南阳中心城区突发性水污染事故的应急处置研究

曹邦卿，贾 虎

（南阳师范学院土木建筑工程学院，河南南阳473061）

南阳中心城区突发性水污染事故的应急处置研究

曹邦卿，贾 虎

（南阳师范学院土木建筑工程学院，河南南阳473061）

根据南阳中心城区突发性水污染事故具有不确定性、流域性、处理的艰巨性和影响的长期性、应急主体复杂性等特点，构建了基于WebGIS的南阳市突发性水污染事故管理系统和事故信息服务系统，并提出培养危机意识、构建应急管理系统、制定应急预案、组织常态性的训练与演习、及时发布事故信息、做好现场污染控制和后期处置等应对措施，从而提高南阳市突发性水污染事故应急管理水平和城市的防灾减灾能力。

突发性水污染事故；应急处置；信息服务系统；监测预警

1 概 述

水是生命之源，是人类赖以生存和社会不断发展的基本物质条件。近年来，随着我国经济的快速发展和人口的不断膨胀，社会对水资源的需求越来越大。一方面用水量的增加造成水资源连年紧张，另一方面随着工业化的进展，水污染问题日益严重，进一步加剧了水资源的紧缺。

水污染问题已经成为中国和世界上最主要的环境问题。联合国曾警告：21世纪将面临严重的缺水现象，并导致国家间的冲突。约翰内斯堡可持续发展世界首脑会议则将水危机列为未来10年人类面临的最严重危机之一［1，2］。在众多的水污染事故中，尤以突发性重大水污染事故的影响最大。突发性重大水污染事故是指由于违反环境保护法律法规的经济、社会活动与行为，以及由于意外因素的影响或不可抗拒的自然灾害等原因突然发生的、造成人民生命财产遭受严重损害的重大涉水事件。

近年来，突发性重大水污染事故频发，严重威胁了国民经济和人民生命财产的安全。2005年11月13日中石油吉林石化分公司双苯厂发生爆炸事故，约100 t苯、硝基苯和苯胺进入松花江，导致了严重的松花江水污染事件，对沿江居民的生产生活产生了影响。2010年7月18日，大连新港输油管线爆炸起火事故造成海面污染水域达50 km2，影响范围达100 km2，油污带最长达18 km，靠近岸边1 km2海域内浮油深达1 m。而这次事故给大连污染海域造成的生态危害可能持续10年左右。

南阳是河南省次中心城市和豫陕鄂交界处区域性中心城市，豫西南政治、经济、文化教育、科技、物流、交通中心，中心城区现有人口100万人，建成区面积100 km2。2012第七届全国农民运动会将在南阳召开，南阳城市建设日新月异，供水、道路建设及园林绿化等城市基础设施建设发展迅猛，城市服务功能明显增强。南阳白河是常年河流，源自伏牛山玉皇顶东麓，流至襄樊注入汉水，流域面积12 500 km2，南阳市区内流经河段总长25 km，自东北向西南自成半环形穿市而过，在市区形成了风光迷人的白河国家城市湿地公园和内陆城市少有的水城、绿城景观，且南阳城区供水水源全部取自白河中心城区及其上游段的地下水。如果该区域发生突发性水污染事故，必将使城市供水水源和城区水环境受到污染，严重影响南阳城区人民正常的生产、生活和社会稳定。因此，有必要研究南阳中心城区突发性水污染事故的应急处置。

2 南阳中心城区突发性水污染事故特点

造成南阳中心城区突发性水污染事故的原因有工业废水、生活污水、农药等有毒有害化学物质、污染源事故、水体富营养化等，其特点如下。

2.1 不确定性

由于引起突发性水污染事故的原因具有多样性，甚至有可能是几种事故原因的耦合，导致事故发生不确定性。而河道各个位置的流量以及河道情况不一样，会导致污染物的扩散方式和扩散速度不一致，从而导致污染扩散的不确定性［3］。水资源按功能可分为生活用水、灌溉用水、渔业用水和工业用水。当水污染事故发生在不同类型的水域中时，会导致不同类型的水污染事故，造成的污染危害也将是千差万别的，危害的对象具有不确定性。

2.2 流域性

河流水体是运动的，当河流内某处发生污染后，污染物会随着水体由上游向下游扩散，导致危害扩大。凡是与该流域相关的环境因素都可能受到影响，当发生突发性水污染事故时，流域内的水体、动植物，以及与之相关的工农业生产生活都会受到很大的影响。

2.3 处理的艰巨性和影响的长期性

突发性水污染事故的处理涉及因素众多，且具有突发性、危害强度大的特点，必须快速、及时、有效地处理，这对应急处置要求更高、难度更大。而突发性水污染事故对生态环境的破环是长期的，很难迅速恢复，这就需要长期的整治和恢复。

2.4 应急主体的复杂性

一方面引起突发性水污染事故的原因众多，另一方面水污染流域面积较广，这就导致污染事故牵扯的单位众多，致使应急主体不明确，降低事故应急处置时的效率。

3 基于WebGIS的南阳市突发性水污染管理系统构建

根据河南省“十一五”规划，南阳市的发展目标是区域性中心城市和河南省次中心城市。因此，必须打造平安南阳，把城市重大危险源事故的预测和预防提上日程，建立重大危险源数据库、对南阳市重大危险源事故进行后果预测和预防、编制事故应急预案有着重要意义。突发性水污染事故处置作为城市应急管理的重要组成部分，也应纳入南阳市重大危险源管理系统中。

3.1 WebGIS系统特点

WebGIS是传统的地理信息系统GIS（Geograph ic Information System），在Internet／Intranet上的扩展，是为了便于全社会范围内各领域、各部门之间的空间数据交换与信息共享而设计的。借助WebGIS技术，用户通过通用的浏览器就可以对空间信息、属性信息进行查询、分析，它的实现原理与传统的GIS有很大的不同，具有以下优点：①更广泛的访问范围客户；②平台独立性强；③可以大规模降低系统成本；④更简单的操作。

3.2 突发性水污染事故数据库组成

为了使突发性水污染事故管理满足安全管理、安全决策的要求，必须以多种应用共享为原则将突发性水污染事故数据和资料有机组合起来，采用计算机建立数据库，对管理区域实行数据库管理，充分发挥计算机运算速度快、精度高的特点，将分散的信息整合起来，便于调用和分析，以提高应急管理水平［4］。城市突发性水污染事故数据库一般由基础信息数据、安全信息数据和地理信息数据组成，构建的突发性水污染事故数据库总体结构如图1所示。

图1 突发性水污染事故数据库总体结构图Fig.1 Overall structure of the database for sudden water pollution accidents

3.3 突发性水污染事故管理系统结构与功能

南阳市突发性水污染事故管理系统主要由事故辨识、事故评价、事故数据库管理和事故模拟4个功能模块组成。

3.3.1 信息显示与查询功能

南阳市突发性水污染事故管理系统主界面如图2所示，该系统可实现以辖区地图为背景，按层次逐级进入，获取事故地区、所在单位、分布管理信息的功能。在地图上可显示事故发生位置、河流、污染趋势等分布信息，以及国内外事故案例。

3.3.2 事故辨识功能

单元内存在污染物质的数量分为2种情况：一种是单元内污染物质为单一品种，另一种为多品种情况。根据输入单元内存在物质数量自动生成一个或多个空白字段，通过待辨识事故数据库或手工输入污染物质及其它参数来进行自动辨识。

3.3.3 事故评价功能

根据有毒重大危险源评价方法，在WebGIS上编程使突发性水污染管理系统实现污染评价功能，通过系统计算出系统内污染的现实危险性大小。根据评价结果对可接受的项目提出进一步重点防范措施；对于评价结果不可接受的项目，要指出存在的问题，列出不可接受的充足理由；对受条件限制而遗留的问题提出改进方向和措施建议。

图2 城市突发性水污染事故管理系统主界面Fig.2 M ain interface of them anagem ent system for sudden urban water pollution

3.3.4 数据库管理功能

实现数据库管理功能，能对污染源有关的数据库进行动态管理，包括数据库的信息录入、修改、删除、查询和输出等功能。

3.3.5 重大事故模拟功能

构建的系统能够实现事故模拟，在地图上绘制事故后果危害范围图形。系统利用事故模型根据模型参数模拟分析出事故破坏和影响范围。单击不同事故后果类型，通过输入必要的计算参数，计算机能自动计算出事故的影响范围，同时能在地图上动态画出它的危害范围。

突发性水污染事故作为城市重大危险源控制的重点内容之一，在进行系统开发时，已经纳入整个系统中，可实现危机预警、处置等的科学化和现代化，为南阳市突发性水污染事故处置提供科学决策，提高应急管理水平。

4 构建突发性水污染事故信息服务系统

南阳市突发性水污染事故信息服务系统的开发应融合IT技术、通信技术、安全技术等方面，运用无线通信和无线数据传输等技术，通过移动PDA手持终端实现信息发布、查询、反馈及应急指挥互动。

4.1 信息服务系统架构

系统开发PDA手机客户端、服务器端软件与突发性水污染事故信息服务管理系统链接，使应急救援人员采用PDA手机实现应急、预警等信息的第一时间发布与获取，指导突发性水污染事故的应急救援工作。系统信息的传送采用GPRS技术，数据传输安全可靠，能够满足应急救援工作的要求。信息服务系统可改变传统的应急救援指挥模式，提高应急救援管理水平。

4.2 信息服务系统功能

4.2.1 突发水污染事故信息查询

通过PDA终端可以方便读取突发水污染事故管理系统的危险源信息、危险源分布情况等，同时建立自动更新机制，保证终端用户能够得到最新信息。能够实时获取突发水污染事故管理系统的预警与监测信息，能够获取例如人员安全距离、财产损失半径，以及事故破坏和影响范围等详细预警信息。

4.2.2 综合指挥信息服务

通过信息服务系统，应急救援人员、指挥人员等能够借助移动终端、普通PC端等实现信息传递、命令下达等。同时系统管理模块可以进行权限管理，保证信息的分级、分层传递，实现救援指挥，并为各级人员提供了交流互动平台。各相关工作人员通过构建的信息服务系统可以方便地获取和交换实时信息，提高反应的灵敏性，为抢险救灾节约宝贵的时间，增强城市抗御风险的能力。

运用无线通信技术和无线数据传输系统，将突发水污染事故预警系统监测的最新信息通过移动PDA手持终端实现信息发布、查询、反馈及应急指挥互动，使得救援与应急人员可以随时随地查询到所需的最新应急救援信息和实时数据，为救援和指挥人员提供现场指挥、异地指挥、现场救援及应急决策信息服务平台，实现应急救援信息的“实时访问、实时共享、实时互动”。本系统的成功建设将为南阳突发水污染事故预警、救援、保障的一体化、实时化、精确化和快速反应提供强有力的技术保障。该系统将成为南阳重大危险源预警与信息服务系统的重要组成部分。

5 突发性水污染事故处置

5.1 培养突发性水污染危机意识

突发性水污染事故的发生很多时候是由于缺乏防范意识或疏忽大意造成的。由于事件的突然性、严重性以及不可预料性往往导致损失巨大。因此，培养对水污染事件的危机防范意识十分重要和迫切。在实践中，可以通过突发性水污染事故相关案例的警示和宣传教育，提高民众的责任意识和风险意识。

5.2 构建突发性水污染事故的应急管理系统

应急管理系统包括应急救援组织机构，其模式见图3。突发性水污染事故发生后，应立即启动应急管理系统，应急救援人员必须充分了解突发性水污染事故的危害性，科学地做好每一个救援环节的工作，指导公众进行个人防护，并提供咨询服务。各机构要不断调整运行状态、协调关系、形成整体，一旦发生事故，便可以快速、有效地开展现场的应急处理工作［5］。

图3 应急管理系统模式图Fig.3 Flow chart of the emergency management system

水污染处理专家、应急工作人员应按照应急管理流程展开工作，尤其要把握好危险评价工作。对确实影响供水安全的污染事故应立即启动应急预案，对用水户和下游用水单位发出警告，积极采取水处理措施降低污染程度直至符合国家标准。

5.3 制定应急预案

应急预案是指为迅速、有序而有效地开展应急行动、降低损失，针对可能发生的突发事件，在风险分析与评估的基础上，预先制定有关的计划或方案。应急预案应包括组织机构及其职责、危险辨识、风险评价、通告程序、应急能力和资源、信息公开、事故恢复、培训与演练、应急预案维护等内容。由于白河突发性水污染事故的不确定性、流域性，要求一旦事故发生，必须尽快进行有效处理，最大限度地减小或消除事故造成的损失。为了能够让整个事故的应急处理做到有条不紊、井然有序，应该有一套行之有效的事故应急救援行动响应程序［6］（见图4）。

图4 事故应急救援行动响应程序Fig.4 Em ergency response procedures for rescue operations

5.4 组织常态性的训练与演习

在制订突发性水污染危机应急处理预案之后，应加强组织突发水污染事件应急处理演习。在演习或训练中，要实施应急预案中的主要或全部要求，通过训练和演习检验这些要求是否合理，使预案更具适用性和可操作性。在演习结束后，应对应急计划和实施程序的有效性、应急设备的可行性、应急人员的素质和反应速度等做出综合评价，并提出对应急预案（计划）的修改意见［7］。

5.5 及时发布突发性水污染事故信息

各级人民政府及环保部门，应当加强对突发性水污染事故的舆论引导，建立快速发布机制，不定期就事件预警信息、事件救援情况、现场调查情况、事件认定意见、应急处理结果等信息进行新闻发布。建议将手机短信预警机制引入突发公共事件的应急处理之中，在第一时间向社会发布简要信息，以维护社会稳定。

5.6 现场污染控制和后期处置

现场的污染控制旨在限制水污染范围的扩大，并防止工作人员和公众受到水体污染的危害。事故发生后，应急人员应先赶到现场采取必要的应急处理措施，如切断污染源、防止污染扩散等。因此，应急救援工作要以保证用水安全为目标，充分考虑水体污染的特点，为下游取水口（特别是生活用水取水口）提供及时的预警预报，必要时关闭取水口，直到污染得到处理。用水缺乏时应首先保证生活用水需要，其次满足生产用水需要；建议关停某些用水量大的工厂或服务性行业；在自来水厂关闭时，城市应急部门应组织人员向群众分发合格的饮用水，做好联络协调灌装水服务供应商的工作［8］。公众也应时刻牢固树立节水观念。

根据现场专业人员意见及监测结果，组织事故应急处理后援力量开展现场处置工作。根据现场调查情况及相应技术支撑部门的科学依据，对事故中涉及的损害赔偿问题，按照行政调解程序进行。根据事故认定结论，下达行政处理意见并进行通报。同时启动恢复计划，提供灾后救济救助，重建被毁设施，清除污染后疑症，尽快恢复正常的社会生产秩序。

6 结 语

近年来国内外频发的突发性重大水污染事故对国民经济和人民生命财产安全严重影响，若穿市区而过的白河发生突发性水污染事故，必将严重威胁南阳城区人民正常的生产生活。构建基于WebGIS的南阳市突发性水污染事故管理系统和事故信息服务系统，培养事故危机意识、构建应急管理系统、制定应急预案、组织常态性的训练与演习、及时发布事故信息、做好现场污染控制和后期处置等，实现危机预警、管理和处置的科学化、现代化，可有效提高南阳市突发性水污染事故应急管理水平，从而使事故的危害及损失降到最低程度，并极大地提高城市的防灾减灾能力。

［1］ 张红振，刘汉湖.我国城市供水的水质现状、问题及对策［J］.净水技术，2005，24（4）：56－58.（ZHANG Hong zhen，LIU Han hu.Quality Status and Countermeasures of Urban Water Supply in China［J］.Water Purification Technology，2005，24（4）：56－58.（in Chinese））

［2］ 白振光，王成伟，李冠伦.我国水污染状况及控制对策［J］.舰船防化，2006，（增刊）：15－17.（BAI Zhen guang，WANGCheng wei，LIGuan lun.TheWater Pollu tion Status and Control Countermeasure in Our Country［J］.Chemical Defense of Ships，2006，（Sup.）：15－17.（in Chinese））

［3］ 何进朝，李 嘉.突发性水污染事故预警应急系统构思［J］.水利水电技术，2005，36（10）：90－96.（HE Jin chao，LI Jia.Concept of Early warning and Emergency Response System for Sudden Water Pollution Accident［J］.Water Resources and Hydropower Engineering，2005，36（10）：90－96.（in Chinese））

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［7］ 徐彭浩，吴敏华，徐建宏.突发性环境污染事故应急系统及其响应程序［J］.中国环境监测，1998，14（5）：31－34.（XU Peng hao，WU Min hua，XU Jian hong.Sudden Environmental Pollution Accident Emergency System and Process［J］.EnvironmentalMonitoring in China，1998，14（5）：31－34.（in Chinese））

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（编辑：罗玉兰）

Emergency Treatment for Sudden Water Pollution in Central Urban Area of Nanyang City

CAO Bang qing，JIA Hu
（School of Civil Engineering and Architecture，Nanyang Normal University，Nanyang 473061，China）

Sudden water pollution in the central urban area of Nanyang City generally happens in a basin wide area with great uncertainty and long term impact.It is hard to tacklewith and requires complex entities for the emergen cy response.To improve the ability of emergency responsemanagement for sudden water pollution and the ability of disaster prevention and mitigation in urban area，aWebGIS based management system and information service sys tem for water pollution in the city is established.Measures including promoting crisis awareness，establishing emer gencymanagement system，formulating emergency planning，organizing regular training and maneuver，publishing information timely，aswell as pollution control and treatment in later period are also proposed.

sudden water pollution；emergency treatment；information service system；monitoring and early warning

X52

A

1001－5485（2011）08－0072－05

2010 09 28

河南省科技厅科技攻关计划项目（102102310280）；河南省教育厅自然科学研究计划项目（2009B610007）

曹邦卿（1967 ），男，河南柘城人，副教授，主要从事水处理、水资源管理和水环境保护方面的教学与研究，（电话）13503876412，0377 63525178（电子信箱）nysycbq0377＠163.com。