《水源地风险评估研究的国内外文献综述》7200字

水源地风险评估研究的国内外文献综述目录TOC\o"1-2"\h\u9436水源地风险评估研究的国内外文献综述 1232231.1水质污染风险评估 1225471.2水资源短缺风险评估 364411.3生态环境风险评估 4103921.4水资源管理风险评估 618339参考文献 8风险在不同学者或机构的见解下有不尽相同的定义。美国环境保护署（USEPA）认为风险是因暴露于环境压力源而造成的对人类健康或生态系统产生有害影响的可能性。水源地污染风险评估可分为以下四部分进行国内外研究动态分析：水质污染风险评估、水资源短缺风险评估、生态风险评估和水资源管理风险评估。1.1水质污染风险评估对水源地进行水质的评估是指依据评估需求，选取相关的水质参数、标准和评价法则，评定水体的质量和利用价值，是科学开发、利用和保护水资源的关键环节。近年来随着科技发展和水质恶化，除物理、化学和生物指标被用来作为水质参数外，研究人员引入了更多的水质评估参数和标准，使水质情况得到更全面的分析。国外关于水源地水质污染风险评估的研究较多，并且开展得也较早。1987年，DouglasA.Haith采用MonteCarle模拟程序，对纽约州、乔治州等地的农药使用量导致的地表水污染进行了风险评估[4]。1988年，JonathanD.Phillips指出非点源水污染（NPS）是复杂的空间环境问题之一，空间模型被运用于丹佛市南普拉特河流域的城市径流中，证明了空间分析在水质污染风险评估中的效用[5]。2009年，JinzhuMa等在调查和化学分析的基础上，对武威盆地地表水和地下水的水质进行了研究，发现石羊河水质受污染的主要原因是武威的污水排放口向石羊河排放过多污水，工业污水的主要污染来源为化学需氧量（COD）、生物需氧量（BOD）、氨氮、总磷和苯酚等化学物质，提出水资源消耗及污水排放需大量减少的建议[6]。2011年，EricvanBochove等使用磷导致的水污染风险指标（IROWC_P）对加拿大农业流域水体中磷污染的风险水平和25年内风险水平的变化情况进行定性评估，通过对加拿大五大湖流域的IROWC_P进行分析，得到大多数大湖流域的磷污染风险是正常的，而在风险较高区域需要采取减少肥料使用量和改进对地表径流的控制等措施[7]。2013年，JianfengPeng等为识别对水源地造成严重危害的化学工业产物，提出了一种新颖的水污染事故危险源识别的方法，通过分析和刺激污染源和受源之间的整个过程而完成，可扩大至全国性的潜在危险源识别[8]。2016年，ChunhuiLi等提出一个基于k均质聚类分析和集对分析的综合模型来评估水源地污染的风险，其中采用熵权法确定各指标的权重，运用于对重要水源地区丹江口十堰地区的水污染风险进行评估，鉴定出11个风险值较高的危险源[9]。2017年，Y.Yaghi等以GIS环境下设计的污染模型为基础，建立非点源污染（NPSP）污染物的数据库和风险污染地图，旨在对到达阿尔巴什河的污染物进行分配，以制定流域管理计划并减小河流污染风险[10]。2020年，HaoZhang等提出将水源地流域划分为突发性水污染风险评估单元，采用层次分析法和模糊综合评价法（F-AHP）对各单元的污染源、自然地理和社会经济特征进行风险等级评估，运用于永定河进行实例分析[11]。水源地水质受到污染的情况随经济和社会的发展越发严重，国内研究也日趋增多。2004年，钱家忠等依据健康风险评价理论基础，建立了水源地水环境健康风险模型，对实地分析后的研究结果表明水源中的污染物所致健康危害严重超过规定范围[12]。2006年，耿福明等将环境污染与人体健康建立联系，构建未确知模型对致癌性化学污染物的影响进行健康风险评价研究，评价结果相比确定性模型更可靠[13]。2008年，孙靖提出将环境安全的概念运用于河流型饮用水水源地，建立环境安全评价指标体系对南京五个河流型水源地进行评价，针对水质存在的隐患提出整治对策[14]。2009年，宋巍运用模糊数学理论对东北流域五种不同类型农村水源水环境质量进行评价，采用改良CTAB等分子生物学法分析水源中的微生物多样性，探索水质污染与微生物群落的关联[15]。2012年，诸玉辉采用综合污染指数法评价了上海松江区内六个饮用水源地的水质，分析了水质时空变化的趋势，建立预警指标体系评估了水源预警能力[16]。2020年，凌政学等采用水污染指数法求出防城港市水源地水质污染指数WPI，结合存在的健康风险综合评估水源地水质，预测水质安全风险变化趋势[17]。2020年，唐磊等建立评估体系对常州长江水源开展安全评估，规划常州德胜河应急水源建设情况，依据常州水源环境敏感度评价提出强化水源污染风险管控的具体措施[18]。由以上国内外研究可见，国外学者主要对水源地造成具体污染的源头进行风险分析和污染情况预判，研究方向集中在点源污染和非点源污染等水质健康风险评价，且利用层次分析法确认权重，对水质污染风险评估分析有一定意义。1.2水资源短缺风险评估水资源短缺是一个地区性战略问题，各国政府都有责任平衡水资源的供应与需求。近几十年来，一些地区经历了中度至严重的水资源短缺，由于人口增长、公共基础设施和社会经济的发展以及消费模式的改变，城市地区的水资源压力逐渐上升，产生水资源短缺的风险也逐渐增大，因此水量短缺风险评估也应作为水资源污染风险评估的一部分。水资源短缺对社会发展影响较大，引起了国外学者的重视。2007年，LihuaFeng等运用信息扩散理论，构建水资源水量短缺风险评估模型进行风险分析[19]。2010年，LiyunYang考虑到水资源短缺风险评估是一个有着多种指标和种类的模糊概念，结合模糊综合评价法和主成分分析法（PCA）来评价水资源水量短缺风险，改进了权重问题使其更客观，需优化节水技术和提高污水处理率来降低风险[20]。2011年，YuankunWang等建立了基于变量模糊集的水资源短缺评价模型，科学识别各层次指标的相对隶属度，以最优客观性来确定缺水风险水平，该模型具有较好的灵活性和适应性[21]。2013年，QiangLiao等在水资源水量短缺风险评价指标体系中运用“压力-状态-响应”框架并采用主成分分析法赋权，权重分析结果表明对水资源风险影响较大的正向指标为水资源利用率，反向指标为污水处理能力[22]。2015年，Chao-ChungYang等将气候变化因素纳入水资源短缺缓解项目的系统定量风险分析，提出将全球气候降尺度方法、广义流域负荷函数降雨-径流模型、系统动力学和MonteCarlo模拟程序相结合的方法，以此实现对水利工程的定量评价[23]。2018年，XuepingGao等为了更有效地进行水资源管理，建立了基于不确定性的水资源短缺风险评估模型（Uncertainty-basedWaterShortageRiskAssessmentModel,UWSRM）以中国路南受水区为例，同时结合了基于copula的MonteCarlo随机模拟程序和机会约束规划-随机多目标优化模型来分析，能用于揭示水资源短缺的程度[24]。2020年，MariaJosédeSousaCordão等以巴西城市CampinaGrande为实例，提出一种结合多准则决策分析（MCDA）和地理信息系统（GIS）的方法来评估城市水资源短缺风险的水平，其中权重分配采用层次分析法，分析结果为供水服务决策提供了支持[25]。我国水资源情况一直不容乐观，具有总量多、人均少、空间分布不均等特性，故我国学者对水资源短缺的风险评估也有颇多研究。2003年，韩宇平系统地梳理了水资源系统风险概论，分析了水资源短缺风险辨识方法，提出适用于复杂水库群的区域供水风险分析模型，研讨了处理与调控风险的决策与手段[26]。2005年，阮本清等选取典型评价指标分析区域水资源水量短缺情况，建立综合评判模型评价京津首都圈的水量短缺风险，提出需水和供水管理等风险管控措施[27]。2008年，罗军刚等为客观求解指标权重，采用反映信息无序化的熵值理论对西安市的缺水风险进行分析，使评价结果可信度更高[28]。2012年，谢坚等选择五个重要风险因子，借助BP神经网络对北京市五年内的缺水风险进行预测，并采用模糊综合评价模型得出缺水风险等级[29]。2018年，杨哲等由最小偏差确定组合权重，构建结合灰色聚类和集对分析的数学模型，表征云南某行政区的水资源短缺风险，发挥集对分析理论在模糊随机性方面的优势[30]。2020年，徐梦臣将熵权和GI法结合求解风险指标权重，提出利用RSR法划分水资源短缺风险等级，运用模糊物元模型等三个经典模型分析郑州市水资源短缺风险变化趋势，结果表明各模型得出的评价结果具有较强的稳定性与一致性[31]。由上述国内外研究可知与水资源短缺风险评估相关的研究较为充足，学者大多都建立了与实地情况相符的模拟程序和水资源短缺风险评估模型，也有学者引入全球气候变化因素进行定量分析，但较少有研究从水源地出发对水资源短缺进行风险评估，提出更切实际的解决办法。1.3生态环境风险评估生态风险评估（EcologicalRiskAssessment）是指对生态系统接触一种或多种压力源而造成潜在不利影响的可能性的评估（USEPA,1992a），这是一个灵活的过程，用于组织和分析数据、信息、假设和不确定性以改进决策。生态风险评估通过为风险管理人员提供方法来考虑现有的科学信息，并且为环境决策提供了一个关键的因素。国外学者对水源地水资源的生态风险评估进行了大量研究与调查。1993年，DavidChenY.等提出了一个非点源污染控制管理框架，能显示水质建模和生态风险评估之间的一般综合关系[32]。1996年，W.CullyHession等提出了一种淡水生态系统流域的生态风险评估方法，包括采用两相MonteCarlo方法的污染物迁移和排放模型，评估了湖泊生态系统对过量磷胁迫而导致富营养化的生态风险[33]。2003年，DanielJ.Fisher等对比了美国环境保护署（USEPA）利用物种敏感性分布（SpeciesSensibilityDistribution）来计算生态风险标准的两种主要方法，一种方法是美国环保署办公室用于推导急性数值水质标准（EPA-FAV方法），另一种方法是美国环保署农药项目办公室的对数正态分布回归法，利用毒理学数据进行生态风险评估（OPP-Ecorisk方法[34]。2008年，A.Ye.Usov等根据乌克兰的Belous河和Chernigov河的水化学和水生物调查结果，对河流生态系统各组成部分的状态进行了评估，确定了由Chernigov镇的污水流入河道所造成的生态风险[35]。2012年，GuanghuiGuo等采用MonteCarlo模拟的方法，利用危险系数概率分布对八种在太湖水体中不同类型的多环芳烃（PAHs）引起的生态风险进行了评估[36]。2016年，ChangmingYang等利用BCR序贯萃取法测定水源地污染中重金属的四种化学成分，包括酸溶性、易还原性、易氧化性和残留性，借助地质累积指数（Igeo）和Hakanson潜在生态风险指数（H’）进行分析，系统评价了华东地区水源地重金属污染及潜在的生态风险[37]。2020年，LópezElisenda等通过对位于墨西哥东北部的ElNovillo和SanMarcos的间歇性河流系统的物理化学和微生物污染物的定量分析，评估了水质目前存在的相关生态风险，为加强ElNovillo-SanMarcos河流系统的水管理计划提供了依据[38]。与国外起步得较早的生态风险研究相比，国内关于这方面的研究出现得较晚。2004年，文军定量地评价了千岛湖范围的生态环境质量，系统地分析了千岛湖范围内的生态环境风险源和胁迫因素，建立数学模型对千岛湖水体氮、磷量的变化进行预测，合理评估千岛湖水质下降的风险，总结了针对千岛湖的生态风险管控策略[39]。2008年，郭先华利用因子权重法构建了评价城市水源地生态风险的框架，对贵州红枫湖区域的生态风险进行了科学分析与评估，研讨了当地水质安全的管理模式[40]。2008年，李谢辉通过构建模型来分析陕西渭河下游区域的生态指数，综合分析渭河下游洪水灾害多发的影响因子与风险评价，得到生态风险综合评价结果并提出生态治理措施[41]。2011年，孙立强等对长春市石头口门水库水源地进行生态风险评价，计算分析其脆弱性指数、灾害指数等指标，经过暴露、危害分析得出综合评价结果[42]。2015年许凯采集并检测水体中的PAEs（邻苯二甲酸酯类）污染物，评价贵阳市主要水源地因该物质存在而造成的生态风险，为改善污染情况提出建设性建议[43]。2016年，阳宇翔等为研究七个粤桂水源地现状，检测水体中十六种OCPs（有机氯农药）的浓度，拟合SSD曲线来进行剂量效应评价，通过求安全阈值来评价OCPs造成的生态风险[44]。2018年，方国华等在PSR模型的基础上，采用主成分分析法选取六个经典指标对长江江浦-浦口水源地进行生态风险评价，借助地理信息系统和遥感技术得出指标量化结果，建立了生态风险评价数学模型[45]。纵观生态风险评估方面的研究，国内外学者均有测定多环芳烃等化学物质或重金属污染物对特定水源造成的毒害，并系统评价了潜在的生态风险。近年来国内学者多在美国生态风险评价模型的影响下，采用AHP法确定指标权重，构建生态风险评价模型来评估相关生态风险。1.4水资源管理风险评估饮用水水源地目前面临着水质污染风险、水量短缺风险和生态环境风险，为减小水源地存在的风险，除了要制定保护水资源的相关法律和标准，还应加强对饮用水水源地的管理，完善现有的保护水源的管理机制，对水源实行统一的规划和管理。因此水资源管理安全风险也应列入水源地风险评估。国外政府在水源地水资源管理方面都十分重视法律的保障作用，制定和颁布了相关法律来约束水资源管理。美国在七十年代颁布了《安全饮用水法》（SafetyDrinkingWaterAct）和《洁净水法》（CleanWaterAct），美国的水质管理在这两大水法体系的支撑下，建立了以水质标准为基础的饮用水水质管理和保障系统。日本对饮用水源实行集中协调和多部门水资源管理体制，国土厅规定的统一协调水资源管理的法律基础是《河川法》。欧盟建立了欧盟水框架指令（waterframeworkdirective）来解决日益严重的水资源问题，以流域管理为核心思想。德国制定了《水管理法》、《饮用水条例》和《地下水水源保护区条例》等法规来保护饮用水水源。新加坡的供水由国家水务管理机构公用事业局负责，包括集水和废水系统日常事务，把一个妥善的水源管理系统所需的各方面因素融合了起来。俄罗斯在管理水资源方面主要采取分散式饮用水管理及复合污染控制。国外针对水资源管理安全风险评估方面的研究进展如下：1987年，GaryMast等分析了在美国科罗拉多州已经制度化的一种管理水库水质的创新方法，允许点源和非点源磷交易，并允许点源控制非点源磷[46]。2005年，GarrettKilroy等在欧洲水框架指令（waterframeworkdirective）实施和《世界水法》要求Shannon河进行风险评估的背景下，研究了岩溶地区地下水补给临时湖泊（turloughs）这一特殊的湿地实例，有利于它在流域管理计划中得到保护[47]。2007年，CeciliaFerreyra等以1980年代在北美出现的综合水资源管理为基础，利用治理的政策网络视角，阐明以流域为基础的合作和整合过程的优势和弱势，对安大略省近15年来水质保护的农业环境策略的分析，以保护农业地区的水质[48]。2014年，Roberts等借鉴了美国维多利亚州制定并运行的解决水源地水质污染的管理法则，对澳大利亚采取的管理法则进行改革，采用追溯源头的方法来实现监管和执法，建立健全一个监管改革、注重结果的政府问责制来解决澳大利亚的水源地水质问题[49]。2017年，ToddGartner等通过分析十三个典型的流域投资项目，发现这些项目有着能考虑流域的水文和生物功能并扩大水资源风险管理的特性，并得出对水源地和附近流域进行正确的投资有利于水资源的管理与保护的结论，有利于降低水资源管理风险[50]。我国目前的水污染管理体制采用“统一管理、流域管理和行政区域管理联合”模式，且我国对于饮用水水源地的管理与保护体制没有具体的规定，而是散布于其他水资源保护的法律法规中。我国饮用水水源地管护方面相关法律条规有如下几种：《水法》、《水污染防治法》、《环境保护法》、《饮用水水源保护区污染防治管理规定》、《国家标准饮用水卫生标准》、《生活饮用水卫生监督管理方法》等。部分地区还发布了地区法规，如深圳颁布了《深圳经济特区饮用水源保护条例》。国内针对水资源管理安全风险评估的研究发展如下：2003年，杨士建依据江苏宿迁市水源水质状况，识别造成风险的压力因子，根据存在的问题对水源地管理法律建设和水质监测项目优化等管理对策进行了探讨[51]。2007年，刘培斌指出北京饮用水水源地在管理方式上的缺陷与不足，阐述了水源地保护的原则，提出加强监管、建立长效机制等管理措施建议[52]。2009年，侯蓓丽分析对比了我国与发达国家饮用水水源保护管理法律体系，提出应当依法设立管理体制和在立法时明确主管机构的完善建议[53]。2011年，杜桂荣等分析梳理了我国饮用水安全管理和行政管理责任分配，整理总结水污染防治规划工作，为我国水源地安全管理提供理论帮助[54]。2013年，蓝楠等指出中国管护水源地法制存在的问题，借鉴了国外饮用水管理成功的经验，提出管理协调水源地等改革建议[55]。2013年，毛楠等依据保障与管理水源地安全的需要，开发构建了监测和预警水质风险的电子管理系统，为更高效地管理水源地作出了重要贡献[56]。2016年，邱志伟解析了辽宁省饮用水源地的管理现状，挖掘了因管理不善造成的安全隐患，提议加强监督管理、完善应急预案等建设性建议[57]。2020年，胡爽系统地分析了长江流域水源地管理工作开展情况，阐述了建设长江流域水源地管理制度的现实意义，提出健全水源地管护法律体系等措施与建议，为提升长江流域饮用水水源地管理的治理水平提供重要保障[58]。综合以上四个方面的国内外水源地风险评估，我们可以得知过去关于水资源水质污染、水资源短缺、生态风险和管理安全方面的研究较为多样，但关于城市河流型水源地的水资源污染风险评估以及实例分析少有出现。参考文献[1]长江水利委员会.长江流域综合规划（2012-2030年）[Z].武汉：长江水利委员会.2012.[2]翟浩辉.把握重点统筹规划保障城市饮用水水源地安全——在全国城市饮用水水源地安全保障规划审查会上的讲话摘要[J].南水北调与水利科技,2006(05):1-[3]张勇,徐启新,杨凯,张羽.城市水源地突发性水污染事件研究述评[J].环境污染治理技术与设备,2006(12):1-4.[4]DouglasA.Haith.ExtremeEventAnalysisofPesticideLoadstoSurfaceWaters[J].Journal(WaterPollutionControlFederation),1987,59(5).[5]JonathanD.Phillips.NonpointSourcePollutionandSpatialAspectsofRiskAssessment[J].AnnalsoftheAssociationofAmericanGeographers,1988,78(4).[6]MaJinzhu,DingZhenyu,WeiGuoxiao,ZhaoHua,HuangTianming.SourcesofwaterpollutionandevolutionofwaterqualityintheWuweibasinofShiyangriver,NorthwestChina.[J].Journalofenvironmentalmanagement,2009,90(2).[7]EricvanBochove,Jean-ThomasDenault,Marie-LineLeclerc,GeorgesThériault,FaridaDechmi,SuzanneE.Allaire,AlainN.Rousseau,CraigF.Drury.TemporaltrendsofriskofwatercontaminationbyphosphorusfromagriculturallandintheGreatLakesWatershedsofCanada[J].CanadianJournalofSoilScience,2011,91(3).

[8]JianfengPeng,YonghuiSong,PengYuan,ShuhuXiao,LuHan.Annovelidentificationmethodoftheenvironmentalrisksourcesforsurfacewaterpollutionaccidentsinchemicalindustrialparks[J].JournalofEnvironmentalSciences,2013,25(7).[9]LiChunhui,SunLian,JiaJunxiang,CaiYanpeng,WangXuan.Riskassessmentofwaterpollutionsourcesbasedonanintegratedk-me