2018—2020年门头沟区农村生活饮用水总硬度监测结果分析

2018—2020年门头沟区农村生活饮用水总硬度监测结果分析
作者：田凯李伟毕容
来源：《食品安全导刊》2022年第08期
摘要：目的：了解门头沟农村生活饮用水总硬度卫生状况与变化趋势。

为提高农村生活饮用水质量提供科学依据。

方法：依据《生活饮用水标准检验方法总则》（GB/T 5750.1—2006）对2018—2020年门头沟农村饮用水进行采样、保存以及分析。

依据《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2006）和《地下水质量标准》（GB/T 14848—2017）对水样的检测结果进行评价。

结果：2018—2020共检测509件农村生活饮用水水样，总硬度检测的中位值为315 mg/L，范围在0～681 mg/L，合格率为94.50%。

其中，I类水10.22%，II类水34.18%，III类水50.10%，IV类水5.30%，V类水0.20%。

总硬度与硫酸盐、氯化物、溶解性总固体均为正相关，且P
关键词：农村;饮用水;总硬度
Analysis on Total Hardness of Drinking Water in Mentougou Rural Areas from 2018—2020
TIAN Kai， LI Wei， BI Rong
（Mentougou District Center for Disease Control and Prevention， Beijing 102300， China）
Abstract： Objective： To understand the hygienic status and change trend of rural Total hardness of drinking water in Mentougou district of Beijing by monitoring water quality of it， so as to provide scientific basis for improving the drinking water quality in rural areas. Method：According to GB/T 5750.1—2006， the rural drinking water in Mentougou from 2018—2020 were collected， preserved and analyzed. The monitoring results were evaluated according to the Standard
for GB 5749—2006 and GB/T 14848—2017. Result： A total of 509 water samples have been tested from 2018—2020. The median of total hardness was 315 mg/L， and the range was 0 to 681 mg/L，the qualified rate was 94.50%. Among them， class I water for was accounted for 10.22%， class II water for 34.18%， and class III water （hard water） for 50.10%， class IV water for 5.30%，class V water for 0.20%. Total hardness was positively correlated with sulfate， chloride， and total soluble solid， with （P
Keywords： rural; drinking water; total hardness
总硬度是一项重要的水质指标，饮用水中总硬度过高或过低都会对人体健康产生不良影响。

总硬度在影响人体健康的同时，也直接影响饮用水的口感與观感。

在2018与2019年度的《北京市水资源公报》中，总硬度为主要的超标指标之一。

我国生活饮用水总硬度限值为450 mg/L。

门头沟区地处北京西南部，辖内以山区地形为主，农村生活饮用水以井水为主。

现对2018—2020年门头沟区山区农村自备井井水总硬度检测数据统计分析，了解门头沟区山区农村饮用水总硬度的现状，分析门头沟区农村地区饮用水总硬度的健康影响。

1 材料与方法
1.1 对象
2018—2020年，门头沟疾病预防控制中心检测的509件门头沟区山区农村自备井水样。

依据采样点与城区距离，分为浅山区和深山区。

依据采水时间，分为丰水期（7—9月份）与枯水期（3—5月份）。

1.2 水样的检测与评价
按照《生活饮用水标准检验方法总则》
（GB/T 5750.1—2006）[1]中的方法采集并检测水质样品，对水样进行总硬度指标检测。

依据《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2006）[2]对水样进行评价，标准限量450 mg/L。

依据《地下水质量标准》（GB/T 14848—2017）[3]，将水样分为不同级别，详见表1。

1.3 数据的统计与分析
使用WPS对检测数据进行统计，使用JASP 0.14.1软件以及SPSS 22.0软件对数据进行统计学分析，Kolmogorov-Smirnov（K）检验判断数据是否符合正态分布，使用Mann-Whitney U 检验、Spearman相关性检验对检测数据进行统计分析，P
2 结果与分析
2.1 总体情况
2018—2020年，共检测门头沟区山区农村自备井水样509件，总硬度为0～681 mg/L，中位值
315 mg/L，最高超限倍数1.51，总合格率为94.50%。

经Kolmogorov-Smirnov（K）检验，总硬度指标不符合正态分布（P<0.05）。

见表2。

2.2 总硬度不同等级分布情况
509件水样中，I类水52件，占总量的10.22%，II类水174件，占总量的34.18%，III类水255件，占总量的50.10%，IV类水27件，占总量的5.30%，V类水1件，占总量的
0.20%，以II类水和III类水为主。

I类水、II类水的占比逐年上升，而III类水、IV类水的占比逐年降低，V类水仅在2018年有1件样品，2019年之后未出现V类水，详见表3。

2.3 总硬度检测结果深、浅山区对比分析
深山区水样359件，浅山区水样150件。

深山区I类水、II类水的占比要高于浅山区占比。

见表3。

浅山区的中位值360 mg/L高于深山区的300 mg/L，同时浅山区的合格率90.67%要低于深山区的合格率96.10%，见表2。

与门头沟区农村生活饮用水往年统计结果一致[4-5]。

深山区I类水、II类水的占比要高于浅山区占比。

总硬度深山区与浅山区对比分析差异有统计学意义（Z=-5.584，P
2.4 总硬度检测结果丰、枯水期对比分析
丰水期水样280件，枯水期水样229件。

丰水期I类水、II类水的占比与枯水期占比基本持平。

见表3。

丰水期中位值318 mg/L高于枯水期中位值310 mg/L，丰水期合格率93.21%低于枯水期合格率96.07%。

见表2。

总硬度丰水期、枯水期对比分析结果差异不具有统计学意义（Z=-0.961，P=0.336），与其他文献结果不一致[6]。

统计分析结果不一致考虑门头沟总硬度指标较为稳定，受降雨以及季节因素影响不大，而江门地区水质受降雨因素影响较大，造成了结果不一致。

2.5 相关性分析
相关性分析中，pH值与总硬度相关性数值呈负相关，具有统计学意义（r=-0.221，P
2.6 总硬度合格率对比分析
2018—2020年度合格率对比分析，差异不具有统计学意义（χ2=4.281，P=0.118），与其他文献结果不一致[10]，门头沟区农村生活饮用水总硬度含量较为稳定，无明显波动。

深、浅山区合格率对比分析，差异具有统计学意義（χ2=6.009，P=0.014）。

深山区合格率高于浅山区合格率，考虑深山区水源周边环境要好于浅山区，同时人为因素对环境的污染要小于浅山区。

丰水期、枯水期合格率对比分析，差异不具有统计学意义（χ2=1.976，P=0.160），与其他文献统计结果一致[10]，结合丰水期、枯水期对比结果认为门头沟区农村饮用水总硬度含量较为稳定，季节因素如降雨量等对总硬度影响不大，影响因素主要来源为外来污染，见表2。

3 讨论
门头沟区农村饮用水总硬度合格率较高，中位值315 mg/L高于总硬度推荐范围60～200 mg/L[11]。

总硬度含量整体水平较高，统计结果高于江门市统计结果[6]与济南统计结果[7]以及北京市朝阳区[12]和广西壮族自治区[13]的统计结果，低于门头沟区往年的统计结果[4-5]。

总硬度中位值和最高超限倍数逐年渐低，但含量波动不大，较为稳定，合格率逐年提高。

同时，I类水、II类水的占比逐年提高，总硬度指标逐年改善，水质具备上升趋势。

深山区I类水、II类水的占比高于浅山区占比，原因是深山区生态环境好于浅山区，居住人群数量少于浅山区，人群活动对环境的影响低于浅山区。

在2018年与2019年的检测结果中，存在总硬度与氯化物以及硫酸盐同时超标的水质样品，超标样品采样点为同一地点，经调查发现水源水周边存在污染源，污染源为该村酱菜厂污水池，与门头沟区往年统计结果一致[8]，整改后该样品三项指标检测结果合格。

由相关性结果分析，当氯化物、硫酸盐、溶解性总固体含量增加时，会导致水中钙、镁离子浓度增加，从而使得总硬度升高。

总硬度过高或过低都会对人体健康造成不良影响，长期饮用高硬度饮用水可能诱发泌尿系统结石病症，当水质硬度较高时，在影响饮用水口感的同时会出现水垢增多的现象。

饮用水硬度偏低时，长期饮用会对心血管疾病以及骨骼发育造成负面影响[14]。

同时，世界卫生组织认为，饮用水的硬度低于
2018—2020年，门头沟疾病预防控制中心检测的509件门头沟区山区农村自备井水样。

依据采样点与城区距离，分为浅山区和深山区。

依据采水时间，分为丰水期（7—9月份）与枯水期（3—5月份）。

1.2 水样的检测与评价
按照《生活饮用水标准检验方法总则》
（GB/T 5750.1—2006）[1]中的方法采集并检测水质样品，对水样进行总硬度指标检测。

依据《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2006）[2]对水样进行评价，标准限量450 mg/L。

依据《地下水质量标准》（GB/T 14848—2017）[3]，将水样分为不同级别，详见表1。

1.3 数据的统计与分析
使用WPS对检测数据进行统计，使用JASP 0.14.1软件以及SPSS 22.0软件对数据进行统计学分析，Kolmogorov-Smirnov（K）检验判断数据是否符合正态分布，使用Mann-Whitney U 检验、Spearman相关性检验对检测数据进行统计分析，P
2 结果与分析
2.1 总体情况
2018—2020年，共检测门头沟区山区农村自备井水样509件，总硬度为0～681 mg/L，中位值
315 mg/L，最高超限倍数1.51，总合格率为94.50%。

经Kolmogorov-Smirnov（K）检验，总硬度指标不符合正态分布（P<0.05）。

见表2。

2.2 总硬度不同等级分布情况
509件水样中，I类水52件，占总量的10.22%，II类水174件，占总量的34.18%，III类水255件，占总量的50.10%，IV类水27件，占总量的5.30%，V类水1件，占总量的
0.20%，以II类水和III类水为主。

I类水、II类水的占比逐年上升，而III类水、IV类水的占比逐年降低，V类水仅在2018年有1件样品，2019年之后未出现V类水，详见表3。

2.3 总硬度检测结果深、浅山区对比分析
深山区水样359件，浅山区水样150件。

深山区I类水、II类水的占比要高于浅山区占比。

见表3。

浅山区的中位值360 mg/L高于深山区的300 mg/L，同时浅山区的合格率90.67%要低于深山区的合格率96.10%，见表2。

与门头沟区农村生活饮用水往年统计结果一致[4-5]。

深山区I类水、II类水的占比要高于浅山区占比。

总硬度深山区与浅山区对比分析差异有统计学意义（Z=-5.584，P
2.4 总硬度检测结果丰、枯水期对比分析
丰水期水样280件，枯水期水样229件。

丰水期I类水、II类水的占比与枯水期占比基本持平。

见表3。

丰水期中位值318 mg/L高于枯水期中位值310 mg/L，丰水期合格率93.21%低
于枯水期合格率96.07%。

见表2。

总硬度丰水期、枯水期对比分析结果差异不具有统计学意义（Z=-0.961，P=0.336），与其他文献结果不一致[6]。

统计分析结果不一致考虑门头沟总硬度指标较为稳定，受降雨以及季节因素影响不大，而江门地区水质受降雨因素影响较大，造成了结果不一致。

2.5 相关性分析
相关性分析中，pH值与总硬度相关性数值呈负相关，具有统计学意义（r=-0.221，P
2.6 总硬度合格率对比分析
2018—2020年度合格率对比分析，差异不具有统计学意义（χ2=4.281，P=0.118），与其他文献结果不一致[10]，门头沟区农村生活饮用水总硬度含量较为稳定，无明显波动。

深、浅山区合格率对比分析，差异具有统计学意义（χ2=6.009，P=0.014）。

深山区合格率高于浅山区合格率，考虑深山区水源周边环境要好于浅山区，同时人为因素对环境的污染要小于浅山区。

丰水期、枯水期合格率对比分析，差异不具有统计学意义（χ2=1.976，P=0.160），与其他文献统计结果一致[10]，结合丰水期、枯水期对比结果认为门头沟区农村饮用水总硬度含量较为稳定，季节因素如降雨量等对总硬度影响不大，影响因素主要来源为外来污染，见表2。

3 讨论
门头沟区农村饮用水总硬度合格率较高，中位值315 mg/L高于总硬度推荐范围60～200 mg/L[11]。

总硬度含量整体水平较高，统计结果高于江门市统计结果[6]与济南统计结果[7]以及北京市朝阳区[12]和广西壮族自治区[13]的统计结果，低于门头沟区往年的统计结果[4-5]。

总硬度中位值和最高超限倍数逐年渐低，但含量波动不大，较为稳定，合格率逐年提高。

同时，I类水、II类水的占比逐年提高，总硬度指标逐年改善，水质具备上升趋势。

深山区I类水、II类水的占比高于浅山区占比，原因是深山区生态环境好于浅山区，居住人群数量少于浅山区，人群活动对环境的影响低于浅山区。

在2018年与2019年的检测结果中，存在总硬度与氯化物以及硫酸盐同时超标的水质样品，超标样品采样点为同一地点，经调查发现水源水周边存在污染源，污染源为该村酱菜厂污水池，与门头沟区往年统计结果一致[8]，整改后该样品三项指标检测结果合格。

由相关性结果分析，当氯化物、硫酸盐、溶解性总固体含量增加时，会导致水中钙、镁离子浓度增加，从而使得总硬度升高。

总硬度过高或过低都会对人体健康造成不良影响，长期饮用高硬度饮用水可能诱发泌尿系统结石病症，当水质硬度较高时，在影响饮用水口感的同时会出现水垢增多的现象。

饮用水硬度偏低时，长期饮用会对心血管疾病以及骨骼发育造成负面影响[14]。

同时，世界卫生组织认为，饮用水的硬度低于。