淺議水源地水環(huán)境的水質(zhì)調(diào)查與評(píng)價(jià)方法

楊先然

合肥供水集團(tuán)水質(zhì)檢測(cè)中心，安徽合肥 230000

1 水源地水質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)存在的不足

我國(guó)水源地水質(zhì)調(diào)查和質(zhì)量評(píng)價(jià)工作在幾十年的發(fā)展中已經(jīng)形成了較為成熟的調(diào)查程序和評(píng)價(jià)方法。目前，常用到的水質(zhì)評(píng)價(jià)方法包括單因子評(píng)價(jià)法、綜合污染指數(shù)法等污染指數(shù)評(píng)價(jià)方法，以及灰色評(píng)價(jià)法和模糊評(píng)價(jià)法等。在對(duì)水源地進(jìn)行水質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)工作時(shí)，主要參考的依據(jù)是《地表水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法》和《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》。在這些調(diào)查評(píng)價(jià)方法中最常用到的是單因子評(píng)價(jià)方法，也就是對(duì)所調(diào)查的水源地水體中的某一單項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行確定，如果其中某一單項(xiàng)指標(biāo)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，就判定該水源地水體已經(jīng)失去了使用飲用價(jià)值，不滿足水質(zhì)評(píng)價(jià)要求。該方法比較簡(jiǎn)單直觀，而且在水質(zhì)調(diào)查中比較容易操作。但是，這種通過(guò)一單項(xiàng)指標(biāo)最差項(xiàng)水質(zhì)來(lái)進(jìn)行水源地水質(zhì)的判斷，并確定其使用價(jià)值是不科學(xué)的。比如在我國(guó)北方地區(qū)的一些大型城市中，飲用水水源地鐵、錳經(jīng)常超標(biāo)，如果按照這種評(píng)價(jià)方法去檢測(cè)判定，該水源地的水質(zhì)必然超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)而無(wú)法滿足使用要求。但是這些水體其實(shí)是可以通過(guò)水廠的深度處理而達(dá)到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)的，對(duì)人體不會(huì)造成任何傷害。如果隨意判定其為超標(biāo)水源則會(huì)造成水資源的浪費(fèi)，使其喪失使用功能。此外，在某些水源地，由于附近生活污水和農(nóng)業(yè)方面的問(wèn)題，使得附近水體中所含有的氮磷量過(guò)多，導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，雖然需要對(duì)該現(xiàn)象進(jìn)行治理，但是如果只對(duì)其中的某一項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)判定，顯然是不合理的。在對(duì)水源地水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，水體的理化指標(biāo)、毒性指標(biāo)、衛(wèi)生指標(biāo)和富營(yíng)養(yǎng)化指標(biāo)等應(yīng)該是有所側(cè)重的，而不是像單因子評(píng)價(jià)法一樣采用同等的權(quán)重去評(píng)價(jià)，更無(wú)法從客觀上反映水體的功能和使用價(jià)值，科學(xué)合理性不足。

2 水源地水質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)方法

2.1 國(guó)外評(píng)價(jià)方法介紹

國(guó)外在進(jìn)行水源地水質(zhì)評(píng)價(jià)時(shí)，主要是圍繞水質(zhì)評(píng)價(jià)和水源地適用性來(lái)展開，不同的國(guó)家所采取的具體評(píng)價(jià)方法也不同。美國(guó)在進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)時(shí)，主要的評(píng)價(jià)依據(jù)是《清潔水法》，考慮的是水域的8類使用功能，等級(jí)類型劃分是根據(jù)指標(biāo)對(duì)于目標(biāo)水體使用功能的影響程度，在識(shí)別受損水體時(shí)，將水體的水質(zhì)指標(biāo)和水體受損的成因聯(lián)系起來(lái)，定量確定水體受損的原因，然后再針對(duì)性地采取相應(yīng)水污染治理措施。歐盟是根據(jù)水體能夠滿足公眾飲用要求以及取水的適宜程度將水體分類，加拿大目前也在開展水源地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面的工作，飲用水源地的評(píng)價(jià)方法是根據(jù)水質(zhì)指數(shù)法來(lái)對(duì)水體進(jìn)行評(píng)價(jià)的，并將水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果分成極好、好和中等、幾個(gè)和差幾個(gè)等級(jí)，并對(duì)這5個(gè)等級(jí)水體采取不同的水處理方式。

國(guó)外對(duì)于水源地水質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)的方法有很多，主要有多元統(tǒng)計(jì)學(xué)法，比如因子分析、主成分分析和聚類分析等，另外還有人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法和模糊綜合評(píng)價(jià)方法等。有學(xué)者將典型分析法和主成分法進(jìn)行了結(jié)合，前者能更好地處理物理闡述和化學(xué)參數(shù)之間的關(guān)系。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法則可以通過(guò)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立，具有模擬復(fù)雜非線性關(guān)系的功能。而模糊綜合評(píng)價(jià)法則是利用模糊數(shù)學(xué)原理對(duì)實(shí)際測(cè)量的樣本序列和各界標(biāo)準(zhǔn)序列間的隸屬度來(lái)對(duì)水質(zhì)級(jí)別進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以將一些邊界不清的不易定量的因素進(jìn)行定量化，從而實(shí)現(xiàn)綜合評(píng)價(jià)。國(guó)外在對(duì)水質(zhì)評(píng)價(jià)因子有關(guān)權(quán)重確定的方面做得很好，比如采用熵權(quán)法通過(guò)一次性計(jì)算得到多個(gè)樣本和每個(gè)指標(biāo)的權(quán)值。當(dāng)然，在對(duì)水源地水質(zhì)評(píng)價(jià)中也用不同方法和模型間的交叉組合，也就是將不同的評(píng)價(jià)方法結(jié)合在一起，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，從而達(dá)到更好的評(píng)價(jià)效果。

總之，國(guó)外水源地水質(zhì)的調(diào)查評(píng)價(jià)更加注重的是對(duì)于水質(zhì)安全狀況的評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)的結(jié)果是根據(jù)實(shí)質(zhì)安全狀況和水體所受污染的水平來(lái)劃分等級(jí)的，然后對(duì)每一個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)所對(duì)應(yīng)的水質(zhì)情況提出相應(yīng)的解決處理建議。我國(guó)使用單因子評(píng)價(jià)法只是對(duì)水質(zhì)是否合格進(jìn)行評(píng)價(jià)，而忽略了許多其他信息。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的增多，影響水源地水質(zhì)情況的因素越來(lái)越多，采取單因子評(píng)級(jí)法必然無(wú)法獲得科學(xué)、準(zhǔn)確和客觀全面的數(shù)據(jù)結(jié)果。所以可借鑒國(guó)外水質(zhì)評(píng)價(jià)方法，然后對(duì)水質(zhì)狀況進(jìn)行分級(jí)，評(píng)價(jià)項(xiàng)目上考慮理化、微生物和毒性等指標(biāo)并確定評(píng)價(jià)權(quán)重，使單因子評(píng)價(jià)法逐漸向綜合評(píng)價(jià)方法發(fā)展。

2.2 國(guó)內(nèi)一用水源地水質(zhì)評(píng)價(jià)原則

飲用水水源地水環(huán)境的水質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)是對(duì)該飲用水水源地水體環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行最為直接和定量的描述，評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確程度關(guān)系著該地區(qū)水源飲用的安全性和可靠性。我國(guó)在進(jìn)行水源地水質(zhì)評(píng)價(jià)時(shí)所采取的評(píng)價(jià)原則或方法應(yīng)該具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：首先評(píng)價(jià)方法應(yīng)該能夠科學(xué)、有效且客觀準(zhǔn)確地描述水源地水質(zhì)的；其次水源地水質(zhì)調(diào)查和評(píng)價(jià)過(guò)程應(yīng)該盡量操作簡(jiǎn)單，有較好的可實(shí)施性。此外，還要結(jié)合水廠的常規(guī)處理方式，加強(qiáng)安全預(yù)警工作。

3 水源地水質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)

3.1 水源地水質(zhì)調(diào)查

水源地水質(zhì)調(diào)查是一種綜合調(diào)查評(píng)價(jià)方式，目前其主要程序包括資料收集、水文地質(zhì)調(diào)查、取樣、水質(zhì)檢測(cè)和水質(zhì)評(píng)價(jià)等。其中資料收集和水文地質(zhì)調(diào)查指的是對(duì)所要檢測(cè)評(píng)價(jià)的水源地區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)水文調(diào)查，需要查明該區(qū)域地層巖性、地質(zhì)的構(gòu)造和地表水的分布、類型與規(guī)模等，另外也要掌握有關(guān)該區(qū)域地表水補(bǔ)給、徑流等情況和水化學(xué)特征。水樣采取、水質(zhì)檢測(cè)和水質(zhì)評(píng)價(jià)是一個(gè)連續(xù)性的過(guò)程，在該過(guò)程中，通過(guò)對(duì)水樣的采取可以利用相關(guān)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行水質(zhì)分析，然后再根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果分析該檢測(cè)區(qū)域污染集中區(qū)，找到污染源。在確定污染源之后對(duì)污染源區(qū)域再次開展水質(zhì)檢測(cè)分析，然后分析其污染產(chǎn)生的原因、已經(jīng)污染的情況和對(duì)地表水的影響，在做出一系列合理的評(píng)價(jià)之后綜合各種因素制定合理的安全控制或解決措施。

3.2 水樣采取、水質(zhì)檢測(cè)和評(píng)價(jià)

水樣采取應(yīng)該按照從上游往下游逐個(gè)采樣的原則進(jìn)行，并進(jìn)行整體性控制，對(duì)重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)控制。水質(zhì)檢測(cè)和評(píng)價(jià)主要是根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》等規(guī)范要求進(jìn)行。水樣在采取之前應(yīng)該先準(zhǔn)備干凈的容器和檢測(cè)儀器，在上游和下游采樣之后需要在容器上貼上標(biāo)簽然后盡快檢測(cè)，這樣可以有效避免誤差。水源地地表水水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)必須要檢測(cè)的是水溫、pH值、總磷、高錳酸鹽指數(shù)和溶解氧等，保持每一個(gè)月檢測(cè)一次。而地下水的檢測(cè)必須要檢測(cè)的項(xiàng)目是pH值、總硬度、硫酸鹽、氯化物和高錳酸鹽指數(shù)，也是要求每一個(gè)月檢測(cè)一次。采樣和分析的方法因?yàn)樗吹氐牟煌砸灿兴鶇^(qū)別，但主要是按照《環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，采樣的地點(diǎn)一般設(shè)置在上游100m位置，保證水源的檢測(cè)點(diǎn)不能少于兩個(gè)，從而可保證水采樣的準(zhǔn)確性。對(duì)于地下水檢測(cè)一般會(huì)在水廠附近的匯水區(qū)進(jìn)行設(shè)置，采樣的深度在水面下0.5m處。地表水是按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行，而地下水則是按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》開展。在對(duì)水樣進(jìn)行具體的測(cè)定分析時(shí)，pH值是在現(xiàn)場(chǎng)就進(jìn)行檢測(cè)，其他項(xiàng)目的樣品如高錳酸鹽指數(shù)、氨氮等需要在4°以下保存，石油類項(xiàng)目需要單獨(dú)采樣。在進(jìn)行水樣化學(xué)性分析時(shí)，可使用的方法有水溫計(jì)法、玻璃電極法、酸性高錳酸鉀法等，主要是根據(jù)水化學(xué)成分類型進(jìn)行。根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)水源地地表水水質(zhì)進(jìn)行綜合性評(píng)價(jià)，然后根據(jù)所采樣的地表水檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，地表水的pH值應(yīng)該在7.3～8.9范圍內(nèi)，總硬度在57.6～337.8mg/l之間，而礦化度則是在79.6～255.1mg/l之間。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展中包含了水資源的可持續(xù)發(fā)展，在保護(hù)環(huán)境和污染治理的過(guò)程中淡水資源污染治理和保護(hù)是重點(diǎn)。所以一方面要求各個(gè)生產(chǎn)企業(yè)需要嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，減少污水排放，對(duì)污水進(jìn)行凈化等處理；另一方面為保證人們?nèi)粘Ｉ钣盟?，保證人類健康，還需要對(duì)水源地的水質(zhì)進(jìn)行檢查和評(píng)價(jià)，從而找到污染源，然后從源頭上采取措施，通過(guò)源頭封堵和改道、引排等方式進(jìn)行處理，最終可實(shí)現(xiàn)水源改善。在水源地水質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)上，目前我國(guó)主要采取的是單因子評(píng)價(jià)方法，存在科學(xué)性、客觀性和全面性不足的問(wèn)題，所以可合理參考國(guó)外有關(guān)水質(zhì)評(píng)價(jià)方面的方法，合理劃分權(quán)重，促進(jìn)我國(guó)實(shí)質(zhì)評(píng)價(jià)方法向綜合評(píng)價(jià)發(fā)展。當(dāng)然，對(duì)于公眾而言，也需要不斷強(qiáng)化自己的環(huán)境保護(hù)意識(shí)，做好環(huán)境保護(hù)工作宣傳，使人們了解環(huán)境污染的嚴(yán)重性，從而更加自覺地安全用水、節(jié)約用水，對(duì)水源保護(hù)也有一定的積極作用。

[1] 鄭苗.淺析水源地水環(huán)境的水質(zhì)調(diào)查與評(píng)價(jià)方法[J].水能經(jīng)濟(jì)，2016（10）：154.

[2] 謝蓉蓉，周可涵，王菲鳳.基于分類別評(píng)價(jià)方法的水源地水質(zhì)污染特征分析[J].環(huán)境污染與防治，2017（3）.