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【論文摘要】由于地理位置和地質(zhì)條件的原因，毫州市是飲用水高氟區(qū)，且飲用高氟水的人口主要集中在農(nóng)村。農(nóng)村集中供水除氟工程在設(shè)備、吸附劑、管理上都存在不足。為使農(nóng)村飲用水除氟能扎實(shí)有效地進(jìn)行，應(yīng)健全現(xiàn)有飲用水除氟工程的規(guī)章制度，積極開(kāi)發(fā)適合農(nóng)村家庭的飲用水除氟設(shè)備。

【論文關(guān)鍵詞】農(nóng)村飲用水;除氟;對(duì)策;安徽毫州

氟是人體維持正常生理活動(dòng)不可缺少的微量元素之一，在人體的骨骼、肌肉、血液和臟器中都有存在，約占體重的0.00035%。氟是組成人類(lèi)和其他動(dòng)物牙齒和骨骼的主要成分之一，對(duì)動(dòng)物的骨組織和牙釉質(zhì)的形成有重要作用，其通過(guò)激活或抑制多種酶的活性參與新陳代謝過(guò)程。但是人體攝取氟在有利和有害之間的變化范圍極窄，人體缺少氟或攝入過(guò)多氟都不利于身體健康。適量氟可防止血管鈣化、佝僂病、骨質(zhì)松脆和齲齒病，但是當(dāng)攝入氟量過(guò)高時(shí)，它將抑制體內(nèi)酶化過(guò)程，破壞人體正常的鈣、磷代謝，使鈣從正常組織中沉淀和造成血鈣減少，造成氟中毒癥。此外，氟中毒還可以造成貧血、白血球減少，氟貯藏于骨頭中會(huì)引起斑釉齒、骨頭硬化等。國(guó)外文獻(xiàn)報(bào)道人體中過(guò)量的氟還將導(dǎo)致癌癥、婦女不孕癥、腦損傷、Alzheimer綜合癥和甲狀腺紊亂。進(jìn)入人體的氟來(lái)源很多，但由于水中的氟化物具有易溶性，吸收率往往在90%以上，因此飲用水是體內(nèi)氟化物的主要來(lái)源。為防止和減少氟病發(fā)生率，控制飲用水中的氟含量是十分必要的。

1亳州市高氟水形成的原因分析

(1)亳州市位于安徽省西北部，屬黃淮沖積平原。該地區(qū)地勢(shì)平坦，地下水徑流滯緩、水交替條件較差、水位埋藏較淺，同時(shí)該區(qū)氣候干旱，降雨量小，蒸發(fā)作用強(qiáng)烈，F(xiàn)-與其他化學(xué)元素一同在淺層地下水中濃縮富集，造成F-濃度增大。

(2)亳州市屬于淮北平原水文地質(zhì)區(qū)，該區(qū)大部分屬礦化度大于1g/L的重碳酸型淡水，礦化度總體北高南低，由HCO3-—Ca2+向HCO3-—Na+型水變化。氟的鈉鹽和鈣鹽在水中溶解度差別極大。氟化鈉在水中易溶解，氟在地下水中呈離子狀態(tài)存在;氟化鈣在水中溶解度很低，為白色沉淀，大部分氟存在礦物中而未游離出來(lái)，形成地下水中高鈣低氟、高鈉高氟的現(xiàn)象。當(dāng)水中鈣離子為主要陽(yáng)離子時(shí)，氟化鈣溶解度減小，地下水中氟含量減小;當(dāng)水中鈉離子或者鎂離子為主要離子時(shí)，氟化鈣的溶解度增加。當(dāng)水中鈣離子含量增加時(shí)，氟的絡(luò)合物遭到破壞，鈣與氟結(jié)合成難溶的氟化鈣，減少了地下水中氟含量。另外，由于碳酸根及碳酸氫根會(huì)促進(jìn)氟化鈣的溶解，使地下水中的氟含量增加[1]。

(3)亳州市為農(nóng)業(yè)大市，在傳統(tǒng)灌溉條件下使用肥料及使用農(nóng)藥量越來(lái)越大，導(dǎo)致Cl-、SO42-、NO3-和F-進(jìn)入地下水中，使水中的F-富集，F(xiàn)-含量在農(nóng)灌區(qū)地下水中含量高于其他土地類(lèi)型地區(qū)。由于受地質(zhì)、淺層土壤條件及人為因素的影響，亳州市淺層地下水中含氟量一般在1~3mg/L，最高達(dá)到8mg/L以上，而我國(guó)飲用水標(biāo)準(zhǔn)中含氟量不能超過(guò)1mg/L。

2亳州市高氟水的分布及影響

根據(jù)2004年農(nóng)村飲水安全現(xiàn)狀調(diào)查，按照《農(nóng)村飲用水安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系標(biāo)準(zhǔn)》，全市農(nóng)村飲水安全和基本安全人口328.9萬(wàn)人，占全市農(nóng)村總?cè)丝诘?8.85%;飲水不安全人口148.83萬(wàn)人，占全市農(nóng)村人口31.15%，其中:水質(zhì)不安全人口147.34萬(wàn)人，占不安全人口的99.0%，其中飲用高氟水的有129.95萬(wàn)人，飲用苦咸水的有6.03萬(wàn)人，飲用嚴(yán)重污染未經(jīng)處理的地下水的有11.36萬(wàn)人。經(jīng)調(diào)查，在飲用水高氟區(qū)氟斑牙患病率達(dá)50%，居住在渦河、西淝河等河間地區(qū)的居民氟斑牙患病率超過(guò)76%。

3亳州市飲用水除氟現(xiàn)狀調(diào)查

3.1飲用水除氟方法

對(duì)于飲水型氟中毒的防治策略是改水降氟，根本預(yù)防措施在于降低飲水中的含氟量，使其達(dá)到飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求。其途徑有2個(gè):一是當(dāng)深層地下水含氟量不高時(shí)，可改用打深井水，或收集雨水、雪水作必要的處理后專(zhuān)供飲用;二是采取飲用水除氟方法使水中氟的濃度降到適宜于飲水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)。目前國(guó)內(nèi)外降氟方法多種多樣，但主要分為3類(lèi)，即混凝沉淀法(投藥法)、濾層吸附法和電化學(xué)法。前2類(lèi)方法主要針對(duì)單純氟離子含量較高，而其他指標(biāo)相對(duì)較低或符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)的高氟水地區(qū);第3類(lèi)方法主要針對(duì)氟離子含量較高，而其他指標(biāo)相對(duì)也較高，不符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)的高氟—苦咸水地區(qū)[2]。

針對(duì)農(nóng)村飲用水存在含氟高，口感苦咸、水質(zhì)受污染等不安全問(wèn)題，亳州市水務(wù)局接連編制了《亳州市“十一五”農(nóng)村飲水安全規(guī)劃》《亳州市到2020年農(nóng)村飲水安全總體規(guī)劃》和《亳州市2007—2011年農(nóng)村飲水安全項(xiàng)目可行性研究報(bào)告》，并且分年度制訂了實(shí)施方案，逐年實(shí)施。

從2007年起，亳州市將農(nóng)村飲水安全工程列為全市的重點(diǎn)工程和民生工程加以實(shí)施，截至目前，該市共建設(shè)供水工程196處，工程總投資達(dá)22264萬(wàn)元，解決了107個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)285個(gè)行政村56.3萬(wàn)人的飲水安全問(wèn)題。

亳州市現(xiàn)有飲用水除氟采用的措施為:①當(dāng)個(gè)別地區(qū)深層地下水含氟量不高時(shí)，采用打深井水集中供應(yīng)給居民;②家庭飲用水除氟多采用混凝沉淀法(投藥法)或購(gòu)買(mǎi)家庭凈水器;③集中供水除氟采用的是除氟效率高、工藝簡(jiǎn)單的濾層吸附法，吸附劑為活性炭、硅藻土、活性氧化鋁和羥基磷酸鈣等。

3.2現(xiàn)有飲用水除氟存在的問(wèn)題

通過(guò)對(duì)已建的供水工程實(shí)地調(diào)查和查閱資料，目前亳州飲用水除氟主要存在以下問(wèn)題[3]:

(1)飲用深層地下水的問(wèn)題。調(diào)查結(jié)果顯示，選擇氟濃度較低的深井水集中供應(yīng)給居民，整體運(yùn)行狀況不容樂(lè)觀，深井技術(shù)雖然簡(jiǎn)單，且不需維護(hù)技術(shù)，但由于地下水層的流動(dòng)和混合，易造成地表水和深井水溝通，依舊能出現(xiàn)氟超標(biāo)問(wèn)題，所以打低氟深井并不是穩(wěn)定長(zhǎng)久解決高氟水的根本途徑。

(2)家庭飲用水除氟凈水器的問(wèn)題。鋁鹽混凝法是家庭飲用水除氟的常用方法之一。鋁鹽混凝法除氟的主要缺點(diǎn)是處理后產(chǎn)生大量的沉淀污泥以及除氟后水中的氯離子和硫酸根有增加趨勢(shì)。此外，以鋁鹽為混凝劑，處理后水中含有大量溶解鋁引起人們對(duì)健康的擔(dān)心。亳州經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后，農(nóng)村使用家庭凈水器相對(duì)較少。而對(duì)于使用凈水器的家庭，隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)，內(nèi)芯截留的污物越來(lái)越多，很快就達(dá)到“收支平衡”，從而失去凈化效果，但使用者卻誤把出水作凈化水使用，以致?lián)p害健康。另外，內(nèi)芯的更換既麻煩成本又高，頻繁更換內(nèi)芯也會(huì)讓一般的農(nóng)村家庭無(wú)法接受。(3)集中供水除氟存在的問(wèn)題。①除氟設(shè)施問(wèn)題。一是除氟劑吸附容量低。亳州市現(xiàn)有的飲用水集中供水除氟工程多數(shù)采用的是活性氧化鋁吸附法，現(xiàn)有活性氧化鋁普遍采用的顆粒粒徑比較大，第1周期吸附容量比較低，數(shù)周后吸附容量更低。運(yùn)行一段時(shí)間后，濾料容易出現(xiàn)板結(jié)現(xiàn)象，造成布水或者集水的不均勻，嚴(yán)重影響使用壽命和吸附容量。二是除氟設(shè)施再生時(shí)間長(zhǎng)，用藥量大?；钚匝趸X吸附劑的再生，用2%硫酸鋁溶液浸泡再生，再生液可重復(fù)使用，完成再生過(guò)程需要2d的時(shí)間，再生劑用量比較高，花費(fèi)較大。有些除氟罐罐體太高、內(nèi)徑太小，反沖洗時(shí)難以使濾料充分膨脹，不能夠很好的排除懸浮物。再生問(wèn)題大大限制了除氟裝置的運(yùn)行，應(yīng)加以改進(jìn)解決。三是除氟設(shè)施設(shè)計(jì)問(wèn)題。多數(shù)鋼材除氟罐內(nèi)壁防腐涂層或?yàn)V料易剝落，大片鐵銹污染氧化鋁，產(chǎn)生的鐵離子導(dǎo)致活性氧化鋁中毒，失去活性，大大影響了活性氧化鋁除氟的效果，濾料也易板結(jié)，使用壽命短，而且此法的鋁溶出較高，處理水中不可避免殘留鋁離子，有引起大腦疾病的風(fēng)險(xiǎn)。有些除氟設(shè)施出水檢測(cè)方法繁瑣，原水與過(guò)濾設(shè)備接觸時(shí)間缺乏自動(dòng)控制設(shè)備，這些方面都會(huì)影響除氟設(shè)施的正常運(yùn)行。②除氟設(shè)施運(yùn)行管理問(wèn)題。由于除氟設(shè)施運(yùn)行于農(nóng)村，這些地區(qū)大多經(jīng)濟(jì)比較落后，因此除氟設(shè)施的管理運(yùn)行也存在多方面的問(wèn)題。一是由于資金限制，除氟裝置維護(hù)、維修困難。農(nóng)村經(jīng)濟(jì)比較落后，而除氟設(shè)施的運(yùn)行需要許多的資金。除氟設(shè)施損壞后由于沒(méi)有足夠的資金修理，往往是報(bào)廢不用。二是維護(hù)管理人員知識(shí)水平問(wèn)題。設(shè)備維護(hù)人員專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平參差不齊，有的甚至不知道濾料再生。還有的管水員裝填新活性氧化鋁后，只用水沖去粉粒，不經(jīng)硫酸鋁“活化”處理就運(yùn)行。三是除氟設(shè)施管理混亂。重建設(shè)、輕管理是各個(gè)地方除氟設(shè)施存在的通病。除氟設(shè)施因各種原因停用。除氟設(shè)施的出水水質(zhì)不能夠定期檢測(cè)。公務(wù)員之家

4亳州市飲用水除氟對(duì)策

4.1健全規(guī)章制度，使飲水降氟納入科學(xué)化、制度化和規(guī)范化管理軌道

針對(duì)亳州市農(nóng)村飲用水安全狀況，應(yīng)大力發(fā)展村鎮(zhèn)集中供水系統(tǒng)，建立高氟飲用水除氟設(shè)施，使用快速簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)有效的飲用水除氟設(shè)施為農(nóng)村住戶(hù)進(jìn)行供水。從經(jīng)濟(jì)角度、安全角度、長(zhǎng)期服務(wù)角度、成熟工藝應(yīng)用角度等，對(duì)集中供水工程進(jìn)行改造，不但要保證供水指標(biāo)，還要保證供水衛(wèi)生、環(huán)境等。

村鎮(zhèn)供水系統(tǒng)的建立首先要加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，建立健全規(guī)章制度，明確責(zé)任，對(duì)崗位責(zé)任、使用規(guī)范、供水時(shí)間、設(shè)備維修、水費(fèi)收取、水源保護(hù)、水氟檢測(cè)和管水人員的報(bào)酬，都要做出明文的規(guī)定。其次要對(duì)管理人員進(jìn)行技術(shù)及業(yè)務(wù)培訓(xùn)，加強(qiáng)技術(shù)方面的指導(dǎo)。編寫(xiě)村鎮(zhèn)供水工程的操作指導(dǎo)手冊(cè)，使其熟練掌握工程設(shè)施的使用常識(shí)，做到會(huì)除氟操作、會(huì)除氟運(yùn)轉(zhuǎn)、會(huì)水質(zhì)檢測(cè)，確切做好供水的安全保證工作。最后對(duì)村鎮(zhèn)供水系統(tǒng)實(shí)行不定期檢查并作評(píng)比工作，在檢查中發(fā)現(xiàn)不足，并及時(shí)改進(jìn)。

4.2研究開(kāi)發(fā)適合農(nóng)村家庭飲用水除氟的設(shè)備

亳州市廣大農(nóng)村經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后，廣大農(nóng)民對(duì)飲用水高氟的危害性了解較少，因此各級(jí)政府、水利及科協(xié)應(yīng)加強(qiáng)宣傳，讓人們認(rèn)識(shí)到氟的危害性，提高對(duì)飲用水中氟的防范意識(shí)，對(duì)于不能進(jìn)行集中供水的偏遠(yuǎn)地區(qū)或分散住戶(hù)，有能力購(gòu)買(mǎi)凈水除氟設(shè)備的家庭應(yīng)積極購(gòu)買(mǎi)。

鼓勵(lì)有關(guān)科研院所開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單易行、經(jīng)濟(jì)有效的小型家用除氟設(shè)備。目前解決農(nóng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū)高氟飲用水的問(wèn)題，除了繼續(xù)對(duì)活性氧化鋁、骨炭等常規(guī)凈水方法繼續(xù)改進(jìn)研究外，還應(yīng)加強(qiáng)研制除氟效果好、性能穩(wěn)定和應(yīng)用范圍廣的材料以及新的除氟技術(shù)。設(shè)計(jì)時(shí)最好能夠考慮反沖洗以及再生系統(tǒng)的要求，能夠做到動(dòng)態(tài)再生，能夠保證除氟裝置的安全運(yùn)行。設(shè)備除氟和反洗采用合適的自控設(shè)備，以便于管理操作[4-5]。

農(nóng)村飲用水除氟是亳州市一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱苦的任務(wù)。應(yīng)在充分調(diào)查的基礎(chǔ)上，從當(dāng)?shù)貙?shí)際情況出發(fā)，積極探索適合亳州市農(nóng)村飲用水除氟的途徑，才能從根本上解決飲用水高氟的問(wèn)題。

5參考資料

[1]李運(yùn)奇，孫愛(ài)芹，劉仲海，等.毫州市農(nóng)村飲水安全問(wèn)題分析與對(duì)策[J].江淮水利科技，2007(3):30-31.

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[3]曾建軍，李金冰，夏小林，等.安徽省農(nóng)村飲水安全工程規(guī)劃應(yīng)注意的問(wèn)題[J].江淮水利科技，2006(5):5-7.

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[5]孫紅梅，曹麗.淺談白云鄂博生活飲用水除氟[J].包鋼科技，2003，29(5):44-46.