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(qū)突發(fā)性水污染事故的應(yīng)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(jù)南陽中心城區(qū)突發(fā)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(yīng)急主體復雜性等特點，構(gòu)建了基于WebGIS的南陽市突發(fā)性水污染事故管理系統(tǒng)和事故信息服務(wù)系統(tǒng)，并提出培養(yǎng)危機意識、構(gòu)建應(yīng)急管理系統(tǒng)、制定應(yīng)急預案、組織常態(tài)性的訓練與演習、及時發(fā)布事故信息、做好現(xiàn)場污染控制和后期處置等應(yīng)對措施，從而提高南陽市突發(fā)性水污染事故應(yīng)急管理水平和城市的防災減災能力。

突發(fā)性水污染事故；應(yīng)急處置；信息服務(wù)系統(tǒng)；監(jiān)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(fā)展的基本物質(zhì)條件。近年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)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(yè)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(jīng)成為中國和世界上最主要的環(huán)境問題。聯(lián)合國曾警告：21世紀將面臨嚴重的缺水現(xiàn)象，并導致國家間的沖突。約翰內(nèi)斯堡可持續(xù)發(fā)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(fā)性重大水污染事故的影響最大。突發(fā)性重大水污染事故是指由于違反環(huán)境保護法律法規(guī)的經(jīng)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(fā)生的、造成人民生命財產(chǎn)遭受嚴重損害的重大涉水事件。

近年來，突發(fā)性重大水污染事故頻發(fā)，嚴重威脅了國民經(jīng)濟和人民生命財產(chǎn)的安全。2005年11月13日中石油吉林石化分公司雙苯廠發(fā)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(chǎn)生活產(chǎn)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(nèi)浮油深達1 m。而這次事故給大連污染海域造成的生態(tài)危害可能持續(xù)10年左右。

南陽是河南省次中心城市和豫陜鄂交界處區(qū)域性中心城市，豫西南政治、經(jīng)濟、文化教育、科技、物流、交通中心，中心城區(qū)現(xiàn)有人口100萬人，建成區(qū)面積100 km2。2012第七屆全國農(nóng)民運動會將在南陽召開，南陽城市建設(shè)日新月異，供水、道路建設(shè)及園林綠化等城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展迅猛，城市服務(wù)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(qū)內(nèi)流經(jīng)河段總長25 km，自東北向西南自成半環(huán)形穿市而過，在市區(qū)形成了風光迷人的白河國家城市濕地公園和內(nèi)陸城市少有的水城、綠城景觀，且南陽城區(qū)供水水源全部取自白河中心城區(qū)及其上游段的地下水。如果該區(qū)域發(fā)生突發(fā)性水污染事故，必將使城市供水水源和城區(qū)水環(huán)境受到污染，嚴重影響南陽城區(qū)人民正常的生產(chǎn)、生活和社會穩(wěn)定。因此，有必要研究南陽中心城區(qū)突發(fā)性水污染事故的應(yīng)急處置。

2 南陽中心城區(qū)突發(fā)性水污染事故特點

造成南陽中心城區(qū)突發(fā)性水污染事故的原因有工業(yè)廢水、生活污水、農(nóng)藥等有毒有害化學物質(zhì)、污染源事故、水體富營養(yǎng)化等，其特點如下。

2.1 不確定性

由于引起突發(fā)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(fā)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(yè)用水和工業(yè)用水。當水污染事故發(fā)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(nèi)某處發(fā)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(guān)的環(huán)境因素都可能受到影響，當發(fā)生突發(fā)性水污染事故時，流域內(nèi)的水體、動植物，以及與之相關(guān)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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(fā)性水污染事故的處理涉及因素眾多，且具有突發(fā)性、危害強度大的特點，必須快速、及時、有效地處理，這對應(yīng)急處置要求更高、難度更大。而突發(fā)性水污染事故對生態(tài)環(huán)境的破環(huán)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(yīng)急主體的復雜性

一方面引起突發(fā)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(yīng)急主體不明確，降低事故應(yīng)急處置時的效率。

3 基于WebGIS的南陽市突發(fā)性水污染管理系統(tǒng)構(gòu)建

根據(jù)河南省“十一五”規(guī)劃，南陽市的發(fā)展目標是區(qū)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(shù)據(jù)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(yīng)急預案有著重要意義。突發(fā)性水污染事故處置作為城市應(yīng)急管理的重要組成部分，也應(yīng)納入南陽市重大危險源管理系統(tǒng)中。

3.1 WebGIS系統(tǒng)特點

WebGIS是傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)GIS（Geograph ic Information System），在Internet／Intranet上的擴展，是為了便于全社會范圍內(nèi)各領(lǐng)域、各部門之間的空間數(shù)據(jù)交換與信息共享而設(shè)計的。借助WebGIS技術(shù)，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(xiàn)原理與傳統(tǒng)的GIS有很大的不同，具有以下優(yōu)點：①更廣泛的訪問范圍客戶；②平臺獨立性強；③可以大規(guī)模降低系統(tǒng)成本；④更簡單的操作。

3.2 突發(fā)性水污染事故數(shù)據(jù)庫組成

為了使突發(fā)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(yīng)用共享為原則將突發(fā)性水污染事故數(shù)據(jù)和資料有機組合起來，采用計算機建立數(shù)據(jù)庫，對管理區(qū)域?qū)嵭袛?shù)據(jù)庫管理，充分發(fā)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(diào)用和分析，以提高應(yīng)急管理水平［4］。城市突發(fā)性水污染事故數(shù)據(jù)庫一般由基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)、安全信息數(shù)據(jù)和地理信息數(shù)據(jù)組成，構(gòu)建的突發(fā)性水污染事故數(shù)據(jù)庫總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 突發(fā)性水污染事故數(shù)據(jù)庫總體結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Overall structure of the database for sudden water pollution accidents

3.3 突發(fā)性水污染事故管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能

南陽市突發(fā)性水污染事故管理系統(tǒng)主要由事故辨識、事故評價、事故數(shù)據(jù)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(fā)性水污染事故管理系統(tǒng)主界面如圖2所示，該系統(tǒng)可實現(xiàn)以轄區(qū)地圖為背景，按層次逐級進入，獲取事故地區(qū)、所在單位、分布管理信息的功能。在地圖上可顯示事故發(fā)生位置、河流、污染趨勢等分布信息，以及國內(nèi)外事故案例。

3.3.2 事故辨識功能

單元內(nèi)存在污染物質(zhì)的數(shù)量分為2種情況：一種是單元內(nèi)污染物質(zhì)為單一品種，另一種為多品種情況。根據(jù)輸入單元內(nèi)存在物質(zhì)數(shù)量自動生成一個或多個空白字段，通過待辨識事故數(shù)據(jù)庫或手工輸入污染物質(zhì)及其它參數(shù)來進行自動辨識。

3.3.3 事故評價功能

根據(jù)有毒重大危險源評價方法，在WebGIS上編程使突發(fā)性水污染管理系統(tǒng)實現(xiàn)污染評價功能，通過系統(tǒng)計算出系統(tǒng)內(nèi)污染的現(xiàn)實危險性大小。根據(jù)評價結(jié)果對可接受的項目提出進一步重點防范措施；對于評價結(jié)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(fā)性水污染事故管理系統(tǒng)主界面Fig.2 M ain interface of them anagem ent system for sudden urban water pollution

3.3.4 數(shù)據(jù)庫管理功能

實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫管理功能，能對污染源有關(guān)的數(shù)據(jù)庫進行動態(tài)管理，包括數(shù)據(jù)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(gòu)建的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)事故模擬，在地圖上繪制事故后果危害范圍圖形。系統(tǒng)利用事故模型根據(jù)模型參數(shù)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(shù)，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(tài)畫出它的危害范圍。

突發(fā)性水污染事故作為城市重大危險源控制的重點內(nèi)容之一，在進行系統(tǒng)開發(fā)時，已經(jīng)納入整個系統(tǒng)中，可實現(xiàn)危機預警、處置等的科學化和現(xiàn)代化，為南陽市突發(fā)性水污染事故處置提供科學決策，提高應(yīng)急管理水平。

4 構(gòu)建突發(fā)性水污染事故信息服務(wù)系統(tǒng)

南陽市突發(fā)性水污染事故信息服務(wù)系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)融合IT技術(shù)、通信技術(shù)、安全技術(shù)等方面，運用無線通信和無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g(shù)，通過移動PDA手持終端實現(xiàn)信息發(fā)布、查詢、反饋及應(yīng)急指揮互動。

4.1 信息服務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)開發(fā)PDA手機客戶端、服務(wù)器端軟件與突發(fā)性水污染事故信息服務(wù)管理系統(tǒng)鏈接，使應(yīng)急救援人員采用PDA手機實現(xiàn)應(yīng)急、預警等信息的第一時間發(fā)布與獲取，指導突發(fā)性水污染事故的應(yīng)急救援工作。系統(tǒng)信息的傳送采用GPRS技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸安全可靠，能夠滿足應(yīng)急救援工作的要求。信息服務(wù)系統(tǒng)可改變傳統(tǒng)的應(yīng)急救援指揮模式，提高應(yīng)急救援管理水平。

4.2 信息服務(wù)系統(tǒng)功能

4.2.1 突發(fā)水污染事故信息查詢

通過PDA終端可以方便讀取突發(fā)水污染事故管理系統(tǒng)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?qū)崟r獲取突發(fā)水污染事故管理系統(tǒng)的預警與監(jiān)測信息，能夠獲取例如人員安全距離、財產(chǎn)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(wù)

通過信息服務(wù)系統(tǒng)，應(yīng)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(xiàn)信息傳遞、命令下達等。同時系統(tǒng)管理模塊可以進行權(quán)限管理，保證信息的分級、分層傳遞，實現(xiàn)救援指揮，并為各級人員提供了交流互動平臺。各相關(guān)工作人員通過構(gòu)建的信息服務(wù)系統(tǒng)可以方便地獲取和交換實時信息，提高反應(yīng)的靈敏性，為搶險救災節(jié)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(shù)和無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，將突發(fā)水污染事故預警系統(tǒng)監(jiān)測的最新信息通過移動PDA手持終端實現(xiàn)信息發(fā)布、查詢、反饋及應(yīng)急指揮互動，使得救援與應(yīng)急人員可以隨時隨地查詢到所需的最新應(yīng)急救援信息和實時數(shù)據(jù)，為救援和指揮人員提供現(xiàn)場指揮、異地指揮、現(xiàn)場救援及應(yīng)急決策信息服務(wù)平臺，實現(xiàn)應(yīng)急救援信息的“實時訪問、實時共享、實時互動”。本系統(tǒng)的成功建設(shè)將為南陽突發(fā)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(yīng)提供強有力的技術(shù)保障。該系統(tǒng)將成為南陽重大危險源預警與信息服務(wù)系統(tǒng)的重要組成部分。

5 突發(fā)性水污染事故處置

5.1 培養(yǎng)突發(fā)性水污染危機意識

突發(fā)性水污染事故的發(fā)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?lián)p失巨大。因此，培養(yǎng)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(fā)性水污染事故相關(guān)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(gòu)建突發(fā)性水污染事故的應(yīng)急管理系統(tǒng)

應(yīng)急管理系統(tǒng)包括應(yīng)急救援組織機構(gòu)，其模式見圖3。突發(fā)性水污染事故發(fā)生后，應(yīng)立即啟動應(yīng)急管理系統(tǒng)，應(yīng)急救援人員必須充分了解突發(fā)性水污染事故的危害性，科學地做好每一個救援環(huán)節(jié)的工作，指導公眾進行個人防護，并提供咨詢服務(wù)。各機構(gòu)要不斷調(diào)整運行狀態(tài)、協(xié)調(diào)關(guān)系、形成整體，一旦發(fā)生事故，便可以快速、有效地開展現(xiàn)場的應(yīng)急處理工作［5］。

圖3 應(yīng)急管理系統(tǒng)模式圖Fig.3 Flow chart of the emergency management system

水污染處理專家、應(yīng)急工作人員應(yīng)按照應(yīng)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(yīng)立即啟動應(yīng)急預案，對用水戶和下游用水單位發(fā)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(yīng)急預案

應(yīng)急預案是指為迅速、有序而有效地開展應(yīng)急行動、降低損失，針對可能發(fā)生的突發(fā)事件，在風險分析與評估的基礎(chǔ)上，預先制定有關(guān)的計劃或方案。應(yīng)急預案應(yīng)包括組織機構(gòu)及其職責、危險辨識、風險評價、通告程序、應(yīng)急能力和資源、信息公開、事故恢復、培訓與演練、應(yīng)急預案維護等內(nèi)容。由于白河突發(fā)性水污染事故的不確定性、流域性，要求一旦事故發(fā)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(yīng)急處理做到有條不紊、井然有序，應(yīng)該有一套行之有效的事故應(yīng)急救援行動響應(yīng)程序［6］（見圖4）。

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

5.4 組織常態(tài)性的訓練與演習

在制訂突發(fā)性水污染危機應(yīng)急處理預案之后，應(yīng)加強組織突發(fā)水污染事件應(yīng)急處理演習。在演習或訓練中，要實施應(yīng)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(jié)束后，應(yīng)對應(yīng)急計劃和實施程序的有效性、應(yīng)急設(shè)備的可行性、應(yīng)急人員的素質(zhì)和反應(yīng)速度等做出綜合評價，并提出對應(yīng)急預案（計劃）的修改意見［7］。

5.5 及時發(fā)布突發(fā)性水污染事故信息

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

5.6 現(xiàn)場污染控制和后期處置

現(xiàn)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(fā)生后，應(yīng)急人員應(yīng)先趕到現(xiàn)場采取必要的應(yīng)急處理措施，如切斷污染源、防止污染擴散等。因此，應(yīng)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(guān)閉取水口，直到污染得到處理。用水缺乏時應(yīng)首先保證生活用水需要，其次滿足生產(chǎn)用水需要；建議關(guān)停某些用水量大的工廠或服務(wù)性行業(yè)；在自來水廠關(guān)閉時，城市應(yīng)急部門應(yīng)組織人員向群眾分發(fā)合格的飲用水，做好聯(lián)絡(luò)協(xié)調(diào)灌裝水服務(wù)供應(yīng)商的工作［8］。公眾也應(yīng)時刻牢固樹立節(jié)水觀念。

根據(jù)現(xiàn)場專業(yè)人員意見及監(jiān)測結(jié)果，組織事故應(yīng)急處理后援力量開展現(xiàn)場處置工作。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查情況及相應(yīng)技術(shù)支撐部門的科學依據(jù)，對事故中涉及的損害賠償問題，按照行政調(diào)解程序進行。根據(jù)事故認定結(jié)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(shè)施，清除污染后疑癥，盡快恢復正常的社會生產(chǎn)秩序。

6 結(jié) 語

近年來國內(nèi)外頻發(fā)的突發(fā)性重大水污染事故對國民經(jīng)濟和人民生命財產(chǎn)安全嚴重影響，若穿市區(qū)而過的白河發(fā)生突發(fā)性水污染事故，必將嚴重威脅南陽城區(qū)人民正常的生產(chǎn)生活。構(gòu)建基于WebGIS的南陽市突發(fā)性水污染事故管理系統(tǒng)和事故信息服務(wù)系統(tǒng)，培養(yǎng)事故危機意識、構(gòu)建應(yīng)急管理系統(tǒng)、制定應(yīng)急預案、組織常態(tài)性的訓練與演習、及時發(fā)布事故信息、做好現(xiàn)場污染控制和后期處置等，實現(xiàn)危機預警、管理和處置的科學化、現(xiàn)代化，可有效提高南陽市突發(fā)性水污染事故應(yīng)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(guān)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(huán)境保護方面的教學與研究，（電話）13503876412，0377 63525178（電子信箱）nysycbq0377＠163.com。