地狱边境的城市快递服务：对圭鲁的供水系统的临时评估外文翻译资料

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环境科学与工程学报，A1（2012）993-1002

原属于环境科学与工程学报，ISSN 1934-8932

地狱边境的城市快递服务：对圭鲁的供水系统的临时评估

麦莎标志

地理与环境研究部,中部州立大学，圭鲁263，津巴布韦

收到：2012年5月15日／接受：2012年7月12日／发表：2012年8月20日

摘要：本研究旨在从源头向消费者评估圭鲁的供水系统，以了解水是否为家庭用水安全，主要是消费。从Gwenoro大坝（原水），Gwenoro处理厂（处理水）以及GIS最近距离Gwenoro和距离大坝和处理厂最远的居民区的随机点取样水样。将其用于实验室测试，其中测试pH，硬度，浊度和D0（溶解氧）等参数。调查问卷被用来征询消费者对八个随机选择的住宅郊区的水质和供水服务的意见。还向Gwenoro水处理厂主管和副代表进行了采访，以了解他们必须应付的日常挑战。结果一般表明，来自Gwenoro处理厂的处理水对于那些可以使用它的人来说比较安全。然而，一些消费者点，如Mkoba 13和Mkoba 18接收DO不在建议范围内的水。位于较高地面的郊区，如Mkoba 19和Mkoba l4，然而很少从Gwenoro获得水，Mkoba 19的一些居民现在已经没有水龙头了。研究报告建议，为处理厂购买新设备，以便处理过的水能够到达全市各地。必须在其他地方重新安置上部的Runde集水区的农民，同时必须禁止城市河流种植，以减少水污染， Gwenoro大坝可能沉积。

关键词：gwenoro坝、pH值、浊度、硬度、溶解氧，水，水的质量，水服务提供

1.引言

南部非洲发展共同体（南部非洲发展社区）的供水质量一度被认为是理所当然的，正在日益成为关注的焦点。自然和人为因素均影响到该地区的水质，点和非点源的水污染是影响水质的主要因素[1]。主要来源是来自市政，工业和矿业废水排放的未经处理或部分处理的产品。非点源污染包括小型采矿作业的径流，城市暴雨和农业，家畜和家禽业务的流失。

在南非，人类的污染在城市地区主要是使用厕所冲水。这种方法产生了大量的生活废水。由于未经处理的污水被放置在水生系统，造成DO（溶解氧）有机物的氧化，增加氮和磷等营养物质和粪便污染的情况[2].

许多南部非洲国家现有废水处理设施已超负荷[2-4]。他们大多数在处理越来越多的城市人口造成的废水量方面面临严峻挑战。在津巴布韦，例如，许多污水处理厂陈旧，维护不善。在圭鲁，像南唐斯，Ivene和Lundi Park等郊区的原污水正在流过Runde集水区，直接进入Gwenoro大坝，那里有一个过时的净水系统，市议会没有翻新[5]。2010年初，EMA（环境管理局）发现，生下水道从Athlone住宅郊区附近的失败管道中逃脱，进入圭鲁河，这是下圭鲁公共土地上许多不知情的农村社区不可或缺的水源下游。但是，根据EMA的说法，除了许可证外，将废物或废水直接或通过排水或渗流处理到公共溪流或任何其他地表水或地下水是违法的[6]。

津巴布韦大部分的水和污水处理设备是从西方国家购买的，因为这些国家对该国实施经济制裁，使得各直辖市无法从同一来源获得新设备甚至备件。管理不善和污水处理可能造成水性排泄物及相关感染，如霍乱、痢疾、伤寒、副伤寒和腹泻[1]。事实上，在2008年，霍乱使津巴布韦的1000多人受灾，连圭鲁也不能幸免。

虽然南非的工业污染源与发达国家相比相对较小，但由于缺乏足够的可执行排放标准和缺乏监测，使得控制工业污染的任务变得困难[7]。在许多国家，剧毒工业废物和化学液体废物排入城市污水系统或直接进入河流是没有经过足够的处理的。在津巴布韦，首都哈拉雷和全国第二大城市定居点，奇东维萨都坐在自己的流域。他们的大街上跑的含有过量的营养物质如氮、磷冲进城镇的主要水源——Chivero湖，这很大程度上增加了湖的严重富营养化水平。

虽然工业和生活污水排放是发达国家污染的主要来源，但由于清理土地，使用无机肥料，农药和灌溉，农业在发展中国家发挥了相对较大的作用。江河流域范围内的广泛种植已导致南部非洲水库侵蚀和水库和河流迅速淤积[5-8]。土壤侵蚀使之有助于增加浊度悬胶体。家庭供水来源的高浊度使得水处理困难重重

近年来，在FTLRP（快速土地改革方案）之后，在津巴布韦，森林砍伐尤为普遍。例如，在圭鲁区，新农民在Gwenoro水坝上游的Runde集水区安置了大量土地，用于定居和种植。2000年至2009年全国经济崩溃所需的新一轮城市农业也出现了朗迪公园，南唐，伊芙和南视的居民都从事严重的农业活动，其中一些使用无机肥料如硝酸铵。这些，再加上南唐斯失调的污水系统导致了大量未经处理的污水直接进入润德河流和gwenoro大坝。因此，本文评估了圭鲁饮用水供应系统及其面临国家经济衰退和基础设施功能失调的弹性。

根据参考文献[9]，水质量指的是物理、化学和生物特性的水。它包括一套衡量合规措施的标准。饮用水水质参数分为化学（或物理）和微生物两类[10]。化学参数包括微量有机化合物、总悬浮物和浊度，微生物指标包括大肠杆菌E.霍乱弧菌等引起霍乱、病毒和原生动物寄生虫的大肠杆菌和特定致病种。

水质参数和饮用水标准的目的是制定一个世界标准的饮用水[ 11，12 ]。世界卫生组织还制定了饮用水质量指导方针，这些标准是饮用水安全的标准。国家制度符合这些标准，制定了本国的水质标准。测试水是重要的，因为当参数不在正常范围内，这可能会导致人类健康问题。根据吉尔伯特[13]，水净化对过滤水是必不可少的，因此降低了污染水中发病率和死亡率。

1.1选择pH值、硬度、浊度和溶解氧

重要的是要在这里说明这些参数是由于它们在确定水质方面的重要性而选择的，而且因为这些是研究人员自行研究的能力进行测试的因素。

1.2PH

pH是指水中的潜在氢。由于所有的水处理过程都是pH依赖性，因此测试pH值很重要。pH值也很重要，因为强碱和强酸都具有同等的影响。当pH值在7以上时，水将是碱性（或碱），当它在低于7时，它将是酸性的。根据津巴布韦标准协会[14]，建议pH值必须维持在最低限度为6.5（最低）至8.5（最高）和允许限度为6（最低）至9（最高）。

1.3硬度

水硬度是指水样中钙、镁等矿物质的含量。总硬度（CaCO3）所需标准为50mgm（理想）至100mg / L（最大）。有暂时性和永久性的硬度。硬度形成尺度，这是白色的，导致管道中的各种问题。如果在管道内发生结垢，管子的直径就会减小，造成爆破，或在家中的沸腾罐、蒸汽提升厂或锅炉中引起障碍。如果锅炉结垢，可能会窒息。硬水会导致洗涤和洗涤问题，因为镁和钙离子会与肥皂反应，而不是水。相反，软水会引起管道腐蚀。饮用水处理厂试图保持刚柔相济之间理想的平衡，通过添加矿物质软水和删除从硬水与附加滴定程序，是基于美国环保局批准的方法。为了去除永久硬度，石灰可以用来去除暂时硬度，水沸腾。

1.4浊度

浊度是指悬浮颗粒在液（水）中溶解的浓度[14,15]。它不是直接测量这些粒子，而是测量这些粒子是怎么撒光。它是衡量NTU（浊度单位）。混浊或不透明的水会有很高的浊度，而透明或半透明的水则具有低浊度。高浊度是由淤泥、粘土、微生物、有机物、藻类、藻类、城市径流等颗粒物引起的。根据摘要[17]的指引,浊度应为5 NTU（理想）至10 NTU（最大）。浊度是重要的，因为没有浊度的水是很难处理的化学品,需要一些硝酸盐反应。

1.5溶解氧

溶解氧是指水中溶解氧的量。这是重要的，因为它支持从植物区系到动物的所有形式的生活。水中溶解氧的短缺对水生生物的具有更高的威胁，这取决于为了生存。

2.研究区描述

研究区从舒鲁韦区的Gwenoro大坝延伸到圭鲁区的圭鲁市（图1）。古温罗大坝位于圭鲁市南部约45公里处，距南部的圭鲁 - 胡布鲁维道约12公里。被无花果树，Gwenoro和蒙哥马利等农场所包围。它沿着润德河。在鲁德流域的大坝，从圭鲁西南延伸到恩杜。Runde流域包括Runde，Tokwe，Mutirikwi排放的地区最后流入林波波河。gwenoro坝是在1958正式开业,它的容量是4200升，其深度为78米。大坝向大部分圭鲁高密度地区（包括Mkoba，Senga，Mtapa）和低密度地区（如朗迪公园，Kopje，South View和South Downs等）提供饮用水。

圭鲁市是津巴布韦的人口第四大城市定居点，尽管是该国第三大城市。它于1925年，位于首都哈拉雷南部约285公里处。根据2002年全国人口普查，圭鲁的人口为140,806人，其中大部分集中在城市高密度郊区的Mkoba，其中有19个独立的住宅郊区（或村庄）。其他高密度郊区包括Ascot，Senga Mtapa和Nehosho等。迪卢公园是圭鲁中低密度郊区的例子。科普里，阿斯隆，河边，戴尔斯福德，里德蒙德，南唐斯和南视图,大多数这些郊区从Gwenoro大坝领取饮用水。另一家供应商大坝，Whitewaters，位于距离圭鲁的Mvuma路约13公里，主要容量为33兆升的供水，主要是城市东北部，包括Hwahwa监狱，Thornhill Airbase和Anderson High SchooI等。

圭鲁主要土壤是黑色玄武岩，红壤壤土砂和砾石。这个城市位于津巴布韦的中部流域，从拉斯堡，哈拉雷到布拉瓦约。圭鲁是在约1422米以上的海拔。

3.材料与方法

从Gwenoro水坝，Amapongokwe坝，Gwenoro水处理厂（处理水）以及GIS随机选择的消费点收集了水样，包括Mtapa，Mkoba 17，Mkoba 11，Mkoba 13，Mkoba 18和Senga高密度郊区。(圭鲁仅Mkoba郊区房子超过60%，当前人口估计约180000)。采集样本在2010年8月26日。Amapongokwe水坝只是收集与Gwenoro水比较，并找出它是否可以更好地选择Gwenoro水。虽然有时候Amapongokwe水也被处理并被泵送到圭鲁，但在研究期间，由于植物处理和抽水能力不足，这个水源尚未完成。

在本研究课题的六个住宅区内随机分发了120份问卷，每个郊区20个问卷调查问卷由至少18岁（国家成熟年龄）的家庭代表回答。另外还有20名受访者从Mkoba 14和另外20名来自Mkoba 19，郊区几乎没有从市政供水系统接收管道水的受访者。因此，共有160份问卷管理。所有调查问卷均得到回覆和归还，因为所有调查问卷都作为问卷调查对象进行调查研究。对gwenoro水处理厂厂长和副厂长进行了采访，了解他们每天在工作上遇到的挑战。

3.1收集样品的程序

采用综合方法收集样品。这样就可以通过自己的分析收集趋势观察样本。从源坝（Gwenoro和Amapongokwe raw）向最接近Gwenoro处理厂（Gwenoro处理）的消费者点收集样品，然后从距离处理厂（Mkoba 13和Mkoba 18）最远的消费者点收集样品。其他可能的消费点，如Mkoba 14和Mkoba 19已经四年多了，没有可靠的自来水供应，因此没有样品可以在那里收集。在这两个郊区管理，通过问卷调查以获得居民对有关城市的供水服务系统的意见。在取样之前，将玻璃瓶自动切割并灭菌。原水样取自gwenoro和amapongokwe大坝、打开玻璃瓶，冲洗三次水去除杂质。从坝墙四米收集样品，避免tryhalogenes效果。这些样品分别标记gwenoro原料和amapongokwe。使用相同的程序收集样品3（Gwenoro处理），由此打开孔并用水漂洗3次以除去杂质，然后从过滤槽收集样品。消费点的水从2010年9月3日收集（使用相同的程序），时间为600小时至700小时。所有样品保存在阴凉干燥处，测试前保持温度。

3.1.1测试pH值

对于所有的样品，水通过离子发生器具有一个阳极和一个阴极电离。氢氧根离子收集阴极带负电荷，而氢离子收集阳极，带正电的。这让水纯净或去离子。pH计连接到电力电流，再与电极连接。在试管中测量100毫升去离子水并倒入玻璃烧杯中。每100毫升去离子水混合缓冲，每个缓冲液pH=4和其他的缓冲液pH = 7。搅拌混合物直到缓冲液溶解。缓冲片剂保持pH值在未扩散的状态或在中性区维持pH值。测量Gwenoro，Amapongokwe和Gwenoro处理的100mL水样，Mtapa，Senga Mkoba 11，Mkoba 13，Mkoba 17和Mkoba 18。电极浸渍在缓冲液4的样品中，然后用去离子水冲洗除去杂质。然后将其浸入不同的水样进行趋势观测。在将电极浸入一个水样中后，用去离子水漂洗以除去杂质，然后浸入另一个样品中。将温度维持在25摄氏度，所有读数均取自pH计的读取屏幕。

3.1.2水硬度试验

测量每个水样品100mL，并使用球形吸管填料加入2mL氨缓冲液。加入指示剂色素黑T并滴加乙二胺四乙酸（EDTA）。碳酸钙用于EDTA标准化。Ammonia buflfer是用来提高pH值至10左右。这是反应有利的，或者因为它在反应等级内，并且容易滴定EDTA。使用滴定管将EDTA倒入100mL样品中。

3.1.3测试浊度

在分光光度计DR 2010中输入存储的浊度程序号。使用cuvert来倾倒样品。波长刻度盘旋转，直到小显示屏显示。将25毫升去离子水倒进电池架，关闭遮光罩。按下零键，并且显示器显示为零。将25mL样品倒入另一个细胞中，并将样品池立即置于细胞保持器中，并将遮光罩封闭。读数被按下，结果显示在浊度单位（NTU）中。

3.1.4测量溶解氧

将水样倒入玻璃烧杯直到水达到瓶颈。这样做是为了减少进入瓶中的大气氧气量。样品机被用来减少氧气进入瓶子。

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