李文攀，朱 擎，李東一，劉廷良，孫宗光

中國環(huán)境監(jiān)測總站，國家環(huán)境保護環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制重點實驗室，北京 100012

近年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化水平的不斷提高，大量的工業(yè)廢水、生活污水、農(nóng)業(yè)非點源污染以及水源保護區(qū)不合理開發(fā)活動等已經(jīng)嚴(yán)重威脅飲用水水源安全。作為人類生存最基本的要素之一，黨中央、國務(wù)院高度重視飲用水安全保障工作，曾明確要求，把切實保護好飲用水水源，讓群眾喝上放心水作為首要任務(wù)。可以說，飲水安全問題關(guān)系到廣大人民群眾的根本利益和經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。

飲用水水源地的水質(zhì)評價是合理開發(fā)利用水資源和保護水源地環(huán)境的一項基礎(chǔ)工作，客觀、準(zhǔn)確地評價水源地的環(huán)境質(zhì)量狀況，可為環(huán)境管理和決策提供更為有效的技術(shù)支持。隨著社會、經(jīng)濟的不斷發(fā)展以及環(huán)境保護工作的新需求，我國飲用水水源地水質(zhì)評價工作中存在的諸多問題逐漸凸現(xiàn)出來。主要表現(xiàn):單因子評價法以水質(zhì)最差的單項指標(biāo)所屬類別來確定水體水質(zhì)類別，對影響水源環(huán)境質(zhì)量的所有監(jiān)測項目均采用相同權(quán)重進行評價顯然有些欠妥［1］。該文在多年實際工作的基礎(chǔ)上，對國內(nèi)外主要的水源環(huán)境質(zhì)量評價方法進行比較分析，提出一種更為合理、科學(xué)的水源水質(zhì)評價方法，從而更好地為環(huán)境保護服務(wù)。

1 我國飲用水源地水質(zhì)評價工作現(xiàn)狀及存在問題

1.1 現(xiàn)狀

經(jīng)過30多年的發(fā)展，我國水環(huán)境質(zhì)量評價工作已經(jīng)形成一些相對成熟的水質(zhì)評價方法，按因子權(quán)重劃分及評價過程的不同，可主要分為單因子評價法、污染指數(shù)評價法(常用的有綜合污染指數(shù)法、內(nèi)梅羅污染指數(shù)法)、灰色評價法、模糊評價法等［2-11］，評價方法種類較多，各有特點。

現(xiàn)階段，我國集中式飲用水水源地水質(zhì)評價工作主要依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量評價辦法(試行)》，標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)和《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848—1993)中的Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)限值，采用單因子評價法，尚未形成專業(yè)性、針對性較強的《飲用水水源地水質(zhì)評價辦法》。

1.2 存在的問題

單因子評價法是以水質(zhì)最差的單項指標(biāo)所屬類別來確定水體綜合水質(zhì)類別，即若有某一單項指標(biāo)超標(biāo)，則所屬水域的飲用水水源地使用功能便喪失或者不滿足要求。該評價方法簡單直觀、易于操作，但用單項指標(biāo)最差項水質(zhì)來判定飲用水水源地是否達(dá)標(biāo)或滿足使用功能，并不能保證其科學(xué)性與合理性。如我國北方一些大型城市集中式飲用水水源地的鐵、錳超標(biāo)問題，若按單因子評價法進行評價，水質(zhì)已超過相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)限值，即水體為超標(biāo)水體，已無法滿足飲用水水源地的使用功能。但實際上通過自來水廠的深度處理工藝即能達(dá)到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)，對人們身體健康不會產(chǎn)生不利影響，這類水體并未喪失飲用水水源地的使用功能。同樣，南方一些城市水源的糞大腸菌群超標(biāo)也同樣面臨這樣一個問題。除此之外，水源地水體中存在的營養(yǎng)鹽類物質(zhì)總氮與總磷，其來源主要為生活污水、農(nóng)業(yè)面源，過量的氮、磷可能導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，但其本身對人體健康影響不大，在水質(zhì)評價中將其列為主要關(guān)注因子略顯不妥。

總之，我國現(xiàn)行的飲用水源地單因子評價法不完善，將現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)體系中的理化指標(biāo)、毒性指標(biāo)、衛(wèi)生指標(biāo)以及富營養(yǎng)化指標(biāo)等均采用相同權(quán)重去評價，不利于客觀反映水體功能是否滿足使用要求，科學(xué)合理性不夠完善。

2 國外評價方法介紹

2.1 美國的河流功能可達(dá)性評價方法

美國在進行全國范圍的水質(zhì)評價時，主要依據(jù)《清潔水法》305(b)條款水質(zhì)評價相關(guān)規(guī)定，統(tǒng)一考慮8類水域使用功能，飲用水水源(Drinking Water Use)為其中一類，以保護公眾健康為目標(biāo)。美國河流功能可達(dá)性評價分為4個類別［12］:水域功能完全滿足使用要求(Fully Supporting);水域功能完全滿足使用要求，但其使用功能受到威脅(Fully Supporting but Threatened);水域功能部分受損(Partially Supporting);水域功能完全受損(Not Supporting)。

在對河流水質(zhì)進行功能可達(dá)性評價的基礎(chǔ)上，對除水域使用功能完全滿足要求以外的其他3種功能可達(dá)性評價類別，進一步識別水體受損的水質(zhì)指標(biāo)，主要分為關(guān)鍵影響指標(biāo)、中度影響指標(biāo)和輕度影響指標(biāo)等3種類型。類型劃分主要依據(jù)該指標(biāo)對目標(biāo)水體使用功能的影響程度而定。在識別水體受損的水質(zhì)指標(biāo)及對應(yīng)的河段受損長度的基礎(chǔ)上，將水體水質(zhì)指標(biāo)與水體受損成因關(guān)聯(lián)，以定量明確水體受損的成因，有針對性地采取水污染治理措施。

2.2 歐盟飲用水源評價方法

歐盟制定的地表水體取水導(dǎo)則(The Surface Water Abstraction Directive)根據(jù)水體滿足公眾飲用的處理水平及取水的適宜度將水體分為以下類別:Al類水體僅經(jīng)過簡單的物理處理和消毒就能滿足飲用要求;A2類水體需要經(jīng)過常規(guī)的物理、化學(xué)處理、消毒以滿足飲用要求;A3類水體需要集約化的物理、化學(xué)處理，附加處理措施和消毒手段才能滿足飲用要求［13］。

2.3 加拿大水源評價方法

加拿大飲用水水源地評價方法利用水質(zhì)指數(shù)法對水體進行評價，根據(jù)水質(zhì)評價結(jié)果將水體劃分為極好、好、中等、及格和差等5個等級，同時，對該5個等級的水體規(guī)定采取不同的水處理工藝或者放棄水源地的供水功能［14］。除此之外，加拿大的一些研究學(xué)者在水源水質(zhì)評價的基礎(chǔ)上，也在開展水源地風(fēng)險評估方面的研究工作。

3 我國飲用水源地水質(zhì)評價辦法改進

3.1 評價原則

飲用水水源地水質(zhì)評價是對飲用水源地水體環(huán)境質(zhì)量直接的、定量的描述，其準(zhǔn)確程度直接影響著飲用水源的安全性與可靠性。一個科學(xué)合理的評價方法應(yīng)具備以下特點:評價方法能科學(xué)、準(zhǔn)確地描述水源水質(zhì);應(yīng)用簡單，具有良好的可操作性;綜合考慮水廠常規(guī)處理工藝，做到安全預(yù)警。

3.2 評價方法改進

我國水源評價普遍采用的單因子評價法采用最差水質(zhì)項目賦全權(quán)的原則，可清晰、明確地指出水質(zhì)問題所在，了解水質(zhì)狀況同環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系，但無法全面體現(xiàn)水體環(huán)境質(zhì)量狀況。美國的功能可達(dá)性評價法將評價指標(biāo)分為3類:關(guān)鍵指標(biāo)、中度指標(biāo)和輕度指標(biāo)。根據(jù)水質(zhì)指標(biāo)的影響程度，評價水體是否喪失飲用水水源地的使用功能;歐盟所采用方法評價了水源的適宜性，說明了對應(yīng)水體所需的處理水平;加拿大的水質(zhì)指數(shù)法客觀地評價了水質(zhì)狀況，計算結(jié)果準(zhǔn)確性較好，但可能會掩蓋某些污染嚴(yán)重的評價因子，導(dǎo)致評價結(jié)果偏離事實。可以說，各國的飲用水源評價體系不盡相同，各有其優(yōu)缺點，這與各國環(huán)境保護技術(shù)水平和管理方式有著直接的關(guān)系。

通過借鑒美國、歐盟、加拿大等發(fā)達(dá)國家或機構(gòu)的水源地水質(zhì)評價方法，綜合考慮我國水源水質(zhì)評價現(xiàn)狀，建議采用“類別因子評價法”，將評價體系分為3類(見表1):①水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)，即所有監(jiān)測指標(biāo)均能滿足相應(yīng)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值或標(biāo)準(zhǔn)限值要求。②水源地水質(zhì)基本達(dá)標(biāo)，但存在一定受損，即存在個別或多個“理化指標(biāo)”或“微生物指標(biāo)”超標(biāo)現(xiàn)象，且監(jiān)測結(jié)果未超過國標(biāo)Ⅴ類水體水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求的，經(jīng)水廠處理工藝可去除或項目本身不會對人體產(chǎn)生短期或長期的顯著危害，未對群眾飲水安全構(gòu)成直接威脅。③水源地水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，水源功能完全受損，即存在個別或多個“毒害指標(biāo)”超標(biāo)現(xiàn)象，或“理化指標(biāo)”、“微生物指標(biāo)”監(jiān)測結(jié)果超過國標(biāo)Ⅴ類水體水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求的，且無法通過水廠常規(guī)處理工藝去除或難去除的，對飲水安全造成重大威脅。

表1 飲用水水源地水質(zhì)定性評價

針對飲用水源的環(huán)境及應(yīng)用功能特征，依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)和《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848—1993)等2個標(biāo)準(zhǔn)體系，進一步將評價指標(biāo)分為理化指標(biāo)、毒害指標(biāo)和微生物指標(biāo)等3類［15］(見表2)。理化指標(biāo)是指標(biāo)準(zhǔn)中所列的經(jīng)過簡單或者常規(guī)的物理、化學(xué)處理可以達(dá)到飲用水要求的污染物，如溶解氧、鐵、硫酸鹽等。毒害指標(biāo)是指標(biāo)準(zhǔn)中所列的對人體健康危害明顯或存在長期危害，且目前水廠處理工藝難以去除的氟化物、重金屬等污染物［12］。微生物指標(biāo)是指標(biāo)準(zhǔn)中所列的經(jīng)過水廠消毒處理工藝可去除、能夠滿足飲水安全要求的細(xì)菌學(xué)參數(shù)，如(總)糞大腸菌群、細(xì)菌總數(shù)等。為了科學(xué)劃分監(jiān)測項目，實現(xiàn)合理的評價要求，單個指標(biāo)對飲用水源水體功能影響程度、多個水質(zhì)指標(biāo)疊加對水體影響程度的判定以及指標(biāo)超標(biāo)濃度區(qū)間與水廠處理能力的關(guān)系等方面的內(nèi)容，仍需進行深入研究［12，16-17］。

表2 飲用水水源地水質(zhì)評價體系劃分

飲用水水源地水質(zhì)評價根據(jù)其特定水域功能，按照相應(yīng)類別標(biāo)準(zhǔn)，可以開展“類別因子評價”，評價結(jié)果需說明水質(zhì)狀況或達(dá)標(biāo)情況，若水源評價結(jié)果為基本達(dá)標(biāo)或不達(dá)標(biāo)，還需說明相應(yīng)超標(biāo)項目和超標(biāo)倍數(shù)。

另外，我國一些湖泊、水庫及河流型湖庫的水源地，需開展?fàn)I養(yǎng)化狀況評價，作為水源水質(zhì)評價的重要補充。方法采用綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法［18］，指標(biāo)包括葉綠素a、總氮、總磷、透明度和高錳酸鹽指數(shù)等5個參數(shù)，具體可參照國家環(huán)境保護部發(fā)布的《地表水環(huán)境質(zhì)量評價辦法》(試行)來開展工作。

綜上所述，“類別因子評價法”較為科學(xué)、準(zhǔn)確，且操作簡單，規(guī)避了單因子評價法的過保護問題［19］，評價結(jié)果也更為客觀、合理，能夠在描述水源環(huán)境質(zhì)量的同時，指出飲用水源存在的潛在風(fēng)險，做到安全預(yù)警。因此，評價結(jié)果能夠為環(huán)境管理與決策提供更好的信息支撐服務(wù)，保障飲水安全。

3.3 評價辦法應(yīng)用

《2012中國環(huán)境質(zhì)量報告》［20］表明:2012年全國113個環(huán)境保護重點城市的387個大型集中式飲用水水源地中，按單因子評價法進行評價，有43個水源存在不同程度的超標(biāo)問題，涉及年度超標(biāo)取水量達(dá)10.7億t，超標(biāo)項目主要有鐵、總硬度、錳、氨氮和總磷等，嚴(yán)格來講，這部分水源已不滿足飲用水水源的取水功能。若按照本文建議的方法進行水質(zhì)評價，除氨氮外，其他超標(biāo)項目均屬于理化指標(biāo)，有36個水源的最終評價結(jié)果是水質(zhì)基本達(dá)標(biāo)，即經(jīng)過水廠簡單或者常規(guī)的物理、化學(xué)處理工藝可以達(dá)到飲用水要求，不會對飲用人群產(chǎn)生顯著危害，水源并未喪失供水功能要求。

4 結(jié)論

為了使我國飲用水水源地水質(zhì)評價方法更為科學(xué)、合理，評價結(jié)果更加客觀，建議在今后的水源水質(zhì)評價工作中，將水源水質(zhì)狀況評價體系分為水質(zhì)達(dá)標(biāo)、水質(zhì)基本達(dá)標(biāo)和水質(zhì)不達(dá)標(biāo)等3個類別。在此框架下，考慮指標(biāo)危害程度，進一步將標(biāo)準(zhǔn)體系中的指標(biāo)分為理化指標(biāo)、毒害指標(biāo)和微生物指標(biāo)。若水源水質(zhì)各項指標(biāo)均滿足標(biāo)準(zhǔn)限值要求，則水質(zhì)達(dá)標(biāo);若存在理化指標(biāo)或微生物指標(biāo)超標(biāo)情況，且監(jiān)測結(jié)果未超過國標(biāo)Ⅴ類水體水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求的，則水質(zhì)基本達(dá)標(biāo);若存在毒害指標(biāo)超標(biāo)情況，或“理化指標(biāo)”、“微生物指標(biāo)”監(jiān)測結(jié)果超過國標(biāo)Ⅴ類水體水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求的，則水質(zhì)不達(dá)標(biāo)。單項指標(biāo)或多項指標(biāo)對人體健康影響的評價需進一步開展飲用水健康風(fēng)險評價研究。

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