斯里兰卡农村干旱区雨水收集水质评估及饮用水安全替代参数开发研究

为解决斯里兰卡农村干旱区饮用水安全挑战，研究人员系统评估了雨水收集系统水质动态特征及污染源，发现初始水质（WQI 113-395）受农业活动、屋顶材料等多因素影响，但通过30天自然净化可显著改善（WQI降低20-49%）。创新性提出以颜色参数替代传统浊度监测，建立其与微生物的可靠关联，为资源受限地区提供简易监测方案。该研究为热带干旱区雨水安全利用提供了科学框架和实践策略。

　　

在斯里兰卡农村干旱区，超过300万居民面临饮用水双重危机：季节性缺水与地下水污染（如氟化物、硝酸盐超标引发的慢性肾病和蓝婴综合征）。尽管年均1800mm的降雨量使雨水收集（RWH）成为联合国推荐的解决方案，但热带干湿交替环境下的水质动态（如暴雨径流污染、高温储存微生物增殖）长期缺乏系统研究。传统水质监测方法（如浊度检测）在资源匮乏地区难以实施，且无法反映复杂污染机制。

中国科学院团队联合斯里兰卡研究机构，在阿努拉德普勒和普塔勒姆开展为期一年的系统研究。通过事件平均浓度（EMCs）分析、污染源解析及长期储存监测，首次揭示热带干旱区雨水污染特征：初始水质中浊度、色度、化学需氧量（COD）、氨氮和总大肠菌群超标，主要源自农业径流、屋顶腐蚀及大气沉降。研究发现<10μm颗粒物是污染物关键载体，而色度参数比浊度更能综合反映多源污染动态。通过建立色度-微生物统计模型，提出基于颜色阈值的简易监测方案。

研究结果

1. 污染特征与来源：重金属（Cr、Mn等）符合标准，但COD（最大26.8 mg/L）和氨氮（1.41 mg/L）超标，农业活动贡献率达38%。
2. 自然净化效应：30天储存后WQI下降20-49%，但微生物受温度波动影响显著。
3. 替代参数验证：色度与大肠菌群R²
   =0.73（p<0.01），优于浊度（R²
   =0.52）。

结论与意义
该研究提出"初期弃流-自然净化-色度监测"三位一体策略，为资源受限地区提供可操作的雨水管理方案。成果发表于《Journal of Environmental Chemical Engineering》，不仅填补热带干旱区水质演化理论空白，更通过创新监测方法（如颜色参数替代）推动SDG 6（可持续发展目标6）实践。作者Qingke Yuan等强调，该方案虽能显著改善水质，但终端处理仍是确保绝对安全的必要措施。