灤河流域潘大水庫(kù)上游突發(fā)水污染風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)研究

王潛，徐寧，高金強(qiáng)，王佰梅

（1.海河水利委員會(huì)水資源保護(hù)科學(xué)研究所，天津300170；2.海河流域水資源保護(hù)局，天津300170）

灤河流域潘大水庫(kù)上游突發(fā)水污染風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)研究

王潛1，徐寧1，高金強(qiáng)1，王佰梅2

（1.海河水利委員會(huì)水資源保護(hù)科學(xué)研究所，天津300170；2.海河流域水資源保護(hù)局，天津300170）

對(duì)灤河流域潘大水庫(kù)上游地區(qū)進(jìn)行了水功能區(qū)風(fēng)險(xiǎn)單元?jiǎng)澐郑⒘岁懹蝻L(fēng)險(xiǎn)源與其影響水域的對(duì)應(yīng)關(guān)系；采用PSR模型構(gòu)建了風(fēng)險(xiǎn)源等級(jí)劃分指標(biāo)體系，將突發(fā)水污染風(fēng)險(xiǎn)源的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃定為高風(fēng)險(xiǎn)、較高風(fēng)險(xiǎn)、一般風(fēng)險(xiǎn)、較低風(fēng)險(xiǎn)和安全5個(gè)等級(jí)；在調(diào)查風(fēng)險(xiǎn)單元內(nèi)突發(fā)水污染事件風(fēng)險(xiǎn)源基本情況的基礎(chǔ)上，計(jì)算得出各風(fēng)險(xiǎn)源的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。結(jié)果表明，灤河流域潘大水庫(kù)上游地區(qū)共有突發(fā)水污染風(fēng)險(xiǎn)源42個(gè)，分別處于較高風(fēng)險(xiǎn)、一般風(fēng)險(xiǎn)及較低風(fēng)險(xiǎn)水平。

灤河流域；突發(fā)水污染；風(fēng)險(xiǎn)源；等級(jí)

1 引言

灤河流域包括灤河水系和冀東沿海諸河，北起蒙古高原，南臨渤海，西界潮白、薊運(yùn)河水系，東與遼河流域相鄰，是海河流域主要水系之一，總面積5.55萬(wàn)km2，流經(jīng)河北、內(nèi)蒙古和遼寧3?。ㄗ灾螀^(qū)）。灤河水系是京津冀一體化發(fā)展的重要水體支撐系統(tǒng)，其中潘家口、大黑汀水庫(kù)（以下簡(jiǎn)稱潘大水庫(kù)）承擔(dān)著天津市及唐山市近1 000萬(wàn)人的供水任務(wù)，其水庫(kù)上游存在著人口居住區(qū)及工業(yè)區(qū)，一旦發(fā)生突發(fā)水污染事件，污染物進(jìn)入水庫(kù)將引發(fā)重要城市的供水危機(jī)。對(duì)灤河流域潘大水庫(kù)上游地區(qū)突發(fā)水污染風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行分級(jí)研究，有利于對(duì)其進(jìn)行分級(jí)管理，有效預(yù)防突發(fā)水污染事件，保障潘大水庫(kù)供水安全。風(fēng)險(xiǎn)源是指具有潛在危害因素的環(huán)境體系[1]，有可能導(dǎo)致環(huán)境污染事件發(fā)生，引起人員傷亡、環(huán)境破壞和經(jīng)濟(jì)損失，主要是生產(chǎn)、貯存、使用、處置危險(xiǎn)物質(zhì)的企業(yè)、裝置、設(shè)施和場(chǎng)所。

突發(fā)水污染事件風(fēng)險(xiǎn)源位于陸域，由于突發(fā)事件導(dǎo)致污染物泄露流入水域?qū)λw造成污染。為研究突發(fā)水污染事件風(fēng)險(xiǎn)源的風(fēng)險(xiǎn)強(qiáng)度及其對(duì)水域的影響，需要建立起其所在陸域與水域的聯(lián)系。因此，本研究以水功能區(qū)為基礎(chǔ)，將水功能區(qū)與其匯水區(qū)域劃定為一個(gè)單元，建立起水域與陸域的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定單個(gè)突發(fā)水污染事件風(fēng)險(xiǎn)源影響的水域范圍。灤河流域潘大水庫(kù)及上游共有水功能區(qū)34個(gè)，其中有2個(gè)省界緩沖區(qū)地跨河北、內(nèi)蒙古2省區(qū)，為便于按行政區(qū)進(jìn)行突發(fā)水污染應(yīng)急管理，將其按行政區(qū)分別拆分為2個(gè)單元，共劃分出突發(fā)水污染事件風(fēng)險(xiǎn)單元36個(gè)，如圖1所示。

圖1 研究區(qū)水功能區(qū)風(fēng)險(xiǎn)單元

2 突發(fā)水污染風(fēng)險(xiǎn)源分級(jí)指標(biāo)體系

2.1 分級(jí)指標(biāo)體系

目前研究中，多采用PSR（壓力-狀態(tài)-相應(yīng)）模型，結(jié)合層次分析法、模糊綜合評(píng)價(jià)法等構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)源等級(jí)劃分指標(biāo)體系[2.3.4]。綜合相關(guān)文獻(xiàn)，結(jié)合灤河流域?qū)嶋H情況，采用PSR模型構(gòu)建突發(fā)水污染事件風(fēng)險(xiǎn)源分級(jí)指標(biāo)體系，并通過層次分析法計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重。P指人類直接或間接活動(dòng)對(duì)環(huán)境的改變，是影響資源環(huán)境的負(fù)效應(yīng)；S指資源環(huán)境及社會(huì)經(jīng)濟(jì)當(dāng)前所處的狀態(tài)或趨勢(shì)；R指人類在促進(jìn)資源環(huán)境保護(hù)進(jìn)程中所采取的有效政策，由壓力、狀態(tài)和響應(yīng)的各指標(biāo)加權(quán)求和得到突發(fā)水污染事件風(fēng)險(xiǎn)源風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)指數(shù)。

綜合考慮突發(fā)水污染事件風(fēng)險(xiǎn)源的壓力、狀態(tài)及響應(yīng)方面因素，構(gòu)建突發(fā)水污染事件風(fēng)險(xiǎn)源分級(jí)指標(biāo)體系，并根據(jù)實(shí)際情況，采用0～1的分值標(biāo)度進(jìn)行打分，分值越高則風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)越高，確定指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及依據(jù)，見表1。

表1 突發(fā)水污染事件風(fēng)險(xiǎn)源分級(jí)指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)

2.2 分級(jí)指標(biāo)權(quán)重

使用1—9標(biāo)度法，對(duì)準(zhǔn)則層及指標(biāo)層各指標(biāo)相對(duì)于上一級(jí)的重要性進(jìn)行打分，得出判斷矩陣。1—9標(biāo)度法判斷標(biāo)準(zhǔn)，見表2。

表2 1—9標(biāo)度法判斷標(biāo)準(zhǔn)

通過專家咨詢及打分，構(gòu)建判斷矩陣，計(jì)算得出各指標(biāo)最終權(quán)重，如圖2所示。

圖2 突發(fā)水污染事件風(fēng)險(xiǎn)源風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分指標(biāo)權(quán)重

2.3 風(fēng)險(xiǎn)源分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

通過指標(biāo)體系計(jì)算出的風(fēng)險(xiǎn)源分級(jí)指數(shù)在0～1，按不同的得分將其分為高風(fēng)險(xiǎn)、較高風(fēng)險(xiǎn)、一般風(fēng)險(xiǎn)、較低風(fēng)險(xiǎn)和安全5個(gè)等級(jí)。突發(fā)水污染事件風(fēng)險(xiǎn)源分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，見表3。

表3 突發(fā)水污染事件風(fēng)險(xiǎn)源分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

3 研究區(qū)突發(fā)水污染風(fēng)險(xiǎn)源情況

本項(xiàng)目采取現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及資料收集的方式，對(duì)灤河流域潘大水庫(kù)上游的突發(fā)水污染事件風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查風(fēng)險(xiǎn)源以污水直接排入水體的排污單位為主體。

據(jù)調(diào)查，研究區(qū)共有突發(fā)水污染風(fēng)險(xiǎn)源42個(gè)，其中潘大水庫(kù)上游地區(qū)風(fēng)險(xiǎn)源36個(gè)、庫(kù)區(qū)及周邊風(fēng)險(xiǎn)源6個(gè)，主要包括污水處理廠及鐵礦、煤礦、鋼鐵加工等企業(yè)。各行業(yè)突發(fā)水污染事件風(fēng)險(xiǎn)源個(gè)數(shù)情況，如圖3所示。

圖3 各行業(yè)突發(fā)水污染事件風(fēng)險(xiǎn)源個(gè)數(shù)情況

各類風(fēng)險(xiǎn)源中以污水處理廠為主，各縣區(qū)均設(shè)有污水處理廠，可見污水集中化處理程度較高。各類工業(yè)污染源中，以鐵礦、煤礦開采及鋼鐵加工類風(fēng)險(xiǎn)源為主，其產(chǎn)生多種重金屬等水污染物，且由企業(yè)直接排放，一旦發(fā)生突發(fā)事件導(dǎo)致污染物超標(biāo)排放，將會(huì)對(duì)水體產(chǎn)生較嚴(yán)重的危害。

3.1 壓力指標(biāo)狀況

分別從污染物毒性、污水排放量及污水處理設(shè)施情況對(duì)各風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行調(diào)查分析。

3.1.1 污染物毒性情況

根據(jù)各污染源行業(yè)特征及生產(chǎn)工藝，污水處理廠及生活源主要產(chǎn)生SS、COD、BOD、NH3-N、總P等污染物，毒性較??；而煤礦、鐵礦、銅礦及鋼鐵加工等風(fēng)險(xiǎn)源還產(chǎn)生重金屬、COD、BOD、CN－、酚等有毒有害物質(zhì)，其污染物毒性較大。研究區(qū)各類突發(fā)水污染事件風(fēng)險(xiǎn)源特征水污染物情況，見表4。

表4 研究區(qū)各類突發(fā)水污染事件風(fēng)險(xiǎn)源特征水污染物情況

3.1.2 污水排放量

以污水年排放量300萬(wàn)t及10萬(wàn)t為標(biāo)準(zhǔn)劃定風(fēng)險(xiǎn)源規(guī)模，年排放量小于10萬(wàn)t的風(fēng)險(xiǎn)源共有8個(gè)，主要為生活污染源及部分小型選礦廠；排放量在10萬(wàn)t以上的為規(guī)模以上風(fēng)險(xiǎn)源，共有34個(gè)；年排放量大于或等于300萬(wàn)t的風(fēng)險(xiǎn)源為大型風(fēng)險(xiǎn)源，共有10個(gè)，主要為污水處理廠。各類規(guī)模風(fēng)險(xiǎn)源所占比例情況，如圖4所示。

圖4 各類規(guī)模風(fēng)險(xiǎn)源所占比例

3.1.3 污水處理設(shè)施

據(jù)調(diào)查，研究區(qū)內(nèi)污水處理廠均有完善的污水處理設(shè)施且污水排放基本達(dá)標(biāo)，而生活源及工業(yè)企業(yè)多數(shù)沒有健全的污水處理設(shè)施，所產(chǎn)生的污水直接排入水體。

3.2 狀態(tài)指標(biāo)狀況

分別對(duì)各風(fēng)險(xiǎn)源排入風(fēng)險(xiǎn)單元的敏感點(diǎn)情況、水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)及水質(zhì)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查分析。

3.2.1 敏感點(diǎn)狀況

敏感區(qū)是指依法設(shè)立的各級(jí)各類自然、文化保護(hù)地，以及對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的某類污染因子或者生態(tài)影響因子特別敏感的區(qū)域。參照環(huán)保部《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)分類管理名錄》中的相關(guān)要求，界定敏感點(diǎn)情況。

3.2.2 水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)

研究區(qū)內(nèi)的42個(gè)風(fēng)險(xiǎn)源污水排放涉及到多倫河、灤河、柳河、瀑河、牤牛河、伊遜河、武烈河等7條河流的12個(gè)一級(jí)水功能區(qū)，另有3個(gè)風(fēng)險(xiǎn)源污水排入長(zhǎng)河，未劃定水功能區(qū)。

42個(gè)風(fēng)險(xiǎn)源中，排入水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)為Ⅱ類的有8個(gè)，水質(zhì)目標(biāo)為Ⅲ類的有29個(gè)，水質(zhì)目標(biāo)為Ⅳ類的有2個(gè)。研究區(qū)風(fēng)險(xiǎn)源對(duì)應(yīng)水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)情況，如圖5所示。

圖5 研究區(qū)風(fēng)險(xiǎn)源對(duì)應(yīng)水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)情況

3.2.3 水質(zhì)現(xiàn)狀

42個(gè)風(fēng)險(xiǎn)源中，除3個(gè)風(fēng)險(xiǎn)源污水排入水體未劃定水功能區(qū)外，其余39個(gè)風(fēng)險(xiǎn)源中有19個(gè)排入的水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)、20個(gè)排入的水功能區(qū)水質(zhì)未達(dá)標(biāo)。

3.3 響應(yīng)指標(biāo)狀況

分別對(duì)各風(fēng)險(xiǎn)源對(duì)應(yīng)的水功能區(qū)監(jiān)測(cè)情況、截污工程狀況及河流流量狀況進(jìn)行調(diào)查分析。

3.3.1 監(jiān)測(cè)情況

42個(gè)風(fēng)險(xiǎn)源中，有3個(gè)風(fēng)險(xiǎn)源排入長(zhǎng)河未劃定水功能區(qū)，無(wú)水文、水質(zhì)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)；1個(gè)風(fēng)險(xiǎn)源排入多倫河，有水文監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，無(wú)水質(zhì)常規(guī)監(jiān)測(cè)站；其余風(fēng)險(xiǎn)源對(duì)應(yīng)的水功能區(qū)均設(shè)有水文、水質(zhì)常規(guī)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，但沒有自動(dòng)監(jiān)測(cè)及預(yù)警監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)頻次不能滿足及時(shí)發(fā)現(xiàn)突發(fā)事件的要求。

3.3.2 截污工程情況

研究區(qū)除廟宮水庫(kù)外沒有其它水利工程，發(fā)生突發(fā)水污染事件時(shí)需采取應(yīng)急措施進(jìn)行截污導(dǎo)流。

3.3.3 河流流量

研究區(qū)中除瀑河偶有河干現(xiàn)象外，其余河流均有流量，進(jìn)行指標(biāo)評(píng)定時(shí)按照其干支流屬性對(duì)其流量指標(biāo)進(jìn)行賦分。

4 研究區(qū)風(fēng)險(xiǎn)源分級(jí)結(jié)論

經(jīng)評(píng)分計(jì)算，研究區(qū)各風(fēng)險(xiǎn)源風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)在0.39～0.73，分別屬于較高風(fēng)險(xiǎn)、一般風(fēng)險(xiǎn)及較低風(fēng)險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，其中較高風(fēng)險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)源有16個(gè)、一般風(fēng)險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)源有25個(gè)、較低風(fēng)險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)源有1個(gè)。各等級(jí)風(fēng)險(xiǎn)源所占比例，如圖6所示。

圖6 各類等級(jí)風(fēng)險(xiǎn)源所占比例

根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)源等級(jí)計(jì)算結(jié)果分析，灤河流域潘大水庫(kù)上游地區(qū)沒有高風(fēng)險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)源，較高風(fēng)險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)源主要包括較大型的金屬開采礦、鋼鐵加工企業(yè)以及大型污水處理廠，其中金屬開采及鋼鐵加工企業(yè)由于生產(chǎn)過程中有重金屬產(chǎn)生和排放，且其污水大多直接排入河流，污水處理設(shè)施較不完善，易發(fā)生突發(fā)水污染事故，且產(chǎn)生污染物毒性較強(qiáng)，一旦發(fā)生事故，將直接對(duì)飲用水水體造成污染，其風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較高；而大型污水處理廠由于其污水排放量巨大，一旦設(shè)施出現(xiàn)問題造成污染物不能達(dá)標(biāo)處理，易發(fā)生超標(biāo)排放的突發(fā)水污染事故。

5 風(fēng)險(xiǎn)源分級(jí)管理建議

（1）建立健全分級(jí)監(jiān)測(cè)及管理體系。統(tǒng)計(jì)建立風(fēng)險(xiǎn)源檔案，建立由設(shè)置單位自主常規(guī)監(jiān)測(cè)、管理單位監(jiān)督性監(jiān)測(cè)的多層次監(jiān)測(cè)體系，建立掌握較低風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)風(fēng)險(xiǎn)源基本信息、監(jiān)測(cè)一般風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)風(fēng)險(xiǎn)源排污量、監(jiān)督高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)風(fēng)險(xiǎn)源排污情況的分規(guī)模管理工作體系。

（2）加強(qiáng)應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)與方法研究。對(duì)分析確定的重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)源及主要污染物，在調(diào)查國(guó)內(nèi)外應(yīng)急監(jiān)測(cè)方法的基礎(chǔ)上，開展相應(yīng)的應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)方法研究，加強(qiáng)日常監(jiān)督性監(jiān)測(cè)和突發(fā)水污染事件發(fā)生時(shí)的應(yīng)急監(jiān)測(cè)能力建設(shè)。

（3）完善風(fēng)險(xiǎn)管理應(yīng)急預(yù)案。針對(duì)重點(diǎn)污染源，細(xì)化模擬其突發(fā)事故發(fā)生時(shí)污染物泄漏、遷移過程，制定詳盡的應(yīng)急預(yù)案，并結(jié)合其對(duì)應(yīng)流域?qū)嶋H情況，與流域的應(yīng)急預(yù)案相結(jié)合，開展應(yīng)急演練，完善流域點(diǎn)面結(jié)合的應(yīng)急預(yù)案。

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Study on the Risk Level of Water Pollution in the Upstream of Panjiakou&Daheiting Reservoir in Luanhe River Basin

WANG Qian1，XU Ning1，GAO Jin-qiang1，WANG Bai-mei2
（1.Water Resources Protection Scientific Research Institute of Haihe Water Conservancy Committee of Ministry of Water Resources，Tianjin 300170，China；2.Water Resources Protection Bureau of the Haihe River Basin，Tianjin 300170，China）

This paper divides the risk unit of water functional area into the upper reaches of Panjiakou&Daheiting reservoir in Luanhe River Basin，and establishes the corresponding relation between the land risk source and its influence.By using the PSR model to construct the index system of risk source hierarchy，the risk of sudden water pollution risk source level is defined for highest risk，higher risk，general risk，low risk and security；On the basis of investigating the basic situation of the risk of water pollution in the risk unit，the risk level of each risk source is calculated.The results show that there are 42 emergency water hazards in the upper reaches of Panjiakou&Daheiting reservoir in Luanhe River Basin，which are at high?er risk，general risk and low risk level.

Luanhe River Basin；sudden water pollution；risk source；grade

TV213.4；X524

A

1004-7328（2017）06-0019-04

2017—08—15

王潛（1984—），男，碩士，工程師，主要從事水資源保護(hù)科學(xué)研究工作。

10.3969/j.issn.1004-7328.2017.06.004