高地区域社区管理水系统的水质评估及相关健康风险:以泰国清莱府为例
《One Health》:Assessment of water quality and associated health risks in community-managed water systems in highland areas: A case study Chiang Rai province, Thailand
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时间:2025年12月05日
来源:One Health 4.5
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社区水源管理系统水质及健康风险研究——泰国清迈府高地22个村庄的66份水样检测发现41%的pH值超标,32%的铁含量超标,27%的粪大肠菌群超标,总大肠菌群与腹泻病例呈正相关(r=0.54, p<0.05)。重金属危害指数均低于1,但儿童风险高于成人。建议整合One Health策略,加强水处理设施、社区管理和跨部门合作以实现可持续发展目标6。
泰国清莱府高原社区饮用水质量与健康管理研究
一、研究背景与问题聚焦
泰国北部清莱府的高原地区长期面临饮用水安全问题。本研究针对Bandu和Nang Lae两个区的22个社区自主供水系统展开调查,发现这些系统主要依赖地下水和地表水,且普遍存在处理设施简陋、监测体系缺失等问题。值得关注的是,当地居民与牲畜混居的生活模式,以及山地地形对水文循环的特殊影响,构成了复杂的污染风险链。
二、研究方法与技术路线
科研团队采用多维度监测方法,在雨季(2022年10月)采集66份水样,涵盖原水、处理水和家庭末梢水三类。检测项目包括浊度、pH值、总溶解固体(TDS)、重金属(Fe、Hg、Pb、Cd)及微生物指标(总大肠菌群、粪大肠菌群、大肠杆菌)。创新性地引入空间地理统计技术(IDW法),结合水文地质剖面分析,构建了重金属污染分布预测模型。健康风险评估采用美国环保署(EPA)标准,建立经口和皮肤接触的双重暴露模型,特别关注儿童群体的敏感性差异。
三、水质检测结果分析
(一)物理化学指标异常
1. pH值超标显著:41%的水样超出省级标准(6.5-8.5),其中G3和S9样本显示明显酸化问题
2. 铁超标问题突出:36.36%处理水样本铁含量超过0.3mg/L标准,G10样本达4024μg/L
3. 重金属空间分布特征显著:地下水系统(G系列)铁污染突出,地表水系统(S系列)铅和汞浓度较高,混合水源系统(GS1)呈现镉污染热点
4. 消毒盲区明显:100%样本未检测到余氯,与清莱水厂(PWA)标准形成鲜明对比
(二)微生物污染现状
1. 总大肠菌群检出率39%,粪大肠菌群27%,大肠杆菌9%
2. 家庭末梢水污染程度与处理系统规模呈正相关(r=0.67,p<0.01)
3. 治理实践与水质关联显著:频繁滤料反冲洗(r=-0.60)与末梢水pH值改善存在统计学联系
四、健康风险评估结论
(一)非致癌风险特征
1. 儿童经口暴露风险是成人的1.5-2倍,最高风险商数(HQ)达0.16(铁暴露)
2. 重金属综合风险指数(HI)均低于1,但表面水源系统HI值最高(0.16)
3. 地下水系统(G系列)铁污染风险显著高于其他类型水源
(二)致癌风险警示
1. 镉(Cd)和铅(Pb)经口暴露致癌风险处于国际警戒值(10^-6至10^-4)
2. 儿童致癌风险是成人的1.2-2.2倍
3. 混合水源系统(GS1)镉风险值达到1.1×10^-4,接近WHO建议阈值
五、One Health视角下的系统性关联
(一)生态水文特征影响
研究区域受Mae Chan断层和Chiang Saen断层控制,形成复杂的地下水-地表水循环系统。高海拔(383-571masl)导致深层地下水(20-150m)铁质析出显著,而地表水系统受农业径流影响更大,重金属和微生物污染呈现空间异质性。
(二)人畜共患风险链
1. 牲畜活动与水源污染:72%的社区存在牲畜饮水区与居民取水点重叠现象
2. 疾病传播路径:大肠杆菌通过粪便-水-食物链传播,与腹泻病例存在显著正相关(r=0.54,p<0.05)
3. 历史病案数据:2022年腹泻发病率与总大肠菌群污染水平呈季节性波动,雨季感染率提升37%
(三)管理效能评估
1. 现有系统处理效能:浊度去除率98%,但铁、铅等化学指标去除率不足40%
2. 维护体系缺陷:63%的社区滤池反冲洗周期超过标准建议值
3. 应急响应短板:82%的社区缺乏突发污染事件处置预案
六、优化路径与政策建议
(一)技术升级方案
1. 推广多层复合滤料(包括铁锰氧化剂和活性炭吸附单元)
2. 建立太阳能驱动紫外线消毒系统(日均运行时长≥6小时)
3. 引入物联网水质监测终端(每500户配置1台自动监测仪)
(二)管理机制创新
1. 构建"省级监管+县级指导+村级自治"的三级管理体系
2. 实施"滤池效能认证"制度,每两年进行滤料更换和系统校准
3. 建立流域水权交易机制,将水源地保护纳入社区经济核算
(三)One Health整合策略
1. 动物卫生模块:推广牲畜饮水区隔离技术(如围栏+自然净化带)
2. 环境治理模块:建立流域生态红线制度,限制农业面源污染
3. 健康监测模块:开发基于区块链的腹泻病例实时上报系统
七、可持续发展目标实现路径
本研究证实,通过将SDG6(水资源与卫生)与SDG15(陆地生态)相结合,可显著提升治理效能。建议:
1. 开发适应性技术包:包含低成本滤芯(<50美元/套)和智能监测设备
2. 建立跨境水安全联盟:整合清莱府与缅甸、老挝的水源管理
3. 推行"健康水价"制度:将水质改善成本纳入水费定价体系
研究为东南亚山地地区的水安全治理提供了可复制范式,其核心在于构建"自然修复+技术强化+制度保障"的三维治理体系。未来需重点关注气候变化(特别是降水模式改变)对流域水文循环的影响,以及智能监测技术在不同海拔场景的适用性验证。
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