城市水源地突發性水污染風險評價方法研究

彭 競

(廣州市環境監測中心站，廣東 廣州 510030)

1 概述

環境風險評價(ERA)是指對人類的各種開發行為所引起的或面臨的危害人體健康、社會經濟發展、生態系統等風險可能帶來的損失進行評估，并據此進行管理和決策的過程。ERA包括環境風險識別、環境風險預計、環境風險評價與對策三個步驟。環境風險識別是根據因果分析原則，將環境系統中能給人類社會、生態系統帶來風險的因素識別出來。環境風險預計是對環境風險的大小以及事件的后果進行預測和度量。環境風險評價與對策就是根據風險分析、預計的結果，結合風險事件承受者的承受能力，確定風險是否可以接受，并提出減小風險的措施、建議與對策。

2 城鎮水源地飲用水保護區風險評價體系構建

據統計[1]，水源地突發性水污染事件中，各類事故引起的水污染事件占80%。目前我國出臺的環境風險評價相關標準，主要針對建設項目的環境風險評價，而對水源地突發性水污染環境風險評價方面有所欠缺，所以本文圍繞城鎮水源地飲用水保護區曾經發生的突發性水污染事故進行辨析，并確定常見風險源及對水源地風險評價的流域進行風險預測，其流程如圖1所示。

圖1 事前風險預測體系

2.1 風險識別

風險識別的目標是識別主要的風險源和風險事件類型，并調查三個方面：⑴調查水源地及其周邊環境，收集水源地水質、水文和氣象條件及水源地保護區的劃分范圍、取水口、監測點等信息;⑵調查水源地潛在危險源，在水源地保護區范圍內，通過實地調查對潛在的風險源進行分析或排除;⑶收集歷史資料，查找水源地保護區內發生過的突發性水污染事件。

2.2 源項分析

找出風險源后，要進行源項分析，目前有定性和定量兩種方法。定性方法主要是專家打分評價法和類比法。本文采用定量法進行評級。

2.3 定量法事故危害分級標準方法

對于突發性水污染事故的定量分級，本文采用參數指數法，其評價步驟如下：

①指數參數的確定

由于突發性水污染事故具有瞬時性、大量性、污染物特定的特點，還必須考慮對供水時間影響的考慮，因此本文選擇了“水體中存在常規污染物”、“由事故排出的特定污染物”、“對水源地供水時間可能造成的影響”和“顯著的感官反應”這四項指標。

②計算公式的確定

參數指數法的公式如下：

式中：Si1——事故排出的特定污染物評價因子分數;Si2——水體中存在的常規污染物評價因子分數;Si3——對水源地供水時間可能造成的影響評價因子分數;K1——由事故排出的特定污染物因子權重;K2——水體中存在的常規污染物評價因子權重;K3——水源地供水時間可能造成的影響評價因子權重;V——顯著的感官反應因子換算系數。

其中Si2、Si3取值如下：

式中：Pt——事故排出的特定污染物各參數評價分數;Ct——事故排出的特定污染物各參數權重;Pt'——水體中存在的常規污染物各參數評價分數;Ct'——水體中存在的常規污染物各參數權重。

Si3參數與三個因素有關，分別是危險源與水源地的距離及污染物本身的性質、水體的水量，是否與感潮水域有關，以定性法確定污染物對水體供水時間的影響。

③指標中所需要的水質參數

城市水源地中，根據突發性污染常見的風險源排出的污染物選出“事故排出的特定污染物”，由水體中普遍存在的常規污染物選出“水體中存在的一般污染物”參數。本文選取十種一般污染物作為常規水質參數，分別為溶解氧(DO)、生化需氧量(BOD5)、高錳酸鹽指數(CODMn)、硫酸鹽、硝酸鹽(以N計)、總磷(以 P計)、Cr6+、總氰化物、v-phen、石油類。依據《地表水環境質量標準》(GB3838.2002)和《生活飲用水水質衛生規范》(衛法監[2001]161號)中標準限值，擬定各參數的評分標準。參數的評價分數是0～100，分數越高，代表污染后果越嚴重，0表示幾乎不存在污染。限于篇幅，略去了特定污染物水質參數評分標準、一般污染物水質參數評分標準、對水源地供水時間可能造成的影響參數標準和顯著感官參數標準4個表格。

④各因子權重計算

根據“事故產生的特定污染物”(M1)、“水體中的一般污染物”(M2)和“對水源地供水時間可能造成的影響”(M3)三個指標，在突發性水污染事故時對事故危害的貢獻程度，按照層次分析法相對比較性和一致性的原則，通過矩陣判斷各參數因子的權重：

A.構建判斷矩陣

對評價因子進行兩兩比較，判斷其相對重要程度，采用薩蒂的1-9比例標度法構建的判斷矩陣如表1所示。

表1 事故危害程度判斷

B.權重的確定

構建出判斷矩陣后，通過計算判斷矩陣的特征值及對應的特征向量來求各評價因子對于污染事故危害程度的貢獻率——各評價因子的權重。本文采用和積法計算矩陣的特征值及對應的特征向量，求出了突發性污染事故各評價因子的權重，如表2所示。

表2 各指標評價因子權重

⑤指數范圍的劃分

由判斷矩陣得到的指數權重及計算公式，我們將水污染事故分為Ⅰ～Ⅳ五個級別，如表3所示：

表3 突發性水污染事故指數范圍及相應的事故級別

3 結語

按照“事前安全評估和事中快速應對”的原則，開展城市水源地突發性水污染風險評價研究，能夠確保在突發污染事件發生后在盡可能短的時間內客觀、科學、準確地評估水環境污染事件的危害性，為環保部門快速處置此類事件提供有效依據。

[1]羅岳平，邱振華，李寧等，美國飲用水安全閥及其評價[J].凈水技術，2001，4(1)：5-7.

[2]杜鎖軍.國內外環境風險評價研究進展[J].環境科學與管理.2006，31(5)：192-194.