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突发环境污染风险的分区防范研究

2011-05-23刘仁志兰冬东李顺曾维华

中国环境管理 2011年1期
关键词:环境污染受体危险

刘仁志 兰冬东 李顺 曾维华

(1.环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京师范大学环境学院,北京 100875;2.国家海洋环境监测中心,大连 116023; 3.环境保护部信息中心, 北京 100029)

1.突发环境污染风险系统识别

突发环境污染风险是指危险品(本文不包括核物质)在其生产、运输、使用、储存和处置中,可能由于人为因素和自然因素,在瞬间或短时间内大量排放污染物质,对环境造成严重污染和破坏,给人民的生命和财产造成重大损失的污染风险。

突发污染诱发的方式主要包括泄漏(移动源和固定源)、燃烧爆炸和非正常排放。(1)移动源的泄漏,由交通事件引发的危险物质泄漏、溢油等;如淮安液氯泄漏事件;渤海油货轮相撞引起原油泄漏事件;珠江口溢油事件;磐安盐酸运输车翻车盐酸泄漏事件等。(2)固定源的泄漏,工业企业由于工艺设备故障;操作不当等引发的危险物质泄漏,如重庆开县井喷事件;天原化工总厂氯气泄漏事件;栖霞液氨泄漏事件;印度博帕尔事件等。(3)燃烧爆炸,由于违反操作规程、发生火灾、设备发生故障等引起的燃烧爆炸,如松花江重大水污染事件;垫江县英特化工有限公司爆炸事件;深圳市仓库大爆炸事件;盐城氟源化工有限公司爆炸事件等。(4)非正常排放,工业企业由于设备故障或违反操作规程引发的危险物质非正常排放事件;如沱江特大水污染事件;北江镉污染事件等。

基于典型突发环境污染事件案例分析,总结环境风险系统已有研究(顾传辉等,2001;毕军等,2006),并借鉴区域自然灾害系统研究(史培军,1991,1996,2002),识别出突发环境污染风险系统。该系统主要由风险源和风险受体组成,其中风险大小是由风险源的危险性和风险受体的脆弱性共同决定的,风险源的危险性主要决定于危险因子的状态,源头控制和过程控制的状态;风险受体的脆弱性决定于风险受体的暴露程度、抵抗力和恢复力的大小(兰冬东等,2009)。

2.突发环境污染风险防范体系

风险防范是指风险的削减与控制,前者针对既有风险,后者针对潜在风险。借鉴Blaikie等(1994)、Etkin等(1998)和IPCC(2001)早期建立的灾害发生机制及减灾框架,参考毕军等(2006)提出的风险管理体系、郭振仁等(2006)给出的污染事件防范应急技术体系和国家应急预案等,针对突发环境污染风险系统的组成,提出区域突发环境污染风险的形成与防范框架(如图1所示)。该框架以风险削减为主,清楚地表达突发环境污染风险的形成过程与防范策略;突出地表达环境风险“预防为主,防救结合”的思想。以下对各防范策略作简要分析。

2.1 减缓危险性

风险源是可能产生环境危害的源头,即导致风险发生的客体以及与其相关的因果条件,如涉及危险物质的生产车间、仓储场所、运输工具等。风险源的存在是环境风险发生的先决条件,减缓风险源的危险性是降低风险最直接有效的策略,这也是防范优先于应急的主要原因。从危险性的形成和影响因素入手,减缓危险性可采取以下策略。

2.1.1 降低风险源的危险水平

风险源的自身状态包括危险物质的数量、性质、空间状态以及相关设备、装置、工艺的安全状态。

(1)改变危险物质的数量和性质:一是避免使用那些性质复杂、危险性大的物质,尽量选用危险性低的物质进行替代;二是减少危险物质的量,即尽量减少危险物质生产、贮存、运输和使用的数量,多次小规模或是分散运输、贮存。在区域层面,主要是调整产业的结构,鼓励发展低环境风险的产业,限制或淘汰高风险产业,减轻结构性风险。

(2)提高设备工艺的安全性能:改进危险物质的工艺设备水平和贮存条件,鼓励设备落后、老化企业进行更新换代,引进高科技的技术设备,定期检查设备状态和定期保养维护。要求运输、储存设备必须符合安全标准,严格按照不同危险性质选用合适的储存、运输装备。

(3)避免不利的风险源布局:一是避免在地震、洪水、泥石流、滑坡等能量型灾害易发区域布设风险源或运输危险物质,以减少诱发突发环境污染事件的危险;二是集中布局,但应保持风险源之间的安全距离,降低源群聚导致的链发效应和群发效应;三是避免在商住区、学校、医院等人群密集的区域、水源地等生态敏感区(点)附近以及上风向、水体上游的区域布设风险源或运输危险物质。对于已布设的危险源,应设法搬迁或关闭,减轻布局性风险。

2.1.2 强化风险的源头控制

源头控制侧重危险物质进入环境介质前所采取的预防性控制措施,包括控制体系和在线监控系统的良好运行、设备操作人员的规范操作和正确应急等。

(1)保证控制体系状态良好:安装必要的抑爆装置、紧急冷却、应急电源、电气防爆、阻火装置、堵漏装置等源头控制装置,并注重维护,保证这些设备装置在发生危险苗头的时候能够正常运行。

(2)维持监控系统正常运行:在危险物质的生产场所、贮存场所和污染排放口安装视频监控系统,并保证其正常运行;在易发生爆炸、泄漏、非正常排放的控制单元和工艺环节安装压力、温度、浓度等指数的监测、报警与控制装置,做好监测监控工作,将危险消灭在萌芽状态。

(3)提高员工和企业的安全操作与应急能力:进行新员工岗前三级安全教育,全员安全培训,各岗位安全操作技能培训和应急演练,关键岗位要求持证上岗和定期考核;企业建立安全责任制和完善的环境管理制度,保证进行安全评价和相应的整改,制定有效的应急预案,成立企业应急指挥小组和队伍,配置应急设备装置,开展企业事件应急预案演练。

2.1.3 加强风险的过程控制准备

过程控制侧重危险物质释放后但未与风险受体接触前所采取的控制措施准备,包括区域的风险防范措施和应急准备。

(1)提高区域风险监控能力:开展石化等重大风险源识别工作,建立国家级、省级、地市级关联的环境风险源数据库,搭建开发区、区县层面的重点源监控体系,做好突发污染事件的风险监控。

(2)加大区域应急能力建设:应急能力侧重应急领导、组织、监测、处理处置、信息交流等环节。建设的内容包括:一是应急管理体制和应急管理机构;二是应急队伍,包括专业技术队伍、应急专家队伍以及消防、公安、卫生等相关队伍;三是应急设备,如监测、阻断、处置相关的设备;四是应急指挥平台。

(3)做好区域应急预案和应急演练:制定区域应急预案,设置防范与预警、应急响应、信息报告与发布以及后期处置等环节的具体方案,明确分级预警、分级应急。根据相关应急预案,组织专业性或综合性的应急演练,做好跨部门的协调配合及通信联络,确保紧急状态下的有效沟通和统一指挥。

2.2 降低脆弱性

环境风险受体是环境风险因子可能危害的人群、动植物、敏感的环境要素以及社会财富,如居住区、学校、医院等人群聚集区,水源保护地、自然保护区等生态系统,水体、土壤和大气等环境要素。风险受体与释放的风险因子接触才能导致风险发生,形成突发性污染危害。风险受体的脆弱性反映其在一定突发环境污染风险威胁下可能遭受危害的程度,取决于受体相对于某种风险因子的暴露程度以及自身对这种风险因子形成危害的适应能力。降低脆弱性是风险防范的另一项主要内容,也是风险应急时遵循的重要策略之一。

2.2.1 减少受体的暴露

减少暴露主要是针对受体采取长期或临时的控制措施、降低受体接触风险因子的机会,包括受体的布局调整、规模调整、暴露防护以及临时应急的疏散、撤离准备。

(1)搬迁或隔离受体:把遭受集中风险源威胁可能性大的居住区、学校、医院等搬离危险暴露区;尽量减少可能暴露的受体数量、规模;对暴露程度低或无法搬迁的受体,采取设置防护隔离带等暴露防护措施,减少暴露的程度和可能性。

(2)应急疏散撤离准备:从区域层面制定人群疏散撤离方案,开展宣传教育与疏散演练,增强应急疏散撤离能力和应急的暴露防护能力,确保紧急状态下迅速有效脱离突发环境污染暴露区并减少暴露程度。

2.2.2 增强受体的适应能力

广义上讲,人类为减少环境风险并消除突发环境污染事件不利影响而采取的调整行为都属于适应范畴。在风险防范体系中,增强受体的适应能力主要从人群的防范和应急能力、生态系统的抵抗和恢复能力、区域的救援和重建能力入手。

(1)提高人群防范和应急能力:一是通过宣传教育加强防范意识;二是通过培训、演习提高自救、互救技能;三是促进人体健康提高抵抗能力。

(2)加强生态系统抵抗和恢复能力:加大生态保护与建设力度,提高生物多样性,增强生态系统抵抗和恢复能力;提高水体和水源地防护突发污染的能力。

(3)增强区域救援和重建能力:一是现场救援能力建设,包括现场救援机制、设备、队伍;二是地方医院救护能力建设,包括专业医疗人员的数量、医疗手段、医疗设备的先进性;三是地方恢复重建的能力。

2.3 分区防范策略

突发环境污染事件风险具有较强的空间差异特征。基于环境风险系统,通过风险源和风险受体的调查分析,可评估风险源的危险性、受体的脆弱性和区域发生环境污染事件的风险性,并据此开展环境风险分区(兰冬东等,2010)。在此基础上,针对不同分区的风险特征,抓住形成风险的主要因素,将风险防范策略落实到具体分区,明确各分区风险防范的侧重点,提高突发环境污染风险防范的针对性和有效性,从而显著降低环境风险或风险发生后的不利影响。

根据风险评估结果,按照危险性和脆弱性特征组合,可能形成以下常见分区(表1),各分区的原则性防范策略均来自风险防范(包括削减和控制)体系。在具体应用中,应结合区域风险形成特征,并考虑社会经济可行性,进一步细化落实各分区的风险防范策略。

3.案例研究

3.1 上海市闵行区概况

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闵行区位于上海市地域腹部,总面积370.75km2,吴淞江流经北境,黄浦江纵贯南北。闵行区辖九镇、三街道和莘庄工业区,2008年年末,全区常住人口180.47万,户籍人口91.50万人,地区生产总值683.82亿元。闵行区是具有新型辅城功能的上海国际化大都市的现代化新城区,从20世纪50年代末开始逐渐发展成为上海市乃至全国重要的机电、化工、电力和航天工业生产基地,同时也是上海市的科教大区。

3.2 闵行区突发环境污染风险分区

依据上述突发环境污染风险系统,确定环境风险评价指标体系,以镇、街道为区域单元,运用风险量化模型分别计算危险性、脆弱性和危险性相对大小(见表2)。以风险性为主,结合区域社会经济分异,将闵行区分为高风险、中风险、较低风险和低风险四类区,结果见图2(兰冬东等,2009)。

3.3 闵行区突发环境污染风险分区防范对策

3.3.1 高风险区

风险特征:吴泾镇、梅陇镇和江川路街道均是高危险-高脆弱区、其中吴泾镇和梅陇镇危险物质性质复杂、贮存量大、危险源密集、企业老旧、居住区与工业区高度混杂、位于黄浦江准水源保护区且临近取水口;江川路街道危险物质贮存量大、居民密度大、社会经济水平低、位于黄浦江一级水源保护区且临近取水口。

防范对策:(1)对老工业区进行产业结构转化升级,限制或淘汰高风险、老旧产业;(2)将散乱分布的风险源归入工业区,尽量远离居民区和取水口;(3)提高老旧企业的安全生产水平,增强企业源头控制能力;(4)适度撤并居民点,远离工业区,并增设防护隔离带;(5)提高人群防范和应急能力,提高黄浦江水源保护区防护能力;(6)重点提高这一地区的风险监控能力,加强应急能力建设;(7)增强区域救援和重建能力,包括现场救援机制、设备、队伍建设以及地方医院救护能力建设;(8)从企业、居民区和镇区三个层面制定应急预案、开展应急演习。

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3.3.2 中风险区

风险特征:马桥镇属于中危险-高脆弱区,分布有一定数量的风险源,并且居民与风险源相对混杂,临近取水口。浦江镇和莘庄工业区均是高危险-中脆弱区,老旧企业较多,且分布较密集,设备工艺落后,源头控制能力较差。

防范对策:马桥镇:(1)将散乱分布的风险源归入工业园区,尽量远离居民区和取水口;(2)适度撤并居民点,增设防护隔离带;(3)提高人群防范和应急能力,提高黄浦江水源保护区防护能力;(4)严格控制新建迁入风险源。浦江镇和莘庄工业区:(1)限制或淘汰高风险、老旧产业;(2)提高企业安全生产水平,改进装备和工艺水平;(3)建立企业控制体系和监控系统,增强企业源头控制能力;(4)适当控制人口迁入,新建居民点、学校、医院等应避免暴露在风险源影响范围内;(5)提高人群防范和应急能力;(6)提高风险监控能力,加强应急能力建设。

3.3.3 较低风险区

风险特征:华漕、虹桥、莘庄、颛桥四镇均是高、中危险-低脆弱区,居民密度较低,属于非水源保护区,人均GDP水平较高。华漕镇涉及多家风险源,危险物质贮存量较大,设备使用年限较长,源头控制能力薄弱。其余三镇风险源较少,涉及危险物质相对简单,数量较小。

防范对策:(1)尽快调整产业结构,限制或淘汰现存高风险、老旧产业,向低环境风险产业转变;(2)在产业转变前,限制大规模迁入人口,避免暴露;(3)对不能迁出、转变的企业进行设备工艺更新,加装控制体系和监控系统,提高企业安全操作与应急能力;(4)将华漕镇风险源纳入全区重点监控范围,加强应急预案落实和应急演习。

3.3.4 低风险区

风险特征:龙柏街道、古美路街道均是低危险-高脆弱区,属于商住区,基本无风险源,但人口密集,人均GDP较低。七宝镇为低危险-低脆弱区,风险源极少,人口少,无水源地等生态敏感区。

防范对策:龙柏和古美路街道:(1)严格禁止新建迁入风险源;(2)提高人群防范和应急能力;(3)制定人群疏散撤离方案,开展应急疏散演习。七宝镇:(1)尽快淘汰、迁出仅存高风险老旧产业,禁止新建迁入风险源,鼓励发展低风险产业;(2)合理布局新建人群聚集区。

4.结论

在环境风险系统识别的基础上,结合实践与理论分析,提出突发环境污染风险的防范体系和分区防范策略。通过案例应用,针对闵行区的各风险分区提出针对性的风险防范对策。结果表明,风险防范体系系统地给出了突发环境污染事件事前的预防策略和应急准备策略,贯彻了“防范优先”的原则,体现了“削减现状风险,控制潜在风险”的思想。分区防范策略强调防范体系的区域针对性,能够为企业和地区决策者提供切合实际的管理指导意见,提高风险管理的有效性,带来更好的社会、经济和环境效益。

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[2]环境保护部. 2007-2009年中国环境状况公报, 2008-2010.

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