一种控制断面污染风险溯源及风险程度展示方法_2

文档序号:9751435阅读:来源:国知局
包括河道和断面的水质、水量、功能区 划等,属于直接评价指标类型;风险源分为点源和面源等两方面,包括工业废水排放量、农 田化肥施用情况、畜禽养殖情况、生活污水排放情况等影响水环境状况的因素,通过分析这 些因素,预测评价水环境风险,属于间接评价指标类型。
[0051] (1)指标体系框架
[0052] 指标体系框架采用层次分析法进行确定,包括三个层级:一级指标层、二级指标层 和因素层。
[0053]水环境累积性风险评价按C0D、氨氮、TN、TP这4个因子分别进行,对应的指标体系 具体指标体系框架见表1。
[0054]表1评价指标体系框架 [0055]
[0056J 具体指标体系框架的说明
[0057] A、水环境评价指标
[0058] 水环境评价中的水质评价是我国环境质量评价中一个发展最快、进步最大的分 支,方法很多,有二、三十中水质评价方法在国内外被广泛采用。其中应用较多的几种包括 单因子评价法、综合指数法、污染指数法、模糊综合评价法、灰色评价法等。依据《地表水环 境质量标准》(GB3838-2002)不同水质类别对应的水质指标值,结合水环境功能区划、控制 断面信息、水量等信息,对水环境状况进行评价。
[0059] B、风险源评价指标
[0060] 影响水环境质量的因素中,污染源是最为关注的背景因子,按分布特性可以分为 点源和面源,按来源可以分为工业源、生活源、农业源。水环境累积性风险评估的一级指 标一一风险源,其二级指标层包括点源和面源,因素层涵盖工业、农业、生活三方面,点源主 要考虑工业源的行业类型、废水排放、废水水质复杂程度、生产工艺水平等因素,面源考虑 化肥施用情况、畜禽养殖情况、生活污水的排放情况等因素。本项目中的风险源评价指标, 侧重分析因污染源长期排放,对受纳水体水质的累积性影响。
[0061] (2)指标评价等级划分 [0062]指标评价标准及赋分见表2。
[0063]表2指标评价标准及赋分情况 [0064]
[0065] 项判别指标标准的确定原则如下:
[0066] 1)水环境评价指标
[0067] 河道主要监测断面具有对应的断面控制类型,据此给出断面控制类别对应的不同 分值,国控断面的级别最高,省控其次,再者是市控,县控及以下最低。
[0068] 累积性风险评价区域的小流域出口至断面的距离远近,会对断面的水质变化产生 一定影响,根据一维稳态水质模型模拟计算衰减,参考水环境功能区划取水口上下游保护 距离的划分等,给出小流域出口至控制断面的距离评价阈值。
[0069] 断面水质指标标准值参考《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中不同水质类别 对应的水质标准值。
[0070] 河段功能区划目标水质的指标标准值参考《浙江省水功能区、水环境功能区划分 方案》。
[0071] 河流流量的评价标准值划分参考水利行业标准《水域纳污能力计算规程》(SL 348-2006)中大中小型河道类型的划分。
[0072] 2)风险源评价指标
[0073]点源的4个评价指标和课题组一致。主导行业类型划分参考《国民经济行业分类》 (GB/T 4754-2011)、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, 划分行业所属指标等级;污水排放量参考流域点源废水排放情况;污水水质复杂程度参考 地面水环境环评技术导则中按行业分类的特征水质参数表以及水质复杂程度类型的判定 方法;主导行业工艺水平参照行业相关工艺发展情况。
[0074]面源的氮肥施用强度和磷肥施用强度评价指标标准值,参考《化肥施用环境安全 技术导则说明》及国际氮肥施用情况,综合杭嘉湖地区农田施肥情况给出;畜禽养殖数量评 价规模划分是结合浙江省地方标准和国家标准的集约化养殖区的适用规模划分表给出,畜 禽养殖种类排污的折算方法参照《浙江省畜禽养殖业污染物排放标准》(DB33-593-2005); 生活污水接管率参考研究区域内生活污水接管处理情况。
[0075] (3)评判指标权重确定
[0076]在多项指标构成的评价指标体系中,由于事物本身发展的不平衡性,有的指标重 要程度较高,有的指标重要程度则较低,为了表示不同指标对评价结果的影响程度,需要将 评价指标进行加权处理,权重系数的大小表明了指标的潜在危险性和其安全的重要性。本 次研究以层次分析法和专家组协议的方法对风险指标权重进行确定,各项指标权重见表3 [0077]表3风险评判模型权重值
[0078]
[0079] (4)风险评饥
[0080] 在示范区的DEM资料基础上,运用D8水文算法,划分计算子流域,评价每个子流域 对示范区境内主要控制断面的风险程度。子流域位置如图2所示。
[0081] 指标体系中各因素的数据来源见表4。
[0082]表4评价数据来源说明表
[0083]
[0084] 以划分形成的某个计算子流域(1#子流域)为例,它对凤桐大桥、池家水文站、红旗 塘大坝、红旗塘大桥、楓南大桥、罗星水产、魏塘卖鱼桥、民主水文站、下甸庙大桥、陆斜塘 北、陆斜塘南、白水塘桥、太浦河取水口等13个断面的风险等级见图1。1#计算子流域影响较 大的前4个断面,依次分别是太浦河取水口、池家水文站、红旗塘大坝、楓南大桥。结合分析 计算子流域位置,1#计算子流域与13个控制断面的相对位置:太浦河取水口位于1#计算子 流域内,其次池家水文站较近,再次是红旗塘大坝,民主水文站、下甸庙大桥、红旗塘大桥、 楓南大桥差不多,凤桐大桥、陆斜塘北、陆斜塘南、罗星水产、魏塘卖鱼桥、白水塘桥都比较 远;也就是说,一般来看,距离断面越近,计算子流域对其的风险等级就越高;但是也有例 外,例如楓南大桥,说明评价指标体系中除距离外的其他因素影响明显。
[0085] 与1#子流域相同,依次计算不同子流域对目标控制断面的影响Μ值,再进行排序便 可获得不同子流域对该控制断面影响风险的排序,从而可以根据该排序对不同子流域进行 排查,达到溯源目的。
[0086] 基于上述溯源方法,可在GIS环境中构建一种控制断面污染风险程度展示方法,具 体为: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,即Μ值越大,色彩越深。由此可见,本发明的溯源方法清晰地反映了各子流域对监控断面 污染风险的大小。而且在本方法的实际应用过程中,也多次准确地溯源到了环境污染事件 的源头。因此,本发明的方法在实际水环境溯源领域中具有重要的应用意义。
【主权项】
1. 一种控制断面污染风险溯源方法,其特征在于,包括如下步骤: 1) 将目标流域进行水文分析,划分为若干个子流域; 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; 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 高和最低阔值,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; 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; 5) 将步骤4)得到的每个指标值与步骤3)中的影响等级的阔值进行比较,若指标值落入 影响某一等级的最高和最低阔值范围内,则将该等级预设的赋分作为该指标的得分Pi; 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M二巧?,式中n为综合指标体系中指标个数; 7) 将各子流域的风险综合评分值M作为判定该子流域对目标控制断面污染影响程度的 依据,M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。2. 如权利要求1所述的控制断面污染风险溯源方法,其特征在于,所述的污染物为COD、 N出-N、TN和TP中任意一种。3. 如权利要求1所述的控制断面污染风险溯源方法,其特征在于,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、子流域内憐肥施用强度、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COD、畑3-N、TN、TP 中任意一种。4. 如权利要求3所述的控制断面污染风险溯源方法,其特征在于,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: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: 复杂:污染物类型数含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; 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> 7; 简单:污染物类型数=1且需预测其浓度的水质参数数目<7。5.如权利要求4所述的控制断面污染风险溯源方法,其特征在于,所述的综合指标体系 中各指标的权重系数如下表所示:6. -种控制断面污染风险程度展示方法,其特征在于,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M为基础,自定义色带对各子流域的显示颜色进行擅染,W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。
【专利摘要】本发明公开了一种控制断面污染风险溯源方法,包括如下步骤:将目标流域进行水文分析,划分子流域;根据影响水环境质量的因素,采用层次分析法构建综合指标体系并对各指标进行影响等级划分及赋分;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;针对目标控制断面,在实际调查分别计算每个子流域相对于该控制断面的所有指标值;计算该指标值的得分,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;最后将分值作为判定该子流域对目标控制断面污染影响程度和GIS中自定义色带展示的依据。本发明的污染风险溯源方法,能够通过较少的资料大大缩小排查子流域数量,并大大提高了污染源追溯的效率。
【IPC分类】G06Q10/06
【公开号】CN105512797
【申请号】CN201510833728
【发明人】汪小泉, 蒋彩萍, 周柯锦, 付军, 蒲凤莲, 常艳春, 王江飞, 薛秀秀, 马晓雁
【申请人】浙江省环境监测中心
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年11月26日
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