（水文学及水资源专业论文）东莞市水源地突发污染事故分析与应对.pdf

东莞市水源地突发污染事故分析与应对 专业：水文学及水资源 硕士生：谢广良 指导教师：陈俊合教授 摘要 水是城市的生命，水源是城市居民生存和经济发展的基本条传，丽水滚地则 是为城市生存发展提供清洁、优质和充足水源的生态环境基础。然而，随着国内 城市他进程豹进一步加快，水源像护和城市发展之闻的矛盾逐渐显现，水源地突 发性水污染事件已成为一个网益突出的问题。由于水源地具有与一般水体不同的 特殊性和易损性，在突发性求污染事件曩翦还难以预测、预防和控制的情况下， 将研究重点放在水源地风险分析和突发性事件发生后的紧急应对及快速处理上， 就成为最大限度逸保护水源造环境安全的关键，也是城市水源地安全管理体系中 的关键环节。因此，从水源地安全的角度出发，针对水源地突发性水污染事件进 行风险评价帮瘦急处置理论及方法的实证研究，具有一定的理论意义和现实意 义。 论文回顾了冒杰熊对突发性环境事故闻题的楣关研究，并重点关注了饮蔫水 源地突发性污染事件。在此基础上，对水源地突发性水污染事故的相关理论作了 简要阐述，包括突发性承污染事故的定义、污染的来源、分类及搴赦的特征等。 论文针对水源地突发性污染事故具有“时序性 的特点，构建了城市水源地 突发性水污染事故的风险评价体系“时序评价体系修，将城市东源遗突发污 染事件按其发生的时间顺序分为事前、事中和事后三个阶段，分别相应地提出“事 前风险评价、“事中应急处理和“事故善后处理捧三个子系统。其中“事前风 险评价 包括水环境健康风险评价和对比风险评价两部分，前者因的在于评估原 水水质现状及确定主要处理的污染物，后者冒的在于确定事故风险源及事故发生 后的重点保护对象：“事中应急处理 侧重于事故发生时的应急评估及现场处理， 强调快速、准确地预测事件影响，及时采取有效的应对措施，减少事故的危害； “事故善后处理 是事件的后续处理，目的在于评价和补偿事故的损失，挽救事 故的不良社会影响。 论文对东莞市水源地突发污染事件进行了深入研究，运用“事前风险评价一 子系统的相关理论和方法，确定六价铬( c 一) 为重点处理污染物，同时识别出 突发污染事故的主要风险源有两个：1 ) 工厂事故排放和企业偷排，2 ) 货运交透 事故( 翻车) ，并对各自来水厂的取水风险作了排序；建立了东江三角洲网河区 的一维潮平均水流水质模型，将其运用到事故发生艨的影响评估上，间时提出了 自来水厂应对该事件的建议。 关键词：城市水源地突发性水污染时序评价体系健康风险评价对毙风 险分析东江网河区一维潮平均水流水质模型 畴 a n a l y s i sa n dm e a s u r e so fa c c i d e n t a lw a t e rp o l l u t i o ne v e n t si nd o n g g u a n c i t y s o u r c ew a t e r m a j o r ：h y d r o l o g ya n dw a t e rr e , s o u r o 略 n a m e ：x i eg u a n g - l i a n g s u p e r v i s o r ：p r o f e s s o rc h e nj u n - h e a b s t r a c t w a 隧i sac i t y sl i f e w a t e rs o u i c ei sab a s i cc o n d i t i o nf o rc i t y ss u r v i v a l e c o n o m i c a ld e v e l - o p m e n t s o u r c ew a t e ra r e ai st h ee c o l o g i c a lf o u n d a t i o np r o v i d i n gd e a n , h i g hq u a l i t ya n ds u f f i c i e n t w a t e rf o rc i t y sd e v e l o p m e n t h o w e v e r , w i t ht h er a p i du r b a n i z a t i o n , t h ec o n f l i c t sb e t w e e ns o u r c e w a t e rp r o t e c t i o n c i t yd e v e l o p m e n ta r ei n c r e a s i n g l ya r i s i n g , a n da c c i d e n t a lp o l l u t i o no fs o u r c e w a t e ri sb e c o m i n ga so n eo fk e yi s s u e d u et os o u r c ew a t e ra r e a sp a r t i c u l a r i t ya n dv u l n e r a b i l i t y , a n dc o n s i d e r i n ga c c i d e n t a lw a t e rp o l l u t i o ni sh a r dt of o r e c a s t ，p r e v e n t m a n i p u l a t e ，t h er e s e a r c h e m p h a s i ss h o u l db ep u to nr i s ka n a l y s i s & t h eq u i c kr e s p o n s ea n dd i s p o s a la f t e ra c c i d e n t a lw a t e r p o l l u t i o n n a th a sb e c o m et h ek e y s t o n e t op r o t e c te n v i r o n m e n t a ls a f e t yo ft h er e s o u r c ew a t e ra r e a m a x i m a l l ya n dt h ek e ya p p r o a c hi nt h eu r b a nw a t e rr e s o u r c ea r e am a n a g e m e n ts y s t e m t h e r e f o r e , i ti sm e a n i n g f u lt oc a r r yo u te m p i r i c a ls t u d i e so nt h er i s ka s s e s s m e n t & d i s p o s a lt h e o r ya n dm e t h - o di nt e r m so fa c c i d e n t a lp o l l u t i o ne v e n t si ns o u r c ew a t e ra r e a t h i sp a p e rr e v i e w sb o t hd o m e s t i c & f o r e i g nr e s e a r c h e sr e g a r d i n ga c c i d e n t a le n v i r o n m e n t a lp o - l l u t i o n , e s p e c i a l l yf o rt h es u b j e c to fa c c i d e n t a lw a t e rp o l l u t i o ne v e n t t h e ni ts i m p l yd e p i c t sr e l a t - e dt h e o r yo na c c i d e n t a lw a t e rp o l l u t i o ni nr e s o u r c ew a t e ra r e a ，i n c l u d i n gt h ed e f i n i t i o n , t h er e , s o u r - c e , c l a s s i f i c a t i o n & t h ec h a r a c t e r i s t i c se t c a i m e da tt h e “t i m es e q u e n c e c h a r a c t e ro ft h ea c c i d e n t a lw a t e rp o l l u t i o n , t h i sp a p e rp r e s e n t s t h e “t i m es e q u e n c ea s s e s s m e n ts y s t e m f o ra s s e s s i n gt h er i s ko fa c c i d e n t a lw a t e rp o l l u t i o ne v e n ti n w a t e rr e s o u r c ea r e a 。1 1 瓣e v e n ti sd i v i d e di n t ot h r e et i m es e c t i o n s , w h i c ha r er e s p e c t i v e l yc a l l e da s “b e f o r eo c c u r r e n c es e c t i o n ，“u n d e ro c c u r r e n c es e c t i o n ”a n d a f t e ro c c u r r e n c es e c t i o n ”，a n d e a c hs e c t i o nc o r r e s p o n d i n g l ym a t c h e su pw i t h “r i s ka s s e s s m e n t ”，“e m e r g e n c yd i s p o s a l ”a n d “d i s l x ) s a la f t e rt h ea c c i d e n t ”c o n c r e t e l y , “r i s ka s s e s s m e n t i n c l u d e sw a t e re n v i r o n m e n th e a l t h r i s ka s s e s s m e n ta n dc o n t r a s tr i s ka s s e s s m e n t ，t h ef o r m e rf o c u s e so ne v a l u a t i n gw a t e rq u a l i t ya n d a s c e r t a i n i n gt h em a i nc o n t a m i n a t i o n , a n dt h el a t t e rf o c u s e so na s c e r t a i n i n gr i s kc a u s ea n dt h ek e y p r o t e c t i o no b j e c ta f t e ra c c i d e n t “e m e r g e n c yd i s p o s a l f o c u s e so ne v a l u a t i n ga n d l o c a l ed i s p o s a l e m p h a s i z e sf o r e c a s t i n gt h ee f f e c to ft h ee v e n tq u i c k l y & c o r r e c t l y , a n dt a k i n ge f f e c t i v ec o u n t e r m e - a s u r e st od e c r e a s et h ed a n g e ro ft h ea c c i d e n t “d i s p o s a la f t e rt h ea c c i d e n t ”i ss u b s e q u e n tt r e a t m e n t a f t e rt h ee v e n tw h i c hi sa i m e da te v a l u a t i n ga n dc o m p e n s a t i n gt h el o s s e sa n dr e d u c i n gt h eb a d s o c i a le f f e c t t h ep a p e rc o n d u c t st h ee m p i r i c a lr e s e a r c ho na c c i d e n t a lw a t e rp o l l u t i o no fw a t e rr e s o u r c ea r e a i nd o n g g u a n g , i tu s e sr e l a t e dt h e o r ya n dm e t h o da b o u t “r i s ka s s e s s m e m t oi d e n t i f yq ”a sk e y m c o n t a m i n a t i o n ，a n dt h et w om a i nr i s ks o t l r c e sa r ec o n c l u d e da s ( 1 ) f a c t o r ya c c i d e n t a ld i s p o s a la n d e n t e r p r i s e ss n e a ke j e c t i o n ；( 2 ) 骶i g h tt r a f f i ca c c i d e n t t h e ni ts e q u e n c e st h er i s ko ff e t c h i n gw a t e r o fd o n g j i a n gw a t e r w o r k s ，e s t a b l i s h e so n e - d i m e n s i o nq u a l i t ym o d e lo fe a s tr i v e rd e l t an e tr i v e rz o - n e t h ep a p e rp u t st h em o d e li n t or i s ka s s e s s m e n ta n dp u t sf o r w a r ds u g g e s t i o n st od e a lw i t ht h ea o c i d e n t t h ee x a m p l ep r o v e st h a tt i m es e q u e n c es y s t e mh a s p r a c t i c a lv a l u ea n d i sm a n e u v e r a b l e k e y w o r d s ：c i t y ss o u r c ew a t e ra r e a ；a c c i d e n t a lw a t e rp o l l u t i o n ；t i m es e q u e n c e a s s e s s m e n ts y s t e m ；h e a l t hr i s ka s s e s s m e n t ；c o m p a r i n gr i s ka n a l y s i s ；d o n g j i a n g ； o n e d i m e n s i o nq u a l i t ym o d e lo fd e l t an e tr i v e rz o n c 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究工作所取得的成果除文中已经注明引用的内容外，本论 文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文 的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本 人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：谢夕赴 日期：谚年f 月日 学位论文使用授权声明 本人完全了解中山大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学 校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电 子版和纸质版，有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论 文进入学校图书馆、院系资料室被查阅，有权将学位论文的内容编入 有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其他方法保存学位论文。 学位论文作者签名：谢广丸导师签名：胁会一 日期：2 。p 2 年多月日日期：渺矿年钐月钐日 1 1 研究背景与意义 1 1 1 研究背景 第一章绪论 水是城市生存的要素，清洁、充足、稳定的水源是城市发展的基础保障。在 城市化进程日益加速的当今社会，城市对水的依赖性越发明显，水源的科学保护 和风险管理受到了前所未有的关注。然而，长期以来，国内j h i 多城市都面临着 不同程度的水源地水质污染问题，城市水源不断受到各种污染的威胁。这些污染 既包括工业废水、生活污水、农业退水等常规污染，也包括恐怖主义、船舶化学 品和石油泄漏、工业事故排放、暴雨径流污染、投毒等突发性污染【1 1 两种情况。 在突发性污染方面，据不完全统计，仅1 9 8 5 2 0 0 5 年期间，我国城市水源 地发生较为重大的突发性水污染事件就达1 0 2 起1 2 - 5 1 ，其中较为突出、影响较大 的有1 9 9 4 年7 月淮河水污染事件、2 0 0 4 年沱江“3 0 2 ”特大水污染事故、2 0 0 4 年底广东、澳门咸潮事件、2 0 0 5 年松花江重大水污染事件、2 0 0 5 年北江镉污染 事故等。相比传统污染而言，突发污染事故有可能在短时间内迅速造成城市水源 地内的生态环境和饮用供水系统的重大损失，并可能进一步触发更严重的城市安 全问题，处理不当还会造成影响深远的后遗症。而且，这些水源地突发污染事故 一般难以预料和预测，甚至从根本上讲是难以避免的，是一种必须学会与之共存 的环境风险事件嘲。 东江发源于江西省赣州南部，是珠江四大水系之一，是粤港重要的饮用水源 和重点水质保护区，不仅担负香港、深圳、惠州、东莞、河源等地的供水，而且 担负着下游灌溉、水运等任务。东莞市地处东江下游，北濒东江，西临狮子洋， 境内河流纵横交错，属珠江三角洲河网地带，受潮汐影响较大。市境内9 6 属于 东江流域，主要支流有石马河、寒溪水、东引河。东江干流经石龙后分为北干流 和南支流，分别由大盛和泗盛注入珠江狮子洋。东莞市入境水资源量占东莞市水 资源总量的比例较大，入境地表水占9 1 9 7 ，而且入境水资源量又相对集中在 东莞市北部的东江干流及东江三角洲，因此东莞市的水资源空间上呈现北多南少 1 的分布。 东莞市对东江的水资源过分依赖。全市共有2 3 个镇( 区) 依赖东江供水， 直接和间接得到东江的供水量达8 7 5 亿m 3 a ，其余9 个镇由水库或调节其他水 源供水，供水量为1 4 1 亿m 3 a ，即东莞市城市年供水量1 0 1 6 亿m 3 中有8 6 1 2 由东江提供1 6 l 。其中，东莞市区的几大主要供水工程以网河区内水道为取水水源， 大多数取水工程的取水口均设置于东江南支流，此外广州市有3 宗较大规模的取 水工程位于东江北干流( 网河区主要大型取水户情况见表1 1 ) 。一旦在东江干流 或网河区发生突发性水污染事故，加上下游潮水的顶托作用，必然对东莞市的供 水系统造成极大的影响。因此，如何应对东江突发性水污染事件就成了人们急需 研究和解决的问题。 表1 1东江三角洲网河区主要取水户情况 名称设计规模( 万m 3 d )取水水源 东莞市第三自来水厂 1 1 0南支流 东莞市第四自来水厂 7 0 南支流 东莞市第二自来水j 1 8南支流 东城自来水厂5 0南支流 万江自来水厂 6南支流 高炒自来水厂 3 3 南支流 茶山自来水，1 8 8南支流 石碣自来水j n 2 1南支流 l i i 颦自柬农i 4 5中堂水道 新和水j 3 0 北l ：流 新塘水厂7 0北l ：流 两州水厂7 0 j 匕f ：流 石碣镇两南水，+ 4 北i ：流 石碣镇p l j 甲水j + 2 北：i ：流 合计4 7 7 6 1 1 2 研究意义 城市水源地突发污染事件实质是危害城市水源地环境安全，进而威胁城市供 水和社会安定的城市安全问题。在以住城市水源地的相关研究中，关注非突发性 水源地污染的较多，主要集中在农业面源、流域性污染、土地利用与污染响应、 饮用水安全评价等方面，研究突发性污染的相对较少，且多侧重于一般性水体( 不 一定是水源地) 中突发污染事件发生概率、区域水环境预警、医学和健康损害等 2 方面，而对突发污染事件可能威胁和损害的水源地环境安全的易损受体，如取水 口、自来水系统的研究还比较薄弱嘲。 由于水源地具有与一般水体不同的特殊性和易损性，加上突发性污染事件目 前还难以预测、预防和控制，将研究重点放在事前的取水安全评估和事后的紧急 应对及快速处置上，就成为最大限度地保护水源地环境安全的关键所在，也是城 市水源地安全管理体系中的关键环节。因此，从“事前安全评估和事中快速应对一 的角度，开展城市水源地突发污染事件快速评估和预警理论及方法研究以期能够 在突发污染事件发生后尽可能短的时间内客观、科学、准确地评估其危害性并发 布预警信息，采取应对措施，是重要的研究方向。 1 2 相关研究进展 关于事故评价，国际上是沿着三条技术路线发展的 7 1 。其一是概率风险评价 cp r a , p r o b a b i l i t yr i s ka s s e s s m e n t ) ，它是在事故发生前，预测某设施( 或项目) 可能发生的事故及其可能造成的环境( 健康) 风险；其二为实时( r e a l - t i m e ) 后 果评价，主要研究对象是事故发生期间给出实时的有毒物质的迁移轨迹及实时浓 度分析，以便作出正确的防护措施决策，减少事故的危害；其三是事故后果 ( o v e r - e v e n 或p a s ta c c i d e n t ) 评价，主要研究事故停止后对环境的影响。 1 2 1 饮用水源地的环境风险评价 1 2 1 1 城市水源地突发性污染事件的风险源 目前，城市水源地突发性污染事件的风险源主要包括船舶泄漏燃油或化学品 事故、突发性农业面源污染问题、沿岸码头化学口泄漏事故及恐怖主义和投毒等 人为风险因素 i , s i o l 以及首场暴雨径流将河道蓄积的废污水和面源污染物冲入水 体等自然风险因素。 在国外，u r b a n s k y l l l l ( 1 9 9 9 ) 等研究了饮用水源中与高氯酸盐相关的风险管 理问题；h o e k s t r a 1 2 l ( 2 0 0 0 ) 等探讨长时期内水源供应的风险及其评价；l e n n o x 1 3 j ( 1 9 9 8 ) 等对北爱尔兰、英格兰和威尼斯的农业面源突发污染进行了对比研究， 分析了突发污染事件在数量的变化趋势及原因。 在国内，刘海霞1 1 4 l ( 2 0 0 6 ) 等分析了高速公路危险品运输引起的环境风险问 题；张羽( 2 0 0 6 ) 运用风险预测评价的方法对黄浦江水源地突发性水污染事件 3 1 1 研究背景与意义 1 1 1 研究背景 第一章绪论 水是城市生存的要素，清洁、充足、稳定的水源是城市发展的基础保障。在 城市化进程日益加速的当今社会，城市对水的依赖性越发明显，水源的科学保护 和风险管理受到了前所未有的关注。然而，长期以来，国内j h i 多城市都面临着 不同程度的水源地水质污染问题，城市水源不断受到各种污染的威胁。这些污染 既包括工业废水、生活污水、农业退水等常规污染，也包括恐怖主义、船舶化学 品和石油泄漏、工业事故排放、暴雨径流污染、投毒等突发性污染【1 1 两种情况。 在突发性污染方面，据不完全统计，仅1 9 8 5 2 0 0 5 年期间，我国城市水源 地发生较为重大的突发性水污染事件就达1 0 2 起1 2 - 5 1 ，其中较为突出、影响较大 的有1 9 9 4 年7 月淮河水污染事件、2 0 0 4 年沱江“3 0 2 ”特大水污染事故、2 0 0 4 年底广东、澳门咸潮事件、2 0 0 5 年松花江重大水污染事件、2 0 0 5 年北江镉污染 事故等。相比传统污染而言，突发污染事故有可能在短时间内迅速造成城市水源 地内的生态环境和饮用供水系统的重大损失，并可能进一步触发更严重的城市安 全问题，处理不当还会造成影响深远的后遗症。而且，这些水源地突发污染事故 一般难以预料和预测，甚至从根本上讲是难以避免的，是一种必须学会与之共存 的环境风险事件嘲。 东江发源于江西省赣州南部，是珠江四大水系之一，是粤港重要的饮用水源 和重点水质保护区，不仅担负香港、深圳、惠州、东莞、河源等地的供水，而且 担负着下游灌溉、水运等任务。东莞市地处东江下游，北濒东江，西临狮子洋， 境内河流纵横交错，属珠江三角洲河网地带，受潮汐影响较大。市境内9 6 属于 东江流域，主要支流有石马河、寒溪水、东引河。东江干流经石龙后分为北干流 和南支流，分别由大盛和泗盛注入珠江狮子洋。东莞市入境水资源量占东莞市水 资源总量的比例较大，入境地表水占9 1 9 7 ，而且入境水资源量又相对集中在 东莞市北部的东江干流及东江三角洲，因此东莞市的水资源空间上呈现北多南少 1 的分布。 东莞市对东江的水资源过分依赖。全市共有2 3 个镇( 区) 依赖东江供水， 直接和间接得到东江的供水量达8 7 5 亿m 3 a ，其余9 个镇由水库或调节其他水 源供水，供水量为1 4 1 亿m 3 a ，即东莞市城市年供水量1 0 1 6 亿m 3 中有8 6 1 2 由东江提供1 6 l 。其中，东莞市区的几大主要供水工程以网河区内水道为取水水源， 大多数取水工程的取水口均设置于东江南支流，此外广州市有3 宗较大规模的取 水工程位于东江北干流( 网河区主要大型取水户情况见表1 1 ) 。一旦在东江干流 或网河区发生突发性水污染事故，加上下游潮水的顶托作用，必然对东莞市的供 水系统造成极大的影响。因此，如何应对东江突发性水污染事件就成了人们急需 研究和解决的问题。 表1 1东江三角洲网河区主要取水户情况 名称设计规模( 万m 3 d )取水水源 东莞市第三自来水厂 1 1 0南支流 东莞市第四自来水厂 7 0 南支流 东莞市第二自来水j 1 8南支流 东城自来水厂5 0南支流 万江自来水厂 6南支流 高炒自来水厂 3 3 南支流 茶山自来水，1 8 8南支流 石碣自来水j n 2 1南支流 l i i 颦自柬农i 4 5中堂水道 新和水j 3 0 北l ：流 新塘水厂7 0北l ：流 两州水厂7 0 j 匕f ：流 石碣镇两南水，+ 4 北i ：流 石碣镇p l j 甲水j + 2 北：i ：流 合计4 7 7 6 1 1 2 研究意义 城市水源地突发污染事件实质是危害城市水源地环境安全，进而威胁城市供 水和社会安定的城市安全问题。在以住城市水源地的相关研究中，关注非突发性 水源地污染的较多，主要集中在农业面源、流域性污染、土地利用与污染响应、 饮用水安全评价等方面，研究突发性污染的相对较少，且多侧重于一般性水体( 不 一定是水源地) 中突发污染事件发生概率、区域水环境预警、医学和健康损害等 2 方面，而对突发污染事件可能威胁和损害的水源地环境安全的易损受体，如取水 口、自来水系统的研究还比较薄弱嘲。 由于水源地具有与一般水体不同的特殊性和易损性，加上突发性污染事件目 前还难以预测、预防和控制，将研究重点放在事前的取水安全评估和事后的紧急 应对及快速处置上，就成为最大限度地保护水源地环境安全的关键所在，也是城 市水源地安全管理体系中的关键环节。因此，从“事前安全评估和事中快速应对一 的角度，开展城市水源地突发污染事件快速评估和预警理论及方法研究以期能够 在突发污染事件发生后尽可能短的时间内客观、科学、准确地评估其危害性并发 布预警信息，采取应对措施，是重要的研究方向。 1 2 相关研究进展 关于事故评价，国际上是沿着三条技术路线发展的 7 1 。其一是概率风险评价 cp r a , p r o b a b i l i t yr i s ka s s e s s m e n t ) ，它是在事故发生前，预测某设施( 或项目) 可能发生的事故及其可能造成的环境( 健康) 风险；其二为实时( r e a l - t i m e ) 后 果评价，主要研究对象是事故发生期间给出实时的有毒物质的迁移轨迹及实时浓 度分析，以便作出正确的防护措施决策，减少事故的危害；其三是事故后果 ( o v e r - e v e n 或p a s ta c c i d e n t ) 评价，主要研究事故停止后对环境的影响。 1 2 1 饮用水源地的环境风险评价 1 2 1 1 城市水源地突发性污染事件的风险源 目前，城市水源地突发性污染事件的风险源主要包括船舶泄漏燃油或化学品 事故、突发性农业面源污染问题、沿岸码头化学口泄漏事故及恐怖主义和投毒等 人为风险因素 i , s i o l 以及首场暴雨径流将河道蓄积的废污水和面源污染物冲入水 体等自然风险因素。 在国外，u r b a n s k y l l l l ( 1 9 9 9 ) 等研究了饮用水源中与高氯酸盐相关的风险管 理问题；h o e k s t r a 1 2 l ( 2 0 0 0 ) 等探讨长时期内水源供应的风险及其评价；l e n n o x 1 3 j ( 1 9 9 8 ) 等对北爱尔兰、英格兰和威尼斯的农业面源突发污染进行了对比研究， 分析了突发污染事件在数量的变化趋势及原因。 在国内，刘海霞1 1 4 l ( 2 0 0 6 ) 等分析了高速公路危险品运输引起的环境风险问 题；张羽( 2 0 0 6 ) 运用风险预测评价的方法对黄浦江水源地突发性水污染事件 3 进行了风险识别与分析。 在突发性船舶事故污染方面，国内外针对海上运输船舶突发污染做了大量工 作，但对于内河特别是城市水源地突发污染事件的研究还比较少。 现行的污染源风险评价方法有概率评价法、模糊评价法、指数评价法等。 ( 1 ) 概率评价法。特定水域的危险源风险评价，包括所有可能造成该水域污染 的事故出现的概率，可用以下式子计算： r l p 他) 1 1 - 似t ) 小( 1 埘 式中，r 为事故发生的概率：p i 为第i 种危险源发生污染事故的概率；l t i 为发生污染事故； n 为水域可能存在的危险源种类。 ( 2 ) 风险度评价法。河流水域突发污染事故中由交通事故引起的占相当的比例， 如货车车祸、轮船倾翻等。以交通事故可能造成的风险评价为例，用风险度来表 示： r - p h 式中，r 为风险度；p 为事故发生概率；h 为事故发生后可能危害效果。 单一类型的事故发生概率p k 可用下式计算： 丑一n q 式中，p k 为评价水域发生第k 类交通污染事故发生的频率；i 的数目根据具体情况确定， 如水域沿岸的公路交通可定为6 ，其中0 l 为年总交通量( 车次) ：q 2 为交通事故率( 车次 年) ；伤为可能造成污染的交通事故占总事故的比例，如翻车、碰撞泄漏等；q 4 为货车占总 交通量比例；氆为运载有毒有害物质、油类等可能造成污染的货币f 总货车量比例；q 6 为 可能造成评价水域污染的路段艮度占总长度比例。 对河流水污染事故造成的环境后果的计算，刘国东1 2 0 1 提出以危险河段长度作 为事故后果计算，危险河段长度按照瞬时点源一维稳态河流水质模型计算，比照 水质目标，计算累计超标河段长度作为危险河段长度。 鉴于河流各河段的用水功能不同，污染事故的危害后果显然不同，应急措施 也无法等同对待，如生活用水取水段与工业用水取水段，危害后果仅以危险河段 长度作为计算指标是难以反映实际危害后果的。为此，何进朝1 2 l l ( 2 0 0 6 ) 等引入 加权危险河段长度和河段危害权重两个概念，用河段危害权重表征特定河段危害 4 后果的严重性： 日。善喀吧 式中，h 为加权危险河段长度( m ) ；d i 为第i 段长度( m ) ；炳为第i 段危害权重。 河段危害权重有两种确定方法：一种是根据不同河段的功能确定，把评价河 段分为生活用水取水段、工农业用水取水段、珍稀鱼类生活段、珍稀动物饮水段、 其余河段等；另一种是根据污染物浓度确定；首先将浓度值划分为若干等级，然 后给每个浓度等级赋予一个危害权重值，或者以某一类水质标准作为权重1 ，如 类水质标准，以超过该类标准的倍数作为危害权重值，如图1 - 1 所示。 d 1 ，w ld i ，w l “，w h qgq 1 gg g 图1 - 1 河段危险权重计算示意图 1 2 1 2 水源地水安全评价 水源地安全评价是进行水源地水质保护的基础，也是为水处理工艺提供预警 的基础瞄j 。 国外饮用水源地评价工作主要针对水质安全，较少考虑水量。加拿大利用水 质指数法( w a t e rq u a l i t yi n d e x ) 对水体进行评价，将水体赋予不同的分值( 0 h 1 0 0 ) ，据此将水体划分为极好( 9 5 - 1 0 0 ) 、好( 8 0 - 9 4 ) 、中等( 6 0 - - 7 9 ) 、及格 ( 4 5 - - 5 9 ) 、差( 0 - - 一4 4 ) 等5 个级别，对不同级别的水体采取不同的处理工艺或 者放弃水源地的供水功能1 2 4 l ；新西兰通过了饮用水源监测和分级框架草案( a m o n i t o r i n ga n dg r a d i n gf r a m e w o r kf o rn e wz e a l a n dd r i n k i n g - w a t e rs o u r c e s d r a f t ) 2 5 1 ；美国国家科学院( n a s ，1 9 8 3 ) 和全国科学研究委员会( n r c ) 提出饮用水 源地水环境健康评价的“四步法【冽；国际水文计划( i h p ) 第五阶段( 1 9 9 6 2 0 0 1 ) 在其主题为“脆弱环境中的水文水资源 的研究中也强调了水源地环境安 全问题。 ( 1 ) 新西兰水源地分级评价框架圆 首先进行流域调查工作，确定潜在污染源以及可能产生的污染物，在此基础 上确定需要监测的污染物。评价方法将污染物为5 类：美学指标；颗粒物； 5 化学污染物；微生物；有毒物质。然后对其进行评价。评价包括三个过程： 确定各类别中单个污染物的水质等级和风险等级，进而确定该污染物等级； 将每类中各个污染物等级最差的等级作为该类污染物等级；将三种污染物类别 ( 化学污染物、微生物和有毒物质) 中最低的适应性等级作为总体的等级( 美学 类物质和颗粒物质作为后期水处理要求相关说明，见图1 2 。 图1 2 水源地等级评价方法示意图 在水源地水质分级中，用5 种颜色( 绿色、黄色、橘红色、红色、黑色) 代 表水体对饮用水安全的不同适宜性等级和相应的水处理工艺，见表1 2 。 表1 2 饮用水源水体总体等级颜色及适宜性说明 等级适宜性水平说明 ( 2 ) 美国的饮用水源地水环境健康评价“四步法 嘲 将饮水安全的风险评价过程分为如下四个步骤硎： 危害鉴定。检测人接触某化学物质时能否引起有害健康( 如癌、新生儿缺 陷) 的作用，测定疾病发生率的增加或者对其它动物产生的有害影响，包括表征 引起影响的证据的性质和强度。 6 剂量反应评价。表征某种毒物的剂量与接触人群中发病率之间关系的过 程，并估算这种有害作用与接触的关系，把接触的强度、年龄格局和其它能影响 反应的因素作为重要因素来考虑。 接触评价。它是测量和估算人或动物接触于经常存在于环境中的某种毒物 的强度、频率和持续时间的过程，或是估测某种新化学物质释放到环境中引起接 触的过程。 风险表征。它是将接触评价与剂量反应评价结合起来考虑，描述在人和动 物接触毒物的各种条件下，测算有害健康作用的发生率。 水环境健康风险评价主要针对水环境中对人体有害的物质，这种物质一般可 分为两类：致癌物质和致病物质，前者包括放射性污染物和化学致癌物；后者则 指非致癌物。 对于化学致癌物质所致健康危害的风险可按下式计算陋脚2 l ： 2 善碍 碍。0 - e x p ( d , 吼) 】( 7 0 口) 式中，群为致癌物质i 通过食入途径对平均个人致癌年风险，a 1 ；q i 为致癌物质i 通过食 入途径的单位体重日均暴露剂量，m g ( k g d ) ；d i 为致癌物质通过食入途径致癌系数， m g ( k g d ) ；7 0 a 为人类平均寿命。 饮水途径的单位体重日均暴露剂量q i 可按下式计算俐： 绣一2 2 l g ( 7 0 k g ) 式中，2 2 l 为成人每日平均饮水量；c i 为致癌物质i 的浓度，r a g l ；7 0 k g 为人均体重。 放射性物质通过饮用水途径所致的平均个人健康危害风险度计算模型【捌： 群- i 2 5 x i 0 以饼；q f - c , u 。9 4 式中，彤为核素通过饮水途径的平均个人健康危害风险度，口一；1 2 5 x i 0 - 2 为在人群中 辐射诱发的癌症死亡概率系数，y 鼠；g 为污染物浓度l l l g l ；u ：为口年龄组的个人摄入 水量1 a ；g 。为口年龄纽的饮水途径摄入剂量转换因子。 致病物质所致健康危害的风险可按下式计算【2 氏咎3 2 l ： 7 ki 沁i | d 嚼) x 1 0 4 ( 7 0 a ) 式中，碍为致病物质i 通过食入途径对平均个人产生的健康危害年风险，a - 1 ；q i 为致病物 质i 通过食入途径的单位体重日均暴露剂量，m g ( k g - d ) ；z k 为致病物质i 通过食入途径参 考剂量，m g ( k g - d ) - 7 0 a 为人类平均寿命。 根据国际癌症研究机构( l 讯c ) 和世界卫生组织( w h o ) 编制的分类系统， 致癌物质的致癌强度系数见表1 3 ： 表1 - 3 致癌物质的致癌强度系数网 化学致癌物质 d j ( m g k g 1 d 1 ) c d6 1 a s1 5 c r “ 4 1 对于非致癌的致病物质通过饮水途径参考剂量如下： 表1 4 致病物质参考剂量d i 蹦网 假设各有毒物质对人体健康危害的毒性呈相加关系，而不是协同或拮抗关 系，则水环境总的健康危害风险可表示为： r 凸- r 7 + r + 尺“ o 对于不同地区的不同对象，可以根据污染物浓度、成人每日饮用水量、人均 体重以及人均寿命等因素变化来改进评价模型。 我国对饮用水源地水安全的研究还处于起步阶段，对饮用水源地的水安全没 有统一的定义，饮用水源地安全评价工作主要是单纯的水质指标评价，较少考虑 水源地的生态状况和流域污染源的风险鳓。一般的做法是根据地表水环境质量 标准( g b 3 8 3 8 2 0 0 2 ) ，采用单因子评价方法进行评价。该法采取最差项目赋全 权的做法( 又称一票否决法) ，可直接指出水质问题所在，了解水质状况与水质 标准之间的关系，但无法给出水环境质量综合状况。同时，我国水源地的水质监 测制度和数据处理等存在很大缺陷，难以有效的揭示水源地水质变化，以及识别 8 水源地污染物高峰出现的原因，导致水源地水质评价结果的差异性较大近来， 也有一些学者作了探讨性的研究，例如周强【3 3 l ( 1 9 9 7 ) 等运用对比风险评价模型 分析了在黄浦江上新建水源选址的环境风险；曾光明舰( 1 9 9 8 ) 等分别对河流突 发污染事件的环境风险评价模型和事故泄露行为的模拟分析、水环境健康风险评 价模型、随机挠动因素等进行了研究；万荣荣 4 s l ( 2 0 0 4 ) 等对江苏长江干流饮用 水源地生态安全进行评价，选取饮用水源地上下游岸线利用、腹地土地利用等因 子建立指标体系，对沿江2 6 个饮用水源地的生态安全进行评价，结果说明饮用 水源地生态安全与其附近的土地利用关系密切；潘桂芬1 5 2 l ( 2 0 0 7 ) 等通过利用调 查评价等方法对广西城市饮用水源地安全状况进行了评价，其技术路线为：以 单个水源地为对象，对水源地水质、水量安全状况进行评价；在城市各个水源 地水质、水量安全状况评价基础上，对城市的现状饮用水水源水量、水质分别进 行安全总体评价f 5 圳；李梅1 5 5 i ( 2 0 0 6 ) 等探讨了水安全风险危险度评价方法，该 方法分别利用一个风险度函数r ( x ) 来定量描述水资源拥有量的预期结果与实际 结果之间的差异程度感i s s l 以及一个危险度函数r ( y ) 来定量描述发生某一突发事 件所遭受的严重损失或面临严重损失的威胁程度，并用g c ( z ) 表示既风险又危险 的程度。 1 2 , 1 3 突发性水污染事件的风险评价 目前，专门针对突发性水污染事件的风险研究不多，因此在事故发生概率预 测方面大多借用一些已经成熟运用于其他风险预测领域的方法f 1 9 1 。总体来说，事 故风险评价方法可分为定性和定量两大类。定性方法主要根据经验和直观判断能 力，此类方法容易理解、过程简单，由于往往依靠经验，带有局限性，评价结果 缺乏可比性，主要有调查和专家打分法、故障类型和影响分析法、层次分析法等。 定量方法运用数学模型对一些定量指标进行计算，得出评价结果，主要有故障树 分析法、模糊数学评价法、蒙特卡罗模拟、等风险图法以及神经网络法等。下面 简单阐述各种方法的原理。 定性方法1 6 1 l ( 1 ) 调查和专家打分法 通过风险识别将评价对象的所有风险列出，设计风险调查表，再利用专家经 验，对各风险因素的重要性进行评估，再综合成整个项目风险。具体步骤如下： 9 首先确定每个风险因素的权重；然后确定每个风险因素的等级值；最后将