（系统工程专业论文）化工环境风险源评价的研究.pdf

哈尔滨理r ：火学下学硕十学位论文 化工环境风险源评价的研究 摘要 环境风险评价是一个新兴的、具有很强交叉性和综合性的研究领域。鉴于 环境事故的多样性、突发性、不确定性和后果的严重性，环境风险评价的研究 和应用均需进一步的深入和完善。环境控制与环境评价息息相关，其发展的深 度直接影响人类预测和防范环境事故的能力，也就是应变突发环境事件的反应 能力。 化工项目风险中有毒、有害、易燃、易爆物质的大量存在，造就潜在的风 险源项，容易引发火灾、爆炸、泄露、中毒等环境污染事故，从而毒害人员、 污染环境和破坏生态。化工环境风险评估的目的是为了更好的确定化工项目是 否存在环境隐患，划分评估对象的风险等级，定位风险源，从而为环境风险管 理和控制奠定实际的基础。保护生态环境，在环境突发事件发生以自订做好评估 和预防工作，并制定相应环境政策以及应急预案，对于我国的环境管理有着重 大的意义，并对减少环境污染事件有很重要的作用。 化工环境风险评价以环境暴露或潜在问题为出发点，以定性或定量的方法 为手段，以国家和行业指标为评价指标，以评价模型为架构对问题层层剖析和 评价，最终定位到具体的风险环节，从而达到评估的目的，为环境控制打下基 础。 本论文在建设项目环境风险评价技术导则基础上，结合化工项目自身 的特点，构建了化工项目环境风险评价框架。并参考相关资料，探讨了环境风 险评价领域的诸多基本问题。在环境风险评价相关基本概念及其区别、风险表 征、风险评价方法、风险事故概率、环境风险控制等方面作了较为深入的理论 阐述与说明。 通过比较和分析各种环境风险评价模型，选定了层次分析法( a h p ) 与风险评 价指数法( r a c ) 相结合的模型评定方法，即定量与定性的方法相结合，对化工项 目环境风险做出分析和预测。在基础理论、方法和模型的支撑下，结合鑫华化 工厂的评价项目，开展了环境风险评价的实例分析，最终得出环境评估的结果， 并提出了预防的政策和措施，完善了整个评估过程。结合评估，本文还给出了 环境风险控制系统的设计，为环境管理污染控制和监察起到了重要的作用。 哈尔滨理丁大学r 学硕十学位论文 环境风险评价与控制的发展还存在很大的可拓展性，把风险源辨识的时间 性与空间性更好的结合起来，并将正常、异常和紧急的情况都考虑全面还是一 个需要突破的难点。 论文构建的风险评价体系，可以为化工项目环境风险评价的理论研究提供 新的评价思想，为实践工作的开展提供参考和指导作用。 关键词环境风险；层次分析法；风险评价指数法；风险评价 n 哈尔滨理t 大学下学硕+ 学何论文 s t u d yo nt h e a s s e s s m e n to fc h e m i c a le n v i r o n m e n t a l r i s ks o u r c e a b s t r a c t e n v i r o n m e n t a lr i s ka s s e s s m e n ti san e wd e v e l o p i n g ，h i g h l yc r o s s - c u t t i n ga n d c o m p r e h e n s i v er e s e a r c hf i e l d i nv i e wo ft h ed i v e r s i t y , e m e r g e n c y , u n c e r t a i n t y , t h e s e r i o u s c o n s e q u e n c e so ft h e e n v i r o n m e n t a l a c c i d e n t s ，t h e r e s e a r c ha n dt h e a p p l i c a t i o no fe n v i r o n m e n t a lr i s ka s s e s s m e n tn e e dt ob es t u d i e df u r t h e ri n d e p t h t h e e n v i r o n m e n t a lc o n t r o la n dt h ee n v i r o n m e n t a le v a l u a t i o na r ec l o s e l yl i n k e d i t s d e v e l o p m e n td e p t hi m m e d i a t ei n f l u e n c eh u m a n i t yf o r e c a s ta n dg u a r de n v i r o n m e n t a c c i d e n t sa b i l i t y a n di ti st h ec a p a b i l i t yt or e a c tt h es u d d e ne n v i r o n m e n te v e n t s c h e m i c a li n d u s t r yp r o j e c t si n c l u d ei o t so ft o x i c ，h a z a r d o u s ，f l a m m a b l ea n d e x p l o s i v es u b s t a n c e s ，w h i c hc a ne a s i l yl e a dp o t e n t i a lr i s ks o u r c e sa n db r i n ga b o u t m a n yp o l l u t i o na c c i d e n t ss u c ha sf i r e s ，e x p l o s i o n s ，l e a k sa n d i n t o x i c a t i o i l s t h e s ec a n p o i s o n i n gp e r s o n s ，c o n t a m i n a t ee n v i r o n m e n ta n dd a m a g ee c o s y s t e m 1 1 1 ec h e m i c a l e n v i r o n m e n tr i s ka s s e s s m e n t sg o a li sf o rt h eb e t t e rd e f i n i t ec h e m i c a lp r o j e c tw h e t h e r t oh a v et h ee n v i r o n m e n th i d d e nd a n g e r , d i v i s i o na p p r a i s a lo b j e c tr i s kr a n ka n d l o c a l i z a t i o nr i s ks o u r c e t h u sl a y st h ea c t b a lf o u n d a t i o nf o rt h ee n v i r o n m e n tr i s k m a n a g e m e n ta n dt h ec o n t r 0 1 p r e s e r v i n ge c o l o g i c a le n v i r o n m e n t , d o i n gw e l li nt h e a s s e s s m e n ta n dp r e v e n t i o nb e f o r ei n c i d e n t sh a p p e na n df o r m u l a t i n ga p p r o p r i a t e e n v i r o n m e n t a lp o l i c i e sa n dc o n t i n g e n c yp l a n si ss oi m p o r t a n tt om a n a g ee n v i r o n m e n t a n dp r e v e n tt h ep o l l u t i o n b a s e do nt e c h n i c a lg u i d el i n e sf o re n v i r o n m e n t a lr i s ka s s e s s m e n to np r o j e c t s a n di nc o n s i d e r a t i o no ft h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h ec h e m i c a lp r o j e c t s ，e n v i r o n m e n t a l r i s ka s s e s s m e n tf r a m e w o r ki se s t a b l i s h e di nt h i sp a p e r a st h er e s u l to fr e f e r r i n gt o t h er e l a t e dr e p o r t sa n dc o m p a r i n gt h e m , t h ep a p e re x p l o r e dm a n yb a s i cc o n c e p t sa n d t h e i rd i f f e r e n c e sr e l a t e dt oe n v i r o n m e n t a lr i s ka s s e s s m e n t , s u c ha se n v i r o n m e n t a lr i s k i n d i c a t i o n , r i s ka s s e s s m e n tm e t h o d s ，p r o b a b i l i t yo fr i s ka c c i d e n t s ，e n v i r o n m e n tr i s k c o n t r o la n ds oo n a f t e rd o i n gt h ec o m p a r i s o na n da n a l y s i so fe n v i r o n m e n t a lr i s ka s s e s s m e n t m 哈尔滨理r ：人学l ：学硕十学位论文 m o d e l s ，t h ep a p e rs e l e c t e dt h ea h p ( a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s ) a n dt h er a c ( r i s k a s s e s s m e n tc l a s s i f i c a t i o n ) m o d e lt h a tc o m b i n e st h ee v a l u a t i o nm e t h o d , w h i c hi s ， q u a l i t a t i v em e t h o d sc o m b i n e dt od ot h ec h e m i c a la n a l y s i s a n dp r e d i c t i o no f e n v i r o n m e n t a lr i s k p r o j e c t s t a k i n g c e r t a i np r o j e c to ne n v i r o n m e n t a l i m p a c t a s s e s s m e n tf o rac h e m i c a lc o m p a n y ，t h eb a s i ct h e o r i e s ，m e t h o d s ，m o d e l sa n dt h e p r o c e d u r eo fe n v i r o n m e n t a lr i s ka s s e s s m e n tw e r ee l a b o r a t e di nt h i sp a p e r a l s ot h e p a p e rg e t st h ef i n a l r e s u l to fa s s e s s m e n t ，p u t sf o r w a r dp o l i c i e sa n dm e a s u r e st o p r e v e n ta n di m p r o v e st h ew h o l ea s s e s s m e n tp r o c e s s a c c o r d i n g 、析mt h ea s s e s s m e n t t h ep a p e rd o e se n v i r o n m e n t a lr i s kc o n t r o ls y s t e md e s i g n i ti sp l a y e da ni m p o r t a n t r o l ei nt h ee n v i r o n m e n t a lm a n a g e m e n tf o rp o l l u t i o nc o n t r o la n dm o n i t o r i n g 硒ee n v i r o n m e n tr i s ka s s e s s m e n ta n dt h ec o n t r o ld e v e l o p m e n ta l s oh a v et h e v e r yb i ge x t e n s i o nm a l l e a b i l i t y i n t e g r a t i n gt h er i s ks o u r c ei d e n t i f i c a t i o nt i m e l i n e s s w i t hs p a t i a l i t ya n dc o n s i d e r i n gc o m p r e h e n s i v en o r m a l ，e x c e p t i o n a l l ya n dt h eu r g e n t s i t u a t i o ni ss t i l ld i 硒c u l t yw h i c hn e e d st ob r e a kt h r o u g h i nc o n c l u s i o n , t h ef r a m e w o r ke s t a b l i s h e di nt h ep a p e rc o u l dp r o v i d er e f e r e n c e a n dd i r e c t i o nf o rt h et h e o r e t i c a lr e s e a r c ha n dp r a c t i c eo ft h ee n v i r o n m e n t a lr i s k a s s e s s m e n t k e y w o r d se n v i r o n m e n t a lr i s k ,a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s ， r i s ka s s e s s m e n t 9 1 a s s i f i c a t i o n , r i s ka s s e s s m e n t i v 哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文化工环境风险源评价的研 究，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行 研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已 发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。 作者签名：狻1 7 7 ， 同期：年月日 哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书 化t 环境风险源评价的研究系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位 期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大 学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔 滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提 交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以 采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。 本学位论文属于 保密口，在年解密后适用授权书。 不保密口。 ( 请在以上相应方框内打) 作者签名： 导师签名： 日期： r 期： 年月日 年月 苏。衣鸯 哈尔滨理i ：人学i ：学硕十学位论文 1 1 课题背景 第1 章绪论 环境问题是近年来我们国家十分重视的问题，是倡导“节能减排”型社会 的必然要求，但却有不少企业为了经济利益，牺牲生态环境利益和公众利益。 国家环保总局近同公布了“全国化工石化项目环境风险大排查 结果：总投资 近1 0 1 5 2 亿元的7 5 5 5 个化工石化建设项目中，8 1 布设在江河水域、人口密集 区等环境敏感区域：4 5 为重大风险源。排杏项目中，新建的有4 1 0 4 个，扩建 和技改的2 5 9 0 个。由环保总局直接调查的2 0 个国家级重点化工石化项目中， 2 0 0 3 年7 月以后的新建项目占绝大多数，无一不存在安全隐患。由此可见，加 大环境管理力度势在必行。对存在安全隐患的项目和企业做出环境风险评估， 加强对其管理，并对不安全的因素及时做出预警，是环境风险评估的意义所在。 环境风险是由自发的自然原因和人类活动( 对自然或社会) 引起的、通过环境 介质传播、能对人类社会及自然环境产生破坏、损害乃至毁灭性作用等不幸后 果事件发生的概率及其后果。环境风险评价( e r a ) 作为环境影响评价( z i a ) i 作 中一个重要的组成部分，是对某设施( 项目) 的兴建、运转，或是区域开发行为所 引发的环境问题对人体健康、社会经济发展、生态系统等所造成的风险可能带 来的损失进行评估，并提出减少环境风险的方案和决策。环境风险评价又常称 为事故风险评价，它主要考虑与项目关联的突发性灾难事故，包括易燃易爆和 有毒物质、放射性物质失控状态下的泄漏，大型技术系统( 如桥梁、水坝等) 的故 障。发生这种灾难性事故的概率虽然很小，但影响的程度往往是巨大的。在现 代工业高速发展的同时，污染事故时有发生。例如，2 0 世纪7 0 年代发生的印度 伯帕尔事件中的氯气泄漏与8 0 年代的前苏联切尔诺贝利核电站事故，都是震惊 世界的重大污染事故，由此可见环境风险评价是十分重要的。 1 2 环境风险评价国内外研究现状 环境风险评价( e r a ) 是当前环境保护工作的新兴领域，标志着环境保护 的一次重要战略转折，为由原先污染后的治理转变为污染前的预测和实行有效 管理提供了有效的技术支持。它的诞生一方面是环境保护工作的迫切需要，另 一方面也是环境科学发展的必然结果。如中石油吉林石化发生爆炸后污染物对 松花江水的污染事故等等，我国政府的管理部门对环境风险评价也越来越重视。 哈尔滨理r 大学r 学硕十学位论文 特别是在我国近年来连续发生大的风险事故后显得由为重要。 1 2 1 国外研究现状 在环境风险研究过程中，有关环境风险的定义仍相当混乱。环境风险，既 可以理解为“在定区域或环境单元内，由人为活动和自然等原因引起的意外 事故对人类、社会与生态等造成的影响以及所造成的损失等”，也可以理解为“通 过环境介质传播的、由自发的自然原因或人类行动引起的一类有不良后果事件 的发生概率”或“一定区域中，具有不确定性的事故或灾害对人类的行为可能 产生的作用，这种作用对人类社会可能造成损失i l j 。 国外风险评价兴起于2 0 世纪7 0 年代几个工业发达国家，尤以美国在这方 面的研究独领风骚。而我国风险评价起源在80 年代初期。在短短20 多年中， 就环境风险评价技术而言，大体上经历了三个时期： 第一个时期为2 0 世纪的7 0 , - - - 8 0 年代初，风险评价处于萌芽阶段，风险评 价内涵不甚明确，只是仅仅采取毒性鉴定的方法；第二个时期为2 0 世纪8 0 年 代中，风险评价得到很大的发展，为风险评价体系建立的技术准备阶段。此时 期中美国国家科学院( n a s ，1 9 8 3 ) 提出风险评价由四个部分组成，称为风险评价 “四步法”即危害鉴别，剂量一效应关系评价，暴露评价和风险表征，并对各部 分都作了明确的定义1 2 l 。由此，风险评价的基本框架已经形成。在此基础上，美 国e p a 制定和颁布了有关风险评价的一系列技术性文件、准则或指南，但大多 是人体健康风险评价方面的。第三个时期为2 0 世纪9 0 年代，相对来说，人体 健康风险评价的方法基本定型，生态风险评价正处在总结、完善阶段。原先的 风险评价主要限于人体健康风险评价，许多有害废物管理也是着眼于人体健康 风险进行的。近几年来，生态风险评价业已被人们所重视，已处在同人体健康 风险评价的同等地位。但是到目前为止，生态风险评价还没有一套方法指南1 3 l 。 尽管有人将n a s 模式加以改变后用于讨论生态风险问题，生态风险评价原 则上也可按其四个方面进行，但由于生态风险评价不完全等同于人体健康风险 评价，用于人体健康风险评价的一系列方法指南并不完全适用于生态风险评价 1 4 】。因此美国epa 从1 9 8 9 年以来一直致力于生态风险评价指南的制订工作， 1 9 9 2 年确定了一个生态风险评价指南制订工作大纲，原则上给出了生态风险评 价的框架。该大纲将生态风险评价过程分为三步：第一步为问题阐述( p r o b l e m f o r m u l a t i o n ) ，描述目标污染物特性和有风险生态系统，进行终点选择和有关评 价中假设的提出。问题阐述是确定评价范围和制定计划的过程；第二步为分析 2 哈尔滨理r 大学t 学硕十学位论文 阶段( a n a l y s i sp h a s e ) ，主要从暴露表征和生态效应表征两个方面进行；第三步为 风险表征。显然，目前国外环境风险评价主要包括人体健康风险评价和生态风 险评价两方面，风险评价的科学体系已基本形成【5 1 。 1 2 2 国内研究现状 我国在环境科学方面的系统研究正处于起步阶段，还没有上升到直接为环 境决策和管理服务的程度，目前主要体现于我国实行的建设项目环境影响评价 制度。 在较早的有关环境影响评价的法律法规、规程规范如1 9 8 9 年颁布的中华 人民共和国环境保护法、1 9 9 8 年颁布的建设项目环境保护管理条例、1 9 9 3 年发布的环境影响评价技术导则( r u t 2 1 2 3 9 3 ) 等文件之中，还没有明确 规定建设项目的环境影响评价需要进行环境风险分析1 6 j 。 在2 0 0 2 年颁布的中华人民共和国环境影响评价法和2 0 0 3 年发布的环 境影响评价技术导则水利水电工程0 q j t s 8 2 0 0 3 ) 中，要求对规划和建设项目 可能造成的环境影响进行风险分析、预测和评估，提出预防或者减轻不良环境影 响的对策和措施，进行跟踪监测。对一些化学品、重金属等对人的生命安全和 环境造成影响较大的物质做好环境风险评价更显得十分重要。但是这些文件中 没有评价内容、方法、步骤等具体的规定 7 1 。建设项目环境风险评价技术导则 ( h j t 1 6 9 - 2 0 0 4 ) 于2 0 0 4 年1 2 月发布，这是我国第一部关于环境风险评价的规范， 对于贯彻我国关于环境保护的法律法规，将建设项目环境风险评价纳入环境影 响评价管理范畴，从而有利丁项目建设全过程风险管理，并提高环境风险评价 工作及审查工作的质量和效益，使其达到法制化、规范化和标准化的要求具有 重要的意义1 8 j 。但该规范针对的仅仅是涉及有毒有害和易燃易爆物质的生产、 使用、贮运等项目，对于生态环境风险分析方面，该规范没有涉及。 1 2 3 国内外存在的问题 1 评价终点的选择评价终点的选择人体健康风险评价的终点，只有一个 物种( 受体为人) ，而生态风险评价的终点却不止一个，终点选择就成了生态风 险评价过程的关键。对任何不同组织等级都有终点选择问题，终点选择原则上 根据所关注的生念系统和污染物特性来进行，对生念系统和污染物特性了解得 愈深刻，终点选择就愈准确。由于生态系统复杂性，不同评价人员可以选择不 同的终点，因此目前迫切需要有一个统的方法来确定生态风险评价的终点。 3 哈尔滨理r = 大学t = 学硕十学位论文 2 模型的优化与选择模型优化模型在风险评价中的重要性是显而易见的， 因为风险评价是研究人为活动引起环境不利影响的可能性，是根据有限的已知 资料预测未知后果的过程，这就需要应用大量的数学模型才能完成。模型的优 劣直接关系到整个风险评价结果的准确性。风险评价涉及的模型很多，主要有 污染物环境转归模型、污染物时空分布模型、暴露模型、生物体分布模型、外 推模型、风险计算模型等。风险评价就是由这些模型的组合，借助于计算机来 连串在一体的。随着风险评价越来越复杂，准确性要求越来越高，发展和完善 各种数学模型始终是风险评价研究的重要方面。 3 环境风险评价的复杂性生态暴露评价在人体健康风险评价中，暴露评价 是测定人体暴露值大小、频率、途径和暴露时间，表征受暴露的人群。在生态 风险评价中、暴露评价相对人体健康暴露评价来说是特别困难的，尤其对暴露 群体的表征，针对不同物种，它们栖息地环境差异很大，如水生环境、陆生环 境和其他特定环境等。目前对生态暴露评价的定义还没有完全统一，一般认为 生态暴露评价是测定污染物的空间和时间分布、存在形态、生物有效性以及与 所关注的生态组分的接触状况。生暴露评价是生态风险评价过程中最基本的组 成部分，由于暴露系统的复杂性，目前还没有一个暴露的描述能适用所有的生 态风险评价。由于对存在风险的种群认识不完全、污染物有效性的因子了解不 够、单一、特别是多种混合物暴露的剂量一响应规律认识不深入，以及将实验 室结果外推到野外的不同时空范围的困难等，暴露评价中的许多因子都存在不 确定性。 4 环境风险评价的不确定性不确定性处理一直是风险评价中的主要问题。 不确定性来源于各种外推过程，例如：物种问外推、不同等级生物组织间外推、 由实验室向野外情况外推，由高剂量向低剂量外推等。因此对不确定性的定量 化处理是风险评价必须解决的关键技术问题。要发展各种外推理论，建立合适 的外推模型。总之，随着环境保护进入一个新的时代，可以预见，环境风险评 价研究必将对人类生存及自然环境的保护和改善作出新的贡献，并将对环境科 学理论研究有新的推进。 1 3 论文研究的目的和主要内容 1 3 1 研究的目的及研究意义 1 环境风险源识别是一个比较新的研究领域，研究开发适合我国国情的重 4 哈尔滨理i ：人学i ：学硕十学位论文 大环境风险源识别技术，是提升我国环境保护技术水平，推进环境友好型社会 建设的迫切要求。 2 选择一种合适的环境风险评估模型对风险进行评估，是识别风险源的重 要前提。本文将定量与定性的评价方法相结合，将a h p 模型方法运用于r a c 模 型方法的初步评估中，为r a c 模型方法最终得到的结果做铺氆，即a h p 模型方 法得到的结果作为r a c 模型方法的条件，最终得到比较科学和合理的结果，为 环境风险管理提供良好的依据。 3 正确的评估和环境风险预警是保护环境、管理环境资源的有效途径。只 有科学的管理环境风险源，制定相应的政策，才能最有效的保护环境。 本文在借鉴国内外已有研究成果的基础上，详细介绍了目自i 环境风险评价的 研究方法和模型，并以鑫华化工厂案例为基础进行分析，建立环境风险评价模 型，重点分析其环境风险因素并对其分级，做出风险预测。通过对化工企业风 险因素的分析，从而形成是否对环境造成威胁做出结论，为环境管理者提出环 境风险管理的建议。 1 3 2 论文研究的主要内容 本文参照国内外领先的理论与实践，以环境问题的不断恶化与迫切提高环 境风险管理水平为切入点，依托环境风险评价理论，利用r a c 评价模型、层次 分析模型、经济理论、环境管理理论、系统论和不确定规划等技术手段和方法， 丰富和创新对环境风险源的理解及其识别技术。章节安排如下： 第2 章介绍了环境风险评价理论和环境控制的基本概念和相关理论，论述 了各种环境风险评价模型的特点并详细比较了各种模型，为下文将选用的模型 做出铺垫。 第3 章设计了化工企业环境风险评价体系，研究了环境风险评价因素即环 境风险源项分析和风险源辨识，列出环境评价指标，并研究化工环境风险评价 理论的相关问题， 第4 章分析和对比几种环境风险评价模型，建立本文的环境风险评价模型， 对计算流程做出表述，为评估具体环境实例做准备。 第5 章主要阐述了环境风险源的控制系统的设计，详细描述了污染控制系 统和污染自动监察系统如何建立的过程，并给出了监查系统的系统结构图和网 络组成设计等，目的是能够细化现有的环境风险监管，把环境风险管理更加完 善。 哈尔滨理一f ：大学一r ：学硕十学位论文 第6 章以具体实例为基础，运用上一章建立的环境风险评价模型，对鑫华 化工企业的环境风险出评估，得t h e ! , 体的评价结果。并作出具体的环境风险应 对措旌和风险对策，为环境风险管理者提供管理的依据。 6 哈尔滨理一i ：人学。i ：学硕+ 学位论文 第2 章环境风险源评价理论基础 近年来，国家倡导节能减排的力度越来越大，确保经济又快又好发展的同 时，环境风险问题也是首要考虑的重大前提。我国化工类企业数量庞大，规模 层次众多，是否存在环境风险隐患是需要评估的一个复杂问题。环境风险评价 的目的是分析和预测生产过程中存在的潜在危险和有害因素，对可能发生的突 发性事件或事故( 一般不包括人为破坏及自然灾害) 引起有毒、有害，和易燃、易 爆等物质泄漏，所造成的人身安全与环境影响和损害程度，提出合理可行的防 范、应急与减缓措施，以使事故发生率、损失和环境影响达到可接受水平。进行 环境风险评估后的企业，可以根据各项指标的安全隐患程度分别加强管理，更 有利于国家对化工企业进行整治。 2 。l 环境风险的概念 环境风险的定义目前国内还没有统一的概念，应用较多的定义是：在一定 区域或环境单元内，由人为活动和自然等原因引起的“意外事故对人类、社 会与生态等造成的影响以及所造成的损失等，包括风险源、风险行为、风险对 象、风险场、风险链、风险度、风险损失等内容。环境风险分析评价是建设项 目环境风险管理的前提和基础，目前环境风险管理已成为与环境规划并列的国 家环境管理的两大支点之一，其重要性不言而喻1 9 。 2 1 1 环境风险系统 由于人类对环境风险并非无能为力，因此，环境风险事件不能被简单化看 作是由事故释放的一种或多种危险性因素造成的后果，而应看作是由产生与控 制风险的所有因素所构成的系统【l 引。一个环境风险系统包括： 1 风险源指可能产生危害的源头。因为任何风险源都有正负面效应，问 题是相关的效益和风险的权衡与取舍。 2 初级控制包括对风险源的控制设施与维护、管理，使之良好运作等主 要与入有关的因素。 3 二级控制主要是传播风险的自然条件的控制，美国e p a 在危险性排序 系统中定义了5 种污染物的传播途径( 地表水、地下水、空气流动、直接接触与 燃烧爆炸) 。 7 哈尔滨理+ f ：人学1 ：学硕十学位论文 4 目标包括人、敏感的物种和区域环境【l l 】。 2 1 2 环境风险的特点 1 客观性环境风险是一种客观存在。随着科学技术的进步，认识和管理 控制风险能力的增强，环境风险可以部分得到有效的控制。在一定条件下，环 境风险发生还带有一定的规律性，这使人们有认识风险、估计和管理风险，将 风险减少到最低程度的可能性l i 引。 2 损害性环境风险和人类利益密切相关。损害是风险发生的后果。经济 上的损害或称损失，可以用货币进行衡量环境的损害是不能用货币进行衡量的， 因此环境风险所带来的损失可能是无法弥补的。这也是环境风险的巨大破坏性。 3 不确定性空间上的不确定性。就全人类而言都面临着各种具体的环境 风险，但是，具体哪一个区域发生环境风险是无法确定的；损失上的不确定性。 人类无法准确地预测环境风险所带来的损失的确切程度i l 引。 4 发展性人类在创造和发展物质资料生产的同时，也创造和发展了环境 风险。尤其是当代高新技术的开发和应用，使风险的发展性更为突出。比如： 向太空发射卫星，可能将环境的风险带到外太空，建立核电站将带来核污染等 等。 2 2 环境风险评价 广义上，环境风险评价( e r a ) 是指对人类的各种社会经济活动所引发的危害 ( 包括自然灾害) 对人体健康、社会经济、生态系统等所造成的可能损失进行评估， 并据此进行管理和决策的过程；狭义上，环境风险评价常指对有毒有害物质( 包 括化学品和放射性物质) 危害人体健康和生念系统的影响程度进行概率估计，并 提出减小环境风险的方案和对策1 4 1 。 2 2 1 环境风险评价的特点 不同的建设项目和不同的环境风险类型，环境风险评价具有不同的内容。 但是，总的来说环境风险评价具有以下几个特点： 1 复杂性环境风险评价中不仅要考虑化学污染物，而且还要考虑到化学 因子对环境的不利影响；既要进行单项或局部的评价，又要进行区域性、综合 性的评价；既要研究在常规情况下、长时间、小剂量的化学物质、放射性物质 对人体健康与环境的危害，又要研究非正常状态下，由于易燃易爆，有毒有害 8 哈尔滨理r 大学t 学硕十学位论文 物品的泄露，大型技术系统( 如桥梁、大坝、核电站等) 的故障，以及自然灾害导 致的突发事故对人群和环境的危害等l l 引。 2 综合性环境风险评价涉及多学科，是对环境毒理学、生态毒理学、环 境化学、环境污染生态学、环境地质学、环境工程学以及数学和计算机科学等 的综合应用。 3 模糊性环境风险具有一定的模糊不确定性。不确定的主要来源表现在 如下几个方面：客观信息量和其准确性常常不足；其次是利用这些信息推理、 计算和决策所采用的方法和模型往往不能较近似地反映实际；第三是缺乏能为 公众接受的各种必需的风险标准；第四是风险防范措施的选择中要考虑权值， 而是确定涉及复杂的、有限的自然、人力和财力资源等有效利用和分配，这又 涉及到价值判断等【l6 1 。所以环境风险评价的过程及其结果具有定的模糊性， 环境风险评价的方法多与模糊理论及概率论相结合。 2 2 2 环境风险评价的分类 环境风险评价分为非突发性风险评价和突发性风险评价两大类，非突发性 风险评价又包括生态风险评价和人类健康风险评价i i 。 生态风险评价是在健康评价的基础上发展起来的。健康风险评价主要侧重 于人群的健康风险，生态风险评价的主要对象是生态系统或生态系统中不同生 态水平的组分。人群是生态系统的特殊种群，可把人体健康风险评价看成个体 或种群水平的生态风险评价。 健康评价三个相对独立部分的危害甄别、剂量效益评价、暴露量估算与生 态风险评价三个相对独立的部分暴露评价、危害评价、受体分析总体的内容相 似。其中，危害甄别和暴露评价，包括对环境风险源项的分析，二者皆认为源 项分析应由工程技术人员完成u s i 。 健康评价和生态风险评价的风险源项既包括了通常意义的风险源项，也包 括正常工况尚未被认知的风险源项( 对人和生态环境危害尚未被认知) ，统称为潜 在风险源。通过目标风险源项筛选( 指标权重等方法) ，筛选出一种或数种污染物， 建立评价指标体系( 理化特性、暴露行为、毒理学等) ，评分并评价，再进行源的 释放时间、速率、概率、释放量的估算1 1 9 j 。这与源项识别、源项分析确定最大 可信灾害事故的指导思想和方法是不同的，其指标权重的确定依靠的是专家判 定或类比法，强调危害性和代表性。一般环境风险评价源项确定后的后果计算 相当于暴露评价中的迁移、转归计算，但欠缺暴露历时长短对毒性的影响的定 9 哈尔滨理t 大学t 学硕十学位论文 量分析，对于剂量效应评价或危害分析则不够明确，这使得迁移、转归计算结 果无法定量的反映到受体上，导致风险表征的可信度降低。将环境风险评价的 健康风险评价和生态风险评价截然分开，体现出其与国际上较成熟的健康风险 评价和较系统的生态风险评价概念诠释上的差异1 2 0 1 。 、 健康评价和生态风险评价都属于环境风险评价，构架较完整。与之相比， 我国的环境风险评价在结构框架上存在明显的弱点，应借鉴国际上成熟的健康 风险评价和较系统的生态风险评价的构架，使得评价结果更科学和可信。 2 2 3 环境风险评价的一般框架 2 2 3 1 风险识别和源项分析根据危害识别，按功能单元确定潜在事故、事故概 率及最大可信灾害事故与参数。源项包括了通常意义的风险源项，也包括正常 状况尚未被认知的风险源项( 对人和生态环境危害尚未被认知) 【2 。源项分析可 利用安全评价的结果，侧重筛选对外环境产生影响的源项。按功能单元难以确 定最大可致信灾害事故时，应通过目标风险源项筛选( 指标权重等方法) ，筛选出 一种或数种污染物，再进行源的释放时问、速率、概率、释放量的估算。 2 2 3 2 后果计算分别计算各功能单元最大可信灾害事故污染物在环境中的迁 移途径、浓度、范围和概率；事故发生后对环境、人、财产的影响，包括暴露 历史长短对毒性的影响的定量分析和剂量一效应评价或危害分析。 2 2 3 3 风险评价表述各功能单元最大可信灾害事故的后果或典型的、有代表 性的灾害事故后果，与同行业同类项目风险可接受水平比较，评价其可接受与 否。在最大可信灾害事故的风险值高于可接受水平的情况出现时，应进行反馈， 进一步确定其次的灾害事故，并进行风险值计算，直到低于可接受水平的灾害 事故出现为止。风险评价应侧重社会公众，而非职业人员田j 。 2 2 3 4 风险管理根据风险评价，如不可接受，则进一步制定环境风险防范和减 缓措施，并进行费用效益分析。 2 2 3 5 应急预案应急救援方案。 2 2 4 环境风险识别方法 环境风险识别是在环境影响识别和工程分析的基础上进一步辨识风险影响 因素。它包括两个层次：项目筛选和风险因子识别。 项目筛选法一是利用核查表筛选：有些国家或国际金融组织将一些必须开 展环境风险评价的建设项目( 例如，使用杀虫剂的农业开发和病虫害的防治，石 1 0 哈尔滨理：人学i ：学硕+ 学位论文 油化工生产，有机化学合成，危险废物的处理等) 列出清单，以供筛选时核查用。 二是应用概率风险评价方法筛选，如德尔斐法等，对一些新的、复杂的、蕴含 风险因素的项目进行筛选。经筛选后需要进行环境影响评价的项目，进行影响 识别，确定有那些是可能引发重大后果的风险因子以及引发的原因i 乃j 。识别项 目风险影响是在该项目的一般环境影响识别和工程分析的基础上，对识别出来 的影响因子进一步筛选。风险影响识别应包括拟建项目，从建设、运行和服务 期满的各个阶段，在一些情况下，需延伸到项目的设计中去。 = ：3 环境风险分析与风险控制 以危险和隐患作为研究对象，其理论的基础足对事故因果性的认识，以及 对危险和隐患事件链过程的确认。建立了事件链的概念，有了事故系统的超前 意识流和动态认识论。确认了人、机、环境、管理事故综合要素，主张工程技 术硬手段与教育、管理软手段综合措施，提出超前防范和预先评价的概念和思 路。 由于研究对象和目标体系的转变，危险分析与风险控制理论发展了如下理 论体系： 系统分析理论一故障树分析理论、事件树分析理论、安全检查表技术、故 障及类型影响分析理论等。 安全评价理论一安全系统综合评价、安全模糊综合评价、安全灰色系统评 价理论等。 风险分析理论一风险辨识理论、风险评价理论、风险控制理论。 系统可靠性理论一人机可靠性理论、系统可靠性理论等p 1 。 隐患控制理论一重大危险源理论、重大隐患控制理论、无隐患管理理论等。 方法和特征：由于有了对事故的超前认识，这一理论体系导致了比早期事 故学理论下更为有效的方法和对策，如预期型管理模式；危险分析、危险评价、 危险控制的基本方法过程；推行安全预评价的系统安全工程；“四负责”的综合 责任体制：管理中的“五同时”原则；企业安全生产的动态“四查工程等科 学检查制度等【2 5 1 。危险分析与风险控制理论指导下的方法，其特征体现了超前 预防，系统综合，主动对策等。 危险分析及隐患控制理论从事故的因果性出发，着眼于事故的前期事件的 控制，对实现超前和预期型的安全对策，提高事故预防的效果有着显著的意义 和作用。但是，这一层次的理论在安全科学理论体系上，还缺乏系统性、完整 哈尔滨理下大学t 学硕 ：学位论文 目目自自s 目e ! e 目l # i | g g 自日自! 目= ! = = 自自目e 自e = ! = ! = = = e e 5 = = 自e e ! 目 e 目_ 目| l | _ _ _ _ _ 目e | 目e e e ! 自g e _ 性和综合性。 2 4 本章小结 本章介绍了环境评价理论和环境分析与控制的基本概念和相关理论，通过 环境风险评价即常指对有毒有害物质( 包括化学品和放射性物质) 危害人体健康 和生态系统的影响程度进行概率估计，列出了它们仍然存在的问题，为整体文 章奠定了理论基础。 1 2 哈尔滨理：人学下学硕十学位论文 第3 章化工企业环境风险评价体系设计 步骤对象 目标 - i j i d g i o d b i m u 图3 - 1 化工环境风险评价设计图 f i 9 3 1e n v i r o n m e n tr i s ka s s e s s m e n td e s i g n i n gc h a n 2 0 0 5 年1 1 月1 3 日，中石油吉林石化公司双苯厂生产中发生爆炸事故后所 引发的环境污染问题给我们敲响了警钟，突发事故状态下有毒物质的泄放，在 哈尔滨理下大学1 ：学硕十学何论文 短时间内对所涉及的区域造成了明显的环境污染，甚至会对企业生产、社会安 定和附近居民的生活以及人身健康构成威胁。 随着全世界城市化工业化进程的加快，环境污染问题也同益严重，突发性 环境污染事故时有发生，而化工区是突发性环境污染事故的多