【《突发水污染风险研究的国内外文献综述》8100字】

突发水污染风险研究的国内外文献综述目录TOC\o"1-3"\h\u26263突发水污染风险研究的国内外文献综述 1155471.1突发水污染风险评价的研究 1279571.2突发水污染风险应急防控的研究 3219611.3白洋淀突发水污染风险研究 613817参考文献 71.1突发水污染风险评价的研究1.1.1突发水污染风险识别的研究风险识别是指经由实地调研对前期资料进行搜集，进而采用特定的方法对潜在的及已经发生过的各种风险源和风险因子进行系统性的判别与归类整理，并以此鉴定其风险性质的过程，可以概括为经由分析得到风险的具体位置和引发风险的主因，再评估其后果。风险识别是环境风险评价的基础，识别的结果直接影响环境风险评价的结果[12]。突发水污染事故环境风险源识别，则是针对可能造成突发水污染事故的风险源进行的识别，包括环境风险源识别的所有方面，只是侧重评价对水环境产生的风险[13]。从突发水污染事故的污染特征出发进行分类，通常将其划分为两种类型：固定污染源和移动污染源。固定源的特征是释放污染物的源在事故当中空间位置不变，污染物从局部扩散，大多为化学性污染，例如生产和储存有毒有害化学物品的车间和和仓库发生爆炸、火灾等，使化学品泄漏污染水体；企业、城镇的污水处理厂运行不当使得大量污水突然排入水体；码头装卸过程中发生意外事故造成水体污染等[14]。移动源的特征是污染源在释放污染物的过程中其本身的空间位置也在改变，或呈带状污染，多是油品或化学性污染，例如船舶、汽车等移动运输工具发生相撞事故造成危险化学品泄漏而污染水体等[15]。在突发水污染事故风险识别方面，国内外许多学者已经做出了很多研究。赵然杭等[16]基于层次分析模糊意见集中决策法识别与评估了南水北调山东段输水干线的风险。毕海普[17]基于数值模拟及耦合模型法分析评估了溢油扩散事故的风险值及风险级别。任财[18]对可能在南水北调东线和中线工程发生的突发水污染事故进行了风险评价，并厘定了其潜在的风险类别。史越英[19]利用以粒子群算法为基础的空间聚类法对南水北调中线渠道沿线的危化品的生产和使用的具体情况进行了分析与评价，进而得到了划分为11个区域的企业风险评估值，最后对其等级进行了划分。肖伟华等[20-22]对南水北调东线工程的突发水污染风险从三个方面：风险识别评估与预测进行了研究与分析，并得到了风险的发生概率，最后对其危害进行了评估。Palma[23]等以阿尔库瓦水库中经过检测而得到的农药为研究对象，通过对其进行化合物分析评估了其对水生生态系统的潜在影响。1.1.2突发水污染风险评价的研究风险评估可划分为许多种类型，如健康、生态、环境和灾害风险评估等[24]。环境风险评估被定义为“人类活动对环境造成的不利影响的可能性或概率的评估”[25]。突发水污染风险评估是评估该类事件可能造成的不利后果的可能性和危害程度。一旦发生了突发水污染事件，应迅速对其开展相应的风险归类分析与识别评价，这对应急管理者实时掌控突发水污染事件的发展变化趋势是极其有利的，能够最大限度降低该类事件可能带来的负面影响，因此风险识别与评价也成为了应急管理中一个重要环节。作为环境风险评价中的重要组成部分，突发污染事故风险评价方法的发展开始于20世纪70年代前后。最初由少数发达国家开始研究环境风险评价，其中最具代表性的是美国《大型核电站重大事故的理论可能性与后果》研究报告[26]。自该报告发表后，美国开始在全球范围内进行有关环境风险评价的研究寻求相关合作，这一举措使得环境风险评价逐渐成为新的研究热点，为环境风险评价体系基本框架的形成打下了基础。突发水污染风险评价的研究内容是环境风险评价的重要组成部分。国外的环境风险评价开始于20世纪70年代，1975年，美国核能管理委员会（NRC），应用系统安全工程分析法，构建了关于核电厂的风险评价指南，成为当时环境风险评价的技术性指导[27]。1998年，美国环保署颁布《生态风险评价指南》，该指南提出了三步法的框架：提出问题，分析（暴露和效应），风险表征[28]。1999年“环境事故指数”法由Scott提出，并将该方法应用在水体突发有机污染物的研究上[29]。Jenkins通过对历年资料进行搜集分析与比较，着重对记录较为丰富的突发污染事故进行了研究，对发生风险污染事件的相似性资料进行了生态和经济方面的商业评估，进而得出了风险事故的损失评估值[30]。进入21世纪，环境风险评价进一步得到完善，Anabela建立了基于多目标分析的水污染风险战略评价模型，针对可能进入水体的持久性、可生物累积性及有毒污染物质的进行风险源排查[31]。Ventikos等利用国际海洋科学组织构建的风险评估体系，阐述了事故决策网络法，并验证对溢油事件给海洋生态带来的影响，该方法能够做出准确的评估[32]。Deborah提出了以自然资源损害评估模型为前提的一套新型溢油影响模型，将该模型应用于对各种油类泄露事故的风险进行评估，发现其具有普遍适用的特点[33]。在突发水污染事故风险评价方面，国内学者研究起步较晚，但随着突发谁污染事故的频繁发生，对其关注度也不断扩大，引起了越来越多的相关研究人员的重视，相关研究也随之增多，取得了一定的成果。刘志国等提出了基于USNAS的健康风险评价理论的突发水污染应急健康风险评价指标体系，该体系可有效地为突发水污染事故应急管理提供依据[34]。朱炜玉等基于蒙特卡罗模拟、层次分析法和风险矩阵提出了突发水污染事件的实时动态预警模型，充分考虑突发水污染发生时的不确定性的同时实现对下游的风险等级评价[35]。邵必林等将模糊思想与指数法相结合用于确定指数分值，将多个因素细化分层，解决了指数法过度依靠专家经验、受主观影响大的缺点[36]。刘杨华将危险源指数法和事故树分析法两种方法相结合，完成了化工企业的风险评价[37]。安慧等基于危险可操作性研究法与保护层分析法评价了空间冲突措施，证实了该方法对降低工程成本的有效性[38]。周婕等在瑞典哥特堡市风险评价中采用了综合概率故障树法和客户损失时间指数方法进行研究，并证实了该方法的应用价值[39]。石春燕等以巢湖生态调水为研究对象，采用故障树分析法对调水线路的水质风险进行了风险识别[40]。目前，虽然针对突发水污染事故的风险评价越来越完善，但其主要从经济、社会、生态环境影响等方面进行评价，很少会综合考虑区域不同类别不同来源的风险源所蕴藏的风险和其之后长远的影响，忽略这种风险可能会使风险评价的准确性有所降低，因此在突发水污染发生前，将区域不同类型不同来源的风险加以综合考虑对于风险评价和应急决策很有必要。1.2突发水污染风险应急防控的研究近年来，突发水污染事故频繁出现，其后果及负面影响也逐步扩大，因此构建相关的应急防控机制，提出适当的应急处理措施具有十分重要的现实意义。1.2.1突发水污染事故模拟的研究模拟模型与数学模型两者对水质浓度进行相关模拟是突发水污染事故模拟的重要内容。模拟模型是一种通用模型软件，是结合数学模型与计算机技术开发出的。数学模型依据的是物质质量和能量守恒的原理，与流体力学中的物质运动方程相结合，并对水体组份之间的相互影响及其生物化学效应进行分析，从而推导出水环境污染物扩散转化的数学公式。目前，对事故模拟的研究已经比较成熟，美国在这方面的研究居多，常用水质模型包括：最常用的是印第安纳州的环境管理局提出的溶解氧水质模型（Streeter-Phelps），多参数综合水质模型（WASP），由华盛顿环保局推出的自动性水质模型（AUTO-QUAL），德克萨斯州水开发部提出的溶解氧衰减模型（DOSAG-I），加利福利亚水资源工程咨询公司提出的河流水质模型（QUAL-Ⅰ,QUAL-Ⅱ），来源于丹麦水动力相关研究的MIKE模型等[41,42]。二十世纪三十年代，Phelps和Streeter发明了基于两个假设的溶解氧水质模型（Streeter-Phelps）：一是在水体中BOD的降解和溶解氧的复氧过程都是一级反应；二是河流中溶解氧随BOD降解而减少，俩者速率等同，水体中溶解氧主要来自于大气复氧，其复氧速度正比于氧亏值[43-45]。多参数综合水质模型（WASP）属于综合性的水质模拟模型，该模型嫩故预测多种因素引发的水质恶化情景，包括一维水动力学，河口三维不稳定流等情景下其污染物在水域中的转化规律及波及范围[46-49]。该模型的常用版本是WASP7，包含两个单独模块：水力学计算程序（DYNHYD）及水质分析模拟程序（WASP）。QUAL模型可以对污染物瞬时排放而引起的水质污染的情景进行分析模拟，研究的水质成分一般是BOD、DO、藻类、硝酸氮、氨氮等[50-54]。MIKE模型来源于丹麦，可模拟不同情景下的水动力情况。MIKE模型主要包括一维水动态模型MIKE1，二维水动态模型MIKE2和三维水动态模型MIKE3[55-58]。国外研究侧重于对流域、海域等构建相关模型进行模拟。Doulgeris[59,60]等以希腊的Strymonas流域为研究区，采用MIKE11模型对该区域的气候变化对流域水文特征和农业灌溉的影响进行了模拟，进而对水资源管理的生态途径进行了探讨。Janeiro[61]等以伊比利亚西南海岸的溢油事故为研究对象，通过遥感技术与数学模型相结合的方式构建了溢油轨迹预测模型，对该区域溢油扩散进行了模拟和预测。Cristea[62]建立了二维动态模拟系统，并以此为基础对污染物进入河流后的传播途径进行了预测。国内在水质模拟方面也取得了一定的研究进展，其研究侧重于对水库、河流、湖泊等构建相关模型进行模拟。唐彩虹[63]等以南水北调中线渠道为研究区域，模拟及预测了该区域可能发生的突发水污染事故。方雪以尼尔基水库作为研究区，构建了准确度高的一维非恒定水质模型，对该区域水质变化规律进行了系统性的研究[64]。王庆改、赵晓宏以汉江流域为研究区，采用MIKE11模型模拟了该流域内不同的水文情况，定量预测了突发水污染事故的影响范围、影响时间及影响程度[65]。沈洋通过WAF水质模型分析模拟了松花江干流的溶解态有机污染物，进而研发了针对寒冷地区的突发油类污染物事故进行模拟的模型软件[66]。1.2.2突发水污染风险应急防控的研究突发水污染事故的应急防控可以有效的减少事故危害，降低事故的负面影响，并对受污染水体进行及时调控。当发生水污染事故时，应急防控是预防和控制水污染事故的重要措施，可以在第一时间减轻水质风险和水质安全[67]。早期水污染事故应急管理的研究主要集中在预防自然灾害上，20世纪70年代，英国学者White创立了突发洪水预报预警体系，用于洪水突发风险的应急管理上[68]。突发水污染事故在后期的产生原因不仅是自然灾害，也有人为因素。美国在“9.11”事件以后，恐怖袭击也随之成为水源地的重大威胁之一，饮用水源地的应急管理方面提高到反对恐怖分子的程度[69]，2003年12月美国环境保护局提出了有关饮用水源地威胁及事故的应急响应导则[70]。德国、奥地利等多个国家有关的政府部门，对多瑙河的突发污染事故的应急处理上做了“多瑙河突发性事故应急预警系统”[71]。20世纪八十年代莱茵河流域发生突发性水污染事件，莱茵河保护委员会及沿河国家针对莱茵河流域的水环境安全制定了WAP计划，以应对莱茵河的突发污染事故[72]。Dobbins等主要研究了航运引发的突发污染事故，提出了应急管理与救援对策，并模拟了密西西比河下游的某河段，模拟效果良好[73]。Christopher关于饮用水源地的风险源、应对决策以及突发性污染事故的快速反应应急响应机理等一系列问题做出了系统的研究[74-76]。此外，Heinzman等对保障良好水质与安全供水的集成管理问题进行了研究[77]。2003年“非典”爆发催生了中国国内现代意义上的应急防控管理研究。“非典”在危机应对方面给中国带来了严峻的考验，同时也在另一方面推动了中国加快应急管理能力的建设步伐。2008年，国家环保总局成为国务院组成部门之一的环境保护部，而后拟定并实施了更严格的环境保护政策。该政策对地方政府和工业企业有关升级产业结构，消除重污染工艺和设备等内容提出了要求。2008年修订了《水污染防治法》，此次修订对造成水污染事故的企业加大了处罚力度[78]。2018年3月，生态环境部印发了《集中式地表水饮用水水源地突发环境事件应急预案编制指南（试行）》，该指南在提高应急预案的针对性、实用性和可操作性方面提出了宝贵建议[79]，应急工作组由六部分组成：应急供水保障组、应急专家组、应急处置组、应急物资保障组、应急监测组和综合组，应急组织指挥专项工作组的人员组成如图2所示。引自《集中式地表水饮用水水源地突发环境事件应急预案编制指南（试行）》图2应急组织指挥专项工作组人员组成图突发水污染应急防控管理的研究包含管理与技术两方面。例如，陈莉莉通过对真实案例和文献参考资料等的研究，分析了中小城镇的应急管理现状，并提出了现阶段所存在的问题，后基于国外应急管理方面的先进经验，提出了一系列有利于完善应急管理体系的实用措施[80]。刘冬华对突发水污染事故的风险进行了分析，并对受污染水体进行了水质预测，以此为基础对突发水污染事故预警、应急响应与应急处置等相关问题进行了研究[81]。于凤存等通过分析城市水源地突发性污染事故的基本特征及该类事故的安全性，构建了城市水源地突发水污染应急处理系统，该系统包括应急处理体系、实时监测及应急处置方案等内容[82]。吴小刚等通过分析当前国内的突发水环境污染事故管理中所存在的不足，提出了事故发生前进行应急响应的预防措施并完善了相关应急响应机制，具体包含隐患调查、水质预报和动态监测等方面内容[83,84]。崔大为对不同类型的突发水污染事故状况进行了概述，针对性的提出了适用于不同情景的监测理论，并对应急监测中如何选取监测点及其布置原则进行了探讨，为在短时间内查明污染源提供了技术支撑[85]。杨燕敏阐述了我国当前环境应急监测系统方面的问题，并提出了应对建议，同时对环境应急相应监测系统的重要性进行了强调[86]。何进朝等对突发水污染事件的不确定性特征进行了深入阐述，建立了相关的污染事件预警响应系统，并介绍了多种方法的具体内容[87]。彭祺，胡春华等对突发性水污染事故应急响应机制和与此相关的技术支持进行了着重论述，为我国应急管理系统的进一步完善提供了参考[88]。综上可知，突发水污染风险应急管理的研究大多从应急管理制度的现状及其不足、文献资料搜集、实际案例枚举和借鉴发达国家先进经验等方面进行阐述。这样的研究不够全面，其不足主要体现在：各机构职责未明确、应急处置措施待细化、风险预防效果不明显[89]。本研究将从风险预防措施及应急处置措施两方面对白洋淀的突发水污染风险应急管理提出相关建议。1.3白洋淀突发水污染风险研究针对白洋淀流域水环境污染问题，国内学者已经做了较多研究，包括水质现状的评价、风险源的辨析和风险因子的评估，这些工作对于白洋淀流域水环境风险评估起到推进作用。点源污染主要包括石油、化工等企业所产生的工业废水以及城镇居民所产生的生活污水等[90]。过去白洋淀流域周边经济快速发展，很多化工企业相继建立，如周边的蠡县和高阳县等地区兴建了许多制革、印染和纺织等企业。过去，这些化工企业生产的废水长期不能稳定治理达标，导致未达标的部分污水流入白洋淀内，造成了巨大的水体污染。此外，以往城镇污水处理厂处理居民产生的生活污水时，执行的出水标准偏低，也在一定程度上导致了白洋淀流域水污染现象[91]。近年来，中央连同河北省等地方政府出台了一系列保护水环境的法律和文件，同时扩大了城镇污水处理厂的规模，加之当地城镇居民的环保意识不断提高，白洋淀流域内以工业污水和城镇生活污水为主的点源污染已经得到明显改善[92]。赵志杰等[93]以白洋淀流域为研究区，对该区域总氮的点源污染迁移转化过程进行了模拟。结果表明2005年点源污染中总氮负荷量的贡献率为54.1％，而2010年贡献率降低至35.3％。这样的研究结果表明白洋淀流域中点源污染由于种种原因已经逐步得到有效控制，不再是主要污染源。此外，对流域内人口和社会经济发展变化的研究也有助于各城市管理者制定针对点源等污染源的管理和控制措施。张婷等[94]经过查阅文献发现保定市已经成为流域内人口规模最大的城市，其工业产值规模也位居前列，与之相对应的是每年排放的污水量也居高不下，高达6000-7000万吨，研究结果表明保定市已经成为白洋淀流域最大的城市点源。保定市在白洋淀流域水环境治理问题上所扮演的角色至关重要。农业面源污染是指农业生产过程中流入流域的氮、磷和农药、激素等有机物造成的污染[95]。近些年来，国家水污染治理力度不断加大，出台了如“水十条”等一系列文件，白洋淀流域的工业废水和城镇污水等已得到有效治理，点源已不再是白洋淀流域的主要污染源，面源污染负荷在污染总量中所占的比例越来越大[96]。面源污染负荷的精确量化难度很大，国内一般采用建立模型和经验统计等方法来粗略的估算。崔慧敏等[97]运用河北省出台的水资源评价公报中的经验统计方法并结合相关的污染物排放量对白洋淀流域的面源污染负荷进行了估算，估算的污染物负荷指标包括总氮、总磷、氨氮和化学需氧量。他的估算结果显示：农业面源污染对氨氮、化学需氧量等污染物的贡献率都超过了50％。陈龙珠[98]和孟晶[99]等学者经过研究同样发现了在白洋淀流域面源污染中，农业面源污染所占的比重最大。经验统计方法估算而来的数据结果误差较大，因此学者也尝试使用水文模型对污染风险进行模拟和评价，可以避免污染源现场监测的费时费力等情况，模拟得到的结果的准确性和可靠性都很高，但该方法所需的数据量较大。高秋生等[100]测定的白洋淀2016年PAHs和OCPs的浓度含量均在国家标准所规定的范围之内，所以PAHs和OCPs的总体风险水平较低。而淀区各点位PBDEs污染物的风险商值和危害商值均小于1，表明白洋淀区域PBDEs污染物的毒性暂时不会给水生生物和人体健康带来风险。参考文献[1]李溦.雄安新区水资源承载能力评价及提升途径研究[D].郑州大学,2020.[2]袁大鹏.河北典型样带土地利用变化及生态风险效应研究[D].河北农业大学,2019.[3]马秋爽.大清河流域场次洪水尺度效应研究[D].天津大学,2018.[4]于京要.大清河流域白洋淀以上库淀联合防洪调度研究[J].水利规划与设计,2010(05):14-16+75.[5]崔志清.实施白洋淀生态补水，确保雄安新区水安全[J].中国水利,2020(15):62-63+39.[6]董娜.白洋淀湿地生态干旱及两库联通补水分析[D].河北农业大学,2009.[7]彭浩.基于案例推理的水污染应急决策评估系统[D].合肥工业大学,2013.[8]吉立,刘晶,李志威等.2011—2015年我国水污染事件及原因分析[J].生态与农村环境学报,2017,33(09):775-782.[9]刘雪宁.水环境突发污染事故应急后的评估研究[D].沈阳建筑大学,2015.[10]彭卓越.调水工程的水资源多维价值评估研究[D].东华大学,2018.[11]任宗明,彭晓静,樊玉琪,贾瑞宝.1985年以来我国重大水体突发污染事件及在线生物监测的必要性分析[J].生态毒理学报,2019,14(02):21-28.[12]苏松鸿.基于项目管理的变电站综合自动化改造施工过程管理[D].福州大学,2014.[13]刘杨华.基于安全理论的突发性水污染事故环境风险源识别研究[D].哈尔滨工业大学,2011.[14]李春晖,田雨桐,赵彦伟等.突发水污染风险评价与应急对策研究进展[J].农业环境科学学报,2020,39(06):1161-1167.[15]李林子.突发性水污染事故影响的预测预警体系研究[D].南京大学,2011.[16]赵然杭,陈超,李莹芹等.南水北调东线工程山东段突发事故风险评估[J].南水北调与水利科技,2017,15(04):180-186.[17]毕海普.三峡库区突发水污染事故的数值模拟及风险评估研究[D].重庆大学,2011.[18]任财.南水北调工程突发性水污染及防洪预警研究[D].大连理工大学,2014.[19]史越英.南水北调中线工程污染源风险评估及控制研究[J].中国水利,2017(13):14-16.[20]肖伟华,庞莹莹,张连会等.南水北调东线工程突发性水环境风险管理研究[J].南水北调与水利科技,2010,8(05):17-21.[21]何鹏,肖伟华,李彦军等.南水北调东线工程生态环境累积效应机理分析[J].水电能源科学,2011,29(11):44-46+210.[22]郭华,肖伟华,尚静石等.南水北调东线工程运行对南四湖水环境影响评价[J].南水北调与水利科技,2013,11(06):49-53+57.[23]PalmaP,Köck-SchulmeyerM,AlvarengaP,etal.RiskassessmentofpesticidesdetectedinsurfacewateroftheAlquevareservoir(Guadianabasin,southernofPortugal).[J].TheScienceofthetotalenvironment,2014,488-489.[24]Y.T.Tian,Y.Zeng,C.H.Li,etal.Ecologicalriskassessmentofpetroleumhydrocarbonsonaquaticorganismsbasedonmultisourcedata[J].EcotoxicologyandEnvironmentalSafety,2020,192.[25]崔伟中,刘晨.松花江和沱江等重大水污染事件的反思[J].水资源保护,2006(01):1-4.[26]吴伟昊.基于GIS的土地整治生态风险评价研究[D].南京农业大学,2014.[27]王丽彩.哈依煤气突发性水污染事故风险评估—应急体系研究[D].哈尔滨工业大学,2010.[28]张佩.基于经济损益分析的突发水污染风险评估及应对策略研究[D].哈尔滨工业大学,2015.[29]ScottÅ.Environment-accidentindex:validationofamodel[J].Journalofhazardousmaterials,1998,61(1):305-312.[30]JenkinsL.Selectingscenariosfore