一种控制断面污染风险溯源及风险程度展示方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于流域水污染控制领域，具体涉及一种控制断面污染风险溯源及风险程 度展示方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，水污染事件频发刺激着国人的神经，而作为污染倒追机制的污染源溯源、 倒追机制任然没有很好的得到建立。究其原因，溯源技术的不完善是造成追溯困难的主要 原因。当目前的水污染控制技术，主要是有各地环境监测部门在主要河道设立监控断面，进 行长期水质监控来开展的。而监控断面通常可以分为国控、省控、市控、县控及县控以下几 大类，分别有各地方监测部门负责。当监测到监测断面出现水质异常时，需要对监控断面上 下游的不同河道断面进行全方位取样，并这些水样进行检测分析、比对，不断缩小可疑范 围，直至最终找到源头，实现排查和追溯机制。但在部分产业密集、发达地区，若上游的可疑 排污企业较多，则势必会导致污染溯源的工作量大，耗费大量的时间精力，不能及时有效地 开展污染源排查、溯源工作。因此，常常会导致发现了有污染现象，但却因无法找到源头而 不了 了之的情况，无法对非法排污形成有效地震慑。
[0003] 溯源的基本要求是尽可能的缩小可疑目标所在的范围。而在安全领域，风险度量 方法是一种较为成熟的以概率的方式来描述风险发生可能性的方法。但将其应用于环境领 域时，由于实际应用中统计资料的缺乏，计算有时会变得很复杂甚至难以计算，同时也降低 了风险的可信度。模糊方法以模糊参数来描述不确定性的影响，在很大程度上弥补了概率 论方法的不足。风险是一个相对模糊的概念，各项评判指标标准的选取也具有模糊性，将糊 数学中隶属度的方法应用于风险等级判别有着较为理想。同时，风险的类型不同，其危害形 式也不同，衡量危害后果的度量有多种表征法，如人员伤亡，工日损失、财产损失、生态破坏 等。为了进行风险评价，需要有能够定量描述危害后果的指标，而且这种指标能够统一衡量 各种不同性质的危害后果。目前风险的度量单位多采用"死亡/年"，这一借鉴于安全领域的 度量方法在实际应用中存在量化表征的障碍，在水环境领域的应用中难以建立起对应的量 化关系，在实践中存在量化对应及转换障碍。因此，需要建立一种简洁直观的指数方法进行 结果的表征，便于水环境风险管理的开展。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于解决现有技术中存在的不足，并提供一种控制断面污染风险溯 源方法，具体技术方案如下：
[0005] -种控制断面污染风险溯源方法，包括如下步骤：
[0006] 1)将目标流域进行水文分析，划分为若干个子流域；
[0007] 2)根据影响水环境质量的因素，采用层次分析法构建污染物综合指标体系，污染 物为cod、nh3-n、tn和TP中任意一种；
[0008] 3)针对步骤2)中得到的综合指标体系对各指标进行影响等级划分，确定影响等级 的最高和最低阈值，并对不同等级进行赋分；同时根据各指标对水环境中目标污染物的影 响程度设定权重系数Ii;
[0009] 4)针对目标控制断面，在实际调查基础上，分别计算每个子流域相对于该控制断 面的综合指标体系中所有指标值；
[0010] 5)将步骤4)得到的每个指标值与步骤3)中的影响等级的阈值进行比较，若指标值 落入影响某一等级的最高和最低阈值范围内，则将该等级预设的赋分作为该指标的得分 Pi;
[0011] 6)针对目标控制断面，根据指标得分与权重系数进行综合评价，得到每个子流域 对控制断面的风险综合评分值M，计算公式为Μ = /Vi，式中η为综合指标体系中指标 个数；
[0012] 7)将各子流域的风险综合评分值Μ作为判定该子流域对目标控制断面污染影响程 度的依据，Μ值大小与影响程度正相关，从而确定不同子流域影响该目标控制断面的概率， 达到溯源目的。
[0013] 作为优选，所述的综合指标体系中的指标包括:子流域内点源排放企业所处的主 导行业、子流域内点源污水排放量、子流域内点源排放污水的水质复杂程度、子流域内点源 排放企业的工艺水平、子流域内氮肥施用强度、子流域内磷肥施用强度、子流域内畜禽养殖 数量、子流域内生活污水接管率、目标监控断面控制类别、子流域到目标监控断面的河道沿 程距离、目标监控断面水质、子流域所在地水环境功能区划的目标水质、目标监控断面流 量;所述的目标污染物为C0D、ΝΗ 3-Ν、ΤΝ、ΤΡ中任意一种。
[0014] 作为优选，所述的综合指标体系中各指标进行的影响等级划分及各等级的赋分如 下表所示：
[0015]
[0016] 其中子流域内点源排放污水的水质复杂程度的具体评判标准为：
[0017] 复杂:污染物类型数2 3;或者只含有2类污染物且需预测其浓度的水质参数数目 > 10；
[0018] 中等:污染物类型数=2且需预测其浓度的水质参数数目<10;或者只含有1类污 染物且需预测其浓度的水质参数数目2 7;
[0019] 简单:污染物类型数=1且需预测其浓度的水质参数数目<7;
[0020] 所述的子流域内点源排放企业的工艺水平根据行业协会数据库确定或采用专家 评分法确定。
[0021] 作为优选，所述的综合指标体系中各指标的权重系数如下表所示：
[0022]
[0023] 基于上述溯源方法，本发明还提供了一种控制断面污染风险程度展示方法，在GIS 中根据权利要求1得到的各子流域的风险综合评分值Μ为基础，自定义色带对各子流域的显 示颜色进行渲染，以色彩深浅展示不同子流域对目标控制断面的污染风险程度。Μ值越大， 色彩越深，以此直观展现风险的高低。
[0024] 本发明建立了一种简单、有效地控制断面污染风险溯源方法，能够通过较少的资 料达到较为精确地溯源目的。且所需的基础资料对环境监测部门来说较为容易获得。另外， 本发明建立的控制断面污染风险程度展示方法以色带来清晰地表达该子流域对目标控制 断面污染风险的程度，从而为环境管理部门提供了一种能够直观、清晰展示优先排查地区 的工具，大大提高了污染源追溯的效率。
【附图说明】
[0025] 图1为实施例1中1#子流域对不同控制断面的风险综合评分值；
[0026]图2为实施例1中不同子流域的位置分布。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合实施例对本发明做进一步说明。
[0028] -种控制断面污染风险溯源方法，包括如下步骤：
[0029] 1)将目标流域进行水文分析，划分为若干个子流域；
[0030] 2)根据影响水环境质量的因素，采用层次分析法构建污染物综合指标体系，污染 物为C0D、NH3-N、TN和ΤΡ中任意一种；
[0031 ] 3)针对步骤2)中得到的综合指标体系对各指标进行影响等级划分，确定影响等级 的最高和最低阈值，并对不同等级进行赋分；同时根据各指标对水环境中目标污染物的影 响程度设定权重系数Ii;
[0032] 4)针对目标控制断面，在实际调查基础上，分别计算每个子流域相对于该控制断 面的所有指标值；
[0033] 5)将步骤4)得到的每个指标值与步骤3)中的影响等级的阈值进行比较，若指标值 落入影响某一等级的最高和最低阈值范围内，则将该等级预设的赋分作为该指标的得分 Pi;
[0034] 6)针对目标控制断面，根据指标得分与权重系数进行综合评价，得到每个子流域 对控制断面的风险综合评分值M，计算公式为Μ = ，式中η为综合指标体系中指标 个数；
[0035] 7)将各子流域的风险综合评分值Μ作为判定该子流域对目标控制断面污染影响程 度的依据，Μ值大小与影响程度正相关，从而确定不同子流域影响该目标控制断面的概率， 达到溯源目的。
[0036] 所述的综合指标体系中的指标包括:子流域内点源排放企业所处的主导行业、子 流域内点源污水排放量、子流域内点源排放污水的水质复杂程度、子流域内点源排放企业 的工艺水平、子流域内氮肥施用强度、子流域内磷肥施用强度、子流域内畜禽养殖数量、子 流域内生活污水接管率、目标监控断面控制类别、子流域到目标监控断面的河道沿程距离、 目标监控断面水质、子流域所在地水环境功能区划的目标水质、目标监控断面流量;所述的 目标污染物为C0D、ΝΗ 3-Ν、ΤΝ、ΤΡ中任意一种。
[0037] 所述的综合指标体系中各指标进行的影响等级划分及各等级的赋分如下表所示：
[0038]
[0039] 上表中，子流域内点源排放企业所处的主导行业一栏不同行业以逗号隔开。目标 监控断面水质的阈值和等级与污染物类型密切相关，C0D、NH 3-N、TN和TP分别取其所在行记 载的等级和阈值。
[0040] 上表中子流域内点源排放污水的水质复杂程度的具体评判标准为：
[0041] 复杂:污染物类型数2 3;或者只含有2类污染物且需预测其浓度的水质参数数目 > 10；
[0042] 中等:污染物类型数=2且需预测其浓度的水质参数数目<10;或者只含有1类污 染物且需预测其浓度的水质参数数目2 7;
[0043] 简单:污染物类型数=1且需预测其浓度的水质参数数目<7;
[0044] 所述的子流域内点源排放企业的工艺水平中：IV级、m级、Π 级、I级总体上分别代 表国内落后、国内平均、国内先进、国际先进水平。该评价值可根据行业协会数据库确定或 采用专家评分法确定。一般行业协会对本行业内各企业的主导工艺水平均有相应的数据库 进行记录，在评价时可参考相关的记录。当该数据缺失时，可采用专家组评议的方法进行确 定，并尽可能多的选择专家进行评价，得出基本符合实际情况的结论和意见。
[0045] 所述的综合指标体系中各指标的权重系数如下表所示：
[0046] 〇.φ^\!Π?τ：|Ι?ν?α；Π
V. 1 W. 1 W. 1 \J. L
[0047] 上表第2~5列中的相应数值分别代表该数值所在行第一格中指标的权重。如该表 格三行二列的数值为0.14，代表C0D的综合指标体系中，指标"子流域内点源污水排放量"的 权重为0.14。
[0048] 上述综合指标体系、影响等级阈值、等级赋分及权重系数均是在申请人对区域污 染源影响风险数十年的监测数据上进行分析得出的，同时在权重确定过程中也综合了业内 专家组的评议意见，因此具有科学性和严谨性，符合地区水污染风险的自然规律。
[0049] 实施例1
[0050] 以浙江省嘉善市为例，进行监控断面风险溯源。基于申请人关于水环境累积性风 险评估的大量研究成果，结合专家意见和杭嘉湖平原河网特点，主要从风险源和风险受体 等主要方面开展评估，其中风险受体即水环境本身，