趙國保，羅昌盛

(廣東順德環(huán)境科學研究院有限公司，廣東 順德 528300)

0 引言

隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，人口密度不斷增大，高風險企業(yè)快速聚集，導致環(huán)境風險在空間范圍內(nèi)集聚和疊加[1]，對區(qū)域環(huán)境風險防控提出了更高的要求。環(huán)境風險的評估與管理成為當前環(huán)境管理的重點與難點[2]。水資源作為人類賴以生存與發(fā)展的關鍵要素，作為一個多元化復雜的生態(tài)系統(tǒng)，其呈現(xiàn)的環(huán)境污染問題更加復雜多變[3]。研究表明，我國部分流域水環(huán)境質量日益惡化、水生生態(tài)系統(tǒng)結構和功能受到嚴重損壞，結構性、布局性環(huán)境風險問題凸出[4]。國家已頒布《中華人民共和國突發(fā)事件應對法》《中華人民共和國環(huán)境保護法》，要求各級人民政府應當進行風險評估、做好突發(fā)事件的風險控制；《突發(fā)環(huán)境事件應急管理辦法》要求縣級以上地方環(huán)境保護主管部門應當按照本級人民政府的統(tǒng)一要求，開展本行政區(qū)域環(huán)境風險評估工作[5]。2015年以來，原環(huán)境保護部陸續(xù)在江蘇、天津和新疆等地開展了區(qū)域環(huán)境風險評估試點，切實提高了區(qū)域風險管控水平[6]，并于2018年發(fā)布了《行政區(qū)域突發(fā)環(huán)境事件風險評估推薦方法》[7]。

順德地處珠江三角洲河網(wǎng)區(qū)，水網(wǎng)交織，流經(jīng)境內(nèi)干流共16條，總長214km；主河流依地勢從西北流向東南，河寬200～300m，水深5～12 m。據(jù)統(tǒng)計，順德區(qū)內(nèi)有924條內(nèi)河涌，總長1829.69km，全區(qū)河網(wǎng)密度為2.27km/km2。順德是中國民族工業(yè)的重要發(fā)源地，孕育了發(fā)達的剿絲工業(yè)、金融商貿(mào)業(yè)，被譽為“南國絲都”和“廣東銀行”。改革開放以來，順德成為了聞名中外的全球制造基地。作為全國百強區(qū)，伴隨高質量發(fā)展同時，區(qū)內(nèi)高風險行業(yè)顯著增多、種類復雜。鑒于區(qū)內(nèi)高密度的河網(wǎng)分布，水環(huán)境風險評估與管理顯得尤為重要。本文以順德區(qū)為例，基于行政區(qū)域環(huán)境風險網(wǎng)格評估方法，對順德區(qū)水環(huán)境風險進行評估，分析區(qū)域環(huán)境風險空間分布特征，精準識別高風險區(qū)域，科學開展環(huán)境風險管理，提出差異化的風險管控對策，指導全區(qū)開展風險管理和應急處置。

1 研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

依據(jù)《行政區(qū)域突發(fā)環(huán)境事件風險評估推薦方法》，對評價區(qū)域進行網(wǎng)格化，按風險場理論和環(huán)境風險受體易損性理論，量化每個網(wǎng)格環(huán)境風險場強度和環(huán)境風險受體易損性，并計算風險值。評估區(qū)域按1×1km網(wǎng)格為評價單元，利用ArcGIS軟件將評估區(qū)域劃分為893個網(wǎng)格，并對網(wǎng)格編號。相關風險企業(yè)數(shù)據(jù)來源于《2019年順德統(tǒng)計年鑒》、廣東省重點環(huán)境風險源與應急資源數(shù)據(jù)庫平臺[8]和區(qū)局應急管理部門提供的應急預案備案材料。

1.2 水環(huán)境風險源識別

區(qū)內(nèi)涉及的環(huán)境風險源類型較多，包括重點環(huán)境風險企業(yè)241家(包括較大環(huán)境風險企業(yè)、重點排污單位和加油加氣站)、裝卸運輸?shù)母劭诖a頭3個、集中式生活垃圾焚燒處理設施1座、生活污水處理廠14座、集中式工業(yè)污水處理廠7座、輸油管道和天然氣輸氣干管各1條、危險化學品專用碼頭3座、區(qū)內(nèi)的2家危險廢物經(jīng)營單位(不含處置)。無尾礦庫、石油天然氣開采設施。評估區(qū)域水環(huán)境風險源見圖1。

圖1 環(huán)境風險源分布圖

1.3 水環(huán)境風險受體識別

環(huán)境風險源釋放的風險因子可能危害的人、有價值物體、自然環(huán)境和社會系統(tǒng)，統(tǒng)稱為風險受體。調(diào)查統(tǒng)計，評估區(qū)域內(nèi)環(huán)境風險受體包括社區(qū)和行政村204個、飲用水水源保護區(qū)5個、西江和北江過境干流16條、內(nèi)河涌924條、生態(tài)紅線保護劃定基塘保護單元21個。不涉及水產(chǎn)種質資源保護區(qū)、天然漁場、海水浴場、鹽場保護區(qū)等。評估區(qū)域水環(huán)境風險受體見圖2。

圖2 水環(huán)境風險受體分布圖

1.4 環(huán)境風險評估方法

1.4.1 網(wǎng)格水環(huán)境風險場強計算

風險因子在環(huán)境空間中形成某種分布格局，是風險危害發(fā)生的前提，這種分布格局稱為環(huán)境風險場[9]。實際上，主要關注的是對風險受體產(chǎn)生危害的能力，主要取決于該點出現(xiàn)風險因子的水平和概率[10]。

水環(huán)境風險主要通過水系擴散，本方法采用線性遞減函數(shù)構建水環(huán)境風險場強度計算模型，假設最大影響范圍為10km[7]。 考慮到li=3時Ex,y計算結果的連續(xù)性， 對li<3情況下的公式做了修正。 區(qū)域內(nèi)某一個網(wǎng)格的水環(huán)境風險場強度可表示為：

式中：Ex,y為某一個網(wǎng)格的水風險場強度；Qi為第i個風險源環(huán)境風險物質最大存在量與臨界量的比值；Px,y為風險場在某一個網(wǎng)格出現(xiàn)的概率， 一般可取10-6/a；li為網(wǎng)格中心點與風險源的距離， 單位為km；n為風險源的個數(shù)。

為便于各網(wǎng)格水環(huán)境風險場強度比較， 本方法對各個網(wǎng)格的水環(huán)境風險場強度進行標準化處理。 參照生態(tài)環(huán)境部《關于<行政區(qū)域突發(fā)環(huán)境事件風險評估推薦方法>中網(wǎng)格風險值計算的疑問回復》[11]，Ex,y為標準化的數(shù)值， 需要進行百分化處理， 可將Ex,y乘以100再參與后續(xù)風險值計算。 公式如下：

式中：Ex,y為某一個網(wǎng)格點水環(huán)境風險場強度；Emax為網(wǎng)格點最大水環(huán)境風險場強度；Emin為網(wǎng)格點最小水環(huán)境風險場強度。

根據(jù)《推薦方法》網(wǎng)格水環(huán)境風險場強計算公式，本次評估利用Microsoft Excel 軟件進行函數(shù)編程計算，部分數(shù)據(jù)基礎處理及圖像處理通過Arc GIS 軟件實現(xiàn)。

1.4.2 網(wǎng)格水環(huán)境風險易損性計算

易損性是受體屬性的表現(xiàn)，若是受體不存在易損性，事故也就不會產(chǎn)生后果[12]。對于已經(jīng)劃分水環(huán)境功能區(qū)的區(qū)域，可根據(jù)水環(huán)境功能區(qū)類別確定水環(huán)境風險受體易損性指數(shù)Vx,y；未劃定時可根據(jù)地表水水源環(huán)境功能和保護目標估算水環(huán)境風險受體易損性指數(shù)Vx,y。結合順德區(qū)內(nèi)河網(wǎng)特征，綜合考慮水環(huán)境功能區(qū)和敏感性確定水。具體方法見表1。

表1 Vx,y確定方法

根據(jù)各網(wǎng)格與水環(huán)境功能區(qū)關系，對各網(wǎng)格敏感性進行確定，對每個網(wǎng)格進行賦值，并通過ArcGIS 實現(xiàn)可視化操作。

1.4.3 網(wǎng)格水環(huán)境風險值分析

根據(jù)環(huán)境風險場強度Ex,y、易損性指數(shù)Vx,y計算結果進行各個網(wǎng)格環(huán)境風險值，采用Microsoft Excel實現(xiàn)順德區(qū)最終網(wǎng)格環(huán)境風險值計算。根據(jù)網(wǎng)格環(huán)境風險值的大小，將環(huán)境風險劃分為四個等級：高風險(R>80)、較高風險(60

2 結果與分析

2.1 網(wǎng)格化水環(huán)境風險場特征

根據(jù)順德區(qū)水環(huán)境風險場計算結果(計算結果僅體現(xiàn)順德區(qū)各區(qū)域相對值，見圖3)，風險場強度主要集中在0～40區(qū)間，個別網(wǎng)格風險場強度高于80，最高值位于杏壇鎮(zhèn)與勒流交界的順德支流。水環(huán)境風險場呈現(xiàn)地域差異，主要集中在四個區(qū)域，呈現(xiàn)以單個集中區(qū)為中心，向外輻射性遞減趨勢。根據(jù)風險源調(diào)查，這些區(qū)域主要是生活污水處理廠、集中式的工業(yè)污水處理廠(處理電鍍園區(qū)內(nèi)的廢水)；或者是水環(huán)境風險Qi(水環(huán)境風險物質最大存在量與臨界量的比值)較大的集中區(qū)。這些企業(yè)周邊水環(huán)境風險場強度較其他區(qū)域明顯更高，而其他企業(yè)水環(huán)境風險Qi相對較小，對周邊水環(huán)境風險場強影響較低。

圖3 水環(huán)境風險場強度

2.2 易損性特征

水環(huán)境風險受體易損性指數(shù)Vx,y與水環(huán)境功能區(qū)、環(huán)境敏感性密切相關，順德區(qū)內(nèi)設飲用水水源保護區(qū)5個、西江和北江過境干流16 條、內(nèi)河涌924條、周邊2個水源保護區(qū)。根據(jù)順德區(qū)水環(huán)境功能區(qū)劃與網(wǎng)格關系，確定水環(huán)境風險受體的易損性見圖4。

圖4 水環(huán)境風險受體易損性

涉及水源保護區(qū)的區(qū)域水環(huán)境風險受體易損性評價結果明顯高于其他地區(qū)。

2.3 風險值特征

根據(jù)順德區(qū)網(wǎng)格化水環(huán)境風險值計算結果(圖5)，順德區(qū)網(wǎng)格水環(huán)境風險值大部分為低風險，其次為中風險、較高風險、高風險?？臻g上，主要呈現(xiàn)以風險場強度和易損性高值為中心，向周圍遞減趨勢。杏壇東部附近4個網(wǎng)格水環(huán)境風險值屬于高風險，占比約0.4%，主要是因為1個集中式工業(yè)廢水處理廠，用于處理電鍍城工業(yè)企業(yè)廢水，其水環(huán)境風險Qi值明顯高于其他區(qū)域，且臨近外河順德支流；較高風險區(qū)主要分布在杏壇、容桂集中式污水處理廠附近的網(wǎng)格，合計18個網(wǎng)格，占比約2%；中風險區(qū)主要分布在風險場強度較大和易損性高值附近的網(wǎng)格，合計267個網(wǎng)格，占比約29.9%；其他604個網(wǎng)格均屬于低風險，占比約67.7%。

圖5 水環(huán)境風險值

3 結論與應用前景

鑒于水環(huán)境風險源和風險受體空間布局集聚疊加影響，順德區(qū)水環(huán)境風險場強度與風險受體易損性呈現(xiàn)明顯的集中性和地域差異性；水環(huán)境風險等級呈高風險網(wǎng)格4個，占0.4%，較高風險區(qū)網(wǎng)格18個，占2%，高風險與較高風險網(wǎng)格需納入水環(huán)境風險重點管控單元；絕大部分是低風險，占67.7%，有利于該區(qū)域企業(yè)的發(fā)展。

按照網(wǎng)格化水環(huán)境風險評估結果，可強化區(qū)域水環(huán)境風險管控，針對網(wǎng)格單元制定差異化的管理對策，為行政區(qū)域應急預案編制提供依據(jù)，合理配置應急資源，提高應急能力和水平。通過網(wǎng)格化水環(huán)境風險評估，可形成風險管控一張圖，應急資源一張表。通過網(wǎng)格化風險評估，將風險管控、應急資源、應急預案聯(lián)系起來，為智慧安全城市建設打下良好基礎。