南陽中心城區突發性水污染事故的應急處置研究

曹邦卿，賈 虎

（南陽師范學院土木建筑工程學院，河南南陽473061）

南陽中心城區突發性水污染事故的應急處置研究

曹邦卿，賈 虎

（南陽師范學院土木建筑工程學院，河南南陽473061）

根據南陽中心城區突發性水污染事故具有不確定性、流域性、處理的艱巨性和影響的長期性、應急主體復雜性等特點，構建了基于WebGIS的南陽市突發性水污染事故管理系統和事故信息服務系統，并提出培養危機意識、構建應急管理系統、制定應急預案、組織常態性的訓練與演習、及時發布事故信息、做好現場污染控制和后期處置等應對措施，從而提高南陽市突發性水污染事故應急管理水平和城市的防災減災能力。

突發性水污染事故；應急處置；信息服務系統；監測預警

1 概 述

水是生命之源，是人類賴以生存和社會不斷發展的基本物質條件。近年來，隨著我國經濟的快速發展和人口的不斷膨脹，社會對水資源的需求越來越大。一方面用水量的增加造成水資源連年緊張，另一方面隨著工業化的進展，水污染問題日益嚴重，進一步加劇了水資源的緊缺。

水污染問題已經成為中國和世界上最主要的環境問題。聯合國曾警告：21世紀將面臨嚴重的缺水現象，并導致國家間的沖突。約翰內斯堡可持續發展世界首腦會議則將水危機列為未來10年人類面臨的最嚴重危機之一［1，2］。在眾多的水污染事故中，尤以突發性重大水污染事故的影響最大。突發性重大水污染事故是指由于違反環境保護法律法規的經濟、社會活動與行為，以及由于意外因素的影響或不可抗拒的自然災害等原因突然發生的、造成人民生命財產遭受嚴重損害的重大涉水事件。

近年來，突發性重大水污染事故頻發，嚴重威脅了國民經濟和人民生命財產的安全。2005年11月13日中石油吉林石化分公司雙苯廠發生爆炸事故，約100 t苯、硝基苯和苯胺進入松花江，導致了嚴重的松花江水污染事件，對沿江居民的生產生活產生了影響。2010年7月18日，大連新港輸油管線爆炸起火事故造成海面污染水域達50 km2，影響范圍達100 km2，油污帶最長達18 km，靠近岸邊1 km2海域內浮油深達1 m。而這次事故給大連污染海域造成的生態危害可能持續10年左右。

南陽是河南省次中心城市和豫陜鄂交界處區域性中心城市，豫西南政治、經濟、文化教育、科技、物流、交通中心，中心城區現有人口100萬人，建成區面積100 km2。2012第七屆全國農民運動會將在南陽召開，南陽城市建設日新月異，供水、道路建設及園林綠化等城市基礎設施建設發展迅猛，城市服務功能明顯增強。南陽白河是常年河流，源自伏牛山玉皇頂東麓，流至襄樊注入漢水，流域面積12 500 km2，南陽市區內流經河段總長25 km，自東北向西南自成半環形穿市而過，在市區形成了風光迷人的白河國家城市濕地公園和內陸城市少有的水城、綠城景觀，且南陽城區供水水源全部取自白河中心城區及其上游段的地下水。如果該區域發生突發性水污染事故，必將使城市供水水源和城區水環境受到污染，嚴重影響南陽城區人民正常的生產、生活和社會穩定。因此，有必要研究南陽中心城區突發性水污染事故的應急處置。

2 南陽中心城區突發性水污染事故特點

造成南陽中心城區突發性水污染事故的原因有工業廢水、生活污水、農藥等有毒有害化學物質、污染源事故、水體富營養化等，其特點如下。

2.1 不確定性

由于引起突發性水污染事故的原因具有多樣性，甚至有可能是幾種事故原因的耦合，導致事故發生不確定性。而河道各個位置的流量以及河道情況不一樣，會導致污染物的擴散方式和擴散速度不一致，從而導致污染擴散的不確定性［3］。水資源按功能可分為生活用水、灌溉用水、漁業用水和工業用水。當水污染事故發生在不同類型的水域中時，會導致不同類型的水污染事故，造成的污染危害也將是千差萬別的，危害的對象具有不確定性。

2.2 流域性

河流水體是運動的，當河流內某處發生污染后，污染物會隨著水體由上游向下游擴散，導致危害擴大。凡是與該流域相關的環境因素都可能受到影響，當發生突發性水污染事故時，流域內的水體、動植物，以及與之相關的工農業生產生活都會受到很大的影響。

2.3 處理的艱巨性和影響的長期性

突發性水污染事故的處理涉及因素眾多，且具有突發性、危害強度大的特點，必須快速、及時、有效地處理，這對應急處置要求更高、難度更大。而突發性水污染事故對生態環境的破環是長期的，很難迅速恢復，這就需要長期的整治和恢復。

2.4 應急主體的復雜性

一方面引起突發性水污染事故的原因眾多，另一方面水污染流域面積較廣，這就導致污染事故牽扯的單位眾多，致使應急主體不明確，降低事故應急處置時的效率。

3 基于WebGIS的南陽市突發性水污染管理系統構建

根據河南省“十一五”規劃，南陽市的發展目標是區域性中心城市和河南省次中心城市。因此，必須打造平安南陽，把城市重大危險源事故的預測和預防提上日程，建立重大危險源數據庫、對南陽市重大危險源事故進行后果預測和預防、編制事故應急預案有著重要意義。突發性水污染事故處置作為城市應急管理的重要組成部分，也應納入南陽市重大危險源管理系統中。

3.1 WebGIS系統特點

WebGIS是傳統的地理信息系統GIS（Geograph ic Information System），在Internet／Intranet上的擴展，是為了便于全社會范圍內各領域、各部門之間的空間數據交換與信息共享而設計的。借助WebGIS技術，用戶通過通用的瀏覽器就可以對空間信息、屬性信息進行查詢、分析，它的實現原理與傳統的GIS有很大的不同，具有以下優點：①更廣泛的訪問范圍客戶；②平臺獨立性強；③可以大規模降低系統成本；④更簡單的操作。

3.2 突發性水污染事故數據庫組成

為了使突發性水污染事故管理滿足安全管理、安全決策的要求，必須以多種應用共享為原則將突發性水污染事故數據和資料有機組合起來，采用計算機建立數據庫，對管理區域實行數據庫管理，充分發揮計算機運算速度快、精度高的特點，將分散的信息整合起來，便于調用和分析，以提高應急管理水平［4］。城市突發性水污染事故數據庫一般由基礎信息數據、安全信息數據和地理信息數據組成，構建的突發性水污染事故數據庫總體結構如圖1所示。

圖1 突發性水污染事故數據庫總體結構圖Fig.1 Overall structure of the database for sudden water pollution accidents

3.3 突發性水污染事故管理系統結構與功能

南陽市突發性水污染事故管理系統主要由事故辨識、事故評價、事故數據庫管理和事故模擬4個功能模塊組成。

3.3.1 信息顯示與查詢功能

南陽市突發性水污染事故管理系統主界面如圖2所示，該系統可實現以轄區地圖為背景，按層次逐級進入，獲取事故地區、所在單位、分布管理信息的功能。在地圖上可顯示事故發生位置、河流、污染趨勢等分布信息，以及國內外事故案例。

3.3.2 事故辨識功能

單元內存在污染物質的數量分為2種情況：一種是單元內污染物質為單一品種，另一種為多品種情況。根據輸入單元內存在物質數量自動生成一個或多個空白字段，通過待辨識事故數據庫或手工輸入污染物質及其它參數來進行自動辨識。

3.3.3 事故評價功能

根據有毒重大危險源評價方法，在WebGIS上編程使突發性水污染管理系統實現污染評價功能，通過系統計算出系統內污染的現實危險性大小。根據評價結果對可接受的項目提出進一步重點防范措施；對于評價結果不可接受的項目，要指出存在的問題，列出不可接受的充足理由；對受條件限制而遺留的問題提出改進方向和措施建議。

圖2 城市突發性水污染事故管理系統主界面Fig.2 M ain interface of them anagem ent system for sudden urban water pollution

3.3.4 數據庫管理功能

實現數據庫管理功能，能對污染源有關的數據庫進行動態管理，包括數據庫的信息錄入、修改、刪除、查詢和輸出等功能。

3.3.5 重大事故模擬功能

構建的系統能夠實現事故模擬，在地圖上繪制事故后果危害范圍圖形。系統利用事故模型根據模型參數模擬分析出事故破壞和影響范圍。單擊不同事故后果類型，通過輸入必要的計算參數，計算機能自動計算出事故的影響范圍，同時能在地圖上動態畫出它的危害范圍。

突發性水污染事故作為城市重大危險源控制的重點內容之一，在進行系統開發時，已經納入整個系統中，可實現危機預警、處置等的科學化和現代化，為南陽市突發性水污染事故處置提供科學決策，提高應急管理水平。

4 構建突發性水污染事故信息服務系統

南陽市突發性水污染事故信息服務系統的開發應融合IT技術、通信技術、安全技術等方面，運用無線通信和無線數據傳輸等技術，通過移動PDA手持終端實現信息發布、查詢、反饋及應急指揮互動。

4.1 信息服務系統架構

系統開發PDA手機客戶端、服務器端軟件與突發性水污染事故信息服務管理系統鏈接，使應急救援人員采用PDA手機實現應急、預警等信息的第一時間發布與獲取，指導突發性水污染事故的應急救援工作。系統信息的傳送采用GPRS技術，數據傳輸安全可靠，能夠滿足應急救援工作的要求。信息服務系統可改變傳統的應急救援指揮模式，提高應急救援管理水平。

4.2 信息服務系統功能

4.2.1 突發水污染事故信息查詢

通過PDA終端可以方便讀取突發水污染事故管理系統的危險源信息、危險源分布情況等，同時建立自動更新機制，保證終端用戶能夠得到最新信息。能夠實時獲取突發水污染事故管理系統的預警與監測信息，能夠獲取例如人員安全距離、財產損失半徑，以及事故破壞和影響范圍等詳細預警信息。

4.2.2 綜合指揮信息服務

通過信息服務系統，應急救援人員、指揮人員等能夠借助移動終端、普通PC端等實現信息傳遞、命令下達等。同時系統管理模塊可以進行權限管理，保證信息的分級、分層傳遞，實現救援指揮，并為各級人員提供了交流互動平臺。各相關工作人員通過構建的信息服務系統可以方便地獲取和交換實時信息，提高反應的靈敏性，為搶險救災節約寶貴的時間，增強城市抗御風險的能力。

運用無線通信技術和無線數據傳輸系統，將突發水污染事故預警系統監測的最新信息通過移動PDA手持終端實現信息發布、查詢、反饋及應急指揮互動，使得救援與應急人員可以隨時隨地查詢到所需的最新應急救援信息和實時數據，為救援和指揮人員提供現場指揮、異地指揮、現場救援及應急決策信息服務平臺，實現應急救援信息的“實時訪問、實時共享、實時互動”。本系統的成功建設將為南陽突發水污染事故預警、救援、保障的一體化、實時化、精確化和快速反應提供強有力的技術保障。該系統將成為南陽重大危險源預警與信息服務系統的重要組成部分。

5 突發性水污染事故處置

5.1 培養突發性水污染危機意識

突發性水污染事故的發生很多時候是由于缺乏防范意識或疏忽大意造成的。由于事件的突然性、嚴重性以及不可預料性往往導致損失巨大。因此，培養對水污染事件的危機防范意識十分重要和迫切。在實踐中，可以通過突發性水污染事故相關案例的警示和宣傳教育，提高民眾的責任意識和風險意識。

5.2 構建突發性水污染事故的應急管理系統

應急管理系統包括應急救援組織機構，其模式見圖3。突發性水污染事故發生后，應立即啟動應急管理系統，應急救援人員必須充分了解突發性水污染事故的危害性，科學地做好每一個救援環節的工作，指導公眾進行個人防護，并提供咨詢服務。各機構要不斷調整運行狀態、協調關系、形成整體，一旦發生事故，便可以快速、有效地開展現場的應急處理工作［5］。

圖3 應急管理系統模式圖Fig.3 Flow chart of the emergency management system

水污染處理專家、應急工作人員應按照應急管理流程展開工作，尤其要把握好危險評價工作。對確實影響供水安全的污染事故應立即啟動應急預案，對用水戶和下游用水單位發出警告，積極采取水處理措施降低污染程度直至符合國家標準。

5.3 制定應急預案

應急預案是指為迅速、有序而有效地開展應急行動、降低損失，針對可能發生的突發事件，在風險分析與評估的基礎上，預先制定有關的計劃或方案。應急預案應包括組織機構及其職責、危險辨識、風險評價、通告程序、應急能力和資源、信息公開、事故恢復、培訓與演練、應急預案維護等內容。由于白河突發性水污染事故的不確定性、流域性，要求一旦事故發生，必須盡快進行有效處理，最大限度地減小或消除事故造成的損失。為了能夠讓整個事故的應急處理做到有條不紊、井然有序，應該有一套行之有效的事故應急救援行動響應程序［6］（見圖4）。

圖4 事故應急救援行動響應程序Fig.4 Em ergency response procedures for rescue operations

5.4 組織常態性的訓練與演習

在制訂突發性水污染危機應急處理預案之后，應加強組織突發水污染事件應急處理演習。在演習或訓練中，要實施應急預案中的主要或全部要求，通過訓練和演習檢驗這些要求是否合理，使預案更具適用性和可操作性。在演習結束后，應對應急計劃和實施程序的有效性、應急設備的可行性、應急人員的素質和反應速度等做出綜合評價，并提出對應急預案（計劃）的修改意見［7］。

5.5 及時發布突發性水污染事故信息

各級人民政府及環保部門，應當加強對突發性水污染事故的輿論引導，建立快速發布機制，不定期就事件預警信息、事件救援情況、現場調查情況、事件認定意見、應急處理結果等信息進行新聞發布。建議將手機短信預警機制引入突發公共事件的應急處理之中，在第一時間向社會發布簡要信息，以維護社會穩定。

5.6 現場污染控制和后期處置

現場的污染控制旨在限制水污染范圍的擴大，并防止工作人員和公眾受到水體污染的危害。事故發生后，應急人員應先趕到現場采取必要的應急處理措施，如切斷污染源、防止污染擴散等。因此，應急救援工作要以保證用水安全為目標，充分考慮水體污染的特點，為下游取水口（特別是生活用水取水口）提供及時的預警預報，必要時關閉取水口，直到污染得到處理。用水缺乏時應首先保證生活用水需要，其次滿足生產用水需要；建議關停某些用水量大的工廠或服務性行業；在自來水廠關閉時，城市應急部門應組織人員向群眾分發合格的飲用水，做好聯絡協調灌裝水服務供應商的工作［8］。公眾也應時刻牢固樹立節水觀念。

根據現場專業人員意見及監測結果，組織事故應急處理后援力量開展現場處置工作。根據現場調查情況及相應技術支撐部門的科學依據，對事故中涉及的損害賠償問題，按照行政調解程序進行。根據事故認定結論，下達行政處理意見并進行通報。同時啟動恢復計劃，提供災后救濟救助，重建被毀設施，清除污染后疑癥，盡快恢復正常的社會生產秩序。

6 結 語

近年來國內外頻發的突發性重大水污染事故對國民經濟和人民生命財產安全嚴重影響，若穿市區而過的白河發生突發性水污染事故，必將嚴重威脅南陽城區人民正常的生產生活。構建基于WebGIS的南陽市突發性水污染事故管理系統和事故信息服務系統，培養事故危機意識、構建應急管理系統、制定應急預案、組織常態性的訓練與演習、及時發布事故信息、做好現場污染控制和后期處置等，實現危機預警、管理和處置的科學化、現代化，可有效提高南陽市突發性水污染事故應急管理水平，從而使事故的危害及損失降到最低程度，并極大地提高城市的防災減災能力。

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（編輯：羅玉蘭）

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

河南省科技廳科技攻關計劃項目（102102310280）；河南省教育廳自然科學研究計劃項目（2009B610007）

曹邦卿（1967 ），男，河南柘城人，副教授，主要從事水處理、水資源管理和水環境保護方面的教學與研究，（電話）13503876412，0377 63525178（電子信箱）nysycbq0377＠163.com。