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1、 Water Security Initiative 水安全倡导计划 美国环境保护局 项目概况及可用产品 项目概况 水安全倡导行动（简称WS）是由美国环境保护局（EPA）发起的一项针对饮用水配水系统与管网污染风险的一项重要计划。为响应美国国土安全第9条总统指令，按要求，环保局
2、必须对饮用水配水系统提供稳固、广泛、及全方位的协同监测与控制，其中包括可提供前期预警，早期发现水中的疾病，虫害或有毒物质的相关国际讯息。 美国环境保护局从以下三个阶段严格贯彻WS倡导行动 阶段 1: 开发概念性设计，以帮助污染预警的早期判断，并为饮用水安全事故提供适当的反应机制，从而减轻事故对公众健康与经济的负面影响。 阶段 2: 通过公共市政饮用水设施，进行试点测试并验证污染预警系统，根据试点结果对之前的设计进行细节优化与调整。 阶段 3：制定切实可行的指导和推广方案，以促进饮用水污染预警系统在全国范围的持续、自愿采用。 图1中展示了美国环保局如何推广‘
3、水安全倡导计划’ 图1：‘水安全倡导计划’项目概况 阶段 Ⅰ设计 Ⅱ 论证 Ⅲ 推广 系统构架 初步试点 追加试点（再次验证） 全国推广（自愿采用） 方法 概念设计 单个市政 饮用水设施 评估 试点 改进与加强 多个市政 饮用水设施 评估 试点 改进与加强 形成市政公共饮用水设施中广泛采用的指南与方案 范
4、围 辛辛那提 旧金山 达拉斯 费城 纽约 阶段1：概念性设计开发 一套完整的WS水污染预警系统（CWS）包括了多个监控与监测组件，从而及时判断公共饮用水管网中潜在的污染风险。 美国环保局所推荐的污染预警系统包含以下设计要素： • 可测得水中存在的广普污染物； • 实现配水管网的全方位立体覆盖； • 较早判定污染情况，为高效反应与处理预留充足的时间； • 保护系统运行的可靠性； • 误报率最小化 • 为配水系统提供持续的日常水质监测
5、 如图2所示，由多组件构成的水污染预警系统中，有两个主要运行程序：日常的监测与控制，与结果管理。日常监测中，CWS系统包含的5大监测单元及各自的主要功能： • 在线水质监测 由分布在配水管网中不同处的监测站组成，检测水中氯含量、总有机碳、电导率及其它参数。相应的软件对检测出的数据进行分析，并形成参数的基准值，一旦发生实际参数值较多地偏离基准水平，则表示污染风险可能存在。 • 公共卫生监测 涉及与公众健康相关的数据分析，以判断可能因饮用水污染而造成的疾病事故。公共健康数据包括非处方药品销售记录，医院准入报告、传染病监督记录、紧急医疗服务报告、911急救及有毒物控制中心来访电话记
6、录等。 • 取样与分析 将配水系统中采集到的水样，进行污染等级的集中分析，同时也分析具体的污染成分。取样作为常规工作，不仅建立相应的测试基准，还在收到潜在污染信号时，与其他组件进行联动反应。通过实验室网络体系的使用，对水样中的化学成分、放射性核素、病原体、有毒物质进行相应分析。 • 安全监测增强 包括公共配水设施中，发现并应对水安全情况的设备与程序。安全设备主要为摄像监控系统、运动传感警报灯、门窗运动检测器、出入舱检测器等。 • 客户投诉监督 增强了客户关于水质问题，或可能出现的污染现象的电话反馈。客户会根据气味、味道或视觉变化等特点来判断饮用水的污染情况。 除常规的监测
7、外，CWS系统还具有事故检测及原始触发原因验证等重要程序，从而准确地判断水污染的发生。结果管理是CWS的第二大运行阶段，可提供污染测定过程的框架，从而提高判定结果的可信度，更好地执行应对措施，将公共健康及经济负面影响降至最低，最后保证预警系统回复到正常运行状态。 图2：水安全倡导计划’运行阶段 阶段2：测试与论证 大辛城（辛辛那提市域范围）自来水厂试点项目 美国环保局首次与辛辛那提城合作，在大辛城自来水厂（GCWW）进行了污染预警系统（CWS）的全面，综合试点项目。该项目策划及预设计阶段开始于2005年12月，截止于2009年6月，并在2010年6月完成了所有的数
8、据采集工作。在此期间，饮用水污染预警系统各单元被充分投入使用，并向环保局提供持续的可评估运行数据。在以下文章中，你可看到辛辛那提自来水厂CWS系统中各单元的组成要素，对此，‘Cincinnati Pilot Post-Implementation System Status’报告中对各要素进行了更多详细介绍，或通过网站water.epa.gov/infrastructure/watersecurity/index.cfm.查看相关详情。 水质监测 • 安装了由17个不同水质监测站组成的监测网络体系，并能测量多种水质参数； • 安装了专用通信网络，监管与数据自动获取系统 • 同时应用
9、了双重水质事故检测系统 取样与分析 • 建立了本地实验室体系，对常规或问题水样分析提供硬件支持，及时定义污染事故等级 • 实施基准监测计划，用于定义并描述背景污染情况的发生及特点 • 为事故的应对、取样及分析，开发并制定了专门的现场及实验室操作流程 强化的安全监测 • 在三个大型的抽水泵站安装了摄像机、运送传感器、接触式门开关，同时还在7个高架储罐处配备了扶梯传动感应器 • 利用与当地执法机构的合作，提高对安全漏洞的检查 客户投诉监督 • 增强了与客户的语音互动机制，欢迎所有的来电者，并将其归为水质问题的参与者 • 实施了事故检测系统，以持续分析通过语音互动得到的数据与信
10、息。同时还制定了工作秩序系统，用于检查工作中易导致污染发生的违规操作 公共健康监督 • 实施了新的系统功能，用于获取新的数据信息，特别是适用于饮用水事故的911急救电话和紧急医疗服务数据等 • 在当地用户和自来水厂工作人员中建立了‘公共卫生用户组’ • 一旦发现潜在的水安全异常现象，系统将通过邮件自动发出通告，告知所有用户 结果管理 • 开发并制定后果管理方案，并将其作为事故应对指南和污染发生时的沟通方案，以便在事故的各阶段，帮助民众获知通告，帮助大家进行紧急的信息沟通。 • 为水厂员工和当地的合作机构组织一次培训和演练计划，以测试、评估、以及训练参与者，在污染预警系统下的相关情
11、况。 通过多个监测组件的使用，系统更广的覆盖了大辛城水厂的核心及周边供水区域，极大程度缩短了污染的发现时间，提高了系统信息的可靠信。此外，监测与控制的整合，也为水厂的日常运行创造了更多的双重效益（例：同时改进了水质管理与客户服务）。通过对辛辛那提试点项目的评估，充分肯定了系统运行的稳定性，获得了有用的使用经验，并且对公共饮用水设施使用CWS系统的成本与收益做出了全面评价。从辛辛那提项目和其他试点所得到的信息看出，CWS系统在全国的饮用水设施的高效、可持续发展中，必将起到关键的作用。 其他的试点项目 美国环保局分别将CWS试点津贴授予了纽约、旧金山、费城和达拉斯。这四个城市均通过全
12、国性竞争评出，相关试点结果将在2012年看到。 阶段3：提供方法指南与卓越的表现 污染预警系统临时部署指南 (EPA-817-R07-005) 发展污染预警系统是一项具有重要意义的长期事业，特别是在设施部署阶段，对一些基础设施单位和相关部门有着深远影响。 CWS部署阶段包括以下几方面： • 规划与预设计 • 设计 • 方案执行 • 初步测试 • 运行与维保 • 评估与改进 在规划与预设计阶段， 相关单位需为预警系统界定清晰的设计目标，并引导评估与差距分析，明确每个监测与控制单元，及
13、结果管理的处理能力。同时，基础设施单位也应找准CWS在运行中，与之相关的地方性部门，并保持良好的合作关系，如当地的卫生部门、环境实验室等。在实施阶段，应适当地加强并升级系统，操作程序与应对计划也应被再次审核、改进，使之在实际工作中更加和谐、稳定，发挥最大功效。此外，还应举行关于日常运行、维护保养、及结果管理的相关培训。基准数据采集是项目初步测试阶段的重要工作，基准测试数量一旦达到一定程度，工厂将转为全面部署阶段，污染预警系统也随即全面启动。 CWS运行策略制定指南 (EPA-817-R-08-002) 在CWS系统的设计阶段，将制定初步的系统运行策略，以明确重要客户对于信息访问通道、系
14、统操作标准程序、可利用的信息系统、以及重要通知如何送达至关键用户及决策人的相关要求。此策略应由CWS项目的管理团队、一线人员，以及参与项目设计或参与运营的相关机构人员共同制定。通过这样的方法，建立系统运行时的责任机制，也同时更准确地展示系统运行状态。 建立初步运行策略的相关步骤： • 全系统范围资源评估 • 特定组件具体分析，建立标准作业程序 • 全系统范围内，将特定组件的标准作业程序融入CWS综合运行策略 饮用水基础设施，结果管理方案制定指南(EPA-817-R-08-001) 当CWS系统或某监测单元发
15、现潜在污染威胁时，结果管理方案将指导相关单位采取准确的应对措施。一旦污染事故得到确认，结果管理方案将提供必要的补救等应对信息，并启动回复程序，将相关的饮用水基础设施恢复到正常运行状态。这些指导性文件为自来水厂等基础设施, 在计划、设计、实施等方面提供支持，作为CWS系统的重要组成部分，为工厂保留了有效的结果管理体制。 项目参与机会 通过以下方式，参与美国环保局‘水安全倡导计划’： • 讨论并参评CWS项目指导产品 • 参与学术研究，如事故检测系统挑战 了解更多‘水安全倡导计划’参与信息，可发送邮件至 watersecurity@epa.gov，或致电项目协调专员：(202-564-5281) Dan Schmelling 请通过以下官方网址，获悉‘水安全倡导计划’相关产品信息water.epa.gov/infrastructure/watersecurity/lawsregs/initiative.cfm 欢迎对项目临时指导文件进行评价，或通过邮箱 watersecurity@epa.gov 直接留下你的意见。 （请在邮件主题栏中标注文件题目）
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