李擁章，陳明超

（山東中再生環(huán)境科技有限公司，山東 濟(jì)南 251400）

近年來企事業(yè)單位各類突發(fā)環(huán)境事故屢見不鮮，不但對公眾身體健康和財產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅，也對公眾息息相關(guān)的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，更有甚者個別事故在國內(nèi)外引起了不良的社會影響[1]。為預(yù)防和控制各類突發(fā)環(huán)境事故，企業(yè)必須開展以環(huán)境風(fēng)險評價與預(yù)警為基石的主動環(huán)境風(fēng)險管理[2]。根據(jù)相關(guān)資料，主動環(huán)境風(fēng)險管理是以行之有效的防范措施為基礎(chǔ)，以盡可能降低企業(yè)突發(fā)環(huán)境事故發(fā)生風(fēng)險為目的，其中的重中之重是做好企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險評估[3]。

根據(jù)《建設(shè)項目環(huán)境風(fēng)險評價技術(shù)導(dǎo)則》（HJ 169—2018）》內(nèi)容要求（以下簡稱HJ 169—2018），環(huán)境風(fēng)險類型是指危險物質(zhì)泄露，火災(zāi)、爆炸等伴生/次生污染物釋放。一直以來火災(zāi)次生/伴生污染物的環(huán)境風(fēng)險評估是各類企業(yè)編制環(huán)境風(fēng)險評估報告的重點(diǎn)之一。整個火災(zāi)有著復(fù)雜的過程，火災(zāi)過程中產(chǎn)生的煙霧溫度特別高；火災(zāi)煙氣中會卷吸大量周圍的空氣，這樣火災(zāi)過程中產(chǎn)生的煙氣量就特別大，火災(zāi)煙羽的抬升高度比較高，影響范圍進(jìn)一步加大；同時火災(zāi)中可燃物大部分情況下不能完全燃燒，這樣火災(zāi)就會有濃烈的黑煙產(chǎn)生。 因此，與各類風(fēng)險物質(zhì)泄漏事故情景下大氣污染物的風(fēng)險擴(kuò)散模擬相比，火災(zāi)的伴生/次生污染物的擴(kuò)散模擬相對來說也更加復(fù)雜[4]。火災(zāi)的伴生/次生污染物主要是二氧化硫、一氧化碳等。以山東濟(jì)南某廢紙回收企業(yè)為例，分析火災(zāi)伴生/次生污染物排放產(chǎn)生的環(huán)境風(fēng)險。

1 企業(yè)簡況與大氣風(fēng)險

公司為一家廢紙回收企業(yè)，位于山東省濟(jì)南市，目前共有兩條生產(chǎn)線，均為廢紙分揀打包生產(chǎn)線，年回收廢紙1 萬t。

1.1 風(fēng)險物質(zhì)

根據(jù)《企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險分級方法》（HJ 941—2018）（以下簡稱HJ 941—2018）內(nèi)容要求，該企業(yè)原輔材料中主要涉氣風(fēng)險物質(zhì)為危廢暫存間內(nèi)暫存的廢機(jī)油等。涉氣風(fēng)險物質(zhì)詳見表1。

表1 大氣環(huán)境風(fēng)險物質(zhì)一覽表

1.2 突發(fā)大氣環(huán)境事件風(fēng)險等級確定

根據(jù)HJ 941—2018 對該廢紙回收企業(yè)風(fēng)險物質(zhì)進(jìn)行風(fēng)險辨識別和風(fēng)險分析，根據(jù)HJ 941—2018 內(nèi)容要求，當(dāng)企業(yè)存在多種環(huán)境風(fēng)險物質(zhì)時，按照以下計算公式計算物質(zhì)數(shù)量與其臨界量比值（Q）：

式中：w1、w2、···wn—每種環(huán)境風(fēng)險物質(zhì)的最大存在總量，t；

W1、W2、···Wn—每種環(huán)境風(fēng)險物質(zhì)相對應(yīng)的臨界量，t。

按照數(shù)值大小，將Q 劃分為4 個水平：（1）Q＜1，以Q0表示，企業(yè)直接評為一般環(huán)境風(fēng)險等級；（2）1≤Q＜10，以Q1表示；（3）10≤Q＜100，以Q2表示；（4）Q≥100，以Q3表示。

經(jīng)計算涉氣風(fēng)險物質(zhì)數(shù)量與臨界量比值Q=0.000 2，Q＜1，大氣環(huán)境風(fēng)險等級為Q0，該企業(yè)大氣風(fēng)險直接判定為一般環(huán)境風(fēng)險等級。

2 突發(fā)環(huán)境風(fēng)險評估

2.1火災(zāi)發(fā)生的原因

環(huán)境風(fēng)險評估時一般從物質(zhì)因素和誘發(fā)因素兩個方面分析火災(zāi)事故的潛在因素。物質(zhì)因素是火災(zāi)事故發(fā)生的內(nèi)在因素，主要包括物質(zhì)的火災(zāi)危險特性、物質(zhì)系數(shù)、危險物質(zhì)的數(shù)量等，這些都是火災(zāi)事故發(fā)生的內(nèi)在因素；誘發(fā)因素是火災(zāi)事故的客觀因素，主要包括各類生產(chǎn)設(shè)施設(shè)備的狀態(tài)、環(huán)境因素、人為因素和管理因素等。該公司發(fā)生火災(zāi)的主要原因見表2。

表2 發(fā)生火災(zāi)事故的主要原因分析表

根據(jù)危險源辨識，該企業(yè)發(fā)生火災(zāi)時主要考慮是廢紙原料倉庫發(fā)生燃燒。

2.2 火災(zāi)事故次生污染物源強(qiáng)

廢紙燃燒次生污染物為CO，公司廢紙最大庫存為500 t，發(fā)生火災(zāi)事故后，20%廢紙發(fā)生燃燒，其中6%不完全燃燒生成CO，其余物料隨著消防水進(jìn)入消防廢水中或者揮發(fā)進(jìn)入大氣中，整個火災(zāi)事故按照持續(xù)180 min 計算。

參照HJ 169—2018 中的附錄F.3.2，火災(zāi)伴生/次生中一氧化碳產(chǎn)生量的計算公式：

GCO=2 330×q×C×Q

式中：GCO—CO 的產(chǎn)生量，kg/s；

C—燃燒中炭的質(zhì)量百分比，%，取40%；

q—化學(xué)不完全燃燒值，%，取1.5%～6.0%，取6%；

Q—參與燃燒的物質(zhì)的量，t/s。

通過計算一氧化碳的產(chǎn)生量，GCO=0.518 kg/s。

2.3 環(huán)境風(fēng)險預(yù)測

2.3.1 預(yù)測模式選取

根據(jù)HJ 169—2018 附錄G 的要求，選擇SLAB 模型還是AFTOX 模型，需要判定煙團(tuán)是重值氣體還是輕質(zhì)氣體；通過煙團(tuán)相對空氣的“過剩密度”、環(huán)境條件等因素來綜合判定煙團(tuán)、煙羽是重質(zhì)還是輕質(zhì)。通常采用理查德森數(shù)（Ri）作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷。Ri是個流體動力學(xué)參數(shù)。經(jīng)計算Ri=0.004 39，Ri＜1/6，對于連續(xù)排放，Ri≥1/6 為重質(zhì)氣體，Ri＜1/6 為輕質(zhì)氣體；依次判斷火災(zāi)次生/伴生污染物一氧化碳為輕質(zhì)氣體。因此突發(fā)火災(zāi)次生/伴生污染物環(huán)境風(fēng)險評估采用輕質(zhì)氣體模型，即AFTOX 模型進(jìn)行模擬計算。

2.3.2 預(yù)測結(jié)果

由1.2 節(jié)可知該企業(yè)涉氣風(fēng)險為一般風(fēng)險，選取最不利氣象條件預(yù)測，最不利氣象條件取F 類穩(wěn)定度，1.5 m/s 風(fēng)速，溫度25 ℃，相對濕度50%。一氧化碳廓線的閾值參照HJ 169—2018 附錄H，毒性終點(diǎn)濃度-1 為380 mg/m3，毒性終點(diǎn)濃度-2 為95 mg/m3。在最不利氣象條件下可能的影響見表3。

表3 火災(zāi)事故次生污染物一氧化碳在不同氣象條件下影響預(yù)測結(jié)果表

由表3 可以看出，在出現(xiàn)火災(zāi)事故時次生污染物一氧化碳，在最不利氣象條件下，CO 濃度達(dá)到大氣毒性終點(diǎn)濃度-1 的最大影響范圍為190 m，發(fā)生時間為2.1 min ；達(dá)到大氣毒性終點(diǎn)濃度-2 的最大影響范圍為594 m，發(fā)生時間6.6 min。原料倉庫600 m 范圍內(nèi)主要是廠區(qū)范圍內(nèi)及附近工廠單位，發(fā)生火災(zāi)事故時啟動應(yīng)急預(yù)案并及時疏散相關(guān)工廠企業(yè)職工。

2.3.3 火災(zāi)防范措施及處置

健全防火管理制度，廢紙原料倉庫、成品倉庫禁止火源，企業(yè)安排專人定期對廢紙原料倉庫、成品倉庫進(jìn)行巡檢并排除各類火災(zāi)隱患；建立完善的消防滅火系統(tǒng)，現(xiàn)場設(shè)置有消防栓、滅火器、消防沙、煙感探頭等。完善環(huán)境應(yīng)急預(yù)案并建立火災(zāi)應(yīng)急處理卡，按要求進(jìn)行應(yīng)急預(yù)案演練。

3 結(jié)論

以山東濟(jì)南某廢紙回收企業(yè)原料倉庫突發(fā)火災(zāi)為例評估火災(zāi)次生/伴生污染物一氧化碳的環(huán)境風(fēng)險。綜合分析該企業(yè)突發(fā)大氣環(huán)境風(fēng)險等級、火災(zāi)發(fā)生的原因、火災(zāi)次生/伴生一氧化碳的源強(qiáng)，運(yùn)用HJ 169—2018 附錄G 推薦的理查德森數(shù)（Ri）判定一氧化碳為輕質(zhì)氣體，采用AFTOX 模型模擬了突發(fā)火災(zāi)次生/伴生污染物一氧化碳在最不利氣象條件下事故風(fēng)險預(yù)測，并給出了應(yīng)急疏散范圍建議。各類企業(yè)應(yīng)建立完善的火災(zāi)防范措施及事故應(yīng)急處理措施。