貴州省紅楓湖飲用水源地環境風險評價與防范*

楊通銓 喻陽華 劉鴻雁

(1.貴州大學資源與環境工程學院， 貴陽 550025； 2.貴陽市兩湖一庫管理局， 貴州 清鎮 551400；3.貴州大學林學院， 貴陽 550025)

貴州省紅楓湖飲用水源地環境風險評價與防范*

楊通銓1,2喻陽華3劉鴻雁1

(1.貴州大學資源與環境工程學院， 貴陽 550025； 2.貴陽市兩湖一庫管理局， 貴州 清鎮 551400；3.貴州大學林學院， 貴陽 550025)

采用定性評價評分值疊加法，在紅楓湖飲用水源地環境現狀調查的基礎上，從固定源、流動源和非點源三方面風險源對紅楓湖飲用水源地環境風險進行識別與分析，并進行環境風險評價，提出了水源地風險防范對策建議。評價結果表明，紅楓湖的整體環境風險水平較高，固定源、流動源和非點源總分值分別為21、19和15。其中：船舶的風險值為3，在環境風險可接受范圍；加油站為6，應做好儲油罐及管道防腐防滲等防范措施；尾礦庫、陸運和非點源分別為15、16和15，應采取加大尾礦庫資源綜合利用，強化陸運危化品管理，加強面源污染治理等風險應急措施，保障水源地環境安全。

紅楓湖；水源地；風險識別；風險評價；防范措施

近年來我國飲用水源地突發環境污染事件的發生頻率及危害呈逐年上升之勢，嚴重威脅著居民飲水安全。這些突發環境污染事件與常規污染相比，具有危害緊急性、不確定性以及需快速響應性等特征[1-2]。據統計，“十一五”期間全國共發生飲用水突發事件187起(其中重特大突發環境事件38起)，僅2006—2008年發生飲用水突發環境事件56起，共涉及20省的70余縣(市)，影響近500萬人飲水安全[3]。據《2013中國環境狀況公報》顯示，全國十大水系水質1/2以上污染，31個大型淡水湖泊17個污染，309個地級及以上城市的835個集中式飲用水源地達標率為97.3%[4]。隨著社會發展和城市化進程加快，水污染、水資源短缺、水生態惡化等問題日趨嚴重，已對人類的生存安全構成重大威脅，極大程度影響著人類健康、經濟和社會發展。因此，飲用水源地作為高敏感環境風險受體，其環境安全和風險防范管理受到了前所未有的關注，已成為環境保護工作的主要內容之一[5]。

環境風險評價是指人為活動引發的危害對人體健康、社會經濟、生態系統等所造成的可能損失進行評估，并據此進行管理和決策的過程[6]。國外開始于20世紀70年代，由初期的健康風險到事故風險評價再到生態風險評價[7-8]，已形成相對成熟和完善的評價方法和體系[9-10]；我國起步稍晚，始于20世紀80年代末，由最初介紹及應用國外研究成果轉向研究和規范評價方法[11]。在飲用水源環境應急管理工作滯后的背景下，開展風險評價能夠定量評價水中污染物對人體健康與生態系統的危害程度及潛在污染源對飲用水源的危害程度，進而為飲用水源的環境管理和污染防范提供決策和依據[12]。然而，目前我國對飲用水源地的風險評價集中在水源地的水質和水量等方面，對水源地生態狀況、污染源現狀和環境監管等涉及到水源地供水安全因素進行風險評價的報道甚少[13]。紅楓湖作為貴陽市的重要飲用水源地，其水質已由2007年的Ⅴ類、劣Ⅴ類提升至2014年的Ⅲ類、局部Ⅱ類，但由于保護區內仍存在的農業面源、工業污染源以及其它污染源，成為影響飲用水源水質的潛在安全隱患。因此，開展貴州省紅楓湖水源地環境風險評價與防范，識別污染源的危害程度，可為保護飲用水源提供決策依據和資料支撐。

1 研究區概況

紅楓湖是貴陽市重要飲用水源地，屬烏江水系支流貓跳河梯級開發的龍頭水庫，也是喀斯特高原深谷型湖庫，位于貴州省清鎮市、平壩縣和西秀區境內(106°19′～106°28′E， 26°26′～26°35′N)，貴昆鐵路、清(鎮)黔(西)公路傍湖而過。該湖于1960年建成，以溶丘地貌為特色，由北湖、南湖、后湖、中湖組成，主要入湖支流有羊昌河、麻線河、后六河和桃花源河，流域面積1 596 km2，湖域面積57.2 km2，總庫容6.01億m3。經歷60余年的發展，已從建庫時單一的調蓄功能擴展為飲水、工農業用水、旅游、發電等多種功能，供應著貴陽市120余萬人的飲水[14-15]。

2 評價方法

2.1 風險評價流程及方法

按照《集中式飲用水水源環境保護指南(試行)》[16]，飲用水源評價方法有風險值定性評價和風險值定量評價。本次評價主要采用風險值定性評價，其風險評價流程見表1。

2.2 風險評價指標

風險源包括固定源、流動源、非點源。根據潛在風險源的在線量或貯量，其評價指標及評分值見表2、3、4[16]。

2.3 風險值計算及評價

根據風險源所在保護區的影響程度和影響范圍，按照固定源、流動源和非點源分別對水源存在的風險進行源項分析及評價。計算方法如下：

Rp=P1+P2+P3

Rf=F1+F2+F3

Ry=Y1+Y2+Y3

式中：P、F、Y分別為固定源、流動源、非點源的評分值。

一般來說，當Rp(或Rf、Ry)≤3 時，作為可接受程度的背景值；當39 時，應采取風險應急措施[16]。

表1 飲用水水源污染事件風險評價流程

表2 固定源評價指標及評分值(Rp)

表3 流動源評價指標及評分值(Rf)

表4 非點源評價指標及評分值(Ry)

3 結果與分析

3.1 風險源分析

3.1.1 固定源

固定源主要包括工礦企事業單位、石油化工企業及運輸石化、化工產品的管線、污水處理廠、尾礦庫等[17]。根據調查，紅楓湖保護區內有工業企業16家，無石油化工及工礦企事業單位，水源地一、二級保護區無工業排口；其涉及風險源主要來源于尾礦庫2個(位于二級保護區的天峰磷石膏渣場和一級保護區的清鎮電廠粉煤灰場)、加油站5個(其中二級保護區內1個、準保護區內4個)，風險源分布如圖1。

圖1 紅楓湖飲用水源地水系及風險源分布

天峰磷石膏渣場始建于1970年，是貴州天峰化工有限責任公司磷胺生產線所產生的大量磷石膏廢渣堆放點，位于平壩縣高峰鎮黃貓村雞窩坡羊昌河畔，占地0.062 km2，現有磷石膏約為70萬m3，最大堆高20 m。由于經濟原因，渣場在擴大過程中，沒有將防滲區相應擴大，且對于滲濾液處理處置不當，浸出大量N、P隨地表徑流流入紅楓湖重要支流羊昌河，成為紅楓湖主要的潛在污染源。據2008年貴州省山地環境信息系統與生態環境保護重點實驗室提供的《羊昌河調查報告》顯示，該磷石膏渣場滲漏、溢出、浸出TP為100 t/a，TN 200 t/a。

清鎮電廠粉煤灰場是貴州華電清鎮發電有限公司(清鎮發電廠)燃煤發電產生的粉煤灰廢棄物堆放點，位于清鎮市紅楓湖鎮塘邊村，始建于1970年，占地1.2 km2，堆有粉煤灰渣1 780萬m3。該貯存粉煤灰堆場，長期以來由于未將其納入尾礦庫安全管理范疇，致使粉煤灰庫在設計、施工、運行管理及閉庫后，存在隱患和薄弱環節。粉煤灰堆場發生泄露時，大量Si、Al、Fe、Ca、Mg、K及Na等氧化物及懸浮物進入紅楓湖。

加油站的環境風險是指油品在運輸、貯存和使用過程中，物料在失控狀態下發生的突發事故對環境(或健康)的危害程度。其風險來源于加油站發生溢油、泄漏或爆炸，使其燃油隨地表徑流或消防水進入環境，污染紅楓湖水體。

3.1.2 流動源

流動源主要來自于運輸危險廢物、危險化學品及其他影響飲用水安全物質的車輛、船舶等交通工具[16]。根據調查，穿越紅楓湖保護區公路總長191 km(穿越二級保護區公路51 km、準保護區三級公路140 km，跨湖主干橋梁2座)、航行準保護區旅游船舶124艘。紅楓湖大橋建成于2004年，橋長654 m，塔高96.8 m，湖面跨徑185 m，設計行車速度120 km/h，是滬瑞國道主干線(貴州境內)清鎮至鎮寧高速公路跨越紅楓湖的一座特大橋梁；花漁洞大橋建成于1991年，跨徑150 m，設計行車速度60 km/h，是貴陽至黃果樹高等級公路(清鎮市境內)主要通道。其陸運風險源主要來自于運輸危險化學品發生交通事故時，有毒有害物質泄漏隨公路路面徑流進入湖庫；船舶風險來源于機艙艙底污水、壓艙水、洗艙水及事故造成的跑油與溢油污染。

3.1.3 非點源

紅楓湖水源地的非點源風險源主要是農業用地和居民點[17]。紅楓湖保護區有耕地65.52 km2(其中：一級為0.92 km2、二級為17.20 km2、準保護區為47.40 km2，分別占土地面積的5.4%、16.80%和15.8%)，分布有83個自然村寨12.33萬人。據測算，2014年農業化肥施用總量14.7×103t/a；農村生活污水排放總量為3 600.36×103t/a，垃圾產生總量36.0×103t/a，COD 738.08 t/a、TN 225.03 t/a、TP 19.81 t/a、NH3-N 180.01 t/a。由于農田殘留的化肥以及生活污水等隨徑流進入庫區，使湖泊中的N、P含量增加，誘發水體富營養化，直接影響富營養化進程[18]。農村生活面源污染物排放情況見表5。

表5 紅楓湖農村生活面源污染物排放測算值

3.2 風險評估結果

根據風險源指標及評分值，按照評分值疊加法[16]，對紅楓湖飲用水源地進行定性評價，由表6可知，紅楓湖的整體環境風險程度較高，其固定源、流動源和非點源總分值分別為21、19和15，均滿足Rp(或Rf、Ry)>9條件，應采取風險應急措施。

表6 紅楓湖水源地風險評價結果

4 結論

結果顯示，尾礦庫、加油站、陸運、船舶和非點源的評分值分別為15、6、16、3和15，其原因如下：(1) 磷石膏渣場及粉煤灰場因降雨后固態磷石膏及粉煤灰形成淋溶液或滲濾液進入巖體，再通過地表徑流進入水源，因此其風險值較大；(2) 加油站因多數位于準保護區，且有較完備的截污系統及應急預案，故風險值較小；(3) 陸運風險源直接位于庫區，且有橋梁橫跨紅楓湖，無污染控制措施，污染物將迅速進入水源，導致風險值較高；(4) 船舶均位于準保護區，因主要作為旅游交通工具，無有毒有害物質運輸，故風險值較小；(5) 非點源由于農村生活面源污染及農藥、化肥等化學合成物質使用不當，殘留成分會經地表徑流進入水體，污染水源，帶來環境風險。

因此，對于上述風險源，需采取以下措施加以防范：(1) 完善加油站的風險防范措施，做好防腐防滲處理及應急池的維護，防止油污廢水外排污染水源。(2) 加大稅收、財政、投融資、技術等政策支持力度，加快推進天峰磷石膏渣場和清鎮電廠粉煤灰場資源綜合利用，逐步消減尾礦庫對紅楓湖水質的影響。(3) 加強陸運危險化學品運輸管理，設置應急處理池、交通事故污水收集池等，防范交通事故導致的危化品泄漏[19]。(4) 因地制宜，加強對紅楓湖上游面源污染的治理，大力發展生態農業，建立森林緩沖區，減少暴雨期間入庫污染負荷。(5) 加強對水源地風險源監管，加快水源地自動在線監測系統建設，對水源地及風險源附近水質進行實時監控。

通過對紅楓湖飲用水源地進行定性評價，紅楓湖的整體環境風險程度較高，主要表現在紅楓湖保護區內的尾礦庫、道路交通(陸運)以及農村面源污染的風險程度較高，應加快水源地自動在線監測系統建設，加強水源地風險源監管，加大尾礦庫資源綜合利用，強化陸運危化品管理，加強面源污染治理等措施，降低風險事故的發生；同時，對周邊的加油站應做好防腐防滲措施，并加強湖庫船舶管理，防止油污污染。

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Environmental risk assessment and prevention of drinking water source of Hongfeng Lake in Guizhou

Yang Tongquan1,2, Yu Yanghua3, Liu Hongyan1

(1.College of Resources and Environmental Engineering, Guizhou University, Guiyang 550025；2. Forestry College, Guizhou University, Guiyang 550025；3. Administration of the Hongfeng Lake, Baihua Lake and Aha Reservoir of Guiyang City, Qingzhen 551400, China)

in this paper, we identified and analyzed environmental risk from stationary, mobile and non-points sources for drinking water source in Hongfeng Lake based on survey on environmental status quo in given areas. And an environmental risk assessment was further conducted based on a qualitative approach of risk scores superposition. The results show that the overall level of environmental risk in Hongfeng Lake is relatively high, of which the total points of stationary source, mobile source and non-point source are 21, 19 and 15 respectively. The risk scores for ships are 3, indicating an acceptable risk level, while the risk scores of gas station are 6, implying that measures should be taken to treat the corrosion and seepage of oil tanks and pipelines. The risk scores of tailings, land transportation and non-point source are 15, 16 and 15 respectively, which represent a warning level, indicating that to ensure the safety of water environment, it is urgent to improve the comprehensive utilization level for tailings resources, to strengthen the management on land transportation of dangerous chemicals, and to intensify the risk emergency measures on non-point source pollution.

Hongfeng Lake；drinking water source；risk identification；risk assessment；precautionary measure

2015-06-19；2015-07-07修回

楊通銓，男，1984年生，碩士，研究方向：飲用水源保護。E-mail：traveler007@qq.com

劉鴻雁，教授，碩士生導師。E-mail：2568510503@qq.com

X820.4

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* 貴州省重大科技專項(黔科合重大專項字[2012]6013-7號)