軒轅寒玉，黃德友，唐旭博

（北京首創(chuàng)大氣環(huán)境科技股份有限公司，北京 102600）

隨著國辦發(fā)〔2014〕9 號《國務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)城區(qū)老工業(yè)區(qū)搬遷改造的指導(dǎo)意見》文件關(guān)于“退城進(jìn)園”政策的實施，國內(nèi)化工園區(qū)的規(guī)范化運作越來越成熟完備。據(jù)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會統(tǒng)計，截至2020 年底，全國重點化工園區(qū)或以石油和化工為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的工業(yè)園區(qū)共有616 家，其中國家級化工園區(qū)（包括經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)、高新區(qū)等）48 家。目前全國已形成石油和化學(xué)工業(yè)超大型園區(qū)17 家（產(chǎn)值超過千億）；大型園區(qū)35 家（產(chǎn)值在500 億～1 000 億），中型園區(qū)219 家（產(chǎn)值在100 億～500 億），小型園區(qū)345 家（產(chǎn)值小于100 億）[1]?；@區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈長、三廢污染關(guān)聯(lián)衍生，由于危化品、有毒有害物質(zhì)大量集聚，存在各種跑冒滴漏隱患。因此，加強(qiáng)園區(qū)風(fēng)險管控的規(guī)范化和科學(xué)化勢在必行。為如何有效改善化工園區(qū)有毒有害氣體突發(fā)環(huán)境事件的應(yīng)急處置能力，降低由于異味擾民造成的環(huán)保投訴等問題，地方各級環(huán)保部門在化工園區(qū)認(rèn)定的基礎(chǔ)上先后開始推進(jìn)化工園區(qū)有毒有害氣體環(huán)境風(fēng)險預(yù)警體系建設(shè)工作[2?4]。

本文總結(jié)了鎮(zhèn)江某化工園區(qū)環(huán)境風(fēng)險預(yù)警體系建設(shè)實際案例，并在調(diào)研國內(nèi)化工園區(qū)先進(jìn)經(jīng)驗基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前國家政策標(biāo)準(zhǔn)要求，探討化工園區(qū)有毒有害氣體環(huán)境風(fēng)險預(yù)警體系建設(shè)內(nèi)容和思路，為后期化工園區(qū)有毒有害氣體突發(fā)事件預(yù)警及應(yīng)急防控建設(shè)工作提供借鑒和參考。

1 國內(nèi)園區(qū)現(xiàn)狀

1.1 國內(nèi)政策現(xiàn)狀

生態(tài)環(huán)境部關(guān)于《2019 年全國環(huán)境監(jiān)理工作要點》指出：積極推進(jìn)化工園區(qū)有毒有害氣體環(huán)境風(fēng)險預(yù)警體系建設(shè)工作。2019 年2 月，江蘇省政府辦公廳公布《關(guān)于江蘇省化工園區(qū)（集中區(qū)）環(huán)境治理工程的實施意見》指出：在園區(qū)內(nèi)、園區(qū)邊界、重點企業(yè)廠界、周邊環(huán)境敏感目標(biāo)處，全面建成園區(qū)大氣預(yù)防預(yù)警監(jiān)控點，實現(xiàn)非甲烷總烴、特征污染物及其他無機(jī)有毒有害氣體在線監(jiān)控的要求。

1.2 國內(nèi)園區(qū)現(xiàn)狀

隨著社會對化工園區(qū)環(huán)境風(fēng)險問題的日益重視，各省市陸續(xù)開始化工園區(qū)環(huán)境風(fēng)險預(yù)警體系建設(shè)，截至目前大多數(shù)化工園區(qū)已完成風(fēng)險單元監(jiān)測預(yù)警及固定源污染實時監(jiān)測，但多數(shù)園區(qū)在擴(kuò)散途徑站（區(qū)界）、環(huán)境敏感點站、移動監(jiān)控系統(tǒng)等硬件設(shè)施方面建設(shè)相對缺失，且其軟件平臺功能不完善，未能實現(xiàn)設(shè)備常規(guī)運維、監(jiān)測數(shù)據(jù)分析、超標(biāo)預(yù)警響應(yīng)機(jī)制及安全制度機(jī)制等有機(jī)結(jié)合[5?7]。究其原因，相較于水及固體廢棄物，大氣污染監(jiān)測治理在政策及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)層面存在起步晚，發(fā)展不完善等問題；總結(jié)過去幾年大氣污染防治發(fā)展現(xiàn)狀，存在“頭疼醫(yī)頭、腳疼醫(yī)腳”，沒有成熟的商業(yè)模式可借鑒，無法形成系統(tǒng)的大氣污染綜合防治體系，難以在根本上解決問題，相對于水及固體廢棄物其監(jiān)管難度相對較大。

鎮(zhèn)江某項目作為國內(nèi)大氣監(jiān)控預(yù)警體系第一個PPP 項目，是對行業(yè)模式的探索，達(dá)到了預(yù)期效果，并得到了業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注。其前期設(shè)計結(jié)合園區(qū)實際情況，引進(jìn)國內(nèi)、外先進(jìn)監(jiān)測技術(shù)、設(shè)備，建立起涵蓋監(jiān)控預(yù)警溯源、輔助管理及污染治理的閉環(huán)式綜合服務(wù)體系，有效促進(jìn)園區(qū)企業(yè)治理減排，大大降低異味污染投訴信訪，明顯加強(qiáng)管理部門監(jiān)管力度。

2 有毒有害氣體環(huán)境風(fēng)險預(yù)警體系建設(shè)探討

2.1 案例簡介

本文選取江蘇鎮(zhèn)江某化工園區(qū)并結(jié)合國內(nèi)其他園區(qū)經(jīng)驗進(jìn)行探討。該化工園區(qū)現(xiàn)有入園企業(yè)60 余家，其中涉及精細(xì)化工企業(yè)40 余家。園區(qū)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)主要分為高端精細(xì)化工、功能性新材料兩大領(lǐng)域。

有毒有害氣體環(huán)境風(fēng)險預(yù)警體系建設(shè)項目依托該化工園區(qū)，通過借鑒污水、固廢等環(huán)保項目監(jiān)管及治理經(jīng)驗，以PPP 模式加以實施。2019 年該項目被江蘇省財政廳列為“大氣污染綜合防治領(lǐng)域的政府和社會資本合作經(jīng)驗借鑒案例”，向全省推廣；同年12 月，該項目被生態(tài)環(huán)境部列為“工業(yè)園區(qū)環(huán)境污染第三方治理典型案例”，并入選國家發(fā)改委、生態(tài)環(huán)境部“環(huán)境污染第三方治理園區(qū)（第二批）”名單。

該項目在設(shè)計初期即注重加強(qiáng)園區(qū)環(huán)境污染的規(guī)劃論證，通過強(qiáng)化廢氣污染事件的監(jiān)測預(yù)警及應(yīng)急處置能力，實時跟蹤園區(qū)環(huán)境質(zhì)量，路徑趨勢及污染溯源，可快速預(yù)警，及時防范環(huán)境突發(fā)事件。項目通過“點、線、面、域”四級預(yù)警監(jiān)測體系建設(shè)和園區(qū)環(huán)境風(fēng)險物質(zhì)存檔建庫，實現(xiàn)了環(huán)境風(fēng)險物質(zhì)產(chǎn)生、遷徙、擴(kuò)散及時空分布的穩(wěn)態(tài)模擬，確保了重大風(fēng)險源的精準(zhǔn)預(yù)防、規(guī)范處置和有效處理；為園區(qū)應(yīng)急處置、指揮調(diào)度提供了可靠的平臺依托，從而實現(xiàn)“第一時間發(fā)現(xiàn)、第一時間預(yù)警、第一時間響應(yīng)”等功能。

2.2 整體建設(shè)思路

2.2.1 設(shè)計原則 本項目本著“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、急行先用、分布實施”原則，力求做好系統(tǒng)規(guī)劃和頂層設(shè)計。平臺架構(gòu)搭建具備可擴(kuò)展性，為系統(tǒng)后續(xù)升級預(yù)留了充足空間。避免重復(fù)建設(shè)和資源浪費。

2.2.2 技術(shù)路線 在充分利用并積極整合本園區(qū)內(nèi)企業(yè)現(xiàn)有監(jiān)測設(shè)施和設(shè)備基礎(chǔ)上，優(yōu)化完善鎮(zhèn)江某化工園區(qū)大氣監(jiān)控系統(tǒng)布局，構(gòu)建統(tǒng)一、完善、精準(zhǔn)的大氣環(huán)境風(fēng)險因子預(yù)警站網(wǎng)。

整合企業(yè)危險源、企業(yè)及周邊風(fēng)險點、企業(yè)及周邊敏感區(qū)域等監(jiān)測數(shù)據(jù)信息，借鑒虛擬現(xiàn)實、三維空間 GIS 技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能語音識別技術(shù)為代表的新一代信息技術(shù)，并融合預(yù)警響應(yīng)、超標(biāo)響應(yīng)、應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制等，建立化工園區(qū)有毒有害氣體環(huán)境風(fēng)險預(yù)警管理平臺，通過前端實時監(jiān)測儀器數(shù)據(jù)傳輸，平臺可實時監(jiān)控園區(qū)或企業(yè)大氣污染物排放數(shù)據(jù)動態(tài)，并通過閾值設(shè)定，可實現(xiàn)預(yù)警及超標(biāo)報警，利用平臺溯源功能快速鎖定排放區(qū)域或位置，依據(jù)設(shè)定等級啟動相應(yīng)響應(yīng)機(jī)制，利用平臺指揮調(diào)度功能快速處理突發(fā)事件，做到事前及時響應(yīng)，事后信息發(fā)布留檔。實現(xiàn)園區(qū)大氣污染防治“實時監(jiān)控、預(yù)防預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)、輔助決策、指揮調(diào)度、信息發(fā)布”等能力，見圖1。

圖1 化工園區(qū)有毒有害氣體環(huán)境風(fēng)險預(yù)警體系構(gòu)建思路

3 實施步驟

3.1 摸排園區(qū)企業(yè)污染源現(xiàn)狀

根據(jù)國家對于化工園區(qū)相應(yīng)監(jiān)管要求以及鎮(zhèn)江環(huán)境應(yīng)急管理部門實際需要，參考環(huán)評等基礎(chǔ)資料，結(jié)合園區(qū)及企業(yè)規(guī)劃面積及規(guī)劃范圍，針對鎮(zhèn)江某化工園區(qū)內(nèi)所有企業(yè)生產(chǎn)工藝、潛在泄漏點以及目前環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)狀，摸清園區(qū)內(nèi)企業(yè)基本情況，開展污染物排放信息調(diào)查。

通過全面梳理化工園區(qū)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)涉及的原料、輔料、中間產(chǎn)品、產(chǎn)品和燃料及運輸過程管理等因素，識別園區(qū)潛在的突發(fā)環(huán)境事件高風(fēng)險排氣物質(zhì)，研究特殊風(fēng)險物質(zhì)類型以及時空分布規(guī)律。結(jié)合園區(qū)規(guī)劃環(huán)境影響報告，企業(yè)環(huán)境影響報告、第三方有組織無組織檢測報告以及現(xiàn)場調(diào)研，確定污染物排放位置及企業(yè)排放因子，建立園區(qū)特征因子庫。

3.2 園區(qū)環(huán)境風(fēng)險評估和有毒有害氣體監(jiān)測因子確定

環(huán)境風(fēng)險評估目的在于在全面排查園區(qū)氣體排放物質(zhì)、排放量、排放特性基礎(chǔ)上，識別出園區(qū)大氣特征污染物、高風(fēng)險特征污染物及排放擴(kuò)散特征，并通過風(fēng)險識別和影響范圍模擬分析提供對應(yīng)的控制風(fēng)險區(qū)、范圍，同時根據(jù)國家公布的有毒有害大氣污染物名錄、園區(qū)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)工藝及企業(yè)排放因子，確定鎮(zhèn)江某化工園區(qū)有毒有害氣體環(huán)境風(fēng)險預(yù)警體系監(jiān)測因子，如氨類、醇類及苯系物等，為系統(tǒng)“靶向溯源、精準(zhǔn)預(yù)警”以及突發(fā)事件響應(yīng)提供針對性應(yīng)急處置方案。

3.3 監(jiān)測預(yù)警點位布設(shè)

依據(jù)《有毒有害氣體環(huán)境風(fēng)險預(yù)警體系建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則（征求意見稿）》預(yù)警站點包括以下分類：風(fēng)險單元站、污染源監(jiān)測站、廠界站、擴(kuò)散途徑站、環(huán)境敏感點站、移動站等。

（1）以捕捉到最大污染特征為原則，在所有主要的風(fēng)險單元處設(shè)置預(yù)警監(jiān)測站點。

（2）結(jié)合風(fēng)向和占地面積，在廠界附近的點、線段設(shè)置預(yù)警監(jiān)測站點。

（3）擴(kuò)散途徑站依據(jù)園區(qū)風(fēng)玫瑰圖建設(shè)在園區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向的上下風(fēng)向，環(huán)境敏感點站設(shè)置在環(huán)境敏感點主導(dǎo)上風(fēng)向。預(yù)警監(jiān)測站點的實際布設(shè)位置應(yīng)考慮局地風(fēng)向、周邊環(huán)境、預(yù)警時效、控制范圍、主要道路情況等因素。

（4）選擇風(fēng)險單元、廠界、化工園區(qū)邊界、擴(kuò)散途徑、環(huán)境敏感點及其他關(guān)注各點位開展移動監(jiān)測巡檢，并在發(fā)生突發(fā)環(huán)境事件時開展溯源監(jiān)測和應(yīng)急監(jiān)測。

3.4 儀器配備及軟件平臺配置

為實現(xiàn)園區(qū)監(jiān)測預(yù)警全覆蓋目標(biāo)，該園區(qū)項目建設(shè)包括風(fēng)險單元、污染源、廠界、區(qū)界及敏感點在線監(jiān)測設(shè)施，移動監(jiān)測設(shè)施，第三方檢測實驗室，監(jiān)控平臺以及應(yīng)急預(yù)警響應(yīng)機(jī)制建設(shè)。

3.4.1 風(fēng)險單元站監(jiān)控能力建設(shè) 排查確定園區(qū)企業(yè)危險、易泄漏設(shè)備裝置，以企業(yè)為主體安裝報警傳感器，實時監(jiān)控，確保泄漏排放第一時間發(fā)現(xiàn)、第一時間響應(yīng)。

3.4.2 污染源監(jiān)控能力建設(shè) 企業(yè)污染源監(jiān)測以監(jiān)測NMHC 為主要監(jiān)測因子，園區(qū)共計建設(shè)75 套，覆蓋園區(qū)企業(yè)大部分排口，監(jiān)測預(yù)警數(shù)據(jù)實時上傳至園區(qū)監(jiān)管平臺，可實現(xiàn)企業(yè)污染源排放超標(biāo)報警、排放量計算等功能。

3.4.3 企業(yè)、園區(qū)邊界監(jiān)控能力建設(shè) 企業(yè)邊界設(shè)置51 套NMHC 監(jiān)測設(shè)備，此外園區(qū)區(qū)界監(jiān)測建設(shè)2 套FTIR 監(jiān)測儀器，分別在園區(qū)上下風(fēng)向各設(shè)置一個點位，此儀器可監(jiān)測300 余種有機(jī)無機(jī)物質(zhì)，基本覆蓋園區(qū)排放因子，同時在園區(qū)周邊敏感點位監(jiān)測布設(shè)3 套GC-MS 監(jiān)測儀器，此儀器可監(jiān)測117 種物質(zhì)，結(jié)合指紋庫，可實現(xiàn)園區(qū)污染物排放溯源。

3.4.4 移動自動監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè) 配備一輛移動式監(jiān)測車，配備飛行時間質(zhì)譜儀器，實現(xiàn)妙級出數(shù)，滿足園區(qū)應(yīng)急響應(yīng)、日常巡查等工作需求。

3.4.5 實驗室監(jiān)測能力建設(shè) 建設(shè)一座常規(guī)專項氣體檢測實驗室，實驗室配置NMHC 分析儀、GCMS 分析儀以及無機(jī)氣體分析儀器，并正在申請第三方CMA 資質(zhì)，以便實現(xiàn)園區(qū)監(jiān)測儀器日常比對、政府應(yīng)急檢測、執(zhí)法檢測以及彌補(bǔ)現(xiàn)場在線監(jiān)測儀器執(zhí)法依據(jù)不足等需求，從而有效實現(xiàn)質(zhì)量控制目標(biāo)。

3.4.6 應(yīng)急預(yù)警響應(yīng)機(jī)制建設(shè) 依據(jù)實際情況需求，在上述建設(shè)基礎(chǔ)上建立健全應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，主要包含：監(jiān)測預(yù)警和超標(biāo)響應(yīng)工作機(jī)制、信訪投訴響應(yīng)應(yīng)急機(jī)制、異味溯源巡排查機(jī)制、監(jiān)控設(shè)備故障響應(yīng)機(jī)制、企業(yè)指紋庫動態(tài)管理機(jī)制、三方聯(lián)動機(jī)制等。

3.4.7 預(yù)警平臺建設(shè) 該項目以原有監(jiān)控平臺為基礎(chǔ)，通過升級、改造、完善，建立集固定源監(jiān)測、環(huán)境大氣監(jiān)測、視頻圖像監(jiān)控、管理應(yīng)急、信息發(fā)布于一體的園區(qū)信息化環(huán)境監(jiān)控預(yù)警智能平臺。

該平臺既具備環(huán)境安全風(fēng)險源頭預(yù)防、預(yù)警功能，又具備環(huán)境突發(fā)事故處置、決策指揮調(diào)度等功能，真正做到“平戰(zhàn)結(jié)合，統(tǒng)籌兼顧”。平臺包含基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、基礎(chǔ)信息采集與更新子系統(tǒng)、三維GIS 平臺子系統(tǒng)、“一張圖”展示子系統(tǒng)、實時監(jiān)控子系統(tǒng)、風(fēng)險預(yù)警子系統(tǒng)、應(yīng)急響應(yīng)子系統(tǒng)、指揮調(diào)度子系統(tǒng)、輔助決策子系統(tǒng)、溯源與模擬分析子系統(tǒng)、運行報告子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)、信息公開子系統(tǒng)、移動端子等系統(tǒng)。

預(yù)警子站可以將采集到的園區(qū)大氣數(shù)據(jù)傳輸至預(yù)警平臺，依托平臺閾值設(shè)定，通過數(shù)據(jù)實時分析，可實現(xiàn)對污染氣體的實時預(yù)警、超標(biāo)報警，并依據(jù)等級設(shè)定啟動應(yīng)急預(yù)案。本平臺閾值設(shè)定經(jīng)過后期大量數(shù)據(jù)積累，在掌握園區(qū)基本排放數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，設(shè)定為三級閾值，分別為安全閾值（例NMHC 1 mg/m3）、警戒閾值（例NMHC 2 mg/m3）及報警閾值（例NMHC 4 mg/m3）。

該項目依托終端監(jiān)測數(shù)據(jù)，建立統(tǒng)計、預(yù)測、溯源模型，預(yù)判趨勢走向；結(jié)合園區(qū)指紋庫及氣象數(shù)據(jù)等，建立污染物轉(zhuǎn)移擴(kuò)散過程，實現(xiàn)預(yù)測預(yù)警能力；利用“污染小尺度溯源”技術(shù)，對“預(yù)測預(yù)警、超標(biāo)報警、信訪投訴”等三種事件，結(jié)合四級監(jiān)測網(wǎng)并輔以移動監(jiān)測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)高效污染溯源，快速應(yīng)對有毒有害氣體環(huán)境突發(fā)事件，并可與巡查執(zhí)法系統(tǒng)聯(lián)動，推動精準(zhǔn)執(zhí)法。

4 結(jié)語

（1）通過建設(shè)鎮(zhèn)江某化工園區(qū)有毒有害氣體環(huán)境風(fēng)險預(yù)警體系使得園區(qū)管理者可以及時掌握園區(qū)環(huán)境污染的發(fā)展趨勢，實現(xiàn)預(yù)警、溯源，高效預(yù)防突發(fā)性污染事件的發(fā)生，園區(qū)環(huán)境管理工作效率明顯提高。預(yù)警體系建立后居民因異味投訴從建設(shè)前的441 件/a 減少至52 件/a，確保沒有再發(fā)生一件因有毒有害氣體泄漏產(chǎn)生的環(huán)境污染等重大環(huán)境事故。

（2）園區(qū)環(huán)境風(fēng)險預(yù)警體系建設(shè)應(yīng)充分調(diào)研園區(qū)環(huán)境業(yè)務(wù)情況，并有效整合利用。立足園區(qū)已有監(jiān)測、應(yīng)急、執(zhí)法系統(tǒng)，實現(xiàn)信息共享交互，聯(lián)動分析，為今后化工園區(qū)實現(xiàn)“水、氣、渣”所有廢物協(xié)同監(jiān)控、治理奠定基礎(chǔ)。