孫進書，馮海波（1.河北工業(yè)大學經(jīng)濟管理學院，天津300401；.河北省環(huán)境科學研究院，河北石家莊050000）

河北省集中式地表飲用水評價方法研究

孫進書1，2，馮海波2
（1.河北工業(yè)大學經(jīng)濟管理學院，天津300401；2.河北省環(huán)境科學研究院，河北石家莊050000）

根據(jù)河北省2011—2014年連續(xù)4年集中式飲用水評估狀況，構(gòu)建了集中式飲用水水源評估體系，同時將其運用到河北省集中式地表飲用水水源環(huán)境評估管理。適用層次分析法確定評價體系中各指標的權(quán)重，模糊評價評定模糊指標，加權(quán)綜合評價結(jié)果反映水源環(huán)境保護狀況。結(jié)果顯示河北省集中式飲用水整體良好，接近優(yōu)秀，2011—2013年水源狀況提升，2014年有惡化趨勢。

集中式飲用水；水源評估；層次分析法；模糊綜合評價

10.13358/j.issn.1008-813x.2016.01.15

飲用水源水質(zhì)安全是環(huán)境保護的重中之重。2015年3月5日，李克強總理指出要實行從水源地到水龍頭全過程監(jiān)管。根據(jù)環(huán)保部開展的集中式飲用水水源環(huán)境狀況調(diào)查，全國集中式飲用水水源環(huán)境狀況不容樂觀，全國226個環(huán)保重點城市水源達標率僅為69.92%[1]。從河北用水取水狀況、水質(zhì)達標狀況、保護區(qū)管理情況以及水環(huán)境監(jiān)管情況構(gòu)建集中式地表飲用水水源評價指標體系，為加強水源保護提供參考。

1　水源環(huán)境保護綜述

美國從1996年通過《安全水法》開始實施水源評價，《安全飲水法》和《清潔水法》是美國水源保護的核心框架[2]；加拿大實行的是聯(lián)邦、省、地方三級協(xié)作方式解決水源保護問題[3]；德國飲用水水源保護區(qū)面積達到國土面積的13%，地表水水質(zhì)54項指標作為一級標準，同時建立民主的公眾參與原則[4]；日本通過不同部門間合作進行水源保護，統(tǒng)一領導和協(xié)調(diào)水環(huán)境管理，水資源部負責水源規(guī)劃、開發(fā)、利用，林業(yè)廳負責河流上游流域治理[5]；俄羅斯則對湖泊進行分區(qū)保護，建立水源管理系統(tǒng)同時征收水資源稅[6]。

國內(nèi)早期對于地表飲用水的評估主要集中在水質(zhì)評價，采用單因子評價法。1975年北京西郊環(huán)境評價率先使用水質(zhì)質(zhì)量指數(shù)評價法[7]；張翔、夏軍等借鑒了英國的水貧窮指數(shù)，將監(jiān)測數(shù)據(jù)和水行業(yè)發(fā)展態(tài)勢應用到地表水的評估[8]。指標的復雜性及評估方法的主觀性，使評價結(jié)果無法令人信服。因此，建立一套科學的評價方法對于飲用水環(huán)境評估具有重要作用。

2　評價指標體系的建立

水源環(huán)境保護狀況評估是對集中式飲用水水質(zhì)、取水量和環(huán)境管理狀況評估制定的決策指標。環(huán)境保護狀況評估指標體系（SWES）作為評估目標。環(huán)境狀況評估指標將取水量情況（SS）、水質(zhì)達標狀況（SQ）、保護區(qū)管理情況（PMS）以及環(huán)境監(jiān)管情況（EM）四方面作為系統(tǒng)層。

2.1取水量情況（SS）

國內(nèi)目前沒有相關的水量安全或者供水安全評價標準，從相關研究成果來看，通常選用供水保證率（WGR）、水量供需比（RSD）等指標簡單表示水量安全狀況。

2.2水質(zhì)達標狀況（SQ）

水質(zhì)安全是飲用水評估體系的核心內(nèi)容，要保障飲用水安全，水質(zhì)達標至關重要。《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB 3838－2002）規(guī)定飲用水需要達到Ⅲ類以上水質(zhì)。水質(zhì)評價采用單因子評價法對飲用水源進行108項全指標分析，評估指標范圍內(nèi)任一項指標超過Ⅲ類標準或限值，評估結(jié)果為不達標。水質(zhì)達標狀況分為水源達標率（WQR）、水量達標率（WSR）、水體富營養(yǎng)化（EW）以及水質(zhì)風險（RW）四項指標。地表水質(zhì)增加富營養(yǎng)（EW）狀態(tài)評價指標，湖泊（水庫）型水源，需補充富營養(yǎng)化狀況評價，若TLI≤60，且僅總氮或（和）總磷超標，水質(zhì)評價結(jié)果認定為基本達標。綜合考慮水源水質(zhì)和營養(yǎng)狀態(tài)評價結(jié)果，最終確定水源達標狀況。水質(zhì)風險根據(jù)其發(fā)生的概率可以分為兩種：常規(guī)污染帶來的水質(zhì)風險，發(fā)生的概率相對較高、風險容易預見；突發(fā)性水污染事件，如2013年1月山西天脊化工突發(fā)環(huán)境污染事故，導致邯鄲市岳城水庫飲用水源地污染事件，這些是難以預測的。

2.3保護區(qū)管理情況（PMS）

主要分為保護區(qū)的建設和整治。保護區(qū)劃定（PD）按《飲用水水源保護區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 338－2007）進行了核定劃分，并經(jīng)省政府批準實施。保護區(qū)標志（PS）按照《飲用水水源保護區(qū)標志技術(shù)要求》（HJ/T 433－2008）設置。一級保護區(qū)隔離防護（PF1）將人群干擾較大的水源采用物理隔離，對于受自然災害影響較大的水源優(yōu)先采用生物隔離。依據(jù)《水污染防治法》一級保護區(qū)整治（PG1），禁止在飲用水源一級保護區(qū)內(nèi)新建、改建、擴建與供水設施和保護水源無關的建設項目。二級保護區(qū)整治（PG2）禁止在飲用水水源二級保護區(qū)內(nèi)新建、改建、擴建排放污染物的建設項目。準保護區(qū)整治（PGQ）涉及地表飲用水水源準保護區(qū)內(nèi)污染源達標排放。

2.4水源環(huán)境監(jiān)管（WES）

包括監(jiān)測監(jiān)控能力（WM）、風險管理（RM）和應急管理（EM）。其中監(jiān)測監(jiān)控能力包括檢測指標的完成率、預警監(jiān)控完成率以及視頻監(jiān)控的完成率。湖泊型水源地每年完成一次110項全指標分析，對于營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)TLI＞70的湖庫型水源地建立水華預警機制；一級保護區(qū)穿越區(qū)建立視頻監(jiān)控。

依據(jù)水源環(huán)境保護狀況評估指標體系的建立原則，通過現(xiàn)場調(diào)研、專家咨詢、小組討論等方式，參考環(huán)保部《全國城市集中式飲用水水源環(huán)境狀況評估技術(shù)方案》對飲用水水源環(huán)境狀況的評估指標，建立了河北省水源環(huán)境保護狀況評估指標體系（如表1所示）。

3　河北省集中式飲用水模糊綜合評價

3.1層次分析確定權(quán)重

3.1.1確定權(quán)重方法

常用的指標權(quán)重確定方法有主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法。主觀賦權(quán)法是根據(jù)決策者以往的經(jīng)驗、專業(yè)知識、偏好以及統(tǒng)計數(shù)據(jù)等按照各個指標的重要程度進行賦值、比較，通過計算確定最終權(quán)重。權(quán)重確定的基本步驟為：

（1）計算判斷矩陣特征值max：

（2）確定一致性檢驗結(jié)果CI：

（3）RI是平均隨機一致性指標，RI值和n之間的聯(lián)系如表2：

表1　河北省地表飲用水水源環(huán)境保護狀況評估指標體系

表2　RI數(shù)值

（4）計算檢驗系數(shù)CR：

3.1.2一致性檢驗

選取《河北省地級以下城市集中式飲用水水源環(huán)境狀況評估報告（2014年度）》相關數(shù)據(jù)進行權(quán)重確定和一致性檢驗。采用1～9標度法確定各因子間相互關系，利用Excel表進行一致性檢驗。結(jié)果見表2～表8。

表3　準則層相對目標層的判斷矩陣A：B1～B4

表4　取水量指標評價判斷矩陣B1：C1～C3

表5　水質(zhì)達標指標評價判斷矩陣B2：C4～C7

表6　保護區(qū)管理指標評價判斷矩陣B3：C8～C13

表7　水源環(huán)境監(jiān)管指標評價判斷矩陣B4：C14～C16

表8　各評價指標相對于總目標層的比重

3.2模糊綜合評價

3.2.1專家打分

在隸屬度為“優(yōu)秀、良好、合格、一般、差”設計得分，選取10位經(jīng)驗豐富的專家對河北省集中式地表飲用水水源環(huán)境保護現(xiàn)狀進行打分，按照百分制計算，最終得到評語集。根據(jù)專家打分做出的現(xiàn)狀評分統(tǒng)計，見表9。

表9　方案指標等級評分

3.2.2綜合評價

根據(jù)公式BN=KCN，進行一級綜合評價，如：

同理可以計算出B2、B3、B4

相應的矩陣

根據(jù)公式A=K0B進行二級綜合評價：

最終得分為88.28，連續(xù)4年的評價結(jié)果如圖1所示。

圖1　2011-2014年綜合評價得分及變化趨勢

結(jié)果顯示河北省集中式地表飲用水整體良好，2011以后連續(xù)三年轉(zhuǎn)好，但是2014年又出現(xiàn)惡化趨勢，需要加強管理。

4　結(jié)論

建立完善的水源環(huán)境保護評估體系對于飲用水水源的評估、保護、水質(zhì)改善具有重要意義。將水量、水質(zhì)、保護區(qū)環(huán)境管理、環(huán)境監(jiān)管納入到評估體系中，可以更加準確地評估飲用水狀況，同時為飲用水水源環(huán)境的持續(xù)改善提供指導。

[1]王晨野，邢巧，岳平，等.海南省飲用水水源保護環(huán)境績效評估體系構(gòu)建研究[J].中國農(nóng)村水利水電，2015（4）：132-137.

[2]JACOBS H.State of Idaho Division of Environmental Quality Ground water program[J].Idaho source water Assessment plan，2009，41：197-209.

[3]Index of Watershed Indictors:An overview[EB/OL].（2014-02-11）. http：www.epa.gov/iwi/iwi-overview.pdf.

[4]Eu.Surface Water Abstraetion directive[EB/OL].（2014-05-10）. http：//www.environment-agencygov.uk/yourenv/eff/ll90084/water/ Z13872/577394/577773/.

[5]王登舉.日本各地關于“水源稅”的討論[J].世界林業(yè)研究，2003，16（2）：22.

[6]馬雙麗，李貴寶，王圣瑞，等.俄羅斯湖泊水環(huán)境污染治理與保護管理[J].中國環(huán)境管理干部學院學報，2015，25（5）：33-37.

[7]彭文啟，張祥偉.現(xiàn)代水環(huán)境質(zhì)量評價理論與方法[M].北京：化學工業(yè)出版社，2005.

[8]張翔，夏軍.水安全定義及其評價指數(shù)的應用[J].資源科學，2014，27（3）：145-148.

（編輯：程?。?/p>

A Study on The Evaluation Method of Centralized Surface Drinking Water Source in Hebei Province

Sun Jinshu1，2，F(xiàn)eng Haibo2
（1.School of Economic and Management,Hebei University of Technology,Tianjin 300401,China；2.Hebei Institute of Environmental and Science,Shijiazhuang Hebei 050000,China）

According to the situation of centralized drinking water assessment in Hebei province for 4 years from 2011 to 2014,the centralized drinking water source assessment system was constructed,and the theory was applied in Hebei province.Analytic hierarchy process determined the weight of each index in the evaluation system,fuzzy evaluation method was used to evaluate fuzzy index,the evaluation value of the weighted comprehensive calculation reflected the current situation of water environment protection.The results showed that the centralized drinking water in Hebei province was overall good and close to excellent,the status of water resources has been enhanced from 2011 to 2013,but it showed deteriorated trend in 2014.

centralized drinking water,water source assessment,fuzzy comprehensive evaluation, analytic hierarchy process

X824

A

1008-813X（2016）01-0053-04

2015-11-04

孫進書（1988-），男，山東棗莊人，河北工業(yè)大學經(jīng)濟管理學院工業(yè)工程專業(yè)在讀碩士研究生，研究方向環(huán)境規(guī)劃與管理。