淺析區(qū)域地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法

李費(fèi)遠(yuǎn)

（淮北市環(huán)境科學(xué)研究所 安徽淮北 235000）

淺析區(qū)域地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法

李費(fèi)遠(yuǎn)

（淮北市環(huán)境科學(xué)研究所 安徽淮北 235000）

地下水是水循環(huán)的一部分，能夠滿足城市供水需求。隨著地下水資源開發(fā)力度日漸增強(qiáng)，其污染程度也隨之加大。地表水污染極易造成地下水污染，在一定程度上降低了人們飲用水質(zhì)量。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)作為一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，能夠?qū)^(qū)域地下水污染情況進(jìn)行判斷，幫助人們了解和掌握地下水污染情況，為后續(xù)的開展提供參考和借鑒。本文結(jié)合區(qū)域地下水污染現(xiàn)狀，對(duì)區(qū)域地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行分析，最后選取常州市作為案例進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，希望能夠?yàn)槲覈?guó)其他區(qū)域地下水污染進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，從而減少對(duì)水資源的污染。

區(qū)域地下水；污染；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法

前言

目前，地下水作為水資源的一部分，是我國(guó)供水水源的一部分，但就當(dāng)前情況而言，我國(guó)地下水資源正面臨著巨大的挑戰(zhàn)，大量污染物侵蝕地下水資源。特別是城市地區(qū)，城市化進(jìn)程加快，工業(yè)廢水的排放在一定程度上影響地下水資源的利用。因此加強(qiáng)對(duì)區(qū)域地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法的研究具有積極意義，能夠幫助相關(guān)人員全面掌握地下水污染狀況，減少水污染治理盲目性。

1 區(qū)域地下水污染現(xiàn)狀分析

地下水是水循環(huán)的主要組成部分，也是我國(guó)城市供水飲用水源。地下水形成與地質(zhì)構(gòu)造、巖性及氣象等因素存在密切聯(lián)系。受到各個(gè)區(qū)域的影響，地下水空間分布、補(bǔ)徑及運(yùn)移等方面存在較大差異。隨著工業(yè)化、城市化進(jìn)一步發(fā)展，地下水資源開發(fā)程度日漸深化，導(dǎo)致地下水資源受到了嚴(yán)重污染。如農(nóng)業(yè)面源、城市雨污水徑流等，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，通過對(duì)我國(guó)195個(gè)城市進(jìn)行檢測(cè)，其中98%的城市地下水受到了不同程度的污染，40%的污染仍然繼續(xù)惡化。相較于河流等水資源，地下水資源交替程度較差，自凈能力較為薄弱?；诖耍瑢?duì)其污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)越來越重要。

2 區(qū)域地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法

2.1 多因素耦合綜合評(píng)價(jià)方法

通常情況下，區(qū)域地下水污染風(fēng)險(xiǎn)常常會(huì)受到自身因素影響，且空間范圍、時(shí)間長(zhǎng)度及污染源等也會(huì)對(duì)其產(chǎn)生污染?；诖耍瑸榱肆私獠煌蛩禺a(chǎn)生的影響，我們主要采用多因素耦合綜合評(píng)價(jià)方法。多因素耦合綜合評(píng)價(jià)方法，強(qiáng)調(diào)對(duì)地下水污染過程及其對(duì)人群健康風(fēng)險(xiǎn)，從中提取出易污性等影響因素，并采用對(duì)應(yīng)的方法對(duì)區(qū)域污染，特別是具有區(qū)域特征污染物的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，最后構(gòu)建各要素空間圖層進(jìn)行疊加，以此來真實(shí)地反應(yīng)出區(qū)域地下水污染風(fēng)險(xiǎn)情況。

2.2 評(píng)價(jià)步驟

（1）脆弱性評(píng)價(jià)。地下水脆弱性，是指地下水在自然狀態(tài)下，極易遭受到外界污染的程度，采用DRASTIC指標(biāo)法進(jìn)行評(píng)價(jià)。針對(duì)評(píng)價(jià)樣本的各指標(biāo)特征值比重計(jì)算公式如下：

該評(píng)價(jià)方法中的指標(biāo)要素具有固定性特點(diǎn)，在不同區(qū)域地下水脆弱性影響因素之間互相影響，直接影響評(píng)價(jià)結(jié)果。對(duì)此在實(shí)踐評(píng)價(jià)中，評(píng)價(jià)人員應(yīng)堅(jiān)持科學(xué)、合理原則，選取合適的區(qū)域評(píng)價(jià)指標(biāo)，構(gòu)建對(duì)應(yīng)的體系，結(jié)合模糊商榷理論，最后判斷出權(quán)重，最終得出地下水脆弱情況。

（2）污染源評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)人員充分考慮污染物污染程度、遷移性等，結(jié)合我國(guó)水中優(yōu)先控制污染物黑名單，從中找到具有污染特點(diǎn)的物質(zhì)，并運(yùn)用如下公式進(jìn)行評(píng)價(jià)，公式為：

通過該公式能夠了解污染物參數(shù)個(gè)數(shù)及其權(quán)重。

（3）區(qū)域特征污染物健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。運(yùn)用US EPA推薦的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，結(jié)合相關(guān)理論知識(shí)對(duì)危害進(jìn)行識(shí)別，能夠判斷出區(qū)域污染物是否能夠?qū)θ梭w健康產(chǎn)生嚴(yán)重影響，同時(shí)采用劑量—反應(yīng)評(píng)估方法進(jìn)行定量評(píng)估，從而獲取評(píng)價(jià)圖[1]。綜上，針對(duì)地下水的易污性、污染源分析等，可以采用對(duì)應(yīng)的方法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，以此來生成地下水脆弱性、污染源及健康風(fēng)險(xiǎn)等圖形。

2.3 其他評(píng)價(jià)方法

（1）指數(shù)疊加算法，是最早應(yīng)用的水污染評(píng)價(jià)方法，在實(shí)踐評(píng)價(jià)中，需要構(gòu)建準(zhǔn)確的指標(biāo)數(shù)據(jù)群，然后根據(jù)各指標(biāo)權(quán)重及等級(jí)核算風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)，最后通過對(duì)風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)的評(píng)估，確定水污染風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。通過對(duì)地下水本質(zhì)脆弱性等要素的計(jì)算，然后采用加權(quán)疊加的方式進(jìn)行評(píng)估，獲得的結(jié)果與地下水功能價(jià)值進(jìn)行對(duì)比，最終確定風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。

（2）污染物模擬評(píng)價(jià)，是建立在物理、化學(xué)及生物學(xué)基礎(chǔ)之上的知識(shí)，能夠?qū)ξ廴疚镒冞w情況進(jìn)行了解和評(píng)價(jià)，以此來彌補(bǔ)指數(shù)疊加評(píng)價(jià)方式存在的不足和缺陷。該方法主要通過架設(shè)方式，對(duì)評(píng)價(jià)方式反推風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的幾率。根據(jù)污染物在地下水環(huán)境的污染濃度、分布區(qū)域等進(jìn)行分析，能夠獲取更為準(zhǔn)確的污染風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

3 應(yīng)用案例分析

為了能夠幫助我們更加直觀和系統(tǒng)地了解地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用效果，本文選取常州市作為研究對(duì)象。常州市位于我國(guó)三角洲太湖平原，該區(qū)域河流相粗顆粒沉積為主，自上而下沉積物顆粒由細(xì)到粗，含水砂層發(fā)育較好，蘊(yùn)藏著非常豐富的地下水資源。常州市工業(yè)較為發(fā)達(dá)，其中電鍍、冶金及機(jī)械等企業(yè)較多，對(duì)地下水資源構(gòu)成了很大程度的污染，對(duì)區(qū)域人群健康構(gòu)成了威脅。因此按照上述評(píng)價(jià)方法和步驟，對(duì)該區(qū)域評(píng)價(jià)如下：

3.1 構(gòu)建DPASLIC模型

常州市地形坡度在1/500～1/200之間，地形基本不會(huì)對(duì)脆弱性產(chǎn)生影響，可忽略不計(jì)?；跀?shù)據(jù)可得性來看，可以運(yùn)用降雨入滲取代脆弱性，構(gòu)建評(píng)價(jià)模型。另外，針對(duì)研究區(qū)現(xiàn)狀及指標(biāo)選取定性和定量指標(biāo)，可以確定評(píng)價(jià)指標(biāo)，根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，其中級(jí)別越高，影響越大。

針對(duì)污染物有效形態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，能夠了解并掌握生態(tài)系統(tǒng)潛在風(fēng)險(xiǎn)。一般來說，土壤理化性質(zhì)，可對(duì)地下水中的重金屬有效形態(tài)產(chǎn)生不同程度影響。因此借助該指標(biāo)能夠了解并掌握地下水脆弱性[2]。表1為常州市區(qū)包氣帶土壤重金屬有效形態(tài)含量。

表1 常州市區(qū)包氣帶土壤重金屬有效形態(tài)含量

利用新建的DPASLIC模型對(duì)研究區(qū)進(jìn)行地下水脆弱性分析，利用AecMap9.3圖層賦值功能，生成脆弱性指數(shù)圖。

3.2 區(qū)域污染源特性評(píng)價(jià)

選取對(duì)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)影響較大的存在形式、衰減特征等五個(gè)污染源性質(zhì)參數(shù)，對(duì)各個(gè)參數(shù)設(shè)置分值范圍為1～10，其中威脅最大的為10，如表2。

表2 地下水污染源參數(shù)權(quán)重

3.3 健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

本研究主要采用模糊化原理、采用專家咨詢法將風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置為六個(gè)等級(jí)，從低風(fēng)險(xiǎn)至極高風(fēng)險(xiǎn)，然后計(jì)算得出化學(xué)優(yōu)速污染物通過飲水途徑的人均年風(fēng)險(xiǎn)總值和區(qū)域不同風(fēng)險(xiǎn)水平對(duì)不同評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)隸屬度值，進(jìn)而獲得不同的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，為后續(xù)工作做好鋪墊[3]。通過對(duì)結(jié)果的分析和對(duì)比發(fā)現(xiàn)，常州市地下水污染風(fēng)險(xiǎn)總體水平處于較高的水平，說明地下水資源污染較為嚴(yán)重，其中污染程度最高的區(qū)域在安家——鄭陸一線以北以及城區(qū)東南部一帶。

4 結(jié)論

根據(jù)上文所述，基于地下水資源在城市供水等方面占據(jù)的重要地位，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)水污染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)和判斷。在實(shí)踐中，應(yīng)充分考慮影響地下水資源的相關(guān)因素，構(gòu)建多因素耦合性模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)污染的全面性評(píng)價(jià)。除此之外，還可以采用指數(shù)疊加、污染物模擬等方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，以此來獲取準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)結(jié)果，為污水治理提供科學(xué)合理的指導(dǎo)。

[1]楊彥，于云江，王宗慶，李定龍，孫宏偉.區(qū)域地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法研究[J].環(huán)境科學(xué)，2013（02）：653～661.

[2]劉增超，董 軍，何連生，席北斗，孟 睿，李一葳，嚴(yán)剛剛.基于過程模擬的地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法研究[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2013（06）：1120～1126.

[3]滕彥國(guó)，左 銳，蘇小四，王金生，蘇 潔，李仙波，張文靜.區(qū)域地下水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)方法[J].環(huán)境科學(xué)研究，2014（12）：1532～1539.

X820.4

A

1004-7344（2016）32-0308-02

2016-10-31