探究城市水源水质风险评价及应急处理方法

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摘要：建立城市水源水质风险评价体系，对水源水质恶化风险进行分析，重点对城市地表水突发性污染风险及地下水源水质风险进行分析，并提出应急处理方法。

关键字：城市水源 水质 风险评价 应急处理

引言：

某市，水源井受到排污管道泄漏的污染，污染持续大约1个月时间，污水处理厂接受的排污水较少，可能存在泄露问题，水源检验后发现水质中硝酸盐氮大幅超标，菌落总数、大肠菌群等均有超标，还发现了耐热大肠及大肠埃希氏等。该水厂2号水源井受到污染，其距离排污管道仅10米，1号井也受到威胁。水厂周边为生活区，对居民用水影响较大。为保障用水安全，提出对城市水源水质风险评价及应急处理方法的研究。

一、城市水源水质恶化风险研究

城市地下水及地表水均存在着不同程度上的污染，部分水源污染严重超标，且城市水源水质呈现出恶化趋势。水质变化趋势研究属于水源水质风险评价的重要内容。常用的城市水源水质恶化风险趋势分析法主要包括间接法与数理统计法两种形式。其中间接法指的是对水源地附近环境进行调查，重点研究废水排放量信息，最终获得水质可能存在变化的趋势，这种方式在河流水质变化趋势中应用较多，但其工作量较大，准确性较低。数理统计法则是建立在对水源水质变化监测的基础上进行的，其结果准确性较高，在水质变化趋势研究中应用较为广泛。应用城市水源水质变化趋势研究法进行城市水源水质研究，发现城市水源水质均表现出恶化趋势，甚至部分水质中有害物质含量超标，对水质安全产生较大影响。

二、基于预测原理基础的城市水质周期性高负荷风险预警系统

提出建立城市水质周期性高负荷风险预警系统，建立水质自动监测系统，实现对水质的全天候监测，实时收集并处理水质信息，预测水质变化趋势、变化速度及时间等，预测水质变化引起的危害程度等，发出警戒信息，提出综合应对措施。常用的城市水源水质预测原理主要包括树立统计法、灰色系统法、水质模型法、人工神经网络法、决策树法及混沌法。其中混沌法属于一种新型的预测方法，通知试验研究后发现，建立并应用混沌预测模型，可以在短时间内预测水质变化，其预测误差在10%以下，应用效果较好。

三、城市地表水源突发性污染风险分析及应急处理方法研究

突发性污染特点为：在极短的时间内，排除大量污染物质，对水源水质造成严重破坏及污染。

（一）城市地表水源突发性污染风险分析

突发性污染其形式表现出多样化，如溢油事故、化学品泄露污染事故等。污染事件类型较多，其污染因素复杂，在生产及生活环节中，均存在着污染事故发生的可能性；突发性污染不存在固定排污途径，瞬时性及偶然性突出；一旦出现突发性水源污染事故，则会在极短的时间内排放大量有毒有害物质，因事故突发性及瞬时性，导致无法及时采取控制措施，其破坏性极强，对污染区域内生活及生产造成严重影响；突发性污染事故处理十分困难，一旦不能把握最佳处理时机，则会造成更为严重的危害。以突发性污染事故诱因为标准，可以将其风险源划分为人为风险源及自然风险源。在城市地表水源突发性污染风险分析时，应重点对其污染风险源分析，主要风险源为事故源、工业源、自然灾害源等。

（二）城市地表水源突发性污染应急处理措施

针对突发性污染事故，应用常规工艺净水，如采取混凝-沉淀-过滤-消毒处理工艺，可以满足污染水源处理的要求，然而其对特殊污染物处理能力及效率较低，无法满足净水标准。为此，应采取突发性水源污染应急处理技术。

突发性污染应急处理措施主要包括粉末活性炭吸附技术与化学沉淀技术。合理投入一定量粉末活性炭，可以有效降低污染强度，增加粉末活性碳投入量可以提高污染去除率，降低污染强度，吸附平衡的实现需要两个小时左右，为提高吸附效果，应将其投入到地表水源引水系统中。如下图为不同粉末活性炭投入量及六价铬关系表：

四、城市地下水源污染风险分析及应急处理方法研究

（一）城市地下水源污染风险分析

以产生污染物部门不同，可以将地下水源污染分为农业污染、工业污染、生活污染等，按照污染源形态可以分为移动污染源、面状污染源、线状污染源及点状污染源。因地下水流动速度较慢，埋藏较深，一旦受到污染，其处理十分困难，为此，地下水污染多是以预防处理为主。地下水源主要污染源包括居民生活源、农业生产源、工业源、固体废物源及补给源。在该城市中，通过对不同区域内水质进行检验，对水质中氯化物、硬度、硝酸盐、耐热大肠菌群及大肠埃希氏菌等进行了检验，部分调查结果如下图所示：

通过上表可以看出，在该城市中，硝酸盐氮大幅超标，菌落总数、大肠菌群等均有超标，水质硬度增加较多，且检验出了耐热大肠菌群、大肠埃希氏菌等，严重不利于用水安全。该城市大部分地下水源污染还表现出高锰、氨氮污染问题。

（二）城市地下水源污染应急处理

高锰、氨氮污染应急处理系统如下：

当进水水质较好时则直接进入消毒工艺处理，如出现高锰、氨氮等污染水质，则需要经过砂滤池，投放高锰酸钾，以改善水质，降低污染负荷，保障用水安全。将高锰、氨氮污染应急处理系统应用于实践中，该系统表现出启动速度快，运行稳定，维护便捷，处理效果较好等优势，满足当前城市地下水源高锰、氨氮污染应急处理的要求。

五、结语

社会经济快速发展的背景下，水源污染问题突出，对经济、生活、生产带来严重影响。在城市水源水质恶化风险分析的基础上，提出建立基于预测原理基础的城市水质周期性高负荷风险预警系统，并提出城市地表水源突发性污染及地下水污染风险分析与应急处理方法，降低水质污染强度，保障用水安全。

参考文献：

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