我国农村饮用水水质检测技术与设备应用研究

[摘要]为及时了解饮水水源与各类供水的水质状况，就必须进行农村供水水质检测，这是保障饮水安全、保证广大农民健康的重要手段。但目前适用于农村各类供水情况的技术和各类水质检验设备尚不齐全，需要加以改进和完善。本文在分析我国农村水质状况和农村水质检测技术应用现状的基础上，提出了完善我国农村水质检测的技术与设备途径。

[关键词]水质检测；农村水质；水质检测技术

我国有65万多个村，9亿多农村人口。据水利部、卫生部统计，截至2009年已建成约134万个农村自来水厂，还有许多由于农村居民居住分散而形成的独立户或几户人家的小型供水工程。2010年，卫生部组织对全国部分村庄的调查显示：96%的村庄没有排水沟渠和污水处理系统；89%的村庄将垃圾堆放在房前屋后、坑边路旁，甚至堆放在水源地、泄洪道、村内外池塘，无人负责垃圾收集与处理，严重威胁饮用水水源水质安全。除人为污染以外，我国农村饮用水还存在高氟、高砷、苦咸和铁、锰等自生污染问题。根据中国水网2008年度报告《中国水业政策与风险分析》，目前有8000多万农村人口饮用水含氟量超过生活饮用水卫生标准，饮水含氟量大于2mg/L的人口约占病区总人口的40%，4000多万人在饮用苦咸水，受高砷水影响的人口已达几百万；京津唐地区69个乡镇地下水和饮用水取样分析表明，硝酸盐含量超过饮用水标准的占一半以上。而水中溶解性氟、砷、硝酸根、硫酸根和氯离子的去除需要投资昂贵的处理设备以及电耗等较高运行成本。

为及时了解饮水水源与各类供水的水质状况，就必须进行农村供水水质检测，这是保障饮水安全、保证广大农民健康的重要手段。但目前适用于农村各类供水情况的技术和各类水质检验设备尚不齐全，需要加以改进和完善。

一、我国农村水质检测的技术与设备应用现状

我国各地农村水厂水平不一，但即使是在东部发达地区的农村水厂，除规模较大的少数水厂配有水质检验设备可进行日常化验外，大部分乡镇水厂和村庄水厂无检验设备、也不进行日常化验，多数乡村供水工程投入运行后就没有再进行过水质化验，分散供水更谈不上进行水质检测，存在严重的饮水安全隐患。即便有检测设备，也是简单的pH计和比色计，不能对水质状况做出客观评价，更缺乏水质在线检测与报警技术和设备。部分水厂消毒、检验工作不到位，水质综合合格率不高，供水水质存在较大的安全隐患。如农村小型水厂主要是以臭氧和二氧化氯进行消毒，而目前在农村地区缺乏相应的检测技术和设备，往往导致臭氧和二氧化氯投加量过大或不足，均会对居民健康造成影响。根据《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）和行业标准《村镇供水单位资质标准》（SL308-2004）的规定，供水单位应对供水建立水质检验制度，定期对供水水质进行检验。一般水质理化和细菌检验室需装备无菌室、高压消毒器、精密天平、纯水制造设备以及多种测定仪器，大概需要10余万元设备费，约60m2房屋和2名具备中学文化的专职人员。这对小型水厂是难以承受的。而目前市场上既适宜农村供水条件又符合国家标准的农村水质监测设备甚少。这方面不仅市场大，而且急需。因此，需要研究不同规模、不同水源、不同水处理工艺和管理条件下供水水质检测模式，包括检测项目的确定、设备购置、人员配备以及社会化监测体系建设等，开发适宜农村供水工程的简易水质检测设备和在线水质检测设备。

二、对完善我国农村水质检测技术与设备的对策建议

我国农村饮用水水质检测技术及设备线装要求，急需研发成套水质检验技术和设备，包括适用于较大型水厂的在线消毒剂检测设备，适用于小型水厂的简易实验室设备，适用于乡村水厂和分散式供水的携带式检测设备。这些检测设备涵盖重要的理化和微生物指标，所得结果应准确可靠，易于操作。具体而言，我国农村水质检测要围绕如下方面来发展检测技术与设备：

（一）研发适宜的农村水质检验技术与方法

适宜农村水质检测的技术与方法的研究内容包括：水质在线检测装置的传感器技、测试仪器技等，水厂简易实验室的测试指标、仪器设备、检验试剂等，便携水质测定装置的测试准确性、灵敏度、稳定性等，微生物检测的培养基选择技、恒温装置精度等方面的研究。在这一过程中，所研制的各种水质检验方法成本低廉，要让农民用得起。成本降低，并不意味品质降低。因此各类水质检验方法的研制要按程序进行，根据需求设计检验方法的最低检出浓度，并根据标准参考物进行准确度试验、精密度试验，提出各项技术参数。无论在线监测装置、简易实验室水质检验方法，还是现场快速检验方法，都要与现行饮水水质标准检验方法进行测试结果的比对。检验精密度和准确度符合《生活饮用水标准检验方法》（GB5750）的要求。实验室工作完成后，尚需进行示范工程的现场验证实验，在不同水质、不同环境条件、不同气候条件下，检验各项水质检验方法的实用性，以确保研制的水质检验装置和检验方法精准可靠，能够为农村提供饮水水质客观、准确的数据。

（二）完善农村供水在线水质监测设备

我国农村自来水厂以村为单位建立，但农村改水的发展方向是鼓励在有条件地区逐渐建成联村供水。供水规模增加，可降低制水成本，便于管理，必须保证供水达到我国生活饮用水标准的要求，一旦供水水质出现问题，后果不堪设想。这类水厂，应具备检验生活饮用水卫生标准常规指标的实验室，同时应对关键性指标建立在线监测装置。如为了保证供水安全，严防介水传染病暴发流行，自来水水厂必须按照生活饮用水卫生标准进行严格的饮水消毒制度，因此，消毒剂指标的在线监测装置尤为重要。目前，我国城市自来水厂主要使用液氯进行饮水的消毒。虽然液氯饮水消毒历史悠久，测定饮水余氯和总氯的化学检验方法、快速检验方法、在线监测装置与技术成熟，但由于其在运输、使用中存在的诸多问题，我国农村供水多采用现场发生的消毒装置进行饮水消毒。例如次氯酸钠、二氧化氯、臭氧等。由于消毒剂在现场发生，使得控制消毒剂浓度的因素比较复杂，如水量、水中微生物的含量、消毒剂加入浓度、出厂水中消毒剂的浓度等应得到有效控制。

（三）发展农村供水快速水质检验设备

目前我国农村地区以小型供水水厂为主。由于水厂规模小，多为非全天供水，管理人员少，没有水质检验实验室，更谈不上专职水质化验人员。因此建立正规实验室是不现实的，即使要求建立简易实验室也不现实。快速化学测定的关键技术在于将多种试剂定量组合，提高检测方法的灵敏度，以及试剂稳定性，试剂标准化和功能模块化。研制多功能光传感器检测仪，将化学传感器，光电比色，人工智能技术，层析技术及纳米新材料用于小型、水质快速检测技术及设备，研究微生物的培养基、水样富集技术和提高恒温装置的精度，研制智能化培养箱。形成不同类型的便携式细菌培养箱、理化指标测定箱，以适应小型供水与分散供水的水质检验要求。

参考文献：

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[2]金银龙.农村供水水质检测技术及设备[J].中国水利，2007（4）

[3]彭党聪.水污染控制工程实践教程[M].北京：化学工业出版社，2009