流域突发性水污染事故风险评价方法及其应用.docxVIP

应用基础与工程科学学报第22 卷 4 期2014 年 8 月Vol． 22，No． 4August 2014JOUＲNAL OF BASIC SCIENCE AND ENGINEEＲING文章编号:1005-0930(2014)04-0675-010doi:10． 3969 / j． issn． 1005-0930． 2014． 04． 005中图分类号:X820． 4文献标识码:A流域突发性水污染事故风险评价方法及其应用珂1 ， 刘仁志1 ， 张志娇1 ， 胡兰群2 ， 贾中富3 ，卓玉侠4张(1． 北京师范大学环境学院，北京 100875; 2． 南阳市环境监测站，河南 南阳 473055; 3． 淅川县环保局，河南 南阳 474450; 4． 西峡县环保局，河南 南阳 474550)摘要:针对流域环境风险评价所涉及的大尺度、多源多受体和邻域效应等难点问题，借鉴区域生态风险评价中的相对风险模型，结合环境风险评价常用方法，细 化模型评价要素的量化过程，纳入水质模型和 GIS 空间分析技术，提出突发性水 污染事故风险的流域相对风险评价方法． 以南水北调中线水源地丹江口水库入 库支流老灌河流域为例，开展流域突发性水污染事故风险评价． 评价结果显示， 风险呈沿河流方向逐渐增加的分布特征，上游尾矿库和老灌河水体分别是流域 风险管理应重点关注的风险源和受体． 不确定性分析表明相对误差为 4． 9% ，一 定程度上验证了该方法的有效性与稳定性． 关键词:突发性水污染事故;流域环境风险;相对风险模型;老灌河突发性水污染事故是指由于自然灾害、机械故障、人为因素及其它不确定性因素引发固定或移动的潜在污染源偏离正常运作状况，突然地大量排放污染物，经过各种途径进入 水体，从而造成水环境污染的事故． 其污染物的流失方式是随机而且突然泄漏、排放 的［1］． 随着经济迅猛发展，突发性水污染事故的发生越来越频繁，重大水污染事件往往造 成重大的人员伤亡、经济损失和生态环境破坏． 对流域潜在的环境风险进行科学合理的分 析与评价能够为风险管理提供指导，从而有效预防和减少突发性水污染事故的发生．截至目前，流域环境风险评价方法仍然不尽完善，总结起来大致分为 3 类:一类是确 定型评价，即基于对环境风险形成机理相对明确的认识，采用确定的指标和模型评价风险 水平，如多指标综合评价法［2-4］、生态风险相对评价法［5-7］、专家判断法［8］、层次分析法［9］、 泛欧洲法［10］等;一类是概率型评价，认为区域风险形成机理相对模糊，风险表征多沿用单 因素使用的概率法或适用于模糊不确定性的评判法，如五步区域生态评价法［11］、模糊-随 机风险评价法［12］、模糊数学综合评判法［13］、非线性联合概率评价法［14］、信息扩散法［15］; 三是确定与概率综合型评价，如工业事故风险评价法［16-17］． 多数方法常用于较小尺度的 环境风险评价，不能很好地描述流域尺度环境风险分异和流域上下游环境风险的影响关 系． 而生态风险相对评价法虽能适用于大小不等的尺度，但其主观性强，对风险的分析与收稿日期:2014-02-21;修订日期:2014-04-09基金项目:国家自然科学基金项目;国家科技支撑计划项目(2011BAC12B02) 作者简介:张 珂(1989—)，女，硕士． E-mail:po_drama@ 163． com 通信作者:刘仁志(1974—)，男，副教授，博士． E-mail:liurenzhi@ bnu． edu． cn676应用基础与工程科学学报Vol． 22量化缺乏普适的依据和标准．本文在以往研究的基础上，以适用于大尺度的相对风险模型为核心，引入多指标综合评价法、层次分析法、专家判断法，集成水质模型以细化风险源、风险受体和评价终点的量 化分级过程，增强相对评价法的客观性和普适性，提出针对流域尺度的突发性水污染事故 环境风险评价方法，并在空间分析工具的辅助下完成老灌河流域的风险评价．研究方法相对风险模型(Ｒelative Ｒisk Model，ＲＲM)是由 Landis 和 Wiegers 于 1997 年提出的一 种区域生态风险评价方法，采用分级系统对评价单元内的各种风险源及生境进行评定，通 过分析各评价要素的相互作用关系，给出区域风险评价综合方法，从而实现区域风险的定 量化［5，18］． 结合流域风险特征，对 ＲＲM 模型进行改进，形成适用于流域突发性水污染事故风险的评价方法．(1)划分评价单元． 运用 Arcgis 水文分析模型，以 DEM 数据为输入生成流域水流网络与集水流域，并根据水文特征、流域行政区和评价要素分布等信息划分子流域为评价单元．(2)分析评价要素．①风险源分析:关注引发有毒物质泄漏或火灾爆炸事故的非自然灾害因素风险，以工业企业