水源地是城乡建设发展的根本，而随着我国社会经济的快速发展，造成城市水源地周边的工业企业、码头越来越多，距离水源地越来越近，导致水源地事故频繁发生^[1]。因此，水源地周边风险源对水源地风险影响的评价工作成为相关学者的研究重点。

根据水环境风险的定义，曾光明等^[2]和何理等^[3]将水环境风险分为常规风险和事故风险两大类，前者为正常未发生突发性事故时的水环境风险，后者为突发性事故引起的水环境风险。考虑准确性，从事故风险角度出发评价水源地周边风险源的风险影响显得更为合适，如邱凉^[4]从分析突发污染事故出发对黄浦江水源地周边风险源进行了风险辨识，靳春玲等^[5]从水源地易损性、风险源危害性出发基于模糊层次评价法对黄河兰州段进行了风险评价，潘铁山等^[6]采用二维水质模型评估了点源对水源地的风险影响，熊鸿斌等^[7]对合肥市大房郢水源地周边工业园企业的突发事故风险进行了评价。

经济发达地区的水源地如镇江征润州水源地周边的风险源数量众多，进行污染事故模拟工作量较大，并且如码头等风险源发生的突发事故大部分为危化品泄露等，进行事故模拟时，存在难以确定污染物泄露量的困难。现以镇江征润州水源地为例，从常规风险角度出发，评价周边风险源对水源地的风险影响，并据此进行风险源监控等级的判定。

1 研究区域

镇江(31°37′N—32°19′N、118°58′E—119°58′E)位于江苏省西南部，地处长江下游南岸。征润州水源地在长江镇扬段上游的南岸，位于镇江市润州区征润州村，属河流型饮用水源地。水源地取水口建于1985年，设计取水能力为2.19亿t/a，供市区金山水厂和金西水厂原水，是镇江市区和部分郊县的生活和工业用水水源。水源地保护区内无违建设施。

依据原江苏省环境保护厅提供的2015年江苏省污染源普查资料和江苏省海事局提供的长江江苏段2013年港口码头资料，并经实地调查，征润州水源地二级保护区上游20 km和下游10 km范围内共有固定风险源40个，其中码头共27个，工业企业11个，污水处理厂2个；风险源主要分布于长江南岸，江中岛世业洲只有1家污水处理厂，江北扬州境内主要为沿江分布的9家码头。

2 水源地周边风险源监控等级判定方法

水源地及风险源具体位置见图 1。若不考虑其他因素，风险源自身的风险越大，则对水源地的常规风险影响越大，另外，风险源和水源地的相对位置关系，也决定风险源对水源地的常规风险影响大小。根据风险源自身风险大小和风险源与水源地的相对位置，对水源地周边的重点监控风险源进行筛定，具体流程见图 2。

2.1 位置敏感指数计算方法

一般情况下，风险源大小不变，则风险源距水源地越远，其对水源地的风险影响越小，而从方向上看，水源地至风险源有沿河道岸线方向(y方向)和垂直岸线方向(x方向)2个方向的距离；另外，由于长江镇扬段是感潮河段，因此，位于征润州水源地下游的风险源也会对水源地有风险影响，但相对上游风险源来说，影响较小。

现从水源地至风险源的横向(x向)距离、水源地至风险源的纵向(y向)距离、风险源与水源地上下游位置关系3个方面，确定风险源相对于水源地的位置敏感性，具体计算公式如下：

$ PI = X \times Y \times P $

(1)

式中：PI——风险源位置敏感指数；

X和Y——为风险源相对于水源地的横向和纵向敏感指数，可分别根据风险源在x和y方向上至水源地距离确定；

P——反映风险源与水源地上下游位置关系的往复流敏感指数。

2.1.1 纵向敏感指数确定

依据原环境保护部《集中式饮用水水源环境保护指南》^[8]中要求：调查水源地周边风险源的区域范围为水源地二级保护区上游20 km内。现确定其他影响因素不考虑，当风险源与水源地二级保护区纵向(y方向)距离在10 km以内时，风险源对水源地的常规风险影响等于风险源风险指数；否则，当风险源与水源地二级保护区纵向(y方向)距离>10 km时，常规风险影响与距离呈线性相反关系，以此原则确定Y。计算公式如下：

$ Y = \left\{ \begin{array}{l} 1, {\rm{if}}\left| {{D_y}} \right| - LY \le 10\\ \frac{{10}}{{\left| {{D_y}} \right| - LY}}, {\rm{if}}\left| {{D_y}} \right| - LY > 10 \end{array} \right. $

(2)

式中：Y——为风险源相对于水源地的纵向敏感指数，可分别根据风险源在y方向上至水源地距离确定；

D_y——风险源与水源地取水口的纵向距离, km，风险源在水源地上游时D_y>0，否则，D_y < 0；

LY——水源地取水口至二级保护区上游或下游区界距离, km，当风险源在水源地下游时，LY为取水口至二级保护区下游区界距离。

2.1.2 横向敏感指数确定

由于河流横向流动小，因此，水源地对岸的风险源对水源地的常规风险影响也较小，直接体现为水源地保护区的宽度要明显小于保护区的长度，参考纵向敏感系数的确定方法，以保护区的水域宽度为参考标准，确定X值。计算公式如下：

$ X=\left\{ \begin{align} &1, \text{if }{{D}_{x}}\le LX \\ &LX/{{D}_{x}}, \text{if}~{{D}_{x}}>LX \\ \end{align} \right. $

(3)

式中：X——为风险源相对于水源地的横向敏感指数，可根据风险源在x方向上至水源地距离确定，当风险源与水源地在同岸时，X值为1；

D_x——风险源至水源地所在岸线横向距离，km；

LX——风险源至水源地取水口处二级保护区水域内宽度，km。

2.1.3 往复流敏感指数确定

对于往复流，水源地下游风险源只有在涨潮时通过逆向流对水源地构成风险影响，相对于位于上游的风险源，其对水源地的风险影响较小。现通过水源地涨落潮持续时间来确定往复流敏感指数，具体公式如下：

$ P=\left\{ \begin{align} &1, \text{if}~{{D}_{y}}>0 \\ &{{T}_{O}}/{{T}_{F}}, \text{if}~{{D}_{y}}<0 \\ \end{align} \right. $

(4)

式中：D_y——风险源至水源地所在岸线纵向距离，km；

T_O和T_F——水源地所在水体涨潮与落潮的持续时间；

P——反映风险源与水源地上下游位置关系的往复流敏感指数。

2.2 风险源风险评估方法

征润州水源地周边点源主要为直排企业和污水厂等工业源以及港区内的各类码头等码头源，影响点源风险大小的主要因素为行业类型、生产规模(具体表征为废水排放量或停泊能力)、生产工艺水平、废水复杂程度、风险监控应急能力等^[9]，但除生产规模具有定量特征外，上述大部分因素均只能定性评价风险大小，难以定量描述。鉴于以上特点，采用半定量性质的风险指数法^[10]确定风险源的风险大小和风险等级。

2.2.1 评估指标体系及权重

参考文献[9]构建的码头源风险评价指标体系，以风险源主体风险和风险控制机制为准则，针对工业源(直排企业和污水厂)和码头源分别构建相应的风险评估指标体系。各指标权重以专家评价^[11]为基础采用层次分析法^[12]确定。评估指标体系及指标权重见表 1。

2.2.2 指标风险等级判定标准

根据《国民经济行业分类》(GB/T 4754—2011)、原环境保护部办公厅函《关于印发<上市公司环保核查行业分类管理名录>的通知》(环办函〔2008〕373号)，结合专家意见，考虑各行业对水环境的污染影响程度，确定工业源行业类型指标风险等级判定标准；根据江苏省近年来工业源排放情况，并参考“十二五”水专项课题“太湖流域水环境风险评估与预警技术示范”研究成果确定废水排放量指标风险等级判定标准；根据《环境影响评价技术导则(地面水环境)》(HJT 2.3—1993)规定的4种污染物类型(持久性污染物、非持久性污染物、酸和碱、热污染)确定工业源排放废水中污染物类型数量，以污染物类型数量判定排水水质复杂程度风险等级；根据工业源的生产装备工艺行业内水平(国际先进、国内先进、国内平均和国内落后)确定其风险等级。以安全生产管理制度是否完善、清洁生产是否审核通过等来反映工业源管理制度的完备情况和执行情况，籍此判定工业源管理制度水平的风险等级。以工业源突发事故应急预案是否制定和执行力度，判定工业源应急预案系统的风险等级。根据工业源化工、石化、皮革制造等不同风险等级行业类型的环境特征确定工业源的空气和水污染物监控指标并由此确定相应的环境监控设备的安装运行情况，判定工业源环境监控系统的风险等级。工业源风险评估指标的风险等级判定标准见表 2；码头源各风险评估指标的风险等级可参考文献[9]确定，见表 3。

2.2.3 风险源风险指数及风险等级确定

根据风险源基本情况调查结果，参考表 2、3，确定风险源各项风险评估指标的风险等级，采用4分制确定不同风险等级评估指标的风险值。具体为：高风险、中风险、低风险和极低风险对应的风险值分别为4，3，2和1分。

根据各评估指标的风险值，依照表 1确定的指标权重，采用加权求和计算得出风险源风险指数，具体公式如下：

$ k = \sum\limits_{i = 1}^n {{V_i}{W_i}} $

(5)

式中：k——风险源风险指数；

V_i和W_i——第i项评价指标的风险值和权重；

n——指标个数。

2.3 风险影响计算及重点监管风险源筛定

根据风险源位置敏感指数和风险源风险指数计算风险源对水源地的常规风险影响大小，即常规风险影响指数，具体计算公式如下：

$ \mathit{RE}{\rm{ = }}\mathit{PI} \times k $

(6)

式中：RE——风险源常规风险影响指数，表示风险源对水源地的常规风险影响大小；

k——风险源风险指数；

PI——风险源位置敏感指数。

由公式(2)—(4)可见，横向敏感指数X和纵向敏感指数Y的数值区间均为(0, 1]，而长江镇扬段的涨潮持续时间要小于落潮持续时间，因此往复流敏感指数的数值区间也为(0, 1]。再考虑到风险源风险指数的数值区间[1, 4]，可知风险源对水源地的常规风险影响指数的数值区间也为[1, 4]。

参考“十二五”水专项课题“太湖流域水环境风险评估与预警技术示范”课题研究成果^[13-14]，并经专家论证，根据风险源对水源地常规风险影响指数，将风险源监控等级划分为：优先重点监控、优先监控、一般监控和低频监控4个等级，见表 4。

3 水源地周边风险源监控等级判定结果

根据风险源位置情况以及长江镇扬段一个周期内涨落潮持续时间情况，采用公式(1)—(4)计算征润州水源地周边40个风险源相对于水源地的位置敏感指数。根据计算结果可知：风险源相对集中的丹徒经济开发区内及其下游各风险源位置敏感指数相对较大，基本都>0.8；开发区上游风险源由于距水源地较远(距二级保护区界>15 km)，因此位置敏感指数较小；世业洲对岸扬州境内沿江各码头由于位于水源地对岸，且距水源地位置较远，因此位置敏感指数基本为0.4~0.6；水源地下游2个码头源虽然距离较近，但由于长江镇扬段涨潮持续时间较短，因此，位置敏感指数很小。具体结果见表 5。

根据对水源地周边各风险源行业类型、生产规模、生产工艺水平、风险控制能力各相关指标的调查结果，以及表 1—3确定风险评估指标的风险值，采用式(5)计算得出各风险源的风险指数，继而利用表 5风险源位置敏感指数结果，采用式(6)计算得出各风险源对水源地的常规风险影响指数，并依据表 4判定出各风险源的风险监控等级。判定结果具体见表 6。

根据判定结果可知，征润州水源地周边40个风险源中，优先重点监控4个，优先监控19个，一般监控5个，低频监控12个；优先重点监控风险源集中于丹徒经济开发区内的沙洲河口，为石化企业、污水处理厂和2座石化码头；水源地对岸的世业洲污水厂和扬州境内沿岸各码头以及水源地下游2座码头均为低频监控风险源；风险源编码为1995和2183的虽然风险指数达到3以上，但由于离水源地较远(>15 km)，因此其风险指数显著降低，分别为优先和一般监控。

4 结论

(1) 考虑风险源对水源地风险影响的位置因素影响，从风险源至水源地的横向距离、纵向距离和两者的上、下游位置关系出发，确定了风险源对水源地的位置敏感性指数计算方法。

(2) 基于已有的风险源风险评估方法，结合构建的风险源位置敏感指数计算方法，确定风险源对水源地的常规风险影响大小计算方法，并根据风险源风险监控等级划分标准，对水源地周边风险源的风险监控等级进行判定。

(3) 以镇江市长江征润州水源地为例，判定得出水源地周边40个风险源中有4个优先重点监控风险源、19个优先监控风险源、5个一般监控风险源和12个低频监控风险源；4个优先重点监控风险源主要位于水源地上游约10 km处的丹徒经济开发区内，水源地管理部门应重点加强对上述4个风险源的风险监控。

(4) 相对于已有的相关研究成果，构建的基于常规风险影响的水源地周边风险源风险监控等级判定方法能够很好地应用于如码头源等难以确定污染事故源强的风险源，同时，对于水源地周边工业源众多的情况，应用构建的判定方法，也能够避免大量的污染事故数值模拟工作量。