重庆市水库型饮用水源地水质安全评价

张 韵，李崇明，封 丽，郭 胜

（1．重庆市环境科学研究院，重庆 401147；2．重庆大学城市建筑与环境工程学院，重庆 400045）

重庆市水库型饮用水源地水质安全评价

张 韵1，李崇明1，封 丽1，郭 胜2

（1．重庆市环境科学研究院，重庆 401147；2．重庆大学城市建筑与环境工程学院，重庆 400045）

在重庆市城市集中式饮用水源地基础环境调查的基础上，对重庆市水库型饮用水源地的水质类别、水质富营养化状况、水质健康风险、水质污染风险进行了评价，并用层次分析法对水安全进行综合评价，从而得出重庆市水库型饮用水源地的水质安全状况，为重庆市开展饮用水水源保护和管理提供参考依据。结果表明，重庆市水库型水源地水质安全良好，良好和中等级的水源地占89%。

水库；饮用水源地；水安全评价

湖库型水源地多作为城市水源地的后备水源，在保障城市饮水水量安全、应对突发水污染事件上发挥着重要作用。但近年来，随着湖库水体富营养化发展速度的加快，水体污染后水质容易恶化且不易修复，使得湖库水体成为水环境保护的重大问题。保证湖库型饮水水源地水质安全也显得尤为重要。

由于水体中有毒有害物质长期的低剂量暴露会严重地危害人体的健康［1］，饮水水源地水质安全内容除水质类别、水体富营养化程度、水质受污染源污染的风险状况外，还应包括水质的健康风险等级。因此，为了加强重庆市水库型饮用水源地保护，确保重庆市饮用水源安全，本文采用水质类别、富营养化程度、水质污染风险及健康风险构成的水质安全评价体系对2006年、2007年重庆市的9个水库型饮用水源地的水质安全性进行评价和分析。

1 水源地基本情况

重庆市40个区县共有91个城市集中式饮用水源，涉及供水人口859万人，日供水量为223万t。重庆市水系发达，水源类型主要以地表水为主，地表饮用水源地数量占城市水源地总数的96．7%，其中水库型水源地和河流型水源地各占48．4%。河流型水源地主要位于主城区、渝东北地区，水库型水源地主要位于渝西和渝东南地区。

2005－2007年期间，对65个调查的城市饮用水水源地进行了水质监测，水质类别主要为Ⅱ类、Ⅲ类。保护区内的城镇生活污水、工业污水基本接入污水处理厂或引出保护区排放，污染物主要来自上游和农村非点源，其中湖库型水源地受非点源污染尤为严重。

2 水质安全评价

2．1 评价方法

水质安全评价体系分目标层和指标层：目标层反映水质是否符合饮用水源水质要求，指标层反映水质安全的具体因子，详见表1。各指标项以安全性指数1，2，3，4，5五级表达，评价指标、评价方法、评价指数及标准见表2。

表1 水库型饮用水源地水质安全评价指标Table 1 W ater quality security assessment index system for reservoir-based drinking water sources

表2中水污染指数、综合营养状态指数的标准分别对应于水质类别中的Ⅰ～V类和富营养化程度中的贫营养、中营养、轻度富营养、中度富营养、重度富营养。健康风险对应的评价指数及标准是为了便于综合评价水质安全状况，按照瑞典环保局、荷兰建设和环境部推荐的最大可接受水平（1．0×10－6a－1）、国际辐射防护委员会（ICRP）推荐的最大可接受值（5．0×10－5a－1）、美国环保局（EPA）推荐值（1．0×10－4a－1）、我国生活饮用水卫生标准（GB5749－2006）中规定的有毒有害物质浓度限值所计算得出的健康风险值（1．0×10－3a－1）以及我国地表水环境质量标准（GB3838－2002）中规定的有毒有害物质的Ⅴ类标准浓度所计算得出的风险值（2．6×10－3a－1）将风险分为5个等级［7］。

根据4个具体指标的权重和安全性指数的乘积之和，可得出水源地的综合水质安全性指数，并按表3将水质安全性分为好、良好、中、差、极差5个等级。

表2 水库型饮用水源地水质安全评价指标、评价方法、评价指数及标准Table 2 Assessment indexes，assessmentmethods and assessment standards on water quality in the reservoir-based drinking water sources

表3 水质安全状况等级Tab le 3 W ater quality security graduation

2．2 评价指标

水质评价指标为《地表水环境质量标准》（GB3838－2002）中的22项地表水环境质量标准基本项目（不包括粪大肠菌群和总氮）和5项集中式生活饮用水地表水水源地补充项目。富营养化评价指标为叶绿素a（Chla）、高锰酸盐指数、总氮（TN）、总磷（TP）和透明度（SD）。健康风险评价指标为致癌物六价铬（Cr6＋）、镉（Cd）、砷（As）和非致癌物铅（Pb）、汞（Hg）、挥发酚、氰化物（CN）、氟化物（F）等8项。水质污染风险等级评价指标为污染物向周围环境迁移的可能性水平和定性预测污染物到取水口处的浓度水平。

2．3 评价对象

本文选取水质监测情况较好且具有代表性的9个水库型饮用水源进行水质安全评价，其日供水总量21．18万t，服务人口82．67万人，分别占全市的9．5%，9．6%。各水源地的供水量、供水人口详见表4。评价时段为2006年和2007年。

3 评价结果与分析

根据水污染指数法、综合营养状态指数、EPA推荐的健康风险模型以及新西兰的水质污染风险定性方法评价得出的结果，按照表3中的标准换算得出指标层各指标的水安全指数，如表5所示。

表4 水库型饮用水源地基本情况Table 4 Fundamental information on the reservoir-based drinking water sources areas

表5 湖库型饮用水水源水质安全评价指标状况Table 5 Status on water quality security assessment indices for the reservoir-based drinking water source areas

3．1 水质评价

2006－2007年，重庆市水库型饮用水源地的主要污染指标为TP，NH3-N，BOD5，高锰酸盐指数等，超标指标为TP和BOD5。水质评价结果显示，重庆市水库型饮用水源地水质总体良好，8个水源地的水质达标率为100%，且水质类别以Ⅱ类（2级）为主，只有甘宁水库的水质连续2年不达标，安全性为4级。对比2年的水质状况，2007年5个水源地的水质状况比2006年差，汤家沟水库水质状况变化尤为明显。虽然汤家沟水库水质达标，但水体中NH3-N，TP浓度偏高，水质状况较为严峻。

3．2 富营养化评价

重庆市水库型水源的富营养化程度总体良好，贫营养（1级）、中营养（2级）的水源地各占44．5%，只有甘宁水库达到富营养程度，且为轻度富营养（3级）。从评价的等级看，各水源的富营养程度无明显变化。但从安全指数看，2007年小南海水库、汤家沟水库富营养程度略有上升。

虽然重庆市水库型水源水体N，P含量较高，但由于水体中N，P比值均大于14，即N含量过大，P为限制浮游植物生长的控制因子，限制了藻类的过量繁殖，富营养化程度相对较低［8］。而甘宁水库N，P比值相对适宜，且P浓度较高，达0．08 mg／L，能满足藻类的生长，营养程度高。虽然小南海水库N，P比值与甘宁水库相当，但其P浓度在0．01 mg／L左右，低于水体发生富营养化的P浓度限值，水体富营养化程度较低。

3．3 健康风险评价

水库型水源地中的有毒有害物质对人体健康危害的总风险度较高，具体表现为：所有水源地的健康风险度超过ICRP推荐值，其中4个水源的风险度还超过EPA推荐值达到安全性4级；同心水库的风险度高，且2007年的风险比2006年有所增长，2007年羊儿坝水库风险度也明显高于2006年；青莲溪水库、小坝二级水库、小南海水库则相反，2007年风险度低于2006年。

水库型水源中致癌物所致风险远高于非致癌物，致癌物对人体的健康存在一定的危害，而非致癌物对人体健康危害小或者无危害。致癌物所致风险的大小顺序为Cr6＋＞As＞Cd，非致癌物所致风险的大小顺序为Pb＞F＞Hg＞CN＞挥发酚。从单项指标看，只有同心水库、双河水库、小坝二级水库的Cr6＋和2006年双河水库的As所致风险度超过了EPA推荐值，安全性达到4等级，其他指标所致风险度均低于ICRP推荐值，即安全性为1，2等级。

3．4 水质污染风险评价

水库型饮用水源地位于山区，地处偏僻，保护区内的污染源主要为农村生活污水、分散式畜禽养殖、农田径流等非点源，极少数水源水质受到乡镇生活污水的影响，农田径流的污染负荷最大。水源保护区内发生突发性污染事故概率小或根本不可能发生，只存在常规污染源带来的水质污染风险。

根据表5可知，甘宁水库水质污染风险最高，水质安全性等级已经达到4等级。这一方面是由于甘宁水库上游二级保护区内的分水镇生活污水无处理直接排放至水源，另一方面是保护区内存在农村生活污水、农田径流等非点源，污染负荷大。当前甘宁水库受污染影响，水质已不达标。其次，双河水库受农田径流、城镇生活污水、农村生活污水的影响，近年水质呈逐年恶化的趋势，水质污染的风险较高。再次，汤家沟水库水源保护区农田径流污染负荷大，且受农村生活污水、畜禽养殖的污染，水质较差，水质污染风险也较高。而小坝二级水库、肖家沟水库、小南海、羊耳坝水库远离乡镇，周边农户、耕地较少，污染源少、污染负荷小，水质污染风险较低。

3．5 水质安全综合评价

根据构建的水质安全评价体系（表1），通过层次分析法［9］得出重庆市水库型饮用水源地水质安全评价体系中各指标的权重，水质状况0．35；富营养化状况0．35；健康风险0．11；水质污染风险0．19。

根据表5中各指标的水安全指数和上述各指标的权重乘积之和，得到湖库型饮用水水源地综合水质安全指数及水质安全等级，如表6所示。其中水质污染风险是基于2007年的污染源调查结果得出，为了进行评价，2006年的水质污染风险沿用2007年的评价结果。

表6 水库型饮用水源地水安全状况Table 6 Security status of the reservoir-based drinking water source areas

结果表明，重庆市水库型城市饮用水源的水质安全状况总体良好，89%的水源地水质安全等级为良好和中，其中67%为良好，只有甘宁水库的水质安全等级为差，青莲溪水库和汤家沟水库的个别年份的水质安全等级为中。从时间上看，2007年小坝二级水库、青莲溪水库的水安全状况优于2006年；汤家沟水库的水安全状况则相反，2007年水安全状况劣于2006年。

虽然甘宁水库水体中有毒有害物质对人体健康危害的风险低，但其水质不达标、水体富营养化程度高，而且水库上游2．3万人的分水镇生活污水无处理直接排放、非点源的影响，水质污染风险高，导致水质安全性问题比较严重，水质安全状况差。汤家沟水库的水质达标、富营养化程度为中营养、健康风险度低于EPA推荐值，但保护区内非点源污染负荷大，水质污染风险较高，而且2007年水质状况、富营养化程度均比2006年有所恶化，面临的水质安全问题比较严峻。双河水库水质达标、富营养化程度低，但水质健康危害风险高，保护区内城镇的生活污水、农村生活污水、农田径流等污染源对水质的污染风险较高，且近年水质呈现逐年恶化，水安全状况也比较严峻。此外，青莲溪水库的水安全状况也需倍加关注，虽然评价结果显示其水质安全状况较好，且2007年水质安全状况优于2006年，但该水库保护区内的不仅有农村生活污水等非点源，还存在养殖场、城镇污水等点源，由于其建成时间较短，水质较好，如不注重污染源的整治，水质安全将受到严重威胁。

小坝二级水库、羊耳坝水库、小南海的水质安全性好，其中小南海水质安全性最好，主要原因是水源保护区内污染源少，水质污染风险低，水质相对较好，水质健康风险度也较低。但需加强对小南海水源地保护区旅游业的规划和管理，防治旅游业带来污染，影响水质安全性。

4 结 论

本文采用了水质评价、富营养化评价、健康风险评价以及水质污染风险评价对重庆市饮用水水源地进行了水质安全综合评价。饮用水源地水质安全状况总体良好，89%的水源地水质安全等级为良好和中，11%的水源地水质安全等级为差。具体表现为：水质总体良好，但部分水源地2007年水质状况比2006年差；N，P浓度已经达到水体发生富营养化的限值，但P浓度相对较低，限制了藻类的过量繁殖，水体富营养化程度并不高；致癌物Cr6＋，As对人体健康存在一定危害，其余有毒有害物质的危害小或无危害；湖库多位于山区，水质主要受非点源的影响，水质污染风险较低。针对重庆市水库型水源地水质安全状况，建议加大对保护区内及上游的污染源的治理，减少污染物入库量，尤其是有毒有害物质和P，避免水质恶化和水体发生富营养化。

［1］ ［1］TEUNISPFM，MEDEMAG J，KRUIDENIER L，et a1．Assessment of the risk of the infection by Cryptospo-ridium or Giardia in drinking water from a surface water source［J］．Water Research，1997，31（6）：1333－1346．

［2］ GB3838－2002，地表水环境质量标准［S］．（GB3838－2002，Environmental Quality Standards for Surface Water［S］．（in Chinese））

［3］ 金相灿，屠清英．湖泊富营养化调查规范［M］．北京：中国环境科学出版社，1990．（JIN Xiang-can，TU Qing-ying．Lake Eutrophication Investigation Standard［M］．Beijing：China Environmental Science Press，1990．（in Chinese））

［4］ 钱家忠，李如忠，汪家权，等．城市供水水源地水质健康风险评价［J］．水利学报，2004，39（8）：90－93．（QIAN Jia-zhong，LIRu-zhong，WANG Jia-quan，et al．Environmental health risk assessment for urban water sup-ply source［J］．Journal of Hydraulic Engineering，2004，39（8）：90－93．（in Chinese））

［5］ USEPA．Superfund Public Health Evaluation Manual［M］．EPA／540／1－86／060．Washington，DC：Office of Emergency and Remedial Response USEPA，1986．

［6］ 衣 强．集中式地表饮用水水源地安全评价方法研究［D］．北京：中国水利水电科学研究院，2007．（YI Qiang．A method for security assessment of centralized surface sourcewater area［D］．Beijing：China Institute of Water Resources and Hydropower Research，2007．（in Chinese））

［7］ 高继军，张力平，黄圣彪，等．北京市饮用水源水重金属污染物健康风险的初步评价［J］．环境科学，2004，25（2）：47－50．（GAO Ji-jun，ZHANG Li-ping，HUANG Sheng-biao，et al．Preliminary health risk assessment of heavymetals in drinking waters in Beijing［J］．Environ-mental Science，2004，25（2）：47－50．（in Chinese））

［8］ 刘建康．高级水生生物学［M］．北京：科学出版社，1999．（LIU Jian-kang．Senior Hydrobiology［M］．Bei-jing：Science Press，1999．（in Chinese））

［9］ 樊彦芳，刘 凌，陈 星，等．层次分析法在水环境安全综合评价中的应用［J］．河海大学学报，2004，32（5）：521－514．（FAN Yan-fang，LIU Ling，CHEN Xing，et al．Application of analytic hierarchy process method to comprehensive evaluation of water environmen-tal safety system［J］．Journal of Hehai University（Natu-ral Sciences），2004，32（5）：521－514．（in Chinese））

（编辑：曾小汉）

Assessment of W ater Quality Security of Reservoir-based Drinking W ater Sources in Chongqing City

ZHANG Yun1，LIChong-ming1，FENG Li1，GUO Sheng2
（1．Chongqing Academy of Environmental Science，Chongqing 401147，China；2．Faculty of Urban Construction and Environmental Engineering，Chongqing University，Chongqing 400045，China；）

On the basis of investigating the environmental information of centralized drinking water sources Chongqing City water quality classification，water quality eutrophic state，water quality healthy risk and water pollu-tion of reservoir-based drinking water sources in Chongqing City were evaluated．And the analytical hierarchy process also was used to evaluate water security comprehensively．Finally，the water security status of reservoir-based drinking water sources of Chongqing City was achieved，which can provide a reference for protection and management of drinking water source．The results show that the water quality of reservoir-based drinking water sources is good，the rate of water sources security reaching standard is 97 percent．

reservoir；drinking-water source；assessment ofwater security

X824

A

1001－5485（2010）10－0019－04

2010-08-19

国家水专项《典型村镇饮用水安全保障适用技术研究与示范》（2008ZX07425－003－01）；国家环境保护部《重庆市典型乡镇饮用水水源地基础环境调查及评估》（2009AW31）

张 韵（1984-），女，重庆涪陵人，助理工程师，硕士，主要从事水环境保护研究，（电话）13594192857（电子信箱）zhangyun222＠sina．com。