重慶市水庫型飲用水源地水質(zhì)安全評價

張 韻，李崇明，封 麗，郭 勝

（1．重慶市環(huán)境科學研究院，重慶 401147；2．重慶大學城市建筑與環(huán)境工程學院，重慶 400045）

重慶市水庫型飲用水源地水質(zhì)安全評價

張 韻1，李崇明1，封 麗1，郭 勝2

（1．重慶市環(huán)境科學研究院，重慶 401147；2．重慶大學城市建筑與環(huán)境工程學院，重慶 400045）

在重慶市城市集中式飲用水源地基礎環(huán)境調(diào)查的基礎上，對重慶市水庫型飲用水源地的水質(zhì)類別、水質(zhì)富營養(yǎng)化狀況、水質(zhì)健康風險、水質(zhì)污染風險進行了評價，并用層次分析法對水安全進行綜合評價，從而得出重慶市水庫型飲用水源地的水質(zhì)安全狀況，為重慶市開展飲用水水源保護和管理提供參考依據(jù)。結(jié)果表明，重慶市水庫型水源地水質(zhì)安全良好，良好和中等級的水源地占89%。

水庫；飲用水源地；水安全評價

湖庫型水源地多作為城市水源地的后備水源，在保障城市飲水水量安全、應對突發(fā)水污染事件上發(fā)揮著重要作用。但近年來，隨著湖庫水體富營養(yǎng)化發(fā)展速度的加快，水體污染后水質(zhì)容易惡化且不易修復，使得湖庫水體成為水環(huán)境保護的重大問題。保證湖庫型飲水水源地水質(zhì)安全也顯得尤為重要。

由于水體中有毒有害物質(zhì)長期的低劑量暴露會嚴重地危害人體的健康［1］，飲水水源地水質(zhì)安全內(nèi)容除水質(zhì)類別、水體富營養(yǎng)化程度、水質(zhì)受污染源污染的風險狀況外，還應包括水質(zhì)的健康風險等級。因此，為了加強重慶市水庫型飲用水源地保護，確保重慶市飲用水源安全，本文采用水質(zhì)類別、富營養(yǎng)化程度、水質(zhì)污染風險及健康風險構(gòu)成的水質(zhì)安全評價體系對2006年、2007年重慶市的9個水庫型飲用水源地的水質(zhì)安全性進行評價和分析。

1 水源地基本情況

重慶市40個區(qū)縣共有91個城市集中式飲用水源，涉及供水人口859萬人，日供水量為223萬t。重慶市水系發(fā)達，水源類型主要以地表水為主，地表飲用水源地數(shù)量占城市水源地總數(shù)的96．7%，其中水庫型水源地和河流型水源地各占48．4%。河流型水源地主要位于主城區(qū)、渝東北地區(qū)，水庫型水源地主要位于渝西和渝東南地區(qū)。

2005－2007年期間，對65個調(diào)查的城市飲用水水源地進行了水質(zhì)監(jiān)測，水質(zhì)類別主要為Ⅱ類、Ⅲ類。保護區(qū)內(nèi)的城鎮(zhèn)生活污水、工業(yè)污水基本接入污水處理廠或引出保護區(qū)排放，污染物主要來自上游和農(nóng)村非點源，其中湖庫型水源地受非點源污染尤為嚴重。

2 水質(zhì)安全評價

2．1 評價方法

水質(zhì)安全評價體系分目標層和指標層：目標層反映水質(zhì)是否符合飲用水源水質(zhì)要求，指標層反映水質(zhì)安全的具體因子，詳見表1。各指標項以安全性指數(shù)1，2，3，4，5五級表達，評價指標、評價方法、評價指數(shù)及標準見表2。

表1 水庫型飲用水源地水質(zhì)安全評價指標Table 1 W ater quality security assessment index system for reservoir-based drinking water sources

表2中水污染指數(shù)、綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的標準分別對應于水質(zhì)類別中的Ⅰ～V類和富營養(yǎng)化程度中的貧營養(yǎng)、中營養(yǎng)、輕度富營養(yǎng)、中度富營養(yǎng)、重度富營養(yǎng)。健康風險對應的評價指數(shù)及標準是為了便于綜合評價水質(zhì)安全狀況，按照瑞典環(huán)保局、荷蘭建設和環(huán)境部推薦的最大可接受水平（1．0×10－6a－1）、國際輻射防護委員會（ICRP）推薦的最大可接受值（5．0×10－5a－1）、美國環(huán)保局（EPA）推薦值（1．0×10－4a－1）、我國生活飲用水衛(wèi)生標準（GB5749－2006）中規(guī)定的有毒有害物質(zhì)濃度限值所計算得出的健康風險值（1．0×10－3a－1）以及我國地表水環(huán)境質(zhì)量標準（GB3838－2002）中規(guī)定的有毒有害物質(zhì)的Ⅴ類標準濃度所計算得出的風險值（2．6×10－3a－1）將風險分為5個等級［7］。

根據(jù)4個具體指標的權(quán)重和安全性指數(shù)的乘積之和，可得出水源地的綜合水質(zhì)安全性指數(shù)，并按表3將水質(zhì)安全性分為好、良好、中、差、極差5個等級。

表2 水庫型飲用水源地水質(zhì)安全評價指標、評價方法、評價指數(shù)及標準Table 2 Assessment indexes，assessmentmethods and assessment standards on water quality in the reservoir-based drinking water sources

表3 水質(zhì)安全狀況等級Tab le 3 W ater quality security graduation

2．2 評價指標

水質(zhì)評價指標為《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3838－2002）中的22項地表水環(huán)境質(zhì)量標準基本項目（不包括糞大腸菌群和總氮）和5項集中式生活飲用水地表水水源地補充項目。富營養(yǎng)化評價指標為葉綠素a（Chla）、高錳酸鹽指數(shù)、總氮（TN）、總磷（TP）和透明度（SD）。健康風險評價指標為致癌物六價鉻（Cr6＋）、鎘（Cd）、砷（As）和非致癌物鉛（Pb）、汞（Hg）、揮發(fā)酚、氰化物（CN）、氟化物（F）等8項。水質(zhì)污染風險等級評價指標為污染物向周圍環(huán)境遷移的可能性水平和定性預測污染物到取水口處的濃度水平。

2．3 評價對象

本文選取水質(zhì)監(jiān)測情況較好且具有代表性的9個水庫型飲用水源進行水質(zhì)安全評價，其日供水總量21．18萬t，服務人口82．67萬人，分別占全市的9．5%，9．6%。各水源地的供水量、供水人口詳見表4。評價時段為2006年和2007年。

3 評價結(jié)果與分析

根據(jù)水污染指數(shù)法、綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)、EPA推薦的健康風險模型以及新西蘭的水質(zhì)污染風險定性方法評價得出的結(jié)果，按照表3中的標準換算得出指標層各指標的水安全指數(shù)，如表5所示。

表4 水庫型飲用水源地基本情況Table 4 Fundamental information on the reservoir-based drinking water sources areas

表5 湖庫型飲用水水源水質(zhì)安全評價指標狀況Table 5 Status on water quality security assessment indices for the reservoir-based drinking water source areas

3．1 水質(zhì)評價

2006－2007年，重慶市水庫型飲用水源地的主要污染指標為TP，NH3-N，BOD5，高錳酸鹽指數(shù)等，超標指標為TP和BOD5。水質(zhì)評價結(jié)果顯示，重慶市水庫型飲用水源地水質(zhì)總體良好，8個水源地的水質(zhì)達標率為100%，且水質(zhì)類別以Ⅱ類（2級）為主，只有甘寧水庫的水質(zhì)連續(xù)2年不達標，安全性為4級。對比2年的水質(zhì)狀況，2007年5個水源地的水質(zhì)狀況比2006年差，湯家溝水庫水質(zhì)狀況變化尤為明顯。雖然湯家溝水庫水質(zhì)達標，但水體中NH3-N，TP濃度偏高，水質(zhì)狀況較為嚴峻。

3．2 富營養(yǎng)化評價

重慶市水庫型水源的富營養(yǎng)化程度總體良好，貧營養(yǎng)（1級）、中營養(yǎng)（2級）的水源地各占44．5%，只有甘寧水庫達到富營養(yǎng)程度，且為輕度富營養(yǎng)（3級）。從評價的等級看，各水源的富營養(yǎng)程度無明顯變化。但從安全指數(shù)看，2007年小南海水庫、湯家溝水庫富營養(yǎng)程度略有上升。

雖然重慶市水庫型水源水體N，P含量較高，但由于水體中N，P比值均大于14，即N含量過大，P為限制浮游植物生長的控制因子，限制了藻類的過量繁殖，富營養(yǎng)化程度相對較低［8］。而甘寧水庫N，P比值相對適宜，且P濃度較高，達0．08 mg／L，能滿足藻類的生長，營養(yǎng)程度高。雖然小南海水庫N，P比值與甘寧水庫相當，但其P濃度在0．01 mg／L左右，低于水體發(fā)生富營養(yǎng)化的P濃度限值，水體富營養(yǎng)化程度較低。

3．3 健康風險評價

水庫型水源地中的有毒有害物質(zhì)對人體健康危害的總風險度較高，具體表現(xiàn)為：所有水源地的健康風險度超過ICRP推薦值，其中4個水源的風險度還超過EPA推薦值達到安全性4級；同心水庫的風險度高，且2007年的風險比2006年有所增長，2007年羊兒壩水庫風險度也明顯高于2006年；青蓮溪水庫、小壩二級水庫、小南海水庫則相反，2007年風險度低于2006年。

水庫型水源中致癌物所致風險遠高于非致癌物，致癌物對人體的健康存在一定的危害，而非致癌物對人體健康危害小或者無危害。致癌物所致風險的大小順序為Cr6＋＞As＞Cd，非致癌物所致風險的大小順序為Pb＞F＞Hg＞CN＞揮發(fā)酚。從單項指標看，只有同心水庫、雙河水庫、小壩二級水庫的Cr6＋和2006年雙河水庫的As所致風險度超過了EPA推薦值，安全性達到4等級，其他指標所致風險度均低于ICRP推薦值，即安全性為1，2等級。

3．4 水質(zhì)污染風險評價

水庫型飲用水源地位于山區(qū)，地處偏僻，保護區(qū)內(nèi)的污染源主要為農(nóng)村生活污水、分散式畜禽養(yǎng)殖、農(nóng)田徑流等非點源，極少數(shù)水源水質(zhì)受到鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的影響，農(nóng)田徑流的污染負荷最大。水源保護區(qū)內(nèi)發(fā)生突發(fā)性污染事故概率小或根本不可能發(fā)生，只存在常規(guī)污染源帶來的水質(zhì)污染風險。

根據(jù)表5可知，甘寧水庫水質(zhì)污染風險最高，水質(zhì)安全性等級已經(jīng)達到4等級。這一方面是由于甘寧水庫上游二級保護區(qū)內(nèi)的分水鎮(zhèn)生活污水無處理直接排放至水源，另一方面是保護區(qū)內(nèi)存在農(nóng)村生活污水、農(nóng)田徑流等非點源，污染負荷大。當前甘寧水庫受污染影響，水質(zhì)已不達標。其次，雙河水庫受農(nóng)田徑流、城鎮(zhèn)生活污水、農(nóng)村生活污水的影響，近年水質(zhì)呈逐年惡化的趨勢，水質(zhì)污染的風險較高。再次，湯家溝水庫水源保護區(qū)農(nóng)田徑流污染負荷大，且受農(nóng)村生活污水、畜禽養(yǎng)殖的污染，水質(zhì)較差，水質(zhì)污染風險也較高。而小壩二級水庫、肖家溝水庫、小南海、羊耳壩水庫遠離鄉(xiāng)鎮(zhèn)，周邊農(nóng)戶、耕地較少，污染源少、污染負荷小，水質(zhì)污染風險較低。

3．5 水質(zhì)安全綜合評價

根據(jù)構(gòu)建的水質(zhì)安全評價體系（表1），通過層次分析法［9］得出重慶市水庫型飲用水源地水質(zhì)安全評價體系中各指標的權(quán)重，水質(zhì)狀況0．35；富營養(yǎng)化狀況0．35；健康風險0．11；水質(zhì)污染風險0．19。

根據(jù)表5中各指標的水安全指數(shù)和上述各指標的權(quán)重乘積之和，得到湖庫型飲用水水源地綜合水質(zhì)安全指數(shù)及水質(zhì)安全等級，如表6所示。其中水質(zhì)污染風險是基于2007年的污染源調(diào)查結(jié)果得出，為了進行評價，2006年的水質(zhì)污染風險沿用2007年的評價結(jié)果。

表6 水庫型飲用水源地水安全狀況Table 6 Security status of the reservoir-based drinking water source areas

結(jié)果表明，重慶市水庫型城市飲用水源的水質(zhì)安全狀況總體良好，89%的水源地水質(zhì)安全等級為良好和中，其中67%為良好，只有甘寧水庫的水質(zhì)安全等級為差，青蓮溪水庫和湯家溝水庫的個別年份的水質(zhì)安全等級為中。從時間上看，2007年小壩二級水庫、青蓮溪水庫的水安全狀況優(yōu)于2006年；湯家溝水庫的水安全狀況則相反，2007年水安全狀況劣于2006年。

雖然甘寧水庫水體中有毒有害物質(zhì)對人體健康危害的風險低，但其水質(zhì)不達標、水體富營養(yǎng)化程度高，而且水庫上游2．3萬人的分水鎮(zhèn)生活污水無處理直接排放、非點源的影響，水質(zhì)污染風險高，導致水質(zhì)安全性問題比較嚴重，水質(zhì)安全狀況差。湯家溝水庫的水質(zhì)達標、富營養(yǎng)化程度為中營養(yǎng)、健康風險度低于EPA推薦值，但保護區(qū)內(nèi)非點源污染負荷大，水質(zhì)污染風險較高，而且2007年水質(zhì)狀況、富營養(yǎng)化程度均比2006年有所惡化，面臨的水質(zhì)安全問題比較嚴峻。雙河水庫水質(zhì)達標、富營養(yǎng)化程度低，但水質(zhì)健康危害風險高，保護區(qū)內(nèi)城鎮(zhèn)的生活污水、農(nóng)村生活污水、農(nóng)田徑流等污染源對水質(zhì)的污染風險較高，且近年水質(zhì)呈現(xiàn)逐年惡化，水安全狀況也比較嚴峻。此外，青蓮溪水庫的水安全狀況也需倍加關(guān)注，雖然評價結(jié)果顯示其水質(zhì)安全狀況較好，且2007年水質(zhì)安全狀況優(yōu)于2006年，但該水庫保護區(qū)內(nèi)的不僅有農(nóng)村生活污水等非點源，還存在養(yǎng)殖場、城鎮(zhèn)污水等點源，由于其建成時間較短，水質(zhì)較好，如不注重污染源的整治，水質(zhì)安全將受到嚴重威脅。

小壩二級水庫、羊耳壩水庫、小南海的水質(zhì)安全性好，其中小南海水質(zhì)安全性最好，主要原因是水源保護區(qū)內(nèi)污染源少，水質(zhì)污染風險低，水質(zhì)相對較好，水質(zhì)健康風險度也較低。但需加強對小南海水源地保護區(qū)旅游業(yè)的規(guī)劃和管理，防治旅游業(yè)帶來污染，影響水質(zhì)安全性。

4 結(jié) 論

本文采用了水質(zhì)評價、富營養(yǎng)化評價、健康風險評價以及水質(zhì)污染風險評價對重慶市飲用水水源地進行了水質(zhì)安全綜合評價。飲用水源地水質(zhì)安全狀況總體良好，89%的水源地水質(zhì)安全等級為良好和中，11%的水源地水質(zhì)安全等級為差。具體表現(xiàn)為：水質(zhì)總體良好，但部分水源地2007年水質(zhì)狀況比2006年差；N，P濃度已經(jīng)達到水體發(fā)生富營養(yǎng)化的限值，但P濃度相對較低，限制了藻類的過量繁殖，水體富營養(yǎng)化程度并不高；致癌物Cr6＋，As對人體健康存在一定危害，其余有毒有害物質(zhì)的危害小或無危害；湖庫多位于山區(qū)，水質(zhì)主要受非點源的影響，水質(zhì)污染風險較低。針對重慶市水庫型水源地水質(zhì)安全狀況，建議加大對保護區(qū)內(nèi)及上游的污染源的治理，減少污染物入庫量，尤其是有毒有害物質(zhì)和P，避免水質(zhì)惡化和水體發(fā)生富營養(yǎng)化。

［1］ ［1］TEUNISPFM，MEDEMAG J，KRUIDENIER L，et a1．Assessment of the risk of the infection by Cryptospo-ridium or Giardia in drinking water from a surface water source［J］．Water Research，1997，31（6）：1333－1346．

［2］ GB3838－2002，地表水環(huán)境質(zhì)量標準［S］．（GB3838－2002，Environmental Quality Standards for Surface Water［S］．（in Chinese））

［3］ 金相燦，屠清英．湖泊富營養(yǎng)化調(diào)查規(guī)范［M］．北京：中國環(huán)境科學出版社，1990．（JIN Xiang-can，TU Qing-ying．Lake Eutrophication Investigation Standard［M］．Beijing：China Environmental Science Press，1990．（in Chinese））

［4］ 錢家忠，李如忠，汪家權(quán)，等．城市供水水源地水質(zhì)健康風險評價［J］．水利學報，2004，39（8）：90－93．（QIAN Jia-zhong，LIRu-zhong，WANG Jia-quan，et al．Environmental health risk assessment for urban water sup-ply source［J］．Journal of Hydraulic Engineering，2004，39（8）：90－93．（in Chinese））

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［6］ 衣 強．集中式地表飲用水水源地安全評價方法研究［D］．北京：中國水利水電科學研究院，2007．（YI Qiang．A method for security assessment of centralized surface sourcewater area［D］．Beijing：China Institute of Water Resources and Hydropower Research，2007．（in Chinese））

［7］ 高繼軍，張力平，黃圣彪，等．北京市飲用水源水重金屬污染物健康風險的初步評價［J］．環(huán)境科學，2004，25（2）：47－50．（GAO Ji-jun，ZHANG Li-ping，HUANG Sheng-biao，et al．Preliminary health risk assessment of heavymetals in drinking waters in Beijing［J］．Environ-mental Science，2004，25（2）：47－50．（in Chinese））

［8］ 劉建康．高級水生生物學［M］．北京：科學出版社，1999．（LIU Jian-kang．Senior Hydrobiology［M］．Bei-jing：Science Press，1999．（in Chinese））

［9］ 樊彥芳，劉 凌，陳 星，等．層次分析法在水環(huán)境安全綜合評價中的應用［J］．河海大學學報，2004，32（5）：521－514．（FAN Yan-fang，LIU Ling，CHEN Xing，et al．Application of analytic hierarchy process method to comprehensive evaluation of water environmen-tal safety system［J］．Journal of Hehai University（Natu-ral Sciences），2004，32（5）：521－514．（in Chinese））

（編輯：曾小漢）

Assessment of W ater Quality Security of Reservoir-based Drinking W ater Sources in Chongqing City

ZHANG Yun1，LIChong-ming1，F(xiàn)ENG Li1，GUO Sheng2
（1．Chongqing Academy of Environmental Science，Chongqing 401147，China；2．Faculty of Urban Construction and Environmental Engineering，Chongqing University，Chongqing 400045，China；）

On the basis of investigating the environmental information of centralized drinking water sources Chongqing City water quality classification，water quality eutrophic state，water quality healthy risk and water pollu-tion of reservoir-based drinking water sources in Chongqing City were evaluated．And the analytical hierarchy process also was used to evaluate water security comprehensively．Finally，the water security status of reservoir-based drinking water sources of Chongqing City was achieved，which can provide a reference for protection and management of drinking water source．The results show that the water quality of reservoir-based drinking water sources is good，the rate of water sources security reaching standard is 97 percent．

reservoir；drinking-water source；assessment ofwater security

X824

A

1001－5485（2010）10－0019－04

2010-08-19

國家水專項《典型村鎮(zhèn)飲用水安全保障適用技術(shù)研究與示范》（2008ZX07425－003－01）；國家環(huán)境保護部《重慶市典型鄉(xiāng)鎮(zhèn)飲用水水源地基礎環(huán)境調(diào)查及評估》（2009AW31）

張 韻（1984-），女，重慶涪陵人，助理工程師，碩士，主要從事水環(huán)境保護研究，（電話）13594192857（電子信箱）zhangyun222＠sina．com。