宋永會，袁鵬，彭劍峰，韓璐, 張茉莉

1.環(huán)境基準與風險評估國家重點實驗室，中國環(huán)境科學研究院，北京　100012

2.中國環(huán)境科學研究院城市水環(huán)境科技創(chuàng)新基地，北京　100012

突發(fā)環(huán)境事件風險源識別與監(jiān)控技術創(chuàng)新進展
——(Ⅰ)環(huán)境風險源識別技術與應用

宋永會1,2，袁鵬1,2，彭劍峰1,2，韓璐1，2, 張茉莉1，2

1.環(huán)境基準與風險評估國家重點實驗室，中國環(huán)境科學研究院，北京100012

2.中國環(huán)境科學研究院城市水環(huán)境科技創(chuàng)新基地，北京100012

摘要：環(huán)境風險防控與環(huán)境風險源管理是我國當前環(huán)境管理的重要工作之一。為了防控重大環(huán)境污染事件，實現(xiàn)環(huán)境風險源有序管理、科學決策，開展了重大環(huán)境污染事件風險源識別監(jiān)控與管理技術的研發(fā)創(chuàng)新。借鑒國外環(huán)境風險源管理經(jīng)驗，遵循環(huán)境風險源“分類、分級、分區(qū)”管理原則，研發(fā)了環(huán)境風險源分類、識別與定量分級方法，實現(xiàn)了典型化工園區(qū)、特大城市及全國尺度的環(huán)境風險源分級，初步提出了全國石化化工行業(yè)重點風險企業(yè)名單。開發(fā)了環(huán)境風險源綜合管理系統(tǒng)，以期為重點風險源監(jiān)管、環(huán)境風險防控提供技術支持。

關鍵詞：環(huán)境風險源；識別；分級；風險源管理

Technological Innovation Progress of Risk Sources Identification

and Monitoring of Sudden Environmental Pollution Accidents:

1環(huán)境風險源識別與管理技術需求

近年來，我國突發(fā)環(huán)境事件呈現(xiàn)高發(fā)態(tài)勢，1993—2012年的20年間我國累計報告各類突發(fā)環(huán)境事件28 000余例[1-2]。自2005年松花江特大水污染事件后，國家高度重視突發(fā)環(huán)境事件的風險防范與管理，2006年起開展了全國化工石化建設項目環(huán)境風險排查、全國重點行業(yè)企業(yè)環(huán)境風險及化學品檢查、沿海地區(qū)陸源溢油污染風險防范檢查、全國環(huán)境安全百日大檢查等系列工作，環(huán)境風險防控成為我國當前環(huán)境保護的重要戰(zhàn)略任務。

突發(fā)環(huán)境污染事件具有隨機性、復雜性、高強度、高風險的特點，如何對可能發(fā)生的重大污染事件進行有效預防、預測和預警，在污染事件發(fā)生前后贏取主動、管理有序、決策科學是亟待解決的問題。在此背景下，2007年國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)在資源環(huán)境技術領域啟動了“重大環(huán)境污染事件應急技術系統(tǒng)研究開發(fā)與應用示范”研究項目，從突發(fā)環(huán)境事件的前、中、后期開展系統(tǒng)的技術研究，包括事故前的環(huán)境風險源識別、事件模擬與預警，事故中的應急決策與指揮，事故后的快速處理處置技術、環(huán)境修復技術等，并選擇典型行業(yè)、重要區(qū)域、重要的環(huán)境敏感目標進行應急技術綜合應用示范。

從源頭規(guī)避突發(fā)重大環(huán)境污染事件的發(fā)生，是防范環(huán)境風險的最有效途徑。因此，對可能導致突發(fā)環(huán)境事件的環(huán)境風險源(以下簡稱“風險源”)進行科學識別、分類分級有效管理是源頭防范的關鍵，符合當前環(huán)境風險防范的迫切需求。結合國家需求，基于課題研究成果，筆者以建立國家、城市區(qū)域、化工園區(qū)多尺度環(huán)境風險源識別與分級方法展開論述，探討方法應用與風險源監(jiān)督管理問題，以進一步構建我國高效的環(huán)境風險源管理體系。

2國外風險源識別、分級內容與特點

(1) 美國企業(yè)環(huán)境風險分級管理

注：左欄為相關法律，右欄為相應的法規(guī)。圖1　美國環(huán)境風險與應急管理法律、法規(guī)Fig.1　The laws and regulations for risk and emergency management of the United States of America

美國從20世紀70年代開始進行環(huán)境風險防范與應急管理的相關研究，目前已經(jīng)形成較為完善的環(huán)境風險管理法律、法規(guī)與標準體系(圖1)。1990年，美國《空氣清潔法修正案(CAAA)》要求對使用、貯存有毒有害物質的風險源設施實施風險管理計劃，對有毒物質的事故排放進行風險評估并建立應急響應。美國國家環(huán)境保護局(US EPA)隨后頒布了《化學品事故防范法規(guī)》，該法規(guī)是美國第一部為預防可能危害公眾與環(huán)境的化學品事故制訂的聯(lián)邦法規(guī)。法規(guī)中列出了77種有毒物質和63種易燃物質的控制清單與臨界量值，要求生產(chǎn)、使用、貯存清單所涉及物質并超過臨界量標準的企業(yè)必須提交并實施風險管理計劃(risk management plan, RMP)。

依據(jù)風險分析、辨識情況，選擇合適的模型對風險源導致事故發(fā)生的可能性和嚴重程度進行定性和定量評價，并基于風險源可能導致的事故后果，將企業(yè)風險劃分為3個等級，從一級到三級風險水平依次增高。一級——最壞情況條件下，安全距離內無公眾受體并且在過去的5年內沒有引起場外環(huán)境不良后果的事故發(fā)生；二級——不是一級也不適合三級的企業(yè)；三級——符合美國職業(yè)安全與健康部(OSHA)的過程安全管理標準(PSM)或為指定10類高風險行業(yè)之一的企業(yè)。10類高風險行業(yè)包括紙漿造紙廠、石化煉油廠、石油化工制造業(yè)、氯堿制造業(yè)、所有其他基本無機化工生產(chǎn)、循環(huán)原油和中間體制造、所有其他基本有機化工生產(chǎn)、塑料和樹脂材料制造、氮肥制造業(yè)、農藥及其他農業(yè)化學品制造業(yè)。按照企業(yè)風險分級結果，詳細規(guī)定了不同風險水平的企業(yè)制訂、提交、修改及更新風險管理計劃的具體要求[3]。

US EPA應急管理辦公室(Office of Emergency Response)通過現(xiàn)場檢查與監(jiān)督來執(zhí)行企業(yè)RMP，此外，US EPA還發(fā)布了一系列相關技術文件，包括《化學品事故防范風險管理計劃綜合指導》、《化學品倉庫風險管理計劃指導》[4]、《場外后果分析風險管理計劃指南》[5]等。自1999年實施RMP，在規(guī)定時間內，全美約有15 000家企業(yè)列入風險管理計劃范疇。

(2) 歐盟塞維索指令

20世紀70年代，歐洲發(fā)生了一些重大事故，尤其是1976年6月意大利塞維索發(fā)生的化學污染事故，促使歐盟(原歐共體)在1982年出臺了《工業(yè)活動中重大事故危險法令》(82501EEC)，即《塞維索指令Ⅰ》，該指令旨在預防重大事故對人和環(huán)境的影響。隨著《全球化學品統(tǒng)一分類和標簽制度》的建立與完善，歐盟在2012年發(fā)布了《塞維索指令Ⅲ》(201218EU)[6]，對企業(yè)實行3個級別的控制。

意大利以《塞維索指令Ⅲ》為基礎對風險企業(yè)進行分級，依據(jù)企業(yè)涉及的危險工業(yè)類型、工藝過程目錄以及危險物質數(shù)量，將企業(yè)分為非危險級、危險級和非常危險級風險源，進一步量化企業(yè)事故對城鎮(zhèn)居民、農業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn)可能造成的影響，以此判斷風險源風險大小。

(3) 德國清單法

德國聯(lián)邦環(huán)境局采用清單法對工業(yè)設施的安全性進行檢查和評級，旨在降低企業(yè)的風險，對水資源環(huán)境進行全面的保護。與我國安全與環(huán)境跨部門監(jiān)管相比，德國企業(yè)安全生產(chǎn)和環(huán)境風險管理均由德國聯(lián)邦環(huán)境局統(tǒng)一負責，因此為企業(yè)內部安全與環(huán)境事故的風險控制和統(tǒng)籌管理提供了條件。清單法以對企業(yè)的綜合評價為基礎，其評價步驟包括：劃分工藝單元，對風險物質進行評價，計算水環(huán)境風險指數(shù)；對儲罐設備、防外溢保險設備、管道、物質的儲存情況、防火設施和方案、密封系統(tǒng)、廢水設施等不同的工藝單元進行檢查和評價，得出企業(yè)的平均風險值，進而計算企業(yè)的真實風險值，將企業(yè)水環(huán)境風險劃分為3個級別。

從美歐國家環(huán)境風險源管理經(jīng)驗來看，風險源識別以化學物質類別與數(shù)量為依據(jù)，分級指標易操作，監(jiān)管對象范圍清晰明確，具備嚴格的法律法規(guī)制度，從而保障了企業(yè)環(huán)境風險管理的有效性，為我國環(huán)境風險源識別分級技術方法與監(jiān)管提供了借鑒。

3環(huán)境風險源識別與分級技術方法研發(fā)與創(chuàng)新

3.1內涵與特點

我國環(huán)境風險源識別與分級管理強調以防范突發(fā)環(huán)境污染事件、保障公眾與環(huán)境安全為目標，遵循風險源“分類、分級、分區(qū)”管理原則。分類是指明確風險類型和高風險行業(yè)、企業(yè)，有針對性地建立風險防控方案；分級是指劃分企業(yè)風險等級，對不同級別企業(yè)實施不同管理策略與管理要求；分區(qū)是指劃分高環(huán)境風險區(qū)域，有針對性地制訂政策、優(yōu)化資源配置。風險源管理技術體系包括方法建立、管理策略提出、數(shù)據(jù)庫構建等。其技術體系框架見圖2。

3.2環(huán)境風險源分類

突發(fā)環(huán)境事件風險系統(tǒng)包括風險源、風險釋放與傳播過程、風險控制過程、環(huán)境風險受體[7]，研究環(huán)境風險系統(tǒng)組成及其之間的關聯(lián)，是建立風險源識別與分級方法的理論基礎。同時，對歷史突發(fā)環(huán)境事件分析也是科學識別環(huán)境風險源、制訂風險防控措施的重要依據(jù)[8-9]。突發(fā)環(huán)境事件案例特征分析包括風險源類型，污染物，事件發(fā)生、發(fā)展趨勢，事件級別、類型、原因，環(huán)境危害等要素。

圖2　環(huán)境風險源管理技術體系框架Fig.2　The technical framework of environmental risk source management system

綜合考慮源的狀態(tài)、類型，以及風險受體差異因素，構建了基于物質狀態(tài)、事故傳播途徑、環(huán)境受體、飲用水源地、活動性差異以及綜合分類的6種環(huán)境風險源分類方法[10]。

3.3環(huán)境風險源識別

環(huán)境風險源識別以環(huán)境風險物質為核心。環(huán)境風險物質定義為具有有毒、有害、易燃、易爆等特性，在意外釋放條件下可能對場外公眾或環(huán)境造成傷害、損害、污染的化學物質[11]。環(huán)境污染事件風險的大小與環(huán)境風險物質的理化性質、危險性和數(shù)量的多少密切相關，以環(huán)境風險物質清單識別企業(yè)環(huán)境風險，依據(jù)明確、易操作[12]。環(huán)境風險物質的選擇以國內外已有物質清單及突發(fā)環(huán)境事件案例中出現(xiàn)的污染物為基礎進行篩選，遵循“傷害等值”的原則，確定環(huán)境風險物質的臨界量，建立了238種優(yōu)先控制的環(huán)境風險物質清單，通過清單比對，對風險源進行識別[11]。

3.4環(huán)境風險源分級方法

環(huán)境風險源定量分級以事故全過程模擬評估為理念，綜合考慮事故源頭、傳播作用過程與環(huán)境敏感受體的交互關系，基于事故源強分析、事故擴散過程模擬、事故危害損失評估、概率計算以及綜合風險值計算展開。危害范圍模擬應用了不同類型源強、傳播擴散模型，危害損失評估包括對人群、社會、經(jīng)濟及生態(tài)環(huán)境等4個方面[13-14]，在評估人群危害時側重事故強度與持續(xù)性、污染物特性及人群分布的關系，評估社會損失時側重事件造成的社會影響，分別計算環(huán)境風險源對人群、社會、經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境的危害指數(shù)，通過加權得到環(huán)境風險源綜合評價指數(shù)，依據(jù)綜合評價指數(shù)對環(huán)境風險源進行分級表征。針對化工園區(qū)、飲用水源地、移動風險源的環(huán)境風險特征、風險傳播過程及環(huán)境受體差異，分析了典型環(huán)境污染事件作用過程及用戶需求，形成了針對不同對象的環(huán)境風險分級技術方法[15-19]。

環(huán)境風險源矩陣分級方法在簡化環(huán)境危害后果評估基礎上，綜合考慮了企業(yè)環(huán)境風險物質種類與數(shù)量、生產(chǎn)工藝特征、環(huán)境風險防控技術水平及環(huán)境風險受體敏感性等因素，通過指標量化、建立分級矩陣表征風險源等級，將環(huán)境風險源劃分為重大風險、較大風險和一般風險3個級別，矩陣分級法適用于城市區(qū)域及宏觀尺度的環(huán)境風險源分級。

3.5環(huán)境風險源管理系統(tǒng)研發(fā)

應用上述風險源分類、識別、分級技術方法，開發(fā)了一套基于Web-GIS的風險源管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括風險源信息數(shù)據(jù)庫、環(huán)境敏感點管理、分類分級評估與綜合管理模塊。風險源信息數(shù)據(jù)庫可實現(xiàn)轄區(qū)內所有風險源的基本信息管理、與環(huán)境敏感點交互查詢、對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析等；分類分級評估可實現(xiàn)對企業(yè)環(huán)境風險物質、環(huán)境風險受體、防控措施、風險級別的量化計算，顯示分級結果及相關專題圖(圖3)。

圖3　環(huán)境風險源管理系統(tǒng)展示Fig.3　The screenshots of environmental risk source management software

3.6環(huán)境風險源分級方法應用

研發(fā)的環(huán)境風險源識別與定量分級方法在典型化工園區(qū)開展了應用，并提出了分級管理建議[20-21]。針對我國化工企業(yè)環(huán)境風險底數(shù)不清的現(xiàn)狀，應用環(huán)境風險源矩陣分級方法開展了全國重點行業(yè)企業(yè)環(huán)境風險分級?；谌珖攸c行業(yè)企業(yè)環(huán)境風險和化學品檢查數(shù)據(jù)，對43 510家企業(yè)進行了初步的環(huán)境風險分級，結果表明：重大環(huán)境風險企業(yè)為7 943家，占檢查總數(shù)的18.2%；較大環(huán)境風險企業(yè)9 569家，占總數(shù)的22.0%；一般環(huán)境風險企業(yè)25 998家，占總數(shù)的59.8%[22]。根據(jù)初步確定的全國石化化工行業(yè)重點風險企業(yè)名單，環(huán)境保護部發(fā)布了《關于通報全國重點行業(yè)企業(yè)環(huán)境風險及化學品檢查情況的函》(環(huán)辦函〔2012〕563號)，北京、吉林、江蘇、重慶等省(市)環(huán)保部門已按照初步環(huán)境風險企業(yè)名單，開展企業(yè)環(huán)境風險分級管理。

4結論與展望

結合我國環(huán)境風險源管理需求和技術現(xiàn)狀，研發(fā)了環(huán)境風險源分類、識別、分級技術方法，并針對典型化工園區(qū)、城市區(qū)域、全國進行了應用，對我國實施企業(yè)環(huán)境風險分級管理，遏制我國目前重大環(huán)境污染事件頻發(fā)態(tài)勢提供了有效的科技支撐。

建立環(huán)境風險源防控技術與管理體系是一項系統(tǒng)工作，環(huán)境保護部已發(fā)布了《企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件風險評估指南(試行)》、《企業(yè)事業(yè)單位突發(fā)環(huán)境事件應急預案備案管理辦法(試行)》、《突發(fā)環(huán)境事件應急管理辦法》等文件。參考國內外環(huán)境風險源管理經(jīng)驗，我國應以環(huán)境風險源管理技術為基礎，進一步從管理體制、機制和法律法規(guī)3個方面完善環(huán)境風險源管理制度，推動我國環(huán)境風險管理從“應急管理”向“預防管理”轉變。

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(Ⅰ) Risk Sources Identification Technologies and Applications

SONG Yong-hui1,2, YUAN Peng1,2, PENG Jian-feng1,2, HAN Lu1,2， ZHANG Mo-li1,2

1.State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment, Chinese Research Academy of Environmental Sciences,

Beijing 100012, China

2.Department of Urban Water Environmental Research, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China

Abstract:Environmental risk prevention and control and environmental risk source management is one of the important tasks of environmental management in China. In order to prevent and control major environmental pollution accidents, and to carry out efficient management of environmental risk sources and make scientific decision, the risk source identification, monitoring and management technologies for major environmental pollution accidents were developed. International experiences on environmental risk source management were summarized. Based on the principle of environmental risk source management “by type, by grade and by region”, the methods for environmental risk source classification, identification and quantitative-grading were developed. The methods could be used for environmental risk source classification on the typical chemical industrial park, mega-city and countrywide scale. A list of national key risk enterprises of petrochemical chemical industry was put forward. The environmental risk source integrated management system was developed, which could provide technical support for the key environmental risk sources supervision and the environmental risk control.

Key words:environmental risk sources; identification; classification; environmental risk management

中圖分類號:X507

文章編號:1674-991X(2015)05-0347-06

doi:10.3969j.issn.1674-991X.2015.05.055

作者簡介:宋永會(1967—)，男，研究員，博士，主要從事水污染控制與水環(huán)境管理技術研究，songyh@craes.org.cn

基金項目:國家高技術發(fā)展計劃(863計劃)項目(2008AA06A404)；國家科技支撐計劃項目(2015BAK16B04)

收稿日期:2015-07-29

宋永會，袁鵬，彭劍峰，等.突發(fā)環(huán)境事件風險源識別與監(jiān)控技術創(chuàng)新進展：(Ⅰ)環(huán)境風險源識別技術與應用[J].環(huán)境工程技術學報,2015,5(5):347-352.

SONG Y H, YUAN P, PENG J F, et al.Technological innovation progress of risk sources identification, monitoring and management of sudden environmental pollution accidents：(Ⅰ) risk sources identification technologies and applications[J].Journal of Environmental Engineering Technology,2015,5(5):347-352.