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[摘 要]从影响地下水脆弱性的地质与水文地质条件、地貌特征、污染物性质、土地利用状况以及地下水社会价值功能等因素出发，初步构建具有多层次结构特点的地下水环境风险评价指标体系，建立风险评价的模糊多属性决策分析模型，为地下水环境风险评价研究提供了新思路、新方法。
[关键词]地下水环境风险；指标体系；风险重要性；风险等级
中图分类号：X820.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）03-0219-01
地下水污染风险评价，不仅需要考虑人类活动产生污染负荷的影响以及含水层系统抵抗污染的能力，还要考虑作为污染受体的地下水系统的预期损害性（即地下水价值功能的变化）、污染物类型以及污染传递速度等。本文尝试从地下水系统的固有脆弱性、人类活动影响、污染物性质以及地下水社会价值功能等多种因素综合决策的角度，探讨地下水环境风险评价的基本理论、方法，提出了耦合风险等级和风险重要性的地下水环境风险模糊多指标评价模式。
一、地下水环境风险评价指标体系
地下水脆弱性评价是典型的定性与定量相结合的问题，因此作为地下水脆弱性研究不断深化基础上发展而来的地下水环境风险评价，同样也是一个定性与定量相结合的问题。在遵循完整性、简明性、主要性及可比性等基本原则下，从影响地下水脆弱性的地质和水文地质条件、气候、地貌以及污染物性质、土地利用状况、地下水社会价值功能等相关因素综合决策的角度，筛选评价指标，建立包含定性与定量因子的地下水环境风险评价指标体系（表1）。
在风险量化的过程中，在充分考虑评价因子环境风险压力的同时，还应同时兼顾同一风险因素对于不同用水功能产生的效果差异。本文拟采用风险重要性来描述和表征由用水功能不同带来的风险差异（表2）。
二、指标风险重要性的判别
1、根据使用功能重要程度的差異，将城镇居民用水风险重要性评为10～11级；生态用水重要性定为9～10级；工业用水定为7～9级；农业用水6～7级；景观用水4～5级；将那些对水质要求不高的功能用水定为1～3级。同样，生态/健康功能因素内的各项指标，也可以根据地下水用水功能的不同，分别赋予相应的风险重要性等级。
2.污染负荷指标的风险重要性，可根据污染物的有毒有害性判别。地下水中常规水质指标和由人类活动引入的一般污染指标（如氟化物等），风险重要性<7级；对人体健康有一定危害作用的指标（如，挥发酚等），给与较大的风险重要性等级，如8～10级；对于致癌、致畸、致突变污染物（如，亚硝酸盐，重金属，有机氯等），需赋予更高的风险重要性级别，即10～11级。
3.社会经济功能指标的风险重要性，可根据地下水不同用途及其相应的供水保证率要求判别。城镇居民用水供水保证率要求高，因此具有较高的风险重要性，可定为9～11级；生态及工业用水可定为7～10级；农业用水6～8级；景观需水5～7级；其它功能用水4～6级等。
三、模糊多属性决策模型
为便于表述，对表1中各因素（或指标）的权重W、风险等级r、风险重要性等级i的表示作如下约定：假设W3（k）表示准则层中各因素Xk的权重；W2（k，j）表示分类层中各因素Xkj的权重；W1（k，j，p）表示指标层中各指标Xkjp的权值。将Xkjp相应的风险等级、风险重要性和风险率分别表示为rkjp，ikjp和g（rkjp，ikjp）则可将风险评价决策过程概括为三个阶段：
第一阶段评价：假设Ln={L1，L2，…，L11}表示评价指标风险等级构成的集合。由模糊关系X×L可以构造X×L的模糊评价矩阵。不妨以因素X11为例，具体说明判断矩阵的构造方法。由表1可知，X11所属的评价指标为X111，X112和X113，若令各指标相应的风险率分别为g（r111，i111），g（r112，i112）和g（r113，i113）。这里，不妨假设L（r111，i111，n），L（r111，i111，n+1）分别为x=g（r111，i111）与隶属函数μLn（x），μLn+1（x）（n=1，2，…，10）交点所对应的纵坐标值，即隶属度值。那么，有下面关系式成立，即L（r111，i111，n+1）=1-L（r111，i111，n），此时，对其它各级风险，则有隶属度L（r111，i111，k）=0，这里k=1，2，…，n），但k≠n，n+1。若对指标X112和X113也作相应的运算，并得到各自对应于不同风险等级的隶属度，则可以构造因素X11的模糊评价矩阵F（X11），即
在此基础上，集成各指标X111，X112和X113的权重，可以得到因素X11的风险评价结果，即
这里，称向量S1（1，1）=[S（1，1，1），S（1，1，2），…，S（1，1，11）]为因素X11的风险向量。同理，可以计算得到其它各因素X12，X13，X14，X21，X22，X23，X24的模糊评价矩阵及相应的风险向量S1（1，2），S1（1，3），S1（1，4），S1（2，1），S1（2，2），S1（2，3），S1（2，4）。
第二阶段评价：对准则层各因素进行评价。例如，对于因素X1而言，有
第三阶段评价：对目标层X（地下水环境风险状况）进行评价，有
采用重心法对风险重要性去模糊化，即重心LG=（a+b+c）/3。其中，变量a，b和c分别为模糊数下限、最可能值和上限。若令S3（n）=[S（1），S（2），…，S（11）]，可得地下水环境风险度
这里，风险度R越高，表示地下水环境系统风险程度越高；反之，则风险越小。
综上所述，本文从影响地下水环境系统的地质、水文地质、气象、地貌、污染物性质、土地利用情况以及地下水社会价值功能等多种因素角度，构建了具有多层次结构的地下水环境风险评价指标体系，提出了地下水环境风险评价的模糊多指标分析方法。
参考文献
[1]范琦，王贵玲，蔺文静，等.地下水脆弱性评价方法的探讨及实例[J].水利学报，2007，38（5）：601～605.
[2]张丽君.地下水脆弱性和风险性评价研究进展综述[J].水文地质工程地质，2006，（6）：113～119.
[关键词]地下水环境风险；指标体系；风险重要性；风险等级
中图分类号：X820.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）03-0219-01
地下水污染风险评价，不仅需要考虑人类活动产生污染负荷的影响以及含水层系统抵抗污染的能力，还要考虑作为污染受体的地下水系统的预期损害性（即地下水价值功能的变化）、污染物类型以及污染传递速度等。本文尝试从地下水系统的固有脆弱性、人类活动影响、污染物性质以及地下水社会价值功能等多种因素综合决策的角度，探讨地下水环境风险评价的基本理论、方法，提出了耦合风险等级和风险重要性的地下水环境风险模糊多指标评价模式。
一、地下水环境风险评价指标体系
地下水脆弱性评价是典型的定性与定量相结合的问题，因此作为地下水脆弱性研究不断深化基础上发展而来的地下水环境风险评价，同样也是一个定性与定量相结合的问题。在遵循完整性、简明性、主要性及可比性等基本原则下，从影响地下水脆弱性的地质和水文地质条件、气候、地貌以及污染物性质、土地利用状况、地下水社会价值功能等相关因素综合决策的角度，筛选评价指标，建立包含定性与定量因子的地下水环境风险评价指标体系（表1）。
在风险量化的过程中，在充分考虑评价因子环境风险压力的同时，还应同时兼顾同一风险因素对于不同用水功能产生的效果差异。本文拟采用风险重要性来描述和表征由用水功能不同带来的风险差异（表2）。
二、指标风险重要性的判别
1、根据使用功能重要程度的差異，将城镇居民用水风险重要性评为10～11级；生态用水重要性定为9～10级；工业用水定为7～9级；农业用水6～7级；景观用水4～5级；将那些对水质要求不高的功能用水定为1～3级。同样，生态/健康功能因素内的各项指标，也可以根据地下水用水功能的不同，分别赋予相应的风险重要性等级。
2.污染负荷指标的风险重要性，可根据污染物的有毒有害性判别。地下水中常规水质指标和由人类活动引入的一般污染指标（如氟化物等），风险重要性<7级；对人体健康有一定危害作用的指标（如，挥发酚等），给与较大的风险重要性等级，如8～10级；对于致癌、致畸、致突变污染物（如，亚硝酸盐，重金属，有机氯等），需赋予更高的风险重要性级别，即10～11级。
3.社会经济功能指标的风险重要性，可根据地下水不同用途及其相应的供水保证率要求判别。城镇居民用水供水保证率要求高，因此具有较高的风险重要性，可定为9～11级；生态及工业用水可定为7～10级；农业用水6～8级；景观需水5～7级；其它功能用水4～6级等。
三、模糊多属性决策模型
为便于表述，对表1中各因素（或指标）的权重W、风险等级r、风险重要性等级i的表示作如下约定：假设W3（k）表示准则层中各因素Xk的权重；W2（k，j）表示分类层中各因素Xkj的权重；W1（k，j，p）表示指标层中各指标Xkjp的权值。将Xkjp相应的风险等级、风险重要性和风险率分别表示为rkjp，ikjp和g（rkjp，ikjp）则可将风险评价决策过程概括为三个阶段：
第一阶段评价：假设Ln={L1，L2，…，L11}表示评价指标风险等级构成的集合。由模糊关系X×L可以构造X×L的模糊评价矩阵。不妨以因素X11为例，具体说明判断矩阵的构造方法。由表1可知，X11所属的评价指标为X111，X112和X113，若令各指标相应的风险率分别为g（r111，i111），g（r112，i112）和g（r113，i113）。这里，不妨假设L（r111，i111，n），L（r111，i111，n+1）分别为x=g（r111，i111）与隶属函数μLn（x），μLn+1（x）（n=1，2，…，10）交点所对应的纵坐标值，即隶属度值。那么，有下面关系式成立，即L（r111，i111，n+1）=1-L（r111，i111，n），此时，对其它各级风险，则有隶属度L（r111，i111，k）=0，这里k=1，2，…，n），但k≠n，n+1。若对指标X112和X113也作相应的运算，并得到各自对应于不同风险等级的隶属度，则可以构造因素X11的模糊评价矩阵F（X11），即
在此基础上，集成各指标X111，X112和X113的权重，可以得到因素X11的风险评价结果，即
这里，称向量S1（1，1）=[S（1，1，1），S（1，1，2），…，S（1，1，11）]为因素X11的风险向量。同理，可以计算得到其它各因素X12，X13，X14，X21，X22，X23，X24的模糊评价矩阵及相应的风险向量S1（1，2），S1（1，3），S1（1，4），S1（2，1），S1（2，2），S1（2，3），S1（2，4）。
第二阶段评价：对准则层各因素进行评价。例如，对于因素X1而言，有
第三阶段评价：对目标层X（地下水环境风险状况）进行评价，有
采用重心法对风险重要性去模糊化，即重心LG=（a+b+c）/3。其中，变量a，b和c分别为模糊数下限、最可能值和上限。若令S3（n）=[S（1），S（2），…，S（11）]，可得地下水环境风险度
这里，风险度R越高，表示地下水环境系统风险程度越高；反之，则风险越小。
综上所述，本文从影响地下水环境系统的地质、水文地质、气象、地貌、污染物性质、土地利用情况以及地下水社会价值功能等多种因素角度，构建了具有多层次结构的地下水环境风险评价指标体系，提出了地下水环境风险评价的模糊多指标分析方法。
参考文献
[1]范琦，王贵玲，蔺文静，等.地下水脆弱性评价方法的探讨及实例[J].水利学报，2007，38（5）：601～605.
[2]张丽君.地下水脆弱性和风险性评价研究进展综述[J].水文地质工程地质，2006，（6）：113～119.