城市水源地突发性水污染风险评价方法研究

彭 竞

(广州市环境监测中心站，广东 广州 510030)

1 概述

环境风险评价(ERA)是指对人类的各种开发行为所引起的或面临的危害人体健康、社会经济发展、生态系统等风险可能带来的损失进行评估，并据此进行管理和决策的过程。ERA包括环境风险识别、环境风险预计、环境风险评价与对策三个步骤。环境风险识别是根据因果分析原则，将环境系统中能给人类社会、生态系统带来风险的因素识别出来。环境风险预计是对环境风险的大小以及事件的后果进行预测和度量。环境风险评价与对策就是根据风险分析、预计的结果，结合风险事件承受者的承受能力，确定风险是否可以接受，并提出减小风险的措施、建议与对策。

2 城镇水源地饮用水保护区风险评价体系构建

据统计[1]，水源地突发性水污染事件中，各类事故引起的水污染事件占80%。目前我国出台的环境风险评价相关标准，主要针对建设项目的环境风险评价，而对水源地突发性水污染环境风险评价方面有所欠缺，所以本文围绕城镇水源地饮用水保护区曾经发生的突发性水污染事故进行辨析，并确定常见风险源及对水源地风险评价的流域进行风险预测，其流程如图1所示。

图1 事前风险预测体系

2.1 风险识别

风险识别的目标是识别主要的风险源和风险事件类型，并调查三个方面：⑴调查水源地及其周边环境，收集水源地水质、水文和气象条件及水源地保护区的划分范围、取水口、监测点等信息;⑵调查水源地潜在危险源，在水源地保护区范围内，通过实地调查对潜在的风险源进行分析或排除;⑶收集历史资料，查找水源地保护区内发生过的突发性水污染事件。

2.2 源项分析

找出风险源后，要进行源项分析，目前有定性和定量两种方法。定性方法主要是专家打分评价法和类比法。本文采用定量法进行评级。

2.3 定量法事故危害分级标准方法

对于突发性水污染事故的定量分级，本文采用参数指数法，其评价步骤如下：

①指数参数的确定

由于突发性水污染事故具有瞬时性、大量性、污染物特定的特点，还必须考虑对供水时间影响的考虑，因此本文选择了“水体中存在常规污染物”、“由事故排出的特定污染物”、“对水源地供水时间可能造成的影响”和“显著的感官反应”这四项指标。

②计算公式的确定

参数指数法的公式如下：

式中：Si1——事故排出的特定污染物评价因子分数;Si2——水体中存在的常规污染物评价因子分数;Si3——对水源地供水时间可能造成的影响评价因子分数;K1——由事故排出的特定污染物因子权重;K2——水体中存在的常规污染物评价因子权重;K3——水源地供水时间可能造成的影响评价因子权重;V——显著的感官反应因子换算系数。

其中Si2、Si3取值如下：

式中：Pt——事故排出的特定污染物各参数评价分数;Ct——事故排出的特定污染物各参数权重;Pt'——水体中存在的常规污染物各参数评价分数;Ct'——水体中存在的常规污染物各参数权重。

Si3参数与三个因素有关，分别是危险源与水源地的距离及污染物本身的性质、水体的水量，是否与感潮水域有关，以定性法确定污染物对水体供水时间的影响。

③指标中所需要的水质参数

城市水源地中，根据突发性污染常见的风险源排出的污染物选出“事故排出的特定污染物”，由水体中普遍存在的常规污染物选出“水体中存在的一般污染物”参数。本文选取十种一般污染物作为常规水质参数，分别为溶解氧(DO)、生化需氧量(BOD5)、高锰酸盐指数(CODMn)、硫酸盐、硝酸盐(以N计)、总磷(以 P计)、Cr6+、总氰化物、v-phen、石油类。依据《地表水环境质量标准》(GB3838.2002)和《生活饮用水水质卫生规范》(卫法监[2001]161号)中标准限值，拟定各参数的评分标准。参数的评价分数是0～100，分数越高，代表污染后果越严重，0表示几乎不存在污染。限于篇幅，略去了特定污染物水质参数评分标准、一般污染物水质参数评分标准、对水源地供水时间可能造成的影响参数标准和显著感官参数标准4个表格。

④各因子权重计算

根据“事故产生的特定污染物”(M1)、“水体中的一般污染物”(M2)和“对水源地供水时间可能造成的影响”(M3)三个指标，在突发性水污染事故时对事故危害的贡献程度，按照层次分析法相对比较性和一致性的原则，通过矩阵判断各参数因子的权重：

A.构建判断矩阵

对评价因子进行两两比较，判断其相对重要程度，采用萨蒂的1-9比例标度法构建的判断矩阵如表1所示。

表1 事故危害程度判断

B.权重的确定

构建出判断矩阵后，通过计算判断矩阵的特征值及对应的特征向量来求各评价因子对于污染事故危害程度的贡献率——各评价因子的权重。本文采用和积法计算矩阵的特征值及对应的特征向量，求出了突发性污染事故各评价因子的权重，如表2所示。

表2 各指标评价因子权重

⑤指数范围的划分

由判断矩阵得到的指数权重及计算公式，我们将水污染事故分为Ⅰ～Ⅳ五个级别，如表3所示：

表3 突发性水污染事故指数范围及相应的事故级别

3 结语

按照“事前安全评估和事中快速应对”的原则，开展城市水源地突发性水污染风险评价研究，能够确保在突发污染事件发生后在尽可能短的时间内客观、科学、准确地评估水环境污染事件的危害性，为环保部门快速处置此类事件提供有效依据。

[1]罗岳平，邱振华，李宁等，美国饮用水安全阀及其评价[J].净水技术，2001，4(1)：5-7.

[2]杜锁军.国内外环境风险评价研究进展[J].环境科学与管理.2006，31(5)：192-194.