基于AHP與Delphi法的河流型飲用水水源地安全保障建設(shè)指標(biāo)體系構(gòu)建

李艷紅，成靜清

(江西省水利科學(xué)研究院，江西省鄱陽湖水資源與環(huán)境重點實驗室，江西 南昌 330029)

0 引 言

飲用水水源地安全是飲水安全的重要基礎(chǔ)保障，是人類生存和社會經(jīng)濟發(fā)展的重要物質(zhì)保障[1]。飲用水水源地安全關(guān)乎到人們的生命安全，要求其保障標(biāo)準(zhǔn)在水質(zhì)、水量及管理等方面都要高于其他水源地。目前，水質(zhì)污染、水量減少、污染處理能力不足、水源地結(jié)構(gòu)單一、監(jiān)控系統(tǒng)不健全等已成為一個全國性的飲水安全問題[2-4]，嚴(yán)重影響到人民群眾的身體健康和當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。近年來，由于社會經(jīng)濟快速發(fā)展和工業(yè)化進程的加快，國內(nèi)很多飲用水水源地受到不同程度的污染。據(jù)2015年中國環(huán)境狀況公報顯示，全國338個地級及以上城市集中式飲用水源地，達(dá)標(biāo)率為97.1%，比2014年提高0.9個百分點。但是，近年來我國城鎮(zhèn)飲用水水源地及供水系統(tǒng)污染事故頻發(fā)[5]，飲水安全形勢仍然十分嚴(yán)峻。飲用水水源地安全保障建設(shè)是落實最嚴(yán)格水資源管理制度的重要內(nèi)容，是保障人民群眾飲水安全的重要任務(wù)。

在我國飲用水水源地中，河流飲用水水源地數(shù)量最多，供水量最大，且存在流域空間跨度大、水文情況復(fù)雜、污染源分布廣、污染物成分復(fù)雜、污染事故的突發(fā)性等客觀條件的限制，河流型飲用水水源地安全保障工作一直處于被動的應(yīng)急管理狀態(tài)，尚未形成較為系統(tǒng)的安全保障體系為飲用水安全提供技術(shù)與決策支撐。

目前我國在河流型飲用水水源地安全評價指標(biāo)體系研究方面已經(jīng)開展了一些工作[6-10]，但這些研究工作大多數(shù)體現(xiàn)在單純的水質(zhì)、水量及生態(tài)評價上，較少的考慮飲用水水源地監(jiān)控和管理的風(fēng)險因素。針對目前河流型飲用水水源地安全保障評價指標(biāo)體系存在的問題，作者基于飲用水水源地安全理論，采用層次分析法(AHP)與德爾菲法(Delphi)相結(jié)合的方法，開展針對河流型飲用水水源地安全保障達(dá)標(biāo)建設(shè)指標(biāo)體系的探索與研究，對完善河流型水源地安全保障達(dá)標(biāo)建設(shè)指標(biāo)體系具有一定的借鑒意義。

1 飲用水水源地安全的內(nèi)涵

飲用水水源地安全問題是由于人類活動的影響導(dǎo)致水質(zhì)惡化、水量減少，從而使得水源地的正常供水功能受到影響，不能滿足人們對飲用水的基本需求。飲用水水源地安全的內(nèi)涵涉及到兩方面，一是水源地的自然屬性：水源地抵御外界干擾的能力，如水位流速、自凈能力、地下水的含水層厚度、包氣帶等；二是水源地的社會屬性：如水質(zhì)污染、水量短缺等。可從水質(zhì)安全、水量安全、監(jiān)控完備和制度健全等四方面進行探討水源地的安全問題。

1.1 水質(zhì)安全及其內(nèi)涵

水質(zhì)安全是指飲用水水源地水質(zhì)各項指標(biāo)都能夠持續(xù)地滿足供水水質(zhì)的要求。其內(nèi)涵主要表現(xiàn)為3方面。第一，地表水水源地水質(zhì)必須滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)中的Ⅱ類水標(biāo)準(zhǔn)；地下水水源地水質(zhì)各項指標(biāo)不低于《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848-1993)(修訂)中的Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)；第二，湖庫型飲用水源地的營養(yǎng)狀態(tài)較低且短期內(nèi)發(fā)生富營養(yǎng)化的可能性很低；第三，飲用水水源地發(fā)生水污染事件的可能性很低，周邊沒有生活、工業(yè)等污染源或者其發(fā)生不會對水源地安全供水構(gòu)成威脅。

1.2 水量安全及其內(nèi)涵

水量安全是指飲用水水源地具有一定的蓄水量，滿足可持續(xù)供水的要求。其內(nèi)涵主要表現(xiàn)在兩個方面：第一，水源地具有一定的水量，滿足現(xiàn)狀供水的需求；第二，水源地來水和供水之間比例協(xié)調(diào)。

1.3 監(jiān)控完備及其內(nèi)涵

飲用水源地的監(jiān)控完備是指水源地管理部門能對飲用水源水質(zhì)、水量情況進行全方位的實時監(jiān)控，同時具備巡測、常規(guī)性監(jiān)測和排查性監(jiān)測的能力，突發(fā)水污染事件發(fā)生時，能隨時掌控污染實時狀況。

1.4 制度健全及其內(nèi)涵

制度健全是指飲用水水源地有完善的各項管理制度，配備了水資源管理和保護的專職工作人員。其內(nèi)涵主要有：一是制定了較為完備的飲用水源地相關(guān)法規(guī)、規(guī)章或辦法，并已批準(zhǔn)實施；二是具備應(yīng)急響應(yīng)能力，有預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)機制及相應(yīng)的技術(shù)保障體系，遭遇突發(fā)事故時，能保障水源地供給水的要求。

2 指標(biāo)體系構(gòu)建的目標(biāo)和原則

2.1 指標(biāo)體系構(gòu)建的目標(biāo)

飲用水源地安全保障建設(shè)指標(biāo)體系構(gòu)建的目標(biāo)是飲用水源地保證有足夠的水量、安全的水質(zhì)、完備的監(jiān)控系統(tǒng)以及健全的管理機制，使飲用水水源地的功能可持續(xù)正常發(fā)揮，能較大限度地滿足人類生產(chǎn)和生活的需要。

2.2 指標(biāo)體系構(gòu)建的原則

指標(biāo)體系的構(gòu)建需要綜合考慮對飲用水水源地保障的指導(dǎo)性、可操作性等原則，提出科學(xué)、合理、實用的指標(biāo)體系。綜合國內(nèi)外指標(biāo)體系構(gòu)建的原則，根據(jù)飲用水水源地系統(tǒng)各組成要素之間的關(guān)系及本指標(biāo)體系構(gòu)建的目標(biāo)，構(gòu)建水源地安全保障建設(shè)指標(biāo)體系應(yīng)遵循以下幾個原則：

(1)整體兼顧可操作性原則。飲用水水源地安全保障建設(shè)指標(biāo)體系構(gòu)建涉及實踐應(yīng)用，既要體現(xiàn)飲水安全系統(tǒng)的整體性，又要避免各指標(biāo)之間的重復(fù)，使評價目標(biāo)與建設(shè)指標(biāo)有機地聯(lián)系起來，同時要考慮數(shù)據(jù)收集的方便性和現(xiàn)實可能性，定量指標(biāo)要求計算方法簡單、數(shù)據(jù)容易獲取，難于量化的重要特征可以采取定性或者半定量化的指標(biāo)來表征，從而組成一個層次分明的整體。

(2)客觀兼顧引導(dǎo)性原則。指標(biāo)體系的構(gòu)建既是理論問題，也是實踐問題。飲用水水源地安全保障建設(shè)指標(biāo)體系構(gòu)建要建立在科學(xué)合理的基礎(chǔ)上，客觀反映水源地的自然屬性和社會屬性，并體現(xiàn)水源地安全保障的未來發(fā)展方向，一般選取那些引導(dǎo)性強、獨立性好、能夠較好反映水源地安全的指標(biāo)。

(3)層次性原則。由于飲用水水源地安全保障具有多層次性，因此在構(gòu)建指標(biāo)體系時應(yīng)體現(xiàn)其層次性，同時也要使各個指標(biāo)相互聯(lián)系構(gòu)成一個有機整體。根據(jù)評價需要和水源地安全的復(fù)雜程度，一是飲用水水源地安全保障達(dá)標(biāo)建設(shè)指標(biāo)體系應(yīng)選擇一些能從整體層次上把握評價目標(biāo)的指標(biāo)，以保證評價的全面性和可信度；二是要考慮指標(biāo)之間的層次遞進關(guān)系，盡可能體現(xiàn)層次性，通過一定的梯度，能準(zhǔn)確反映指標(biāo)間的主次關(guān)系，充分落實分層次評價原則，這樣既能消除指標(biāo)間的相容性又能保證指標(biāo)體系的全面性、科學(xué)性。

3 指標(biāo)體系的建立

3.1 研究方法

3.1.1 專家咨詢法(Delphi法)

德爾菲法(Delphi)是20世紀(jì)50年代，美國蘭德公司在與道格拉斯公司合作，研究如何通過有效的、可控的反饋，可靠地收集專家意見的方法時，總結(jié)并提煉出來的一種幾乎可以應(yīng)用于任何領(lǐng)域的咨詢決策技術(shù)。德爾菲法是專家會議預(yù)測法的一種發(fā)展，其核心是以匿名方式通過幾輪函詢征求并收集專家們的意見。預(yù)測、評價小組對每一輪的專家意見進行匯總整理，作為參考資料將匯總的結(jié)果再寄發(fā)給每位專家，供專家們分析判斷，提出新的論證意見。經(jīng)過多次反復(fù)的征求和反饋，使意見逐步趨于一致，最終得到一個可靠性較大且結(jié)論比較一致的方案。其優(yōu)點體現(xiàn)在：一是各專家能夠在不受干擾的情況下，獨立、充分地表明自己的意見；二是預(yù)測值是根據(jù)各專家的意見綜合而成的，能夠發(fā)揮集體的智慧。

3.1.2 AHP法

層次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)是美國運籌學(xué)家A．L．Saaty教授于20世紀(jì)70年代提出的一種能將定性分析和定量計算相結(jié)合的系統(tǒng)評價分析方法。該方法的核心是將決策者的經(jīng)驗判斷定量化，從而為決策者提供以定量形式表達(dá)的決策參考依據(jù)，在多目標(biāo)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且缺乏必要數(shù)據(jù)的情況下相當(dāng)實用。運用AHP法構(gòu)建指標(biāo)體系一般分為以下3個步驟：

(1)建立層次結(jié)構(gòu)模型：對各個指標(biāo)按照子系統(tǒng)分類，建立一個包括目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層等層次。

(2)篩選指標(biāo)：指標(biāo)篩選一般采用專家篩選法，將指標(biāo)設(shè)計為問卷調(diào)查表，選擇研究領(lǐng)域具有豐富知識或?qū)嶋H經(jīng)驗的人(即專家)，根據(jù)自己的知識和經(jīng)驗進行判斷和選擇。

(3)確定指標(biāo)體系：通過指標(biāo)相關(guān)性分析來確定指標(biāo)體系。指標(biāo)體系的相關(guān)分析是通過對各個評價指標(biāo)間的相關(guān)分析，刪除一些相關(guān)系數(shù)較大的評價指標(biāo)，消除評價指標(biāo)所反應(yīng)的信息重復(fù)對評價結(jié)果的影響。

3.2 指標(biāo)體系的初步提出

以《中華人民共和國水法》、《中華人民共和國水污染防治法》、《飲用水源保護區(qū)污染防治管理規(guī)定》和《全國重要飲用水水源地安全保障達(dá)標(biāo)建設(shè)目標(biāo)要求(試行)》為依據(jù)，在明確達(dá)標(biāo)建設(shè)指標(biāo)體系選取原則的基礎(chǔ)上，結(jié)合飲用水水源地安全的內(nèi)涵和特點，采用層次分析法初步構(gòu)建了包括水量保障、水質(zhì)保障、監(jiān)控保障和管理保障的河流型飲用水水源地安全保障建設(shè)指標(biāo)體系。將飲用水水源地安全保障達(dá)標(biāo)建設(shè)指標(biāo)體系分成3個層次，即目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層(圖1)。目標(biāo)層為單一目標(biāo)，有4個準(zhǔn)則層，總共包括28項指標(biāo)(表1中的初稿)。

圖1 飲用水水源地安全保障建設(shè)遞階層次結(jié)構(gòu)

3.3 專家問卷調(diào)查結(jié)果分析

為了使本指標(biāo)體系具有廣泛的可操作性，采用調(diào)查問卷方式邀請國內(nèi)從事水資源保護的專家及專門從事水源地管理的工作者進行意見征詢，結(jié)合德爾菲法(Delphi)確定指標(biāo)初選結(jié)果。根據(jù)不同地域、不同水源地特點，咨詢專家專業(yè)涵蓋水資源保護研究、水源地保護等相關(guān)領(lǐng)域，主要分布在水利部水資源管理中心、長江水資源保護局、黃河水資源保護局、淮河水資源保護局、海河水資源保護局、珠江水資源保護局、松遼水資源保護局、太湖水資源保護局及部分省市水利廳。

首先通過電話向國內(nèi)水資源保護方面的專家及水源地管理單位的管理人員發(fā)出邀請，請他們參與本次調(diào)查；第二，通過電子郵件把調(diào)查問卷表發(fā)送到各位參與的專家，搜集和分析專家意見和建議。本研究進行了兩輪專家問卷調(diào)查，第一輪專家咨詢主要是請專家對初選的指標(biāo)進行評判，作出是否應(yīng)該納入飲用水水源地安全保障建設(shè)指標(biāo)體系的建議，并提出各準(zhǔn)則層新增指標(biāo)；第二輪專家咨詢是將第一輪問卷成果反饋給所有參與的專家，請他們根據(jù)第一輪問卷結(jié)果，再次對指標(biāo)體系選取提出是否入選的建議。兩輪調(diào)查問卷都設(shè)計了開放式修改意見填寫。

3.3.1 第一輪專家問卷結(jié)果分析

(1)一級指標(biāo)結(jié)果分析。在第一次調(diào)查問卷中，專家對一級指標(biāo)的意見比較一致，并且在開放式問卷中，專家對4項一級指標(biāo)未提出任何的意見，對飲用水水源地安全保障建設(shè)所涵蓋的四個準(zhǔn)則層具有共識。因此，一級指標(biāo)全部保留，能夠較為科學(xué)地衡量河流型飲用水水源地安全保障建設(shè)情況。

(2)二級指標(biāo)結(jié)果分析。在對二級指標(biāo)的調(diào)查統(tǒng)計中，我們將專家意見比較集中的幾項指標(biāo)進行修改：

①來水水質(zhì)：不同區(qū)域?qū)λ|(zhì)的要求不同，規(guī)定起來比較復(fù)雜，不好操作。建議刪除。

②保護區(qū)內(nèi)生活污水處理率：此項指標(biāo)與水質(zhì)關(guān)聯(lián)不太且不容易統(tǒng)計；生活污染只有排放的情況下才可能對水源地水質(zhì)造成影響。建議刪除。

③枯水年來水量保證率：此指標(biāo)與“供水保證率”重復(fù)。建議刪除。

④在相關(guān)的法律規(guī)定中，一、二級保護區(qū)及準(zhǔn)保護區(qū)內(nèi)的禁止項目比較多，為了更全面的囊括保護區(qū)內(nèi)禁止項目，建議關(guān)于水源地保護區(qū)內(nèi)禁止事項合并為一項“保護區(qū)內(nèi)法律規(guī)定的禁止事項情況”。

(3)在對原始指標(biāo)進行統(tǒng)計分析后，綜合以上專家的意見，將指標(biāo)體系進行了修正：

①對二級指標(biāo)表述重復(fù)或不好操作的指標(biāo)，如“枯水年來水量保證率”、“來水水質(zhì)”和“保護區(qū)內(nèi)生活污水處理率”給予刪除。

②把二級指標(biāo)中的“一、二級保護區(qū)內(nèi)不相關(guān)項目建設(shè)情況”、“ 一、二級保護區(qū)娛樂活動及水產(chǎn)養(yǎng)殖情況”進行合并。

③在指標(biāo)體系中增加“保護資金投入機制”。資金投入是飲用水水源地保護的必然保障。

3.3.2 第二輪專家問卷結(jié)果分析

(1)一級指標(biāo)結(jié)果分析。在第二輪調(diào)查問卷中專家對一級指標(biāo)的意見比較集中。研究認(rèn)為，一個安全的水源地在一定的時間尺度內(nèi)能夠維持它的正常供水功能，也能夠維持對脅迫的恢復(fù)能力，即安全的水源地應(yīng)該在具有持續(xù)供給能力的基礎(chǔ)上具有足夠的水量、安全的水質(zhì)以及較強的實時監(jiān)控和管理能力，能夠保障周邊環(huán)境處于良好的狀態(tài)，同時能較大限度的滿足人們安全飲用水的需要。因此，本研究主要從水量保障、水質(zhì)保障、監(jiān)控保障、管理保障4個層面來探索飲用水水源地安全保障達(dá)標(biāo)建設(shè)指標(biāo)體系的構(gòu)建。

(2)二級指標(biāo)結(jié)果分析。在本次調(diào)查問卷分析中可以看出，專家對二級指標(biāo)比較認(rèn)同，部分專家提出了以下的意見：

①部分指標(biāo)層指標(biāo)的名稱應(yīng)再考慮一下，如“入河排污口數(shù)量”。

②指標(biāo)“一級保護區(qū)陸域植被覆蓋率”、 “保護區(qū)封閉程度”等指標(biāo)的操作性不強，“取水口河勢”考核對象不是針對水源地源地管理者，建議刪除。

③保護區(qū)內(nèi)有公路的情況下是否要增加“危險品檢查站”這項指標(biāo)。

④“供水保證率”與“工程供水能力”指標(biāo)表達(dá)的意思相同，建議把“工程供水能力”改為“供水設(shè)施運行情況”。

⑤建議在“管理保障指標(biāo)”中增加“應(yīng)急管理能力建設(shè)”指標(biāo)，包括應(yīng)急預(yù)案制定、應(yīng)急保障技術(shù)體系的內(nèi)容。

⑥建議在 “管理保障指標(biāo)”中增加“水源地管理機構(gòu)設(shè)置情況”指標(biāo)。

⑦建議把“培訓(xùn)及宣傳力度”和“工作人員配置及經(jīng)費保障”指標(biāo)合并為“管理機構(gòu)能力建設(shè)”；“保護資金投入機制”單獨列出。

⑧建議在“管理保障指標(biāo)”中增加“安全達(dá)標(biāo)建設(shè)實施方案編制情況”指標(biāo)。

3.4 指標(biāo)體系確立

通過閱讀相關(guān)研究文獻(xiàn)、兩輪專家調(diào)查問卷調(diào)查，采納了專家提出的許多意見和建議，對反對票體系不斷進行修改和完善，最終確立了水量保障、水質(zhì)保障、監(jiān)控保障以及管理保障4個一級指標(biāo)，24項二級指標(biāo)(表1 中的終稿)。

4 結(jié) 語

科學(xué)合理的飲用水水源地安全保障達(dá)標(biāo)建設(shè)指標(biāo)體系是水源地管理部門在水源地達(dá)標(biāo)建設(shè)過程中進行定性、定量分析的有效工具，可為引導(dǎo)水源地安全達(dá)標(biāo)建設(shè)朝著正確方向發(fā)展提供參考。本研究從水源地安全的內(nèi)涵出發(fā)，結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)研究基礎(chǔ)，通過綜合比選、層次分析(AHP)及專家意見征詢(Delphi)等方法，構(gòu)建了一套包括水量、水質(zhì)、監(jiān)控體系和管理制度四個方面的河流型飲用水水源地安全保障達(dá)標(biāo)建設(shè)指標(biāo)體系(4個一級指標(biāo)，24個二級指標(biāo))。該指標(biāo)體系豐富了水源地安全達(dá)標(biāo)建設(shè)的理論體系，在體現(xiàn)水源地水量、水質(zhì)安全的基礎(chǔ)上，同時考慮對水源地的監(jiān)控和管理要求，從而更好地促進水源地安全保障達(dá)標(biāo)建設(shè)工作的開展。

水源地安全評價是一個復(fù)雜的、多屬性的評價系統(tǒng)，在評價過程中既受人為因素的影響，又受其識別能力和環(huán)境狀況的局限性影響，具有一定的主觀性。因此，如何降低上述因素和主觀性對評價結(jié)果的影響，從而完善飲用水水源地安全評價方法，還有待進一步研究和探討。

表1 河流型飲用水水源地安全保障達(dá)標(biāo)建設(shè)指標(biāo)體系

參考文獻(xiàn)：

[1] Jang C H.Empiriacl study on protection of drinking water in China[J].Meteorological and Environmental Resesrch，2012，3(5)：35～38，42.

[2] 郭梅，周麗旋.鄉(xiāng)鎮(zhèn)集中式飲用水水源地環(huán)境安全分析及保障對策[J].水資源保護，2010，26(4)：76～79.

[3] 王少明，于雅萍，馬龍.海河流域典型水源地供水水質(zhì)現(xiàn)狀及保護[J].中國農(nóng)村水利水電，2010(12)：83～85.

[4] 周兵奇，呂帥，王鑫，等.成都市飲用水水源地安全評價及保護對策[J].人民長江，2016，47(增刊1)：21～23.

[5]石效卷．中國飲用水水源環(huán)境安全[J]．中國環(huán)境管理干部學(xué)院學(xué)報，2012，22(1)：1～6.

[6] 王啟田，王麗紅，郭象赟.飲用水水源地安全評價體系及方法研究[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2008，39(2)：273～277.

[7] 荊秀艷，楊紅斌，王文科，等.地下水飲水安全指標(biāo)體系構(gòu)建及評價[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報，2015，24(1)：90～95.

[8] 王景深.水源地安全評價指標(biāo)體系探究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41(2)：755～758.

[9] 曹小歡，邱雪瑩，黃茁.飲用水水源地安全評價指標(biāo)體系的分析[J].中國水利，2009：25～28.

[10] 李文攀，周密，白雪，等.集中式飲用水水源地水質(zhì)預(yù)警指標(biāo)體系構(gòu)建[J].中國環(huán)境監(jiān)測，2016，32(1)：128～130.