霍秋雅，宋佩佩，劉司航

（1.河北省水文工程地質(zhì)勘查院,河北石家莊050000；2.河北地質(zhì)大學(xué)水資源與環(huán)境學(xué)院，河北石家莊050000）

供水安全關(guān)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[1-2]。近年來，隨著人民生活質(zhì)量的不斷提高，人民對(duì)飲用水供水安全的要求也越來越高[3-5]。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(huì)使水源喪失飲用水功能的屬性，管理缺乏會(huì)影響水源地的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從而阻礙社會(huì)發(fā)展[6-8]。基于供水安全的概念，在參考水源地供水安全研究的基礎(chǔ)上，筆者認(rèn)為，飲用水水源地供水安全的評(píng)估指標(biāo)主要包括水量、水質(zhì)、管理三個(gè)方面。

因此，本次供水安全評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建從水量、水質(zhì)和管理三個(gè)方面構(gòu)建供水安全評(píng)估指標(biāo)體系，并以河北省后孟營(yíng)水源地為例，對(duì)該地區(qū)飲用水水源地進(jìn)行供水安全評(píng)估，并對(duì)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行成因分析。

1 供水安全評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建

1.1 評(píng)估指標(biāo)選取

本次體系分為目標(biāo)層、系統(tǒng)層和指標(biāo)層。各層評(píng)估指標(biāo)及權(quán)重見表1。

表1 飲用水水源地供水安全評(píng)估指標(biāo)體系及權(quán)重表

1.2 評(píng)估方法

本次評(píng)估分為各項(xiàng)分類評(píng)估及綜合評(píng)估，評(píng)估方法為加權(quán)求和法，根據(jù)評(píng)估分值越高飲用水水源地供水安全評(píng)估等級(jí)越高的原則制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，將水源地安全評(píng)估結(jié)果劃分為優(yōu)秀、良好、合格、基本合格和不合格5個(gè)等級(jí)。

1.2.1 分類評(píng)估

（1）取水量保證狀況得分為：

（2）水源達(dá)標(biāo)狀況得分為：

（3）環(huán)境管理狀況得分為：

式中：INDEXi——包括管理狀況各項(xiàng)指標(biāo)層；

Wt——權(quán)重值。

1.2.2 綜合評(píng)估

供水安全綜合評(píng)估分值為取水量保證狀況、水源達(dá)標(biāo)狀況和環(huán)境管理狀況的各項(xiàng)分值加權(quán)計(jì)算得到，公式如下：

分類評(píng)估與綜合評(píng)估分值結(jié)果對(duì)照見表2。

表2 評(píng)估分值與結(jié)果對(duì)照表

1.3 評(píng)估指標(biāo)

（1）取水量保證狀況。該項(xiàng)通過取水量保證率（WGR）表示，當(dāng)實(shí)際需水量不大于設(shè)計(jì)取水量時(shí)，WGR為100%；否則，WGR為0。

（2）水源達(dá)標(biāo)狀況。該項(xiàng)通過水質(zhì)達(dá)標(biāo)率（WSR）和水源達(dá)標(biāo)率（WQR）進(jìn)行表示。

①水質(zhì)達(dá)標(biāo)率。水質(zhì)達(dá)標(biāo)率WSR計(jì)算公式為：

②水源達(dá)標(biāo)率。對(duì)于單水源飲用水水源地，達(dá)標(biāo)時(shí)，WQR為100%；否則該值為0。

（3）環(huán)境管理狀況。

①保護(hù)區(qū)劃分。保護(hù)區(qū)劃分狀況用保護(hù)區(qū)劃分完成率PD表示。符合規(guī)范眼球并獲得政府批復(fù)時(shí)，PD為100%；否則該值為0。

②保護(hù)區(qū)標(biāo)志設(shè)置。該值通過標(biāo)志完成率表示，符號(hào)為PS。按照規(guī)范設(shè)置該值為100%，設(shè)置但未按規(guī)范為60%，未設(shè)置該值為0。

③一級(jí)保護(hù)區(qū)隔離防護(hù)。該工程完成率（PF1）計(jì)算公式為：

④一級(jí)保護(hù)區(qū)整治。該項(xiàng)通過一級(jí)保護(hù)區(qū)整治率PCR1表示，該值為建設(shè)項(xiàng)目拆除率BCR1、排污口關(guān)閉率DCR1和網(wǎng)箱養(yǎng)殖拆除率CBR1三項(xiàng)指標(biāo)的算術(shù)平均值。計(jì)算公式為：

⑤二級(jí)保護(hù)區(qū)整治。該項(xiàng)通過二級(jí)保護(hù)區(qū)整治率PCR2表示，該值為排污口關(guān)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(xiàng)指標(biāo)的算術(shù)平均值。計(jì)算公式為：

⑥監(jiān)控能力。監(jiān)控能力（WM）為常規(guī)（MI）、預(yù)警（WE）和視頻監(jiān)控（VS）的加權(quán)平均值。計(jì)算公式如下：

⑦風(fēng)險(xiǎn)防控。該項(xiàng)通過風(fēng)險(xiǎn)管理指標(biāo)完成率RMR表示，為風(fēng)險(xiǎn)源名錄完成率RDE和危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸管理制度建立率DCBR兩項(xiàng)指標(biāo)算術(shù)平均值。

⑧應(yīng)急能力。該項(xiàng)通過應(yīng)急管理指標(biāo)完成率EME表示。該項(xiàng)為應(yīng)急預(yù)案編制、應(yīng)急情況演練、應(yīng)急物資儲(chǔ)備、應(yīng)急設(shè)施建設(shè)、應(yīng)急專家?guī)?、?yīng)急監(jiān)測(cè)情況6項(xiàng)指標(biāo)的算術(shù)平均值。

⑨管理措施。該項(xiàng)通過管理制度完成率MSR表示。該項(xiàng)為水原編號(hào)、檔案管理、定期巡視、定期評(píng)估環(huán)境狀況、搭建管理平臺(tái)、信息公開化6項(xiàng)內(nèi)容的算術(shù)平均值。

2 應(yīng)用評(píng)價(jià)

2.1 研究區(qū)概況

以河北省后孟營(yíng)水源地為例進(jìn)行研究。后孟營(yíng)水源地位于昌黎縣馬坨店鄉(xiāng)后孟營(yíng)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)地下水主要補(bǔ)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，巖性主要為礫卵石、砂礫石和中粗砂，滲透性較好。

圖1 研究區(qū)位置圖

2.2 評(píng)價(jià)結(jié)果

2.2.1 取水量保證狀況

后孟營(yíng)水源地設(shè)計(jì)年供水能力1095×104m3，現(xiàn)狀實(shí)際日供水量為1.4×104m3。2016年全年供水量為496×104m3，2012～2016年年供水量見表3。

從表3可知，后孟營(yíng)水源地實(shí)際年取水量小于設(shè)計(jì)年供水能力，取水量保證率為100%。

表3 后孟營(yíng)水源地近5年供水量

2.2.2 水源達(dá)標(biāo)狀況

2.2.2.1 水質(zhì)達(dá)標(biāo)率

根據(jù)后孟營(yíng)水源地2016年水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料，對(duì)水源地水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)方法采用單因子法。

經(jīng)評(píng)價(jià)，后孟營(yíng)水源地2016年各月水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果見表4。

從表4可看出，后孟營(yíng)水源地各個(gè)月份水質(zhì)類別均為Ⅳ類，各個(gè)時(shí)期水質(zhì)類別均為V類，其中氨氮和錳為主要超標(biāo)項(xiàng)，而用于集中式水生活飲用水水源的水質(zhì)應(yīng)達(dá)到Ⅲ類及以上，即各評(píng)價(jià)時(shí)段水質(zhì)均不達(dá)標(biāo)。綜上，其水質(zhì)達(dá)標(biāo)率為0。

表4 后孟營(yíng)水源地2016年全年、汛期、非汛期及各月水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果

2.2.2.2 水源達(dá)標(biāo)率

由水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果可知，后孟營(yíng)水源地水源不達(dá)標(biāo)，其水源達(dá)標(biāo)率為0。

2.2.3 水源地環(huán)境管理狀況

2.2.3.1 保護(hù)區(qū)建設(shè)

（1）保護(hù)區(qū)劃分。飲用水水源地需結(jié)合實(shí)際情況劃定水源保護(hù)區(qū)，目前，后孟營(yíng)水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)半徑360m，面積為2.1km2，二級(jí)保護(hù)區(qū)半徑2070m，面積為21.7km2，保護(hù)區(qū)劃分見圖2。符合規(guī)范要求及水源地實(shí)際情況，但該保護(hù)區(qū)劃分尚未經(jīng)過省政府批復(fù)，因此后孟營(yíng)水源地保護(hù)區(qū)劃分完成率評(píng)估結(jié)果為50%。

圖2 后孟營(yíng)水源地一、二級(jí)保護(hù)區(qū)范圍圖

（2）保護(hù)區(qū)標(biāo)志設(shè)置。飲用水水源地保護(hù)區(qū)需設(shè)置界碑等標(biāo)識(shí)，并且需要滿足規(guī)范要求。

①界標(biāo)設(shè)置。后孟營(yíng)水源地由多個(gè)水井構(gòu)成，需在水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)六邊形、二級(jí)保護(hù)區(qū)七邊形各個(gè)頂點(diǎn)處安設(shè)界標(biāo)，共需設(shè)立13塊界標(biāo)。

②交通警示牌。后孟營(yíng)水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)有631縣道穿過，二級(jí)保護(hù)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(hù)區(qū)范圍內(nèi)主干道、高速路旁安設(shè)道路警示牌。

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查了解，后孟營(yíng)水源地在10#井設(shè)立了簡(jiǎn)易保護(hù)區(qū)界標(biāo)，無其他界標(biāo)及交通標(biāo)識(shí)牌設(shè)立。

結(jié)合實(shí)際情況，后孟營(yíng)水源地保護(hù)區(qū)標(biāo)志設(shè)置評(píng)估結(jié)果為10%。

（3）一級(jí)保護(hù)區(qū)隔離防護(hù)。后孟營(yíng)水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)有道路通過，一級(jí)保護(hù)區(qū)外、二級(jí)保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)有多個(gè)村莊，為避免人類活動(dòng)對(duì)水源地的保護(hù)造成影響，一級(jí)保護(hù)區(qū)應(yīng)設(shè)置防護(hù)設(shè)施。

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查了解，后孟營(yíng)水源地未設(shè)立相應(yīng)的隔離防護(hù)工程，因此隔離防護(hù)工程完成率為0。

2.2.3.2 保護(hù)區(qū)整治

（1）一級(jí)保護(hù)區(qū)整治。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查了解，對(duì)比規(guī)范，后孟營(yíng)水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)整治現(xiàn)狀如下：

①區(qū)內(nèi)距離3#水源井15m左右有面積近2.68hm2的墳地，據(jù)了解，該墳地在3#水源井成井之前已經(jīng)存在，且有人祭拜，在一定程度上會(huì)對(duì)水源地的安全造成影響；

②保護(hù)區(qū)內(nèi)無工業(yè)、生活排污口；

③保護(hù)區(qū)內(nèi)無養(yǎng)殖、旅游等可能污染水源的活動(dòng)；有兩處沙坑，面積分別為26276m2、28386m2，沙坑內(nèi)無垃圾、污水等有害物質(zhì)排放；

④保護(hù)區(qū)劃定前區(qū)域內(nèi)已有90%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(shí)行了科學(xué)種植。

后孟營(yíng)一級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)無排污口、無養(yǎng)殖，因此該項(xiàng)整治完成率為100%；3#水源井附近的墳地對(duì)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(xiàng)目，即建設(shè)項(xiàng)目拆除完成率取0，綜上，一級(jí)保護(hù)區(qū)整治率為66.8%。

（2）二級(jí)保護(hù)區(qū)整治。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查了解，后孟營(yíng)水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)整治現(xiàn)狀如下：

①點(diǎn)源整治。保護(hù)區(qū)內(nèi)無排放污染物的建設(shè)施工項(xiàng)目；無工業(yè)、生活排污口；區(qū)內(nèi)設(shè)立有垃圾收集設(shè)施，環(huán)衛(wèi)定期統(tǒng)一進(jìn)行收集，并在保護(hù)區(qū)外進(jìn)行無害化處置，但有時(shí)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)不及時(shí)會(huì)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(chǎng)所。區(qū)內(nèi)無規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)。

②非點(diǎn)源控制。保護(hù)區(qū)內(nèi)總?cè)丝诩s為9000人，生活用水定額為65L/（人·d），污水排放系數(shù)依據(jù)規(guī)范及農(nóng)村實(shí)際情況本次取0.75進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算得二級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)生活污水產(chǎn)生量約為16×104m3/a；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(jì)1700hm2，尚未實(shí)行科學(xué)種植。

③流動(dòng)源管理。保護(hù)區(qū)內(nèi)無有毒有害物質(zhì)的貨運(yùn)場(chǎng)所，無加油站；區(qū)內(nèi)有多條道路通過，因此有危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸?shù)目赡苄?，但目前尚無危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸管理制度及相應(yīng)的視頻監(jiān)控設(shè)施；后孟營(yíng)二級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)無排污口，排污口關(guān)閉完成率為100%；區(qū)內(nèi)村莊污水未進(jìn)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(jìn)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(jí)保護(hù)區(qū)整治率為62.5%。

2.2.3.3 監(jiān)控能力

從常規(guī)監(jiān)測(cè)、預(yù)警監(jiān)控、視頻監(jiān)控三個(gè)方面對(duì)后孟營(yíng)水源地監(jiān)控能力進(jìn)行評(píng)估。

（1）常規(guī)監(jiān)測(cè)：水源地范圍內(nèi)目前尚未開展全分析監(jiān)測(cè)；未建設(shè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)施；

（2）預(yù)警監(jiān)控：地下水水源地?zé)o需進(jìn)行預(yù)警監(jiān)控建設(shè)，本次預(yù)警監(jiān)控完成率按照100%進(jìn)行評(píng)估；

（3）視頻監(jiān)控：后孟營(yíng)水源地日供水量為1.4×104m3，根據(jù)規(guī)范無需安裝視頻監(jiān)控。

因此，水源地常規(guī)監(jiān)測(cè)完成率為80%、預(yù)警監(jiān)控完成率和視頻監(jiān)控VS為100%。

2.2.3.4 風(fēng)險(xiǎn)防控

后孟營(yíng)水源地二級(jí)保護(hù)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(duì)水源地地下水構(gòu)成一定威脅。另外，保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)有道路穿過，運(yùn)輸過程中存在一定風(fēng)險(xiǎn)，可能導(dǎo)致水源被污染。

目前，該水源地未建立風(fēng)險(xiǎn)源名錄和危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸管理制度，因此，風(fēng)險(xiǎn)管理指標(biāo)完成率RMR為0。

2.2.3.5 應(yīng)急能力

后孟營(yíng)水源地應(yīng)急備用水源為城關(guān)三水廠，符合備用水源要求，但目前在應(yīng)急能力和應(yīng)急設(shè)施方面準(zhǔn)備不足，應(yīng)急監(jiān)測(cè)能力較為薄弱。綜上，后孟營(yíng)水源地應(yīng)急能力評(píng)估為30%。

2.2.3.6 管理措施

后孟營(yíng)水源地由昌黎縣水務(wù)局統(tǒng)一管理，并在水源地附近設(shè)立值班室進(jìn)行水源地運(yùn)行維護(hù)工作，因此保護(hù)區(qū)定期巡查完成率為100%；后孟營(yíng)水源地?zé)o水源編碼、無水源地檔案管理制度、未對(duì)環(huán)境狀況進(jìn)行定期評(píng)估、無信息化管理平臺(tái)、信息未面向公眾公開。綜上，后孟營(yíng)水源地管理措施評(píng)估為16.7%。

2.3 評(píng)估結(jié)果

在對(duì)水源地分類評(píng)估的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行綜合評(píng)估，并按照表2確定評(píng)估結(jié)果：

（1）取水量保證狀況評(píng)估分值為100分，評(píng)估結(jié)果為優(yōu)秀；

（2）綜合后孟營(yíng)水源地水量達(dá)標(biāo)率及水源達(dá)標(biāo)率，其水源達(dá)標(biāo)狀況SQ評(píng)估分值為0分，評(píng)估結(jié)果為不合格；

（3）結(jié)合管理狀況中各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重，管理狀況MS評(píng)估分值為38.9分，評(píng)估結(jié)果為不合格；

（4）供水安全綜合評(píng)估得分SWES由WG、SQ、MS的單項(xiàng)得分加權(quán)計(jì)算后得到，最終后孟營(yíng)水源地供水安全綜合評(píng)估分值為21.7分，評(píng)估結(jié)果為不合格。

計(jì)算結(jié)果如表5所示。

表5 后孟營(yíng)水源地供水安全評(píng)估指標(biāo)結(jié)果表

3 問題與成因分析

3.1 水質(zhì)問題及成因分析

后孟營(yíng)水源地水質(zhì)問題突出，各時(shí)段水質(zhì)均不達(dá)標(biāo)，主要污染物質(zhì)為氨氮、錳，個(gè)別月份硝酸鹽存在超標(biāo)現(xiàn)象。從全年水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果來看，錳含量超標(biāo)3.1倍，氨氮超標(biāo)2.0倍，其中錳含量超標(biāo)是水源地環(huán)境背景值較高造成的。綜合考慮水源地防污性能評(píng)價(jià)結(jié)果，得出農(nóng)田化肥及農(nóng)藥是造成氨氮等項(xiàng)目超標(biāo)的主要污染源。

3.2 環(huán)境管理問題及成因分析

（1）提高監(jiān)管力度。缺乏專門機(jī)構(gòu)對(duì)水源保護(hù)進(jìn)行管理，建議設(shè)立常設(shè)機(jī)構(gòu)管理水源地運(yùn)行防護(hù)工作。

（2）治理農(nóng)村污染仍面臨巨大的挑戰(zhàn)。盡管政府在治理農(nóng)村污染方面做了大量的工作，但農(nóng)村環(huán)境污染問題始終沒有得到根本的解決，農(nóng)村生活污水，農(nóng)藥、化肥的使用都會(huì)對(duì)水源地的保護(hù)造成威脅。

（3）宣傳力度仍需加強(qiáng)。群眾對(duì)于水源保護(hù)意識(shí)較為薄弱，由于受人力、資金條件限制，目前尚未進(jìn)行有效的環(huán)保宣傳，使得水源地的保護(hù)工作舉步維艱。