柴元冰

(青海省水文水資源勘測局，青海西寧 810000)

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飲用水水源地安全綜合評價(jià)體系的構(gòu)建

柴元冰

(青海省水文水資源勘測局，青海西寧 810000)

摘要從飲用水水源地安全角度出發(fā)，以飲用水水源地安全基礎(chǔ)指標(biāo)(水質(zhì)安全、水量安全、生態(tài)安全)和安全管理指標(biāo)兩個(gè)方面，構(gòu)建了飲用水水源地安全綜合評價(jià)指標(biāo)體系，通過實(shí)證研究表明：A省B城市主要飲用水水源地C水庫綜合評價(jià)為基本安全，說明運(yùn)用該評價(jià)體系可以得出準(zhǔn)確、客觀的綜合評價(jià)結(jié)果。

關(guān)鍵詞水源地；飲用水；綜合評價(jià)；安全

飲用水是人類生存的基本需求，飲用水水源地是保障我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和人民群眾身體健康的重要基礎(chǔ)設(shè)施。飲用水安全保障工作不僅是維護(hù)廣大人民群眾切身利益、落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的具體實(shí)踐，也是實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會(huì)目標(biāo)、構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)的重要內(nèi)容。

近年來，飲用水安全保障工作受到高度重視，我國各級(jí)政府采取了一系列措施解決城鄉(xiāng)居民飲用水安全問題?！吨腥A人民共和國水法》第三十三條明確規(guī)定“國家建立飲用水水源保護(hù)區(qū)制度。省、自治區(qū)、直轄市人民政府應(yīng)當(dāng)劃定飲用水水源保護(hù)區(qū)，并采取措施，防止水源枯竭和水體污染，保證城鄉(xiāng)居民飲用水安全?！遍_展飲用水水源地安全綜合評價(jià)是科學(xué)合理地評估飲用水水源地安全狀況的有效途徑，是發(fā)現(xiàn)和解決飲用水水源地存在問題的重要技術(shù)方法。然而，目前我國飲水安全保障技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在保護(hù)水源地安全方面存在不足，迫切需要對飲用水水源地安全保障技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)開展相關(guān)研究，構(gòu)建統(tǒng)一、規(guī)范和科學(xué)的飲用水水源地安全保障技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，解決制訂技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所涉及的一些關(guān)鍵技術(shù)問題[1-2]。筆者從飲用水水源地安全角度出發(fā)，提出了以水質(zhì)、水量、水生態(tài)三位一體的基礎(chǔ)指標(biāo)，準(zhǔn)確、客觀地綜合評價(jià)了飲用水水源地安全狀況的技術(shù)方法[3]，以期為制訂科學(xué)、準(zhǔn)確的水源地保護(hù)政策提供決策依據(jù)。

1安全基礎(chǔ)指標(biāo)評價(jià)

1.1水質(zhì)安全評價(jià)飲用水水源地水質(zhì)安全評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和方法的主要依據(jù)是該水源地的主要用途及污染程度。地表飲用水源地水質(zhì)安全評價(jià)以《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)規(guī)定項(xiàng)目為基礎(chǔ)；湖泊、水庫型飲用水水源地應(yīng)增加營養(yǎng)狀況評價(jià)項(xiàng)目，包括總磷、總氮、葉綠素a、透明度和高錳酸鹽指數(shù)；地下飲用水源地水質(zhì)安全評價(jià)以《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848—1993)規(guī)定項(xiàng)目為基礎(chǔ)。

飲用水水源地水質(zhì)安全評價(jià)包括必評項(xiàng)、選評項(xiàng)及有毒有機(jī)項(xiàng)共3類指標(biāo)。必評項(xiàng)包括氨氮、高錳酸鹽指數(shù)；選評項(xiàng)應(yīng)根據(jù)水源地實(shí)際情況從常規(guī)項(xiàng)目中選取，應(yīng)為最差的3項(xiàng)監(jiān)測指標(biāo)；有毒有機(jī)項(xiàng)中應(yīng)至少選擇1項(xiàng)，能夠代表水源地污染特性。先進(jìn)行單項(xiàng)指數(shù)計(jì)算，然后進(jìn)行綜合指數(shù)計(jì)算[4]。

1.1.1單項(xiàng)指數(shù)(Ii)計(jì)算。首先計(jì)算單項(xiàng)指標(biāo)安全評價(jià)指數(shù)(Ii)：

式中,Ci為i指標(biāo)的實(shí)測濃度；Cik為安全評價(jià)指數(shù)為k時(shí)，i指標(biāo)對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)限值；Cik+1為安全評價(jià)指數(shù)為k+1時(shí)，i指標(biāo)對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)限值；k=1，2，3，4。溶解氧指標(biāo)的指數(shù)計(jì)算公式與其他指標(biāo)的指數(shù)計(jì)算公式相反。

不同安全評價(jià)指數(shù)對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)限值相同時(shí)的處理方法。單項(xiàng)指標(biāo)安全評價(jià)按下式計(jì)算：

式中,m為同一標(biāo)準(zhǔn)限值對應(yīng)的安全評價(jià)指數(shù)個(gè)數(shù)。當(dāng)Ci>Ci5時(shí)，為劣Ⅴ類水，其單項(xiàng)指標(biāo)評價(jià)指數(shù)一律計(jì)為Ii=5。

1.1.2綜合指數(shù)(WQI)計(jì)算。綜合指數(shù)(WQI)是各單項(xiàng)指標(biāo)評價(jià)指數(shù)的算術(shù)平均值，按下式計(jì)算：

式中,WQI為常規(guī)項(xiàng)目評價(jià)綜合指數(shù)；n為參與評價(jià)的指標(biāo)個(gè)數(shù)。當(dāng)0

1.1.3評價(jià)指數(shù)。為綜合反映飲用水水源地水質(zhì)狀況，首先計(jì)算各類單項(xiàng)指數(shù)值，并確定相應(yīng)分級(jí)指數(shù)，再進(jìn)行綜合評價(jià)，從必評項(xiàng)、選評項(xiàng)和有毒有機(jī)項(xiàng)中選取最高(最差)分級(jí)指數(shù)作為該飲用水水源地水質(zhì)安全的評價(jià)結(jié)果。湖泊、水庫型水源地還應(yīng)進(jìn)行營養(yǎng)狀況評價(jià)。飲用水水源地水質(zhì)安全評價(jià)指數(shù)見表1。

表1飲用水水源地水質(zhì)安全評價(jià)

Table 1Water quality safety evaluation of water head site of drinking water

評價(jià)指數(shù)EvaluationindexWQI湖泊、水庫營養(yǎng)狀況評分值Lake,reservoirnutritionalstatusscore1≤1≤202≤2≤503≤3≤604≤4≤805≤5≤100

1.2水量安全評價(jià)水量安全評價(jià)指標(biāo)體系分為目標(biāo)層和指標(biāo)層，目標(biāo)層反映水量安全程度，指標(biāo)層反映水量安全的具體因子。

地表飲用水水源地在工程供水能力和枯水年來水量保證率2個(gè)指標(biāo)中，以安全評價(jià)指數(shù)最大者作為評價(jià)結(jié)果；地下水飲用水水源地在工程供水能力和地下水開采率2個(gè)指標(biāo)中，以安全評價(jià)指數(shù)最大者作為評價(jià)結(jié)果(表2)。

表2飲用水水源地水量安全評價(jià)指標(biāo)

Table 2　Water quantity safety evaluation index for water head site of drinking water　%

工程供水能力=現(xiàn)狀綜合供水量/設(shè)計(jì)綜合供水量×100%；枯水年來水量保證率=基準(zhǔn)年河流(湖泊)枯水流量/設(shè)計(jì)枯水流量×100%；地下水開采率=實(shí)際開采量(供水量)/可開采量×100%。

1.3生態(tài)安全評價(jià)目前，我國尚無專門針對飲用水水源地生態(tài)保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)，筆者參考相關(guān)地方標(biāo)準(zhǔn)《生態(tài)清潔小流域技術(shù)規(guī)范》(DB11/T 548—2008)和技術(shù)規(guī)范《中國南方小流域生態(tài)治理技術(shù)規(guī)程》，確定了飲用水水源地生態(tài)安全評價(jià)指標(biāo)(表3)[5]。

表3　飲用水水源地生態(tài)安全評價(jià)指標(biāo)

2安全管理指標(biāo)評價(jià)

飲用水水源地安全綜合評價(jià)管理指標(biāo)主要包括管理及組織機(jī)構(gòu)，法規(guī)和制度建設(shè)，水源地安全保障規(guī)劃，水源地保護(hù)區(qū)劃分，水源地保護(hù)工程，水源地動(dòng)態(tài)監(jiān)測，水源地突發(fā)事件預(yù)案，水土保持機(jī)制，水源地保護(hù)機(jī)制和公共宣傳與公眾參與。具體評價(jià)指標(biāo)見表4[6]。

2.1合成累計(jì)加分對管理指標(biāo)的評分進(jìn)行合成累計(jì)，取其均值作為評價(jià)結(jié)果。

式中,Q為飲用水水源地安全評價(jià)管理指標(biāo)評分；Mi為10個(gè)指標(biāo)中第i個(gè)指標(biāo)的評分分?jǐn)?shù)；n為管理指標(biāo)評價(jià)數(shù)。

2.2評價(jià)指數(shù)當(dāng)0

3安全綜合評價(jià)

3.1評價(jià)方法飲用水水源地綜合安全評價(jià)結(jié)果以基礎(chǔ)指標(biāo)(水質(zhì)安全指標(biāo)、水量安全指標(biāo)、水生態(tài)安全指標(biāo))和管理指標(biāo)為依據(jù)，在4類指標(biāo)評價(jià)中，選取最大(即評價(jià)指數(shù)最差)的評價(jià)結(jié)果作為飲用水水源地安全綜合評價(jià)結(jié)果[7](圖1)。

計(jì)算的飲用水水源地水質(zhì)安全評價(jià)結(jié)果以安全評價(jià)指數(shù)表達(dá)，分為1、2、3、4、5五級(jí)。從1～5級(jí)，水源地水質(zhì)安全性逐次降低，即評價(jià)指數(shù)是1為安全，2為較安全，3為基本安全，4為較不安全，5為不安全。

3.2實(shí)證研究A省B城市主要飲用水水源地為C水庫，另有備用飲用水水源地D，為地下水水源地，2個(gè)水源地均在城市上游。

經(jīng)評價(jià)，該地表水飲用水水源地評價(jià)基礎(chǔ)指標(biāo)中水質(zhì)安全指標(biāo)指數(shù)為2，水量安全指標(biāo)指數(shù)為1，水生態(tài)安全指標(biāo)為2；評價(jià)管理指標(biāo)指數(shù)為3。進(jìn)行飲用水水源地安全綜合評價(jià)時(shí)，選取基礎(chǔ)指標(biāo)和管理指標(biāo)中最大(最差)評價(jià)結(jié)果作為最終綜合評價(jià)指數(shù)，為3，綜合評價(jià)結(jié)果為基本安全。

表4　飲用水水源地安全管理評價(jià)指標(biāo)

圖1　飲用水水源地綜合安全評價(jià)指標(biāo)體系Fig.1　Comprehensive evaluation index system for water head site safety of drinking water

4結(jié)語

筆者對飲用水水源地安全評價(jià)構(gòu)建了適合現(xiàn)階段發(fā)展的指標(biāo)體系，從安全基礎(chǔ)指標(biāo)(水質(zhì)、水量、水生態(tài))和管理指標(biāo)2個(gè)方面統(tǒng)籌考慮，得出飲用水水源地安全、準(zhǔn)確、客觀的綜合評價(jià)結(jié)果，為水源地保護(hù)管理工作提供了決策支持。目前，我國水源地保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)體系尚不健全，缺乏專門針對水源地保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)體系，因此，建議盡快建立水源地保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)體系，編制完善水源地保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)體系文件，切實(shí)做好飲用水水源地的管理保護(hù)等工作。

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作者簡介柴元冰(1979- )，男，浙江衢州人，工程師，從事水資源水環(huán)境監(jiān)測與調(diào)查評價(jià)研究。

收稿日期2016-03-28

中圖分類號(hào)S 181

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611(2016)14-090-03

Construction of Comprehensive Evaluation System for Water Head Site Safety of Drinking Water

CHAI Yuan-bing

(Qinghai Provincial Bureau of Hydrology and Water Resources Survey, Qinghai, Xining 810000)

AbstractThe comprehensive evaluation index systen for water head site safety of drinking water was constructed from two aspects of basic indicators(water quality safety, water quantity safety, ecological safety) and management indicators. The empirical study showed that: the comprehensive evaluation of C reservoir in B city of A province is the basic security, indicating the evaluation system can obtain accurate and objective comprehensive evaluation results.

Key wordsWater head site; Drinking water; Comprehensive evaluation; Safety