某縣城區(qū)飲用水水源地環(huán)境風險評估及對策研究

謝計平 翟江燕 黃慧 管映兵 楊帆

摘要：闡述了某縣城區(qū)飲用水水源地調查現(xiàn)狀及問題，對水源地進行了風險源識別、分析，采用評分值登加定性評估方法，通過源項分析并根據風險源所在保護區(qū)內的影響程度和影響范圍，對風險源進行了賦值、計算和評估。風險評估結果表明：水源地最大風險源為流動風險源，其次為農業(yè)面源，風險值很高，從風險防控角度來講不可接受，當?shù)卣畱M快啟動水源地的重新選址工作，徹底消除水源地的環(huán)境安全隱患。鑒于水源地目前依然承擔著供水功能，相應提出了環(huán)境風險管理措施和環(huán)境應急工程措施，為有關部門提供技術支撐和決策參考。

關鍵詞：飲用水水源地;風險識別;環(huán)境風險評估;對策研究

中圖分類號：X820 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2020）04-0051-05

1 引言

水是生命之源，是動植物和人類賴以生存的基本物質資源。水中的各種污染物均可通過飲用水和食物鏈進入人體，對居民健康產生長期影響[1]。飲用水的安全直接關系到人民的健康，也是以人為本、全面建成小康社會的需要[2]。隨著經濟快速發(fā)展，城鄉(xiāng)一體化建設和工業(yè)化水平不斷提高，遠離城區(qū)的飲用水水源地的環(huán)境風險日益突出[3]，風險源的增加也導致了近年來水污染事件頻發(fā)，威脅著水源地的供水安全。城市飲用水水源地不僅受到流域性水污染的威脅，而且還受到事故性污染的嚴重影響，經常引發(fā)供水問題[4]。

切實保護好飲用水源，保護飲用水水源地不被污染，讓群眾喝上放心水，已成為水環(huán)境保護工作的首要問題和經濟社會發(fā)展的核心問題之一。本文對某縣城區(qū)飲用水水源地環(huán)境風險進行識別、評估，確定風險源，在此基礎上，研究提出環(huán)境風險管理措施和環(huán)境應急工程措施，為有關部門提供技術支撐和決策參考。

2 水源地基本情況

該縣城區(qū)飲用水水源地處甘肅省甘南藏族自治州，東西長約450m，南北寬約170m，總面積約5.3km²。白龍江地表水穿越水源地而過，屬典型的傍河型地下水水源地。

對近年來該水源地地下水中pH值、總硬度、氨氮等25項指標進行水質監(jiān)測指標進行評價，檢測結果均達到《地下水環(huán)境質量標準》（GB/T 14848-2017）表1基本項目Ⅲ類水質標準限值要求，水源地水質質量良好。

雖然近年來水源地水質質量良好，但目前水源地保護區(qū)內仍存在農村居民、農田、排污口及省道穿越等環(huán)境問題，這些問題威脅水源地安全，進而影響到居民飲水安全。

3 水源地環(huán)境風險評估

根據原環(huán)保部《集中式飲用水水源環(huán)境保護指南（試行）》規(guī)定的飲用水水源環(huán)境風險評估方法進行風險評估（圖1）。

3.1 風險源識別

3.1.1 風險源識別方法

飲用水水源地環(huán)境風險包括石油化工企業(yè)、危險品倉儲、垃圾填埋場等在內的固定源;航運、陸運移動源等流動源及農業(yè)污染源、潮汛和水災引起的大面積非點源污染三大類。對水源地進行風險源識別的目的是識別出主要風險源和主要風險事件。

風險源識別的方法有現(xiàn)場調查法和歷史事故分析法[5]。本文采用現(xiàn)場調查法，并通過現(xiàn)場調查發(fā)現(xiàn)潛在的風險源。

3.1.2 風險源識別結果

通過收集的資料、實地現(xiàn)場勘查，綜合考慮風險源所處的區(qū)域位置、污染事件的發(fā)生概率、潛在污染事件的可能污染強度等因素，識別出水源地風險源。識別結果發(fā)現(xiàn)，該縣城區(qū)飲用水水源地主要為流動源和非點源風險源（表1）。

3.1.3 識別結果分析

3.1.3.1 固定風險源

依據《集中式飲用水水源環(huán)境保護指南（試行》）中固定風險源的定義，識別出該縣城區(qū)飲用水水源地無潛在固定風險源。

3.1.3.2 流動風險源

水源地不涉及航運移動源，只考慮陸運移動源。水源保護區(qū)共有1條公路穿越水源保護區(qū)，為特大山洪泥石流災后恢復重建工程。省道313傍河穿越水源一級、二級保護區(qū)共3840m。通過對當?shù)亟痪敖煌ú块T了解，結合現(xiàn)場走訪調查，保護區(qū)路段運送的危險化學品主要有汽油、化肥、農藥和化工原料等，存在發(fā)生貨物傾翻導致泄漏污染水體的可能性。

3.1.3.3 非點源風險源

水源地農業(yè)污染風險源涉及三類：化肥農藥、農村生活污水和生活垃圾。

水源地保護區(qū)內有2個行政村，農村居民產生的生活污水未經收集處理，從4個排污口直接排入白龍江。保護區(qū)內存在較多耕地，農作物種植過程中的肥料、農藥和農膜通過農業(yè)灌溉或地表徑流產生的污染，對水源地有較大影響。

3.2 風險評估

3.2.1 風險評估方法

采用評分值疊加法，根據飲用水水源一級、二級保護區(qū)的地理屬性，調查風險源的性質和規(guī)模，定性評估該類風險源的影響程度。

3.2.1.1 固定風險源

根據風險源識別結果分析，水源地無潛在固定風險源。因此，固定源風險值R_p=0。

3.2.1.2 流動風險源

根據《集中式飲用水水源環(huán)境保護指南（試行）》中流動源評價指標及評分值計算得來，見表2。

3.2.1.3 非點源風險

根據《集中式飲用水水源環(huán)境保護指南（試行》）中非點源評價指標及評分值計算得來，見表3。

具體評估結果見表4。

3.3 風險評估結果

一般來說，環(huán)境風險值的可接受程度分別以Rp（或Rf、Ry）≤3作為背景值，當風險值超過此限，當39時，應采取風險應急措施。

根據對固定風險源、流動風險源及非點源風險源的計算結果，對于該水源地保護區(qū)，風險影響程度的順序為：流動源>非點源。危害最大的為流動風險源，主要是因為省道313穿水源地一級、二級保護區(qū)而過，其次為農業(yè)面源。一級保護區(qū)內存在農戶隨意排放生活污水、生活垃圾堆放等現(xiàn)象;二級保護區(qū)內農村人口常住人口眾多，農村生活污染產生量大，未經治理直接排放至保護區(qū)，此外，在水源保護區(qū)內有大量的經濟作物果樹噴灑農藥，造成很大的隱患，長期下滲會造成地下水污染。

根據風險值計算結果，流動風險源評分達到最高分20，非點源風險計算值分值為15，相當于該飲用水水源地時時處于應急預案啟動狀態(tài)，因此僅從風險防控角度來講，風險值很高，不可接受。建議當?shù)卣M快啟動水源地的重新選址工作，徹底消除水源地的環(huán)境安全隱患。

但是由于該水源地目前依然承擔著供水功能，因此，當務之急必須從環(huán)境應急措施、運營管理等方面來降低風險事故的發(fā)生概率，把事故發(fā)生后對水源地的危險降低到最低程度，做到預防和救援并重。針對此情況，考慮環(huán)境風險應急并結合經濟技術成本，本文提出從管理措施和環(huán)境應急工程兩方面進行整改。

4 水源地整改方案

4.1 水源地整改管理措施

水源地整改管理措施詳見表5。

4.2 環(huán)境應急工程

4.2.1 應急池、事故導流槽工程

根據《集中式飲用水水源地規(guī)范化建設環(huán)境保護技術要求》及國家對水源地環(huán)境保護的各項規(guī)定，保護區(qū)內有道路交通穿越的地表水飲用水水源地和潛水型地下水飲用水水源地，建設事故導流槽和應急池等設施。因此需要對穿越路段內路基、橋面設置集中性徑流收集系統(tǒng)，建設防撞護欄、事故導流槽（或導流管），同時結合區(qū)域地形條件設置應急池。當發(fā)生突發(fā)環(huán)境事故時，可利用該徑流收集系統(tǒng)集中收集危險品及消防廢水，確保事故廢水不直接進入外環(huán)境。事后，依據污染物性質作妥當處理。

根據《化工建設項目環(huán)境保護設計規(guī)范》（GB5048-2009）規(guī)定的計算方法，應急池容量應根據發(fā)生事故的設備容量、事故時消防用水量及可能進入應急事故水池的降水量等因素綜合確定。GB5048-2009規(guī)定的事故池容積確定方法，對于所有涉及危險化學品環(huán)境風險事故排水的項目均適用，因此，本項目應急事故池容積計算參考該設計規(guī)范。其應急事故水池容量應按式（1）計算。

V_事故池=（V₁+V₂+V_雨）max-V₃（1）

式（1）中：（V₁+V₂+V_雨）_max為應急事故廢水最大計算量（m³）;V₁為最大一個容量的設備（裝置）或貯罐的物料貯存量（m³）;V₂為在裝置區(qū)或貯罐區(qū)一旦發(fā)生火災爆炸及泄漏時的最大消防用水量，可根據GB50016-2014、GB50160-2008、GB50074等有關規(guī)定確定;V雨為發(fā)生事故時可能進入該廢水收集系統(tǒng)的當?shù)氐淖畲蠼涤炅浚瑧鶕妒彝馀潘O計規(guī)范》GB50014[9]有關規(guī)定確定;V₃為事故廢水收集系統(tǒng)的裝置或罐區(qū)圍堰、防火堤內凈空容量（m³）與事故廢水導排管道容量（m³）之和。

根據《道路危險貨物運輸管理規(guī)定》（2016年修訂），“運輸爆炸品、強腐蝕性危險貨物的罐式專用車輛的罐體容積不得超過20m³，運輸劇毒化學品的罐式專用車輛的罐體容積不得超過10m³”。本項目取V， =20m³。

根據GB50016-2014、GB50160-2008，最大消防用水量取15L/s，事故消防時間取2h，那么，V₂=15×2×3600/1000=108m³。

根據《室外排水設計規(guī)范》雨水流量公式，暴雨強度及雨水流量軟件計算得到，若突發(fā)事故持續(xù)時長為2h，可能進入該廢水收集系統(tǒng)的當?shù)氐淖畲蠼涤炅縑雨為57m³。

根據項目特點，本項目V3取值為0。

綜上計算得出，V_事故池=20+108+57=185m³。

根據地形地勢條件，本次整改方案提出在保護區(qū)內路段共設置應急池2個，事故導流槽約3900m，詳見表6。

4.2.2 水源地應急物資儲備庫

在水源地水廠內建設應急物資庫1座，儲備足夠的應急物資和應急設備。

4.2.3 水源保護區(qū)應急設施修繕

對已損壞的環(huán)境應急設施進行修繕，其中現(xiàn)有事故導流槽25m，水廠圍墻45m，水廠圍墻加高圍網1287m。

4.3 水源地整改方案整改工程量

整改方案工程量匯總見表7。

5 結論與建議

根據風險值計算結果，相當于該縣城區(qū)飲用水水源地保護區(qū)時時處于應急預案啟動狀態(tài)，因此僅從風險防控角度來講，風險值很高，不可接受。當?shù)卣畱M快啟動水源地的重新選址工作，徹底消除水源地的環(huán)境安全隱患。

但是由于水源地目前依然承擔著供水功能，因此當務之急必須從環(huán)境應急措施、運營管理等方面來降低風險事故的發(fā)生概率，把事故發(fā)生后對水源地的危險降低到最低程度，做到預防和救援并重。針對此情況，本文提出了建設應急池、事故導流槽、應急物資儲備庫等工程，并對導流槽、圍墻等進行修繕。

在本文提出的各類環(huán)境風險管理及應急措施后續(xù)落實過程中，建議對水源地及周邊地質情況進一步調查核定，以獲得更準確的資料，使設計參數(shù)更為可靠合理，各類工程設備的建設安裝更方便。另外，施工單位須強化管理，嚴格控制施工范圍及臨時施工占地，不得隨意擴大施工面積。施工期間開展相關環(huán)保培訓，提高環(huán)境管理水平。強化員工的環(huán)境安全培訓，防止發(fā)生環(huán)境污染和生態(tài)破壞事件。

參考文獻：

[1]Wang Y，Yang L，Kong L，et al.Spatial distribution，ecological riskassessment and source identification for heavy metals in surfacesediments from Dongping Lake，Shandong，East China[J].Catena，2015（125）：200～205.

[2]郝曉雯.遼寧省城市飲用水水源地保護現(xiàn)狀調查及防護對策研究[J].能源與環(huán)境科學，2013（5）：156～157.

[3]袁中寶.合肥市水源地保護與水源地城鎮(zhèn)協(xié)調發(fā)展研究[D].上海，同濟大學，2007.

[4]韓曉剛.黃廷林.我國突發(fā)性水污染事件統(tǒng)計分析[J].水資源保護，2010，26（1）：84～86.

[5]曹國志，毛建英，於方，等.企業(yè)環(huán)境風險評估幾個關鍵問題探討[c]//中國環(huán)境科學學會.中國環(huán)境科學學會學術年會論文集（第四卷）.北京：中國環(huán)境科學學會，2013：3012～3015.

收稿日期：2020-01-13

作者簡介：謝計平（1984-），女，工程師，主要從事環(huán)境咨詢、生態(tài)環(huán)境保護研究相關工作。

通訊作者：楊帆（1987-），男，工程師，從事環(huán)境咨詢、環(huán)境規(guī)劃相關工作。