参考文献:

[1]水利部.全国农村饮水安全现状调查评估报告[R].北京:水利部,2005.

[2]马广文,王晓斐,王业耀,等.我国典型村庄农村环境质量监测与评价[J].中国环境监测,2016,32(1):23-29.

[3]李文攀,朱擎,李东一,等.集中式饮用水水源地水质评价方法研究[J].中国环境监测,2015,31(1):24-27.

[4]李文攀,周密,白雪,等.集中式饮用水水源地水质预警指标体系构建[J].中国环境监测,2016,32(1):128-132.

[5]朱党生,张建永,程红光,等.城市饮用水水源地安全评价(Ⅰ):评价指标和方法[J].水利学报,2010,41(7):778-785.

[6]朱党生,张建永,史晓新,等.城市饮用水水源地安全评价(Ⅱ):全国评价[J].水利学报,2010,41(8):914-920.

[7]戴向前,刘昌明,李丽娟.我国农村饮水安全问题探讨与对策[J].地理学报,2007,62(9):907-916.

[8]吕亚荣.我国农村饮用水安全现状、问题及政府管制[J].生态经济,2007(12):123-126.

[9]张建永,朱党生,曾肇京,等.我国城市饮用水水源地分区安全评价与措施[J].水资源保护,2011,27(1):1-5.

[10]郭梅,周丽旋.乡镇集中式饮用水水源地环境安全分析及保障对策[J].水资源保护,2010,26(4):76-79.

[11]张荣,李洪兴,武先锋,等.我国农村饮用水水质现状[J].环境与健康杂志,2009,26(1):3-5.

[12]李仰斌,张国华,谢崇宝.我国农村饮用水源现状及相关保护对策建议[J].中国农村水利水电,2007(11):1-4.

[13]任伯帜,邓仁建.农村饮用水安全及其对策措施[J].中国安全科学学报,2008,18(5):11-17.


周冏,罗海江,孙聪,高国伟,封雪.中国农村饮用水水源地水质状况研究[J].中国环境监测,2020,36(06):89-94.

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