朝阳市地下水污染风险评价

张显龙

(朝阳县河道管理所，辽宁 朝阳 122000)

朝阳市地下水污染风险评价

张显龙

(朝阳县河道管理所，辽宁 朝阳 122000)

地下水是人类赖以生存和发展的重要物质资源之一，其也是一种宝贵的自然资源。对于朝阳市而言，地下水资源不仅是区域发展的基础性资源，更是城市发展的重要战略资源和重要的物质保障。据相关数据统计结果显示，当前我国97%的城市地下水资源受到了严重的污染，其中40%的地下水污染程度在不断加重。因地下水资源流动较为缓慢，而且交替程度较弱，自净能力较低。因此，地下水资源一旦受到严重污染，很难得到恢复，故地下水污染风险评价与区域划分是区域地下水资源保护的重要决策依据。文章从地下水污染风险的相关概念入手，通过综合考虑地下水固有的脆弱性以及外界胁迫性和预期损害性，构建了地下水污染风险评价指标体系，以此对朝阳市地下水污染风险进行识别评价。

朝阳市；地下水；污染；风险评价；评价指标；评价体系

地下水污染风险是指含水层中的地下水，由于人类生产实践活动而遭受污染且污染达到不可接受水平的可能性。地下水污染风险这一概念最早起源于20世纪60年代的法国，这一时期相关学者已提出了地下水脆弱性评价的概念[1]。但是，这一时期的地下水脆弱性评价只是基于气象以及土壤和水文等相关因素进行分析，且这种评价方法不能准确分析污染程度以及污染源和区域地质之间的复杂关系。但是，在地下水水资源管理中，对地下水污染进行风险识别和评价尤为重要，不仅可以全面了解地下水污染与人类社会生产实践活动之间的关系，更能及时圈定地下重点污染区域，以此通过对其进行风险识别管理，为区域土地规划以及地下水资源利用管理提供科学的参考依据[2]。

1 朝阳市地下水污染风险评价背景

早在20世纪80—90年代，相关学者就针对地下水污染问题展开了深入研究，研究结果发现地下水污染风险以及污染负荷及地下水水质脆弱性之间存在一定的复杂关系[3]。通常而言，地下水环境脆弱性较高，则负荷较低，水质污染程度较轻，而在地下水环境脆弱性低、污染负荷较高的地区，水质污染程度较为严重。因此，从这一研究阶段起，人类社会生产实践活动与地下水污染之间的关系正式被纳入地下水污染风险评价体系中，地下水固有脆弱性评价逐渐发展为特殊脆弱性评价，也就是早期学者所研究的地下水污染风险评价。

但是，这一时期的地下水风险评价只是对人类活动与生态环境之间的关系进行简单叠加化处理和研究，不能准确对地下水污染指标及地下水脆弱性进行全面系统评价[4]。故本文通过构建相关的地下水污染风险评价指标体系，针对朝阳市地下水污染风险进行评价。

2 朝阳市地下水污染风险评价指标体系构建

本文在构建相关指标体系时，主要坚持全面性与独立性相结合的原则及可操作性原则进行评价。在选取相关评价指标时，结合朝阳市地下水实际情况，选择具有综合性以及关键性的指标。在对该研究区的地下水水质进行分析评价时，可用地下水固有脆弱性以及外界胁迫脆弱性来表征地下水系统的污染性。同时，人类活动产生的污染负荷，通过外界胁迫脆弱性反映；地下含水层固有抵御污染的能力通过固有脆弱性反映。在此过程中，地下水价值水平用来表征污染受体地下水资源的预期损害性。基于此，本文将朝阳市地下水价值水平与地下水遭受污染的危险性结合起来，然后对该研究区地下水污染情况进行风险评价，如图1所示为朝阳市地下水污染风险评价指标体系。

图1 朝阳市地下水污染风险评价体系

3 朝阳市地下水污染风险评价

3.1 朝阳市地下水遭受污染的危险性评价

本文在对朝阳市地下水污染情况进行分析评价时，主要针对朝阳市地下含水层固有生态环境脆弱性以及外界胁迫脆弱性及朝阳市地下水总体价值水平三个不同指标进行分析评价。

首先，含水层固有脆弱性主要是指在朝阳市天然生态环境下，地下含水层受到强烈污染时，地下结构所表现出来的内部敏感性以及天然脆弱性。在此分析过程中，本文不考虑朝阳市人类社会生产与生活等实践活动的影响，只考虑朝阳市地下水水文地质结构及气候等相关因素的不可控影响。但是，在一般分析评价过程中，由于地下水污染风险因素有多种，故本文为了针对性研究，只选取了净补给量以及含水层埋深和含水层介质类型及地形坡度、渗流区介质类型、含水层渗透系数等七大主要指标进行分析。

由于外界胁迫脆弱性主要反映的是朝阳市地下水遭受人类影响过程中所表现出来的危害。因此，本文在对朝阳市地下水环境外界胁迫脆弱性进行研究时，主要将外界胁迫脆弱性分为两类：一类是朝阳市人类实践活动对当地地下水环境造成的污染源荷载风险；另外一类是人类通过开采活动改变了地下水天然水生态系统。故结合这两种情况，本文重点选取了污染源荷载风险及朝阳市地下水流动情况这两大因素，对该研究区地下水实际污染状况进行分析。其中，污染源荷载风险主要是指不同污染源在朝阳市地下水系统运行过程中形成污染的可能性，这一指标因素主要与污染源的实际类型及规模和分布位置、污染物的具体迁移变化过程有关。因此，从污染源本身的实际污染特性来看，朝阳市地下水主要污染等级高低与污染严重性、污染可能性两大指标有关。其中，污染严重性主要是指朝阳市地下水环境在人类社会生产实践活动中遭受污染的具体程度，而污染可能性主要是指朝阳市地下水生态系统在人类生活过程中被污染的概率。因此，这两大指标与当地污染物的类型及污染物的实际排放方式有关。按照上述指标分析思路，本文在对朝阳市地下水污染情况等级进行计算时，主要考虑单个污染因素的实际污染风险，并采用如下计算公式，对朝阳市地下水主要污染风险进行科学计算：

P=KQL

(1)

式中：在上述地下水污染风险评价公式中，K为污染源具体种类；Q为污染源的量；L为污染源的实际排放方式。

故结合上述公式，可对朝阳市地下水污染源风险荷载进行叠加计算分析。

在对该研究区内的地下水流动情况进行分析时，本文考虑到当地人类社会实践活动对地下水天然流场产生了重要影响。因此，地下含水层中的污染物扩散速度及运移变化过程等，都会受人类社会生产实践活动影响。一般而言，地下水污染源的水力梯度越大，污染源的实际扩散和稀释速度也就越快，此时朝阳市地下水实际污染风险就越低。

3.2 朝阳市地下水价值水平评价

与地下水污染风险不同，地下水污染价值水平这一指标主要反映了朝阳市地下水资源预期损害程度。这一指标一般通过地下水生态健康服务功能价值及社会经济服务功能价值等体现，同时还可通过地下水具体水质情况及水量和水源保护要求等几大主要指标，科学反映朝阳市地下水总体开发和利用价值水平的高低。另外，地下水实际供水能力则从量的角度，准确反映了朝阳市地下水水资源的经济服务功能及社会服务功能和生态服务功能等。而地下水质现状则在某种程度上准确反映了朝阳市地下水水源保护过程中，人类社会生产实践活动对水资源的具体影响程度；地下水水源保护要求则从供水与蓄水的角度，综合反映了朝阳市不同区域地下水总体利用价值差异等。

故通过对上述两大主要指标进行分析后，本文结合灾害风险理论，将朝阳市地下水污染风险定义为预期损害性与污染概率之间的乘积，而朝阳市地下水实际污染概率主要通过地下水遭受污染的危险性进行科学表征，而预期损害程度可通过朝阳市地下水总体价值水平进行表征。故按照这一分析思路，本文认为朝阳市地下水污染风险评价计算，可通过该研究区地下水系统遭受的污染危险程度及与地下水总体价值水平之间的乘积进行表示，具体计算分析公式如下：

R=A×B

(2)

式中：在上述计算公式中，朝阳市地下水遭受的污染危险性A可通过迭置指数法进行分析计算，即朝阳市地下水各采样指标实际分值与各自权重之间的乘积进行迭加而得到综合指数值，而各指标的实际权重可利用层次分析法进行计算分析。在上述评价体系的层析隶属关系中，通过结合以往评价经验，对各个水样指标的评价结果进行比较分析，以此构建地下水污染风险判断矩阵，从而结合矩阵对朝阳市地下水污染各个指标要素(A1-1,A1-1,…,A2-2)及对目标层A中的相关指数权重进行合成计算。与此同时，该研究区地下水总体价值水平同样也可利用迭置指数法进行科学计算，最终通过对各个不同指标进行比较，以此确定朝阳市地下水污染实际情况。在此分析过程中，本文为了能够更加直观展示朝阳市地下水实际污染风险分布情况，充分利用GIS技术的强大制图和空间分析及属性库管理、图像分析等不同功能，对朝阳市地下水环境污染分布情况进行描述，以此保证了朝阳市地下水污染风险评价结果客观、真实，具体如图2所示：

图2 朝阳市地下水污染风险总体分布情况

从上述朝阳市地下水污染风险总体分布情况图示中可以看出，该研究区地下水主要污染风险处于中、高等级水平。由于该地区地下环境水文条件复杂，因此受到生态环境及人类实践活动双重影响，导致该研究区地下水脆弱性较低。故该地区地下水环境生态系统对污染源的自净能力及污染风险抵抗能力较弱。但是，从上述分析中可以发现，该地区地下水环境污染风险负荷较小，故该地区地下水风险管理应着重对土地利用类型进行适当限制，同时要对当地农业生产及工业生产活动进行合理管控。另外，该地区西南地区污染风险等级较高，因此其污染风险负荷较大，应当在生态环境治理过程中将其作为重点区域进行污染风险防控。

4 结 语

综上所述，地下水水质评价是保护水资源及维护地下水环境生态平衡的一种重要手段，只有对地下水水质状况进行积极评价，才能在一定程度上了解地下水环境资源实际状况。但是，本文通过分析发现，当前国、内外关于地下水风险评价的相关研究起步较晚，且大多数学者都是基于地下水资源的脆弱性进行评价，依然没有形成一种相对固定的风险评价模式及风险识别方法。故本文在对相关理论进行综述基础上，通过从地下水污染风险概念入手，科学构建了基于朝阳市地下水遭受污染的危险性评价体系与朝阳市地下水价值水平评价体系，然后将二者相融合，构成了完整、系统的地下水污染风险评价体系，由此为朝阳市地下水污染风险准确识别及科学利用和管理提供了一种决策参考依据，也为该地区土地资源管理规划及地下水资源保护、管理奠定了重要的理论基础。

[1]钟秀，马腾，刘林，等.地下水饮用水源地污染源风险等级评价方研究[J].安全与环境工程，2014,21(02):104-108.

[2]王巍巍.锦州市地下水水质现状与变化趋势研究[J].水利技术监督,2016(05):59-62.

[3]范宏喜.开启地下水监测新纪元——聚焦国家地下水监测工程建设[J].水文地质工程地质,2015 (02):161-162.

[4]王爱平,杨建青,杨桂莲,章树安.我国地下水监测现状分析与展望[J].水文,2010(06):53-56.

1007-7596(2016)11-0150-03

2016-10-17

张显龙(1966-)，男，辽宁朝阳人，工程师，从事河道、防汛、抗旱工作。

X824

B