灤河流域潘大水庫上游突發水污染風險等級研究

王潛，徐寧，高金強，王佰梅

（1.海河水利委員會水資源保護科學研究所，天津300170；2.海河流域水資源保護局，天津300170）

灤河流域潘大水庫上游突發水污染風險等級研究

王潛1，徐寧1，高金強1，王佰梅2

（1.海河水利委員會水資源保護科學研究所，天津300170；2.海河流域水資源保護局，天津300170）

對灤河流域潘大水庫上游地區進行了水功能區風險單元劃分，建立了陸域風險源與其影響水域的對應關系；采用PSR模型構建了風險源等級劃分指標體系，將突發水污染風險源的風險等級劃定為高風險、較高風險、一般風險、較低風險和安全5個等級；在調查風險單元內突發水污染事件風險源基本情況的基礎上，計算得出各風險源的風險等級。結果表明，灤河流域潘大水庫上游地區共有突發水污染風險源42個，分別處于較高風險、一般風險及較低風險水平。

灤河流域；突發水污染；風險源；等級

1 引言

灤河流域包括灤河水系和冀東沿海諸河，北起蒙古高原，南臨渤海，西界潮白、薊運河水系，東與遼河流域相鄰，是海河流域主要水系之一，總面積5.55萬km2，流經河北、內蒙古和遼寧3省（自治區）。灤河水系是京津冀一體化發展的重要水體支撐系統，其中潘家口、大黑汀水庫（以下簡稱潘大水庫）承擔著天津市及唐山市近1 000萬人的供水任務，其水庫上游存在著人口居住區及工業區，一旦發生突發水污染事件，污染物進入水庫將引發重要城市的供水危機。對灤河流域潘大水庫上游地區突發水污染風險源進行分級研究，有利于對其進行分級管理，有效預防突發水污染事件，保障潘大水庫供水安全。風險源是指具有潛在危害因素的環境體系[1]，有可能導致環境污染事件發生，引起人員傷亡、環境破壞和經濟損失，主要是生產、貯存、使用、處置危險物質的企業、裝置、設施和場所。

突發水污染事件風險源位于陸域，由于突發事件導致污染物泄露流入水域對水體造成污染。為研究突發水污染事件風險源的風險強度及其對水域的影響，需要建立起其所在陸域與水域的聯系。因此，本研究以水功能區為基礎，將水功能區與其匯水區域劃定為一個單元，建立起水域與陸域的對應關系，確定單個突發水污染事件風險源影響的水域范圍。灤河流域潘大水庫及上游共有水功能區34個，其中有2個省界緩沖區地跨河北、內蒙古2省區，為便于按行政區進行突發水污染應急管理，將其按行政區分別拆分為2個單元，共劃分出突發水污染事件風險單元36個，如圖1所示。

圖1 研究區水功能區風險單元

2 突發水污染風險源分級指標體系

2.1 分級指標體系

目前研究中，多采用PSR（壓力-狀態-相應）模型，結合層次分析法、模糊綜合評價法等構建風險源等級劃分指標體系[2.3.4]。綜合相關文獻，結合灤河流域實際情況，采用PSR模型構建突發水污染事件風險源分級指標體系，并通過層次分析法計算各指標權重。P指人類直接或間接活動對環境的改變，是影響資源環境的負效應；S指資源環境及社會經濟當前所處的狀態或趨勢；R指人類在促進資源環境保護進程中所采取的有效政策，由壓力、狀態和響應的各指標加權求和得到突發水污染事件風險源風險等級指數。

綜合考慮突發水污染事件風險源的壓力、狀態及響應方面因素，構建突發水污染事件風險源分級指標體系，并根據實際情況，采用0～1的分值標度進行打分，分值越高則風險等級越高，確定指標評價標準及依據，見表1。

表1 突發水污染事件風險源分級指標及標準

2.2 分級指標權重

使用1—9標度法，對準則層及指標層各指標相對于上一級的重要性進行打分，得出判斷矩陣。1—9標度法判斷標準，見表2。

表2 1—9標度法判斷標準

通過專家咨詢及打分，構建判斷矩陣，計算得出各指標最終權重，如圖2所示。

圖2 突發水污染事件風險源風險等級劃分指標權重

2.3 風險源分級標準

通過指標體系計算出的風險源分級指數在0～1，按不同的得分將其分為高風險、較高風險、一般風險、較低風險和安全5個等級。突發水污染事件風險源分級標準，見表3。

表3 突發水污染事件風險源分級標準

3 研究區突發水污染風險源情況

本項目采取現場調查及資料收集的方式，對灤河流域潘大水庫上游的突發水污染事件風險源進行調查，調查風險源以污水直接排入水體的排污單位為主體。

據調查，研究區共有突發水污染風險源42個，其中潘大水庫上游地區風險源36個、庫區及周邊風險源6個，主要包括污水處理廠及鐵礦、煤礦、鋼鐵加工等企業。各行業突發水污染事件風險源個數情況，如圖3所示。

圖3 各行業突發水污染事件風險源個數情況

各類風險源中以污水處理廠為主，各縣區均設有污水處理廠，可見污水集中化處理程度較高。各類工業污染源中，以鐵礦、煤礦開采及鋼鐵加工類風險源為主，其產生多種重金屬等水污染物，且由企業直接排放，一旦發生突發事件導致污染物超標排放，將會對水體產生較嚴重的危害。

3.1 壓力指標狀況

分別從污染物毒性、污水排放量及污水處理設施情況對各風險源進行調查分析。

3.1.1 污染物毒性情況

根據各污染源行業特征及生產工藝，污水處理廠及生活源主要產生SS、COD、BOD、NH3-N、總P等污染物，毒性較小；而煤礦、鐵礦、銅礦及鋼鐵加工等風險源還產生重金屬、COD、BOD、CN－、酚等有毒有害物質，其污染物毒性較大。研究區各類突發水污染事件風險源特征水污染物情況，見表4。

表4 研究區各類突發水污染事件風險源特征水污染物情況

3.1.2 污水排放量

以污水年排放量300萬t及10萬t為標準劃定風險源規模，年排放量小于10萬t的風險源共有8個，主要為生活污染源及部分小型選礦廠；排放量在10萬t以上的為規模以上風險源，共有34個；年排放量大于或等于300萬t的風險源為大型風險源，共有10個，主要為污水處理廠。各類規模風險源所占比例情況，如圖4所示。

圖4 各類規模風險源所占比例

3.1.3 污水處理設施

據調查，研究區內污水處理廠均有完善的污水處理設施且污水排放基本達標，而生活源及工業企業多數沒有健全的污水處理設施，所產生的污水直接排入水體。

3.2 狀態指標狀況

分別對各風險源排入風險單元的敏感點情況、水功能區水質目標及水質現狀進行調查分析。

3.2.1 敏感點狀況

敏感區是指依法設立的各級各類自然、文化保護地，以及對建設項目的某類污染因子或者生態影響因子特別敏感的區域。參照環保部《建設項目環境影響評價分類管理名錄》中的相關要求，界定敏感點情況。

3.2.2 水功能區水質目標

研究區內的42個風險源污水排放涉及到多倫河、灤河、柳河、瀑河、牤牛河、伊遜河、武烈河等7條河流的12個一級水功能區，另有3個風險源污水排入長河，未劃定水功能區。

42個風險源中，排入水功能區水質目標為Ⅱ類的有8個，水質目標為Ⅲ類的有29個，水質目標為Ⅳ類的有2個。研究區風險源對應水功能區水質目標情況，如圖5所示。

圖5 研究區風險源對應水功能區水質目標情況

3.2.3 水質現狀

42個風險源中，除3個風險源污水排入水體未劃定水功能區外，其余39個風險源中有19個排入的水功能區水質達標、20個排入的水功能區水質未達標。

3.3 響應指標狀況

分別對各風險源對應的水功能區監測情況、截污工程狀況及河流流量狀況進行調查分析。

3.3.1 監測情況

42個風險源中，有3個風險源排入長河未劃定水功能區，無水文、水質監測站點；1個風險源排入多倫河，有水文監測站點，無水質常規監測站；其余風險源對應的水功能區均設有水文、水質常規監測站點，但沒有自動監測及預警監測，監測頻次不能滿足及時發現突發事件的要求。

3.3.2 截污工程情況

研究區除廟宮水庫外沒有其它水利工程，發生突發水污染事件時需采取應急措施進行截污導流。

3.3.3 河流流量

研究區中除瀑河偶有河干現象外，其余河流均有流量，進行指標評定時按照其干支流屬性對其流量指標進行賦分。

4 研究區風險源分級結論

經評分計算，研究區各風險源風險指數在0.39～0.73，分別屬于較高風險、一般風險及較低風險的風險等級，其中較高風險的風險源有16個、一般風險的風險源有25個、較低風險的風險源有1個。各等級風險源所占比例，如圖6所示。

圖6 各類等級風險源所占比例

根據風險源等級計算結果分析，灤河流域潘大水庫上游地區沒有高風險的風險源，較高風險的風險源主要包括較大型的金屬開采礦、鋼鐵加工企業以及大型污水處理廠，其中金屬開采及鋼鐵加工企業由于生產過程中有重金屬產生和排放，且其污水大多直接排入河流，污水處理設施較不完善，易發生突發水污染事故，且產生污染物毒性較強，一旦發生事故，將直接對飲用水水體造成污染，其風險等級較高；而大型污水處理廠由于其污水排放量巨大，一旦設施出現問題造成污染物不能達標處理，易發生超標排放的突發水污染事故。

5 風險源分級管理建議

（1）建立健全分級監測及管理體系。統計建立風險源檔案，建立由設置單位自主常規監測、管理單位監督性監測的多層次監測體系，建立掌握較低風險等級風險源基本信息、監測一般風險等級風險源排污量、監督高風險等級風險源排污情況的分規模管理工作體系。

（2）加強應急監測技術與方法研究。對分析確定的重點風險源及主要污染物，在調查國內外應急監測方法的基礎上，開展相應的應急監測技術方法研究，加強日常監督性監測和突發水污染事件發生時的應急監測能力建設。

（3）完善風險管理應急預案。針對重點污染源，細化模擬其突發事故發生時污染物泄漏、遷移過程，制定詳盡的應急預案，并結合其對應流域實際情況，與流域的應急預案相結合，開展應急演練，完善流域點面結合的應急預案。

[1]郭永龍，劉洪濤，蔡志杰.論工業建設項目的環境風險及其評價[J].地球科學-中國地質大學學報，2002（2）：235-240.

[2]劉立國.流域突發性水污染的風險區劃及管理方法[J].環保科技，2013，19（3）：47-50.

[3]馬欣.流域突發性水污染風險區劃問題探討[J].吉林水利，2013（4）：25-28.

[4]唐行鵬，劉寶玲，尤宏，等.流域突發水污染事故風險分區方法研究[J].安全與環境學報，2013，13（1）：276-279.

Study on the Risk Level of Water Pollution in the Upstream of Panjiakou&Daheiting Reservoir in Luanhe River Basin

WANG Qian1，XU Ning1，GAO Jin-qiang1，WANG Bai-mei2
（1.Water Resources Protection Scientific Research Institute of Haihe Water Conservancy Committee of Ministry of Water Resources，Tianjin 300170，China；2.Water Resources Protection Bureau of the Haihe River Basin，Tianjin 300170，China）

This paper divides the risk unit of water functional area into the upper reaches of Panjiakou&Daheiting reservoir in Luanhe River Basin，and establishes the corresponding relation between the land risk source and its influence.By using the PSR model to construct the index system of risk source hierarchy，the risk of sudden water pollution risk source level is defined for highest risk，higher risk，general risk，low risk and security；On the basis of investigating the basic situation of the risk of water pollution in the risk unit，the risk level of each risk source is calculated.The results show that there are 42 emergency water hazards in the upper reaches of Panjiakou&Daheiting reservoir in Luanhe River Basin，which are at high?er risk，general risk and low risk level.

Luanhe River Basin；sudden water pollution；risk source；grade

TV213.4；X524

A

1004-7328（2017）06-0019-04

2017—08—15

王潛（1984—），男，碩士，工程師，主要從事水資源保護科學研究工作。

10.3969/j.issn.1004-7328.2017.06.004