飲用水水源地供水安全評估指標體系及應用.docx

1、飲用水水源地供水安全評估指標體系及應用霍秋雅L宋佩佩S劉司航'（1.河北省水文程地質(zhì)勘查院，河北石家莊O5OOOO；2.河北地質(zhì)大學水資源與環(huán)境學院，河北石家莊O5OOOO）摘要：為保證水源地的供水安全，通過水量、水質(zhì)和管理三個因素構(gòu)建供水安全評估指標體系，通過加權(quán)求和法對各項指標進行分類評估和綜合評估，在評估的基礎上對供水安全問題成因進行分析。以河北省后孟營水源地為例，依據(jù)供水安全評估指標體系進行評估分析。結(jié)果表明，分類評估中取水量保證狀況評估結(jié)果為優(yōu)秀，其他項評估結(jié)果為不合格，綜合評估為不合格，綜合分析得出，農(nóng)村生活污水的排放、農(nóng)業(yè)化肥、農(nóng)藥的使用是構(gòu)成水源地評估不合格的主要原因。

2、關鍵詞：水源地：供水安全；評估指標體系中圖分類號：P62文獻標識碼：B文章編號：1004-5716（2021）07-0151-06供水安全關乎人民群眾的切身利益，安全的飲用水源是人民生活的基本保障'7。近年來，隨著人民生活質(zhì)量的不斷提高，人民對飲用水供水安全的要求也越來越高卜、供水安全具有多因素性的特征，主要體現(xiàn)在水量、水質(zhì)和管理等方面，如水量匱乏、水質(zhì)較差會使水源喪失飲用水功能的屬性，管理缺乏會影響水源地的正常運轉(zhuǎn)，從而阻礙社會發(fā)展3。基于供水安全的概念，在參考水源地供水安全研究的基礎上，筆者認為，飲用水水源地供水安全的評估指標主要包括水量、水質(zhì)、管理三個方面。因此，本次供水安全評估

3、指標體系構(gòu)建從水量、水質(zhì)和管理三個方面構(gòu)建供水安全評估指標體系，并以河北省后孟營水源地為例，對該地區(qū)飲用水水源地進行供水安全評估，并對評估結(jié)果進行成因分析。1供水安全評估指標體系構(gòu)建1.1評估指標選取本次體系分為目標層、系統(tǒng)層和指標層。各層評估指標及權(quán)重見表1。表1飲用水水源地供水安全評估指標體系及權(quán)重表"收稿日期：2020-10-12目標層系統(tǒng)層權(quán)重指標層分權(quán)重取水量保證狀況（WG）0.1取水量保證率（VVGR）1.0水質(zhì)達標率（WSR）0.7水源達標狀況（SQ）0.60.3水源達標率（WQR）保護區(qū)劃分（PD）0.1保護區(qū)標志設置（PS）一0.05飲用水水源地供水安全評估指標體系

4、（SWES）級保護區(qū)隔離防護（PF1）一級保護區(qū)整治（PCR1）二級保護區(qū)整治（PCR2）0.10.1管理狀況0.30.1準保護區(qū)整治（PCQR）0.05監(jiān)控能力（WM）0.1風險能力（RMR）0.15應急能力（£ME）0.15管理措施（MSR）0.1項目來源：河北省地卜水飲用水源地ZK文及地質(zhì)基礎環(huán)境調(diào)查與監(jiān)測,課題編號：2017FY100402o第-作者簡介：霍秋雅（199。），女（漢族），河沽家莊人，工梆幣，現(xiàn)從事水文地I頁、zm地質(zhì)工作：1.2評估方法本次評估分為各項分類評估及綜合評估，評估方法為加權(quán)求和法，根據(jù)評估分值越高飲用水水源地供水安全評估等級越高的原則制定評價標準，

5、將水源地安全評估結(jié)果劃分為優(yōu)秀、良好、合格、基本合格和不合格5個等級。1.2.1分類評估0）取水量保證狀況得分為：WG=WGRX1000水源達標狀況得分為：SQ=（WSRX0.7+WQRX0.3）X100環(huán)境管理狀況得分為：MS=£0NDEX；XW）X100式中：INDEX,包括管理狀況各項指標層；W,權(quán)重值。1.2.2綜合評估供水安全綜合評估分值為取水量保證狀況、水源達標狀況和環(huán)境管理狀況的各項分值加權(quán)計算得到，公式如下：SWES=WGX0.1+SQX0.6+MSX0.3分類評估與綜合評估分值結(jié)果對照見表2。13評估指標表2評估分值與結(jié)果對照表序號評估分值評估結(jié)果分類評估綜合評估1

6、（WG,SQMS）N90SWES>90優(yōu)秀280W（WG、SQ、MS）<9080WSWESV90良好370（WGSQ、MS）<8070WSWESV80合格460（WG、SQ、MS）<7060WSWESV70基本合格5（WG、SQ、MS）<eoSWESV60不合格 取水量保證狀況。該項通過取水量保證率（WGR）表示，當實際需水量不大于設計取水量時，WGR為100%；欲ijWGR為0。水源達標狀況。該項通過水質(zhì)達標率（WSR）和水源達標率（WQR）進行表示。 水質(zhì)達標率。水質(zhì)達標率WSR計算公式為：WSR=水質(zhì)達標取水量之和x100%取水總量 水源達標率。對于單水源飲

7、用水水源地，達標時,WQR為100%；否則該值為0。（3）環(huán)境管理狀況。 保護區(qū)劃分。保護區(qū)劃分狀況用保護區(qū)劃分完成率PD表示。符合規(guī)范眼球并獲得政府批復時，PD為100%；否則該值為0。 保護區(qū)標志設置。該值通過標志完成率表示，符號為PS。按照規(guī)范設置該值為100%,設置但未按規(guī)范為60%,未設置該值為0。 一級保護區(qū)隔離防護。該工程完成率（PF1）計算公式為：PF二實際完成隔離防護工程量xjog%應完成隔離防護工程量 一級保護區(qū)整治。該項通過一級保護區(qū)整治率PCR1表示，該值為建設項目拆除率BCR1、排污口關閉率DCR1和網(wǎng)箱養(yǎng)殖拆除率C8R1三項指標的算術(shù)平均值。計算公式為：PCR=BC

8、R1+DCR1+CBR13其中：RCR.一建設項目拆除的建筑面積x100%一需拆除的建設項目建筑總面積DCRI=關團排亮口數(shù)量x100%排污總數(shù)量Cbr二網(wǎng)箱養(yǎng)殖拆除總面積x100%網(wǎng)箱養(yǎng)殖總面積 二級保護區(qū)整治。該項通過二級保護區(qū)整治率PCR2表示，該值為排污口關閉率DCR2、分散式生活污水處理率DDSR2.分散式畜禽養(yǎng)殖廢物綜合利用率LWUR2和網(wǎng)箱養(yǎng)殖整治率CRR2四項指標的算術(shù)平均值。計算公式為：pcR2=DCR2+DDSR2+LWUR2+CRR24其中：DDSR2=分散式'活巧水處理里x100%分散式生活污水總排放量LWUR2='廢水綜合利用總量|廢物綜合利用總量）I

9、廢水產(chǎn)生總量廢物產(chǎn)生總量CRR2_網(wǎng)箱養(yǎng)殖整治總面積網(wǎng)箱養(yǎng)殖總面積2X100%X100% 監(jiān)控能力。監(jiān)控能力（IAM）為常規(guī)（M）、預警（WE）和視頻監(jiān)控（US）的加權(quán)平均值。計算公式如下：WM=0.7XMI+0.3X"S完成監(jiān)測的指標數(shù)量X住ML應完成監(jiān)測的指標數(shù)量XI。WE=實際完成預警監(jiān)控數(shù)量X100%應完成預警監(jiān)控數(shù)量A/c_實際完成視頻監(jiān)控數(shù)量y如體一應完成視頻監(jiān)控數(shù)量xl00% 風險防控。該項通過風險管理指標完成率RMR表示，為風險源名錄完成率RDE和危險化學品運輸管理制度建立率DCBR兩項指標算術(shù)平均值。RMR=RDE+DCBR 應急能力。該項通過應急管理指標完成率EM

10、E表示。該項為應急預案編制、應急情況演練、應急物資儲備、應急設施建設、應急專家?guī)?、應急監(jiān)測情況6項指標的算術(shù)平均值。x:單項指標完成率EME二g 管理措施。該項通過管理制度完成率MSR表示。該項為水原編號、檔案管理、定期巡視、定期評估環(huán)境狀況、搭建管理平臺、信息公開化6項內(nèi)容的算術(shù)平均值。單項指標完成率MSR=7：O2應用評價2.1研究區(qū)概況以河北省后孟營水源地為例進行研究。后孟營水源地位于昌黎縣馬坨店鄉(xiāng)后孟營村，見圖1,研究區(qū)位于灤東平原淡水區(qū)域，大氣降水是該地區(qū)地I、.水主要補給來源。區(qū)內(nèi)開采井深度約80m,主要開采含水層為第四系第一、二潛水含水組，含水層厚度約30m,巖畦要涵卵石、和中粗

11、砂，滲透蛔孔圖1研究區(qū)位置圖2.2評價結(jié)果2.2.1取水量保證狀況后孟營水源地設計年供水能力1095X10W,現(xiàn)狀實際FI供水量為1.4X10'n?。2016年全年供水量為496X10而",20122016年年供水量見表3。從表3可知，后孟營水源地實際年取水量小于設計表3后孟營水源地近5年供水量年份20122013201420152016年供水量（10W）350388428475496年供水能力，取水量保證率為100%。2.2.2水源達標狀況2.2.2.1水質(zhì)達標率根據(jù)后孟營水源地2016年水質(zhì)監(jiān)測資料，對水源地水質(zhì)進行評價，評價方法采用單因子法。經(jīng)評價，后孟營水源地2016

12、年各月水質(zhì)評價結(jié)果見表4。從表4可看出，后孟營水源地各個月份水質(zhì)類別均為IV類，各個時期水質(zhì)類別均為V類，其中氨氮和f孟為主要超標項，而用于集中式水生活飲用水水源的水質(zhì)應達到III類及以上，即各評價時段水質(zhì)均不達標。綜上，其水質(zhì)達標率為0。2.2.2.2水源達標率由水質(zhì)評價結(jié)果可知，后溢營水源地水源不達標，其水源達標率為0。2.2.3水源地環(huán)境管理狀況表4后孟營水源地2016年全年、汛期、非汛期及各月水質(zhì)評價結(jié)果評價時段水質(zhì)類別主要污染物及超標倍數(shù)1月V氨氮（38）錠（2.6）2月V硝酸鹽（1.5）鐵（QD銘（3.6）3月V砌（52）鐳（L5）4月IV亞硝酸鹽（2.5）5月V氨氮（1.7）錠（

13、3.6）6月V漩（28）、鎰（3.6）7月IV氨氮(1.5)、鈕j(3.2)8月V氨氮(2.2)、錠(3.2)9月V氨氮(1.8)、猛(2.6)10月IV瀕(1.5)、飩(3.3)11月V漩（3.8）、飩（3.3）12月IV漩(1.5)、鎬(3.3)汛期V砌(1.6)、鎰(3.2)非汛期V氨氮（2.2）統(tǒng)（3.4）亞硝酸鹽（0.1）全年V氛氮（20）、鐳（3.1）2.2.3.1保護區(qū)建設0）保護區(qū)劃分。飲用水水源地需結(jié)合實際情況劃定水源保護區(qū)，目前，后孟營水源地一級保護區(qū)半徑360m,面積為2.1knr',二級保護區(qū)半徑2070m,面積為21.7km2，保護區(qū)劃分見圖2。符合規(guī)范要求及

14、水源地實際情況，但該保護區(qū)劃分尚未經(jīng)過省政府批復，因此后孟營水源地保護區(qū)劃分完成率評估結(jié)果為50%。O保護區(qū)標志設置。飲用水水源地保護區(qū)需設置界碑等標識，并且需要滿足規(guī)范要求。 界標設置。后孟營水源地由多個水井構(gòu)成，需在水源地一級保護區(qū)六邊形、二級保護區(qū)七邊形各個頂點處安設界標，共需設立13塊界標。 交通警示牌。后孟營水源地-級保護區(qū)范圍內(nèi)有631縣道穿過，二級保護區(qū)范圍內(nèi)有L83省道、632縣道、110鄉(xiāng)道、118鄉(xiāng)道等多條道路通過，需在保護區(qū)范圍內(nèi)主干道、高速路旁安設道路警示牌。據(jù)現(xiàn)場調(diào)查了解，后孟營水源地在10井設立了簡易保護區(qū)界標，無其他界標及交通標識牌設立。結(jié)合實際情況，后孟營水源地

15、保護區(qū)標志設置評估結(jié)果為10%。0一級保護區(qū)隔離防護。后孟營水源地一級保護區(qū)內(nèi)有道路通過，一級保護區(qū)外、二級保護區(qū)范圍內(nèi)有多個村莊，為避免人類活動對水源地的保護造成影響，級保護區(qū)應設置防護設施。據(jù)現(xiàn)場調(diào)查了解，后孟營水源地未設立相應的隔離防護工程，因此隔離防護工程完成率為0。2.2.3.2保護區(qū)整治（D一級保護區(qū)整治。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查了解，對比規(guī)范，后孟營水源地一級保護區(qū)整治現(xiàn)狀如下：區(qū)內(nèi)距離3”水源井15m左右有面積近2.68hm:的墳地，據(jù)了解，該墳地在站水源井成井之前巳經(jīng)存在，且有人祭拜，在一定程度上會對水源地的安全造成影響； 保護區(qū)內(nèi)無工業(yè)、生活排污口； 保護區(qū)內(nèi)無養(yǎng)殖、旅游等町能污染水源

16、的活動；有兩處沙坑，面積分別為26276m28386nr',沙坑內(nèi)無垃圾、污水等有害物質(zhì)排放； 保護區(qū)劃定前區(qū)域內(nèi)已有90黑的農(nóng)田，主要種植作物為玉米、花生等，其中有28.61hm2蔬菜大棚實行了科學種植。后孟營一級保護區(qū)內(nèi)無排污口、無養(yǎng)殖，因此該項整治完成率為100%；3”水源井附近的墳地對水源地水源安全有一定的影響，存在一定的安全隱患，因此劃定為需要拆除的項目，即建設項目拆除完成率取0,綜上，一級保護區(qū)整治率為66.8%。0二級保護區(qū)整治。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查了解，后孟營水源地二級保護區(qū)整治現(xiàn)狀如下： 點源整治。保護區(qū)內(nèi)無排放污染物的建設施工項FI;無工業(yè)、生活扣片虧口；區(qū)內(nèi)設立有垃圾收集

17、設施，環(huán)衛(wèi)定期統(tǒng)-進行收集，并在保護區(qū)外進行無害化處置，但有時垃圾轉(zhuǎn)運不及時會造成生活垃圾堆放的現(xiàn)象；區(qū)內(nèi)無有毒有害物質(zhì)中轉(zhuǎn)站及堆放場所。區(qū)內(nèi)無規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場。 非點源控制。保護區(qū)內(nèi)總?cè)丝诩s為9000人，生活用水定額為6517（人d）,污水排放系數(shù)依據(jù)規(guī)范及農(nóng)村實際情況本次取0.75進行計算，計算得二級保護區(qū)內(nèi)生活污水產(chǎn)生量約為16X10；m7a；區(qū)內(nèi)牲畜排泄量約為66590t/a；區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)種植面積總計1700hm2,尚流動源管理。保護區(qū)內(nèi)無有毒有害物質(zhì)的貨運場所，無加油站；區(qū)內(nèi)有多條道路通過，因此有危險化學品運輸?shù)目赡苄裕壳吧袩o危險化學品運輸管理制度及相應的視頻監(jiān)控設施；后孟營二級保護

18、區(qū)內(nèi)無排污口，排污口關閉完成率為100%；區(qū)內(nèi)村莊污水未進行任何收集及處理，分散式生活污水處理完成率為0：區(qū)內(nèi)分散式畜禽養(yǎng)殖廢物目前尚未進行綜合利用，且農(nóng)村分散養(yǎng)殖所產(chǎn)生廢水較少，因此分散式畜禽養(yǎng)殖廢物綜合利用完成率取50%；區(qū)內(nèi)無網(wǎng)箱養(yǎng)殖，網(wǎng)箱養(yǎng)殖整治完成率為100%。綜上，二級保護區(qū)整治率為62.5%.2.2.3.3監(jiān)控能力從常規(guī)監(jiān)測、預警監(jiān)控、視頻監(jiān)控三個方面對后孟營水源地監(jiān)控能力進行評估。0）常規(guī)監(jiān)測：水源地范圍內(nèi)目前尚未開展全分析監(jiān)測；未建設自動監(jiān)測設施；0預警監(jiān)控：地下水水源地無需進行預警監(jiān)控建設，本次預警監(jiān)控完成率按照100%進行評估；O視頻監(jiān)控：后孟營水源地日供水量為1.4X根

19、據(jù)規(guī)范無需安裝視頻監(jiān)控。因此，水源地常規(guī)監(jiān)測完成率為80%、預警監(jiān)控完成率和視頻監(jiān)控VS為100%。2.2.34風險防控后孟營水源地二級保護區(qū)范圍內(nèi)村莊較多，所產(chǎn)生的生活污水、垃圾及化肥污染物對水源地地下水構(gòu)成一定域脅。另外，保護區(qū)范圍內(nèi)有道路穿過，運輸過程中存在一定風險，可能導致水源被污染。目前，該水源地未建立風險源名錄和危險化學品運輸管理制度，因此，風險管理指標完成率RMR為0。2.2.3.5應急能力后孟營水源地應急備用水源為城關三水廠，符合備用水源要求，但目前在應急能力和應急設施方面準備不足，應急監(jiān)測能力較為薄弱。綜上，后孟營水源地應急能力評估為30%。2.2.3.6管理措施后孟營水源地

20、由昌黎縣水務局統(tǒng)一管理，并在水源地附近設立值班室進行水源地運行維護工作，因此保護區(qū)定期巡查完成率為100%；后孟營水源地無水源編碼、無水源地檔案管理制度、未對環(huán)境狀況進行定期評估、無信息化管理平臺、信息未面向公眾公開。綜上，后孟營水源地管理措施評估為16.7%。23評估結(jié)果在對水源地分類評估的基礎上，再進行綜合評估，并按照表2確定評估結(jié)果：0）取水量保證狀況評估分值為100分，評估結(jié)果為優(yōu)秀；0綜合后孟營水源地水量達標率及水源達標率,其水源達標狀況SQ評估分值為0分，計估結(jié)果為不合格；O結(jié)合管理狀況中各項指標的權(quán)重，管理狀況MS評估分值為38.9分，評估結(jié)果為不合格；供水安全綜合評估得分SWE

21、S由WG、SQ、MS的單項得分加權(quán)計算后得到，最終后孟營水源地供水安全綜合評估分值為21.7分，評估結(jié)果為不合格。計算結(jié)果如表5所示。3問題與成因分析3.1水質(zhì)問題及成因分析后孟營水源地水質(zhì)問題突出，各時段水質(zhì)均不達表5后孟營水源地供水安全評估指標結(jié)果表目標層系統(tǒng)層權(quán)重指標層分權(quán)重完成率系統(tǒng)層得分目標層得分取水量保證狀況（WG）0.1取水量保證率（WGR）1.0100%100水源達標狀況0.6水量達標率（WSR）0.700（SQ）水源達標率（W2R）0.30保護區(qū)劃分（PD）0.150%保護區(qū)標志設置（PS）0.0510%集中式飲用水水源地一級保護區(qū)隔離防護（PF1）0.10供水安全評估指標體系（SWES）一級保護區(qū)整治（PCR1）0.166.7%21.7管理狀況0.3二級保護區(qū)整治（PCR2）0.162.5%38.9準保護區(qū)整治（PCQR）0.05100%監(jiān)控能力（WM）0.193.3%風險能力（RMR）0.150應急能力（EME）0.1530%管理措施（MSR）0.116.7%標，主要污染物質(zhì)為氨氮、餒，個別月份硝酸鹽存在超標現(xiàn)象。從全年水質(zhì)評價結(jié)果來看，鉆含量超標3.1倍，氨氮超標2.0倍，其中猛含量超標是水源