（环境工程专业论文）石化企业环境风险评价研究.pdf

大连理工大学专业学位硕士学位论文 摘要 环境风险评价作为环境影响评价领域的一个新课题，研究对象为风险事故发生的 可能性及事故发生后的环境影响。近年来，许多发达国家将环境风险评价纳入环境管 理的范畴，石化企业的环境风险评价是石化企业管理的一个重要组成部分。对石油化 工等具有潜在事故风险的生产设施，事故发生的可能性及后果都应在环境风险评价中 反映出来。由于风险事故本身的不确定性，环境风险定量分析存在相当难度。 本论文在建设项目环境风险评价技术导则基础上，结合石化项目自身的特 点，构建了石化企业环境风险评价的指标体系。并参考相关资料，通过比较分析，选 定了较为成熟的石化企业的环境风险分析、预测的方法和模型。 论文还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、风险标准值、风险评价方法、风险事故概率等方面作了较为细 致的阐述与说明。在基础理论、方法和模型的支撑下，结合华锦集团乙烯工程环境风 险评价，进行了石化企业环境风险评价的实例研究。 创新点： ( 1 ) 从技术规范化的角度建立适合于石化企业的环境风险评价指标体系，包括风 险识别、源项分析、后果计算、风险评价和风险管理等指标。 ( 2 ) 提出了适用于石化企业环境风险评价的方法。 关键词：风险评价；风险识别；源项分析 石化企业环境风险评价研究 s t u d yo n e n v i r o n m e n t a lr i s ka s s e s s m e n tf o rp e t r o c h e m i c a li n d u s t r y a b s t r a c t 砀er e s e a r c h t a r g e t o fe n v i r o n m e n t a lr i s ka s s e s s m e m a st h en e ws u b j e c to f e n v i r o n m e n t a li m p a c ta s s e s s m e n t ，i st h ep o s s i b i l i t yo ft h er i s ka c c i d e n ta n di t se n v i r o n m e n t a l e f f e c t e n v i r o n m e n a lr i s ka s s e s s m e n th a sb e e nb r o u g h ti n t ot h ef i e l d so fe n v i r o n m e n t a l m a n a g e m e n ta n dt h ee n v i r o n m e n t a lr i s ka s s e s s m e n to fp e t r o c h e m i c a li n d u s t r yh a sb e e nt h e i m p o r t a n tp a r to fp e t r o c h e m i c a li n d u s t r ym a n a g e m e n ti n r e c e n t y e a r s i tr e f l e c t s t h e m a n u f a c t u r i n gd e v i c e sw h i c hi su n d e rp o t e n t i a lr i s k ，t h ep o s s i b i l i t yo ft h ea c c i d e n ta n di t s r e s u l t t h eq u a n t i t ya n a l y s i so ft h ee n v i r o n m e n t a lr i s kh a ss o m ed i f f i c u l tb e c a u s eo ft h e u n c e r t a i n t yo ft h er i s k t l l i sp a p e re s t a b l i s h e st h ei n d e xs y s t e mo ft h ee n v i r o n m e n t a lr i s ka s s e s s m e n tf o rt h e p e t r o c h e m i c a li n d u d t r ya c c o r d i n gt op r o j e c tc h a r a c t e r i s t i ca n dt h el e a d e r s h i po f a n dc h o o s ec e r t a i nm e t h o da n d m o d e lo fe n v i r o n m e n t a lr i s ka s s e s s m e n tf o r t h ep e t r o c h e m i c a li n d u s t r yb ym e a n so ft h e r e l a t e dr e f e r e n c e 硼1 ea r t i c l ed i s c u s s e sm a n yb a s i cp r o b l e m se x i s t i n gi nt h ef i e l do 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 ta n dg i v e sad e t a i l e d d e s c r i p t i o no nt h eb a s i cc o n c e p ta n d i t sd i f f e r e n c e ， c h a r a c t e r i s t i c ，s t a n d a r dv a l u e ，a s s e s s m e n tm e t h o da n dr i s kp r o b a b i l i t y i th a sad e e p l ye x a m p l e r e s e a r c ho nt h ee n v i r o n m e n t a lr i s ka s s e s s m e n tf o rt h ep e t r o c h e m i c a li n d u s t r ya n dc o n b i n e s 、析t ht h ea c t u r a ls i t u a t i o no fh u a j i ng r o u pb a s e do nt h eb a s i ct h e o r y , m e t h o da n dm o d e l i n n o v a t i n gs p o t s ： 1 o nt h ev i e wo ft h es c i e n t i f i cq u a l i f i c a t i o n e s t a b l i s ht h ei n d e xs y s t e mo ft h ee 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 o rt h ep e t r o c h e m i c a li n d u s t r yi n c l u d i n gr i s ki d e n t i f i c a t i o n , r e s o u r c et e r m a n a l y s i s ，r e s u l t sa c c o u t i n g ，r i s ka s s e s s m e n ta n dr i s km a n a g e m e n t 2 p u tf o r w a r dt h ea s s e s s m e n tm e t h o do ft h ee n v i r o n m e n t a lr i s ka s s e s s m e n tf o r t h e p e t r o c h e m i c a li n d u s t r y k e y w o r d ：r i s ka s s e s s m e n t ；斑s ki d e n t i f i c a t i o n ；s o u r c et e r ma n a l y s i s 大连理工大学学位论文独创性说明 作者郑重声明：本硕士学位论文；是本人在导师指导下进行研究工作 所取得的成果。尽我所知，除了文中已经注明引用内容和致谢的地方外， 本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请 学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献 均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文题目：歪焦金些巫埴拯险迁盆珏塞 作者签名：圭盎筮日期： 2q q g 年j 卫月卫日 大连理工大学专业学位硕士学位论文 大连理工大学学位论文版权使用授权书 本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间 论文工作的知识产权属于大连理工大学，允许论文被查阅和借阅。学校有 权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，可以将 本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 作者签名： 导师签名： 日期：至q q 墨年! 至月上上日 日期：丝年旦月旦日 大连理工大学专业学位硕士学位论文 引言 环境影响评价自作为我国环境保护的一项重要制度以来，对促进新建、改建和扩 建工程项目实施污染预防和治理等环境保护措施起到了积极的作用。但是，以往的环 境影响评价主要是针对正常情况下的环境影响进行，对于具有低概率、高风险损失性 质的突发事故的环境影响关注较少。近2 0 年来随着环境影响评价的发展和人们对一些 重大突发性事故的环境危害的关注，环境风险评价( e p , p ，e n v i r o n - m e n t a l 础s k a s s e s s m e n t ) 迅速发展起来。 现代石化企业日趋向装置密集化、设备庞大化和管线复杂化方向发展，且生产、 贮运和控制过程的原料和产品多是易燃、易爆和有毒有害物品，一旦发生泄漏事故， 其经济后果和环境后果不堪设想，因而，石化企业历来是我国环境风险评价的重点【l 】。 目前国际上开展的环境风险评价主要集中在对突发性事件造成的环境危害等方面 的评价，属于事故风险评价。 我国环境风险评价研究起步于2 0 世纪8 0 年代后期，并逐步建立和完善了环境风 险评价的一些相关技术和方法，如建设项目环境风险评价技术导则( h j t 2 1 9 3 ) ，作为对我国建设项目开展环境风险评价的技术性指导，为开展环境风险评价建 立了基本的评价模式。但目前还没有建立一系列适应我国的环境风险评价程序和方法 f 2 】 o 国内王勇等 3 1 结合中国石化总公司的安全评价体系，开展了石油化工企业区域性环 境风险评价研究。之后，我国还开展了燃煤大气污染健康危害研究。曾光明等【4 j 进行了 水环境健康风险评价研究，王晓波等【5 】研究了铝对人体的健康风险。吴晓青等【6 】人在环 境政策、决策风险评价等方面也有研究。但目前国内环境风险评价尚处在初步发展阶 段，缺乏系统、有效评价方法。现在的评价方法难以满足环境风险评价的复杂多样及 不确定性的实际要求。环境风险研究实例及经验较少。环境风险研究和评价工作未能 有效开展。 本文在大量环境风险评价实践的基础上，建立了石化企业环境风险评价的指标体 系，提出了适用于石化企业的环境风险评价的方法，并以华锦集团乙烯项目为例进行 了石化企业环境风险评价的实例研究。 本课题的研究将对石化企业的环境风险评价具有指导和规范的作用，有利于管理 部门的审批及管理，实现对风险预防和控制的指导作用，具有重要的现实意义。 石化企业环境风险评价研究 1文献综述 1 1 研究的背景 近年来，全国各地各行业尤其是石化行业火灾爆炸等事故时有发生，给人们生命 安全和健康带来了巨大危害，也给环境造成了严重污染。人们对于各类风险事故对环 境造成的危害越来越关注。石化行业是我国重要的基础化工行业，为其他很多化工行 业提供重要的原料，为社会经济的发展做出了重要的贡献。但是其生产过程中存在着 许多风险因素，如火灾、爆炸、有毒有害气体泄漏等，如管理不善，会对生产设备造 成严重毁坏，为企业带来重大经济损失，甚至造成人员伤亡，也对周围环境造成严重 的危害。 环境风险评价是随着人们对于发生几率小但危害大的事件的不断重视而发展起来 的，环境风险评价作为环境影响评价的一个重要组成部分，已经受到人们越来越高的 重视，并且已成为建设项目环境影响评价的必不可少的一部分。法律规定，具有重大 风险的建设项目在进行环境影响评价时必须进行环境风险评价。建设项目环境风险 评价技术导则于2 0 0 4 年1 2 月1 1 日由国家环境保护总局发布并开始实施，这为环境影 响评价单位对建设项目进行环境风险评价工作时提供了参考和指导，但是目前国内尚 没有专门针对石化行业环境风险评价的技术导则。 本文在研究现有环境风险评价技术和方法的基础上，根据石化行业的具体特点， 制定出石化企业环境风险评价的指标，并进行了应用。根据该评价指标，可以科学地 找出石化生产过程风险存在的环节，识别出风险源项，用科学的方法定性或定量地预 测和计算出最大可信事故对周围环境造成的影响大小，并和有关标准比较，得出风险 可接受程度，在此基础上提出预防和减缓风险发生的方法为企业的风险管理提供科学 依据。 1 2 研究的目的意义 在经济高度发展的同时，人类面临的环境风险也比以往大大增加，一方面表现为 人群中环境灾害发生的可能性增加，不仅有地震、洪水等自然灾害，更有各种各样的 人为灾害如化学污染、核辐射等；另一方面由于城市化程度的提高，人口、财产密度 增加，致使灾害造成损失的程度更加严重。在减灾技术手段中，环境风险评价为灾害 的预测和风险管理提供了有效手段，目前在我国受到广泛的重视并得到了迅速发展。 现代石油化工企业的装置密集，设备庞大，管线复杂；易燃、易爆、易聚合、有 毒、有害物质在贮存、运输、生产等环节出现的频率增加，企业的作业环境及其周围 生态环境的危险性也随之增大。此外，石化企业的管线、阀门、炉、塔等都是易损部 大连理工大学专业学位硕士学位论文 件，因此，地震、雷击、风暴潮、洪水等自然灾害对石油化工企业产生的次生灾害类 型众多，危害严重。如山东黄岛油库大火，上海高桥石油化工厂球罐爆炸等。石油化 工企业是我国的支柱产业之一，一旦发生事故，不仅造成人员伤亡和重大的经济损 失，而且将对社会经济一生态复合系统产生长期的不良影响。由于环境风险评价在我国 发展历史较短，在石化行业目前尚无统一的环境风险评价的技术指导规则，因此根据 我国石油化工企业的特点和安全管理现状，照搬国外已有的评价方法很难收到良好的 效果。对石油化工这样装置复杂，生产层次多，事故类型广泛的系统，我们在吸收国 外各种评价方法的特长的基础上，以科学性和实用性为原则，建立符合石化企业实际 的评价体系，对于减少环境污染具有重要意义。课题的研究成果对于石化企业的环境 风险评价以及石化建设项目的环境风险评价将具有很好的指导作用。 1 3 国内外研究概况及发展趋势 国际上对环境风险评价，是直至7 0 年代才逐步开展起来的。1 9 7 5 年美国核管会完 成了对于核电站所及其系统的安全研究，其中系统地发展和建立了所谓的概率风险评 价方法【7 】。此后，环境风险评价概念进入了其它各个领域。2 0 世纪8 0 年代，在美国的一 些州的环保局( s e p a ) ，环境风险评价正式成走环境影响评价的一个组成部分。我国在 8 0 年代中期也开始了对事故风险的重视与研究工作；国家环保局也于1 9 9 0 年下发0 5 7 号 文，要求对重大环境污染事故隐患进行风险评价。2 0 世纪9 0 年代以来，我国重大建项 目特别是世界银行和亚洲贷款项目的环境影响报告中亦要求开展环境风险评价。环境 风险评价作为环境影响评价中一个新的日益重要的分支，2 0 多年来得到了迅速发展； 风险评价是一门新兴的学科，正在蓬勃发展之中，越来越多的建设项目需要进行环境 风险评价，其应用领域也在不断扩大之中。 关于风险评价，国际上是沿着三条技术路线发展的 ”。其一是概率风险评价：它是 在事故发生前，预测某某设施( 或项目) 可能发生什么事故及其可能造成的环境( 健 康) 风险。其最好的范例是美国核管会于1 9 7 5 年完成的对核电站所及其系统的安全研 究，其研究成果就是著名的巨著w a s h 1 4 0 0 报告。其二为实时后果评价，主要研究对 象是在事故发生的期间给出实时的有毒物质的迁移轨迹及实时浓度分析，以便作出正 确的防护措施决策，减少事故的危害。目前国内在核电行业方面做出的研究工作较 多。其三是事故后果评价，主要研究事故停止后对环境的影响。 目前，国内外开展的环境风险评价是预测某设施或建设项目建成后可能造成的风 险，可归为上述方面的第一类。w a s h 1 4 0 0 ( 核电厂概率风险指南) 报告可被看作里程 碑峭j 。其后，尤其是印度博尔帕农药厂事故后大大刺激和推动了环境风险评价的研究与 开展。印度博尔帕农药厂事故后，世界银行的环境和科学部很快颁布了关于“控制影 响厂外人员和环境的重大危害事故”的导则1 9 】和指南【l 训。此外，联合国环境规划署制 石化企业环境风险评价研究 定了阿佩尔计划【81 1 ，, 1 2 】，即“地区性紧急事故的意识和防范”。1 9 8 7 年欧联盟甚至立 法，规定对有可能发生化学事故风险的工厂必须进行环境风险评价。亚洲开发银行 1 9 9 0 年出版了环境风险管理【8 1 3 】。在我国2 0 世纪9 0 年代在重大项目的环境影响报告 书中也尝试性的开展了环境风险的评价，尤其是世界银行和亚洲开发银行贷款项目的 环境影响报告中必须包含有环境风险评价的章节。 1 9 9 0 年国家环保局下发第0 5 7 号文，要求对重大环境污染事故隐患进行环境风险评 价。此后，少数评价单位在建设项目环境影响评价过程中，尝试引进项目环境风险评 价，但由于环境影响评价技术导则( t q j t 2 1 2 3 9 3 ) 6 0 没有提供环境风险评价的方 法指南，因此国内的环境风险评价方法还很不完善，对风险事故的发生条件及其影响 程度的揭示还很不深入，环境风险评价内容难以满足建设项目环境审查的技术要求。 2 0 0 4 年国家环境保护总局颁布了建设项目环境风险评价技术导则( h j t 1 6 9 2 0 0 4 ) ，建设项目环境影响报告书中的环境风险评价篇章的编制开始有了技术规范。 1 3 1国际环境风险评价研究进展 环境风险评价兴起于2 0 世纪7 0 年代，主要是在发达的工业国家，特别是美国的研 究尤为突出【1 4 1 。迄今为止，环境风险评价的发展大体可以分为以下三个阶段： ( 1 ) 2 0 世纪3 0 年代到6 0 年代，风险评价处于萌芽阶段。主要采用毒物鉴定方法进 行健康影响分析，以定性研究为主。直至s 6 0 年代，毒理学家才开发了一些定量的方法 进行低浓度暴露条件下的健康风险评价【1 5 】。 ( 2 ) 2 0 世纪7 0 年代n 8 0 年代，风险评价研究处于高峰期，评价体系基本形成。最 早的环境风险评价的代表作是美国核管会1 9 7 5 年完成的核电厂概率风险评价实施指 南，亦即著名的w a s h 一1 4 0 0 报告。该报告系统地建立了概率风险评价方法 1 61 7 】。 健康风险评价早在2 0 世纪3 0 年代就有了初级评估形式，但以二十世纪八十年代美国国 家科学院和美国环保局的成果最为丰富。其中具有里程碑意义的文件是1 9 8 3 年美国国 家科学院出版的红皮书联邦政府的风险评价：管理程序，提出风险评价“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i l 引。随后，美国国家 环保局根据红皮书制定并颁布了一系列技术性文件、准则和指南。 ( 3 ) 2 0 世纪9 0 年代以后，随着相关基础学科的发展，风险评价技术也不断完善， 美国对8 0 年代出台的一系列评价技术指南进行了修订和补充，同时又出台了一些新的 指南和手册。例如，1 9 9 2 年版的暴露评价指南取代了1 9 8 6 年的版本；1 9 9 8 年新出 台了神经毒物风险评价指南；同年，在1 9 9 2 年生态风险评价框架的基础上，正式 出台了生态风险评价指南。其他国家，如加拿大、英国、澳大利亚等国也在9 0 年 代中期提出并开展了生态风险评价的研究工作【1 w 。 近年来，许多发达国家将环境风险评价纳入环境管理的范畴，环境风险评价已经 成为建设项目、区域开发和政策制定的环境影响评价中的重要组成部分。目前应用最 大连理工大学专业学位硕士学位论文 广泛的是事故风险评价，有关国际组织制定了相应的评价指南和规程。 目前，环境风险评价的重点集中在与经济开发项目相关的各种危害上，包括有毒 有害化学物质、放射性物质、易燃易爆物质、危及生命财产的机械设备故障、大型构 筑物故障( 如水坝) 和生态危害( 如富营养化) 等方面。区域性综合环境风险评价在 工业密集区，特别是石油化工区的环境评价中得到应用。1 9 8 0 年，英国完成了泰晤士 河口坎威岛石油化工区的风险评价；从2 0 世纪8 0 年代起，荷兰对石油化工密集区瑞金 孟德地区进行了长期的风险评价研究。 1 3 2 国内环境风险评价研究现状 我国对环境风险评价研究起步于2 0 世纪8 0 年代中后期，从那时开始重视事故风险 及其对周围环境的影响，并进行相关研究工作。为响应联合国环保署( u 忆p ) 要求， 从1 9 8 8 年起，我国在部分省市进行了a p e l l 试点1 2 0 。1 9 9 0 年国家环保局发文，要求对 重大环境污染事故隐患进行环境风险评价。之后，我国重大建设项目，特别是世界银 行和亚洲银行贷款项目都要求开展环境风险评价忉。9 0 年代以后，在相当一部分的环保 法规和管理制度中已经明确提及环境风险评价内容。如国家环保局1 9 9 3 年颁布的环 境影响评价技术导则( 总则) ( h j t 2 1 9 3 ) 中要求在可能的条件下进行环境风险评 价。国家环保总局1 9 9 5 年编写环境影响评价教材中就正式出现了“环境风险评 价”专章内容。 经过多年的探索研究，我国环境风险评价工作逐步建立和完善环境风险评价的一 些相关技术和方法。2 0 0 4 年，国家环保总局发布的建设项目环境风险评价技术导 则( 砌厂r 1 6 9 2 0 0 4 ) ，作为对我国建设项目开展环境风险评价的技术性指导，为我 国开展环境风险评价建立了基本的评价模式。 尽管目前还没有建立起一系列完全适合我国的风险评价程序和方法t 2 1 ，但我国新建 或拟建的具有重大环境污染事故隐患的建设项目普遍开展了环境风险评价i j j 。在风险评 价有关的基础研究和管理实践上也取得一些成果1 2 l j ： ( 1 ) 以生态毒理学为基础的农药管理登记和环境安全评价； ( 2 ) 污染物环境转归规律研究： ( 3 ) 介绍和引进国外的一些暴露分析数学模型，引进和建立了可用于风险评价的 数据库； ( 4 ) 1 9 9 3 年中国环境科学学会举办的“环境风险评价学术研讨会 【1 1 】首次探讨怎 样在我国开展风险评价； ( 5 ) 研究并提出在我国优先分析和控制的有毒有害化学品( 化合物) 名单； 2 0 世纪9 0 年代后，在我国新建或拟建的具有重大环境污染事故隐患的建设项目 ( 如化学工业、石油工业、核电工业、医药工业等) 的环境影响报告中普遍开展了环 境风险评价。1 9 9 5 年，王勇等结合中国石化总公司的安全评价，开展了石油化工企业 气 石化企业环境风险评价研究 环境风险评价的应用和实例研究。我国近年利用风险概念和分析方法对环境健康风险 的应用研究也取得较大进展。1 9 9 0 年开始在核工业系统开展环境健康风险评价的研 究；1 9 9 7 年国家攻关计划开展了燃煤大气污染对健康危害的研究；曾光明等开展了水 环境健康风险评价模型及其应用研究等。在一些部门的法规和管理制度中也已经明确 提出风险评价的内容，r 如国家环保局于1 9 9 0 年下发的5 7 号文，要求对重大环境污染事 故隐患进行环境风险评价；1 9 9 7 年国家环境保护局、农业部、化工部联合发布的关 于进一步加强对农药生产单位废水排放监督管理的通知9 2 】；2 0 0 1 年国家经贸委发布 的职业安全健康管理体系指导意见和职业安全健康管理体系审核规范等田】。 作为发展中国家，我国环境风险评价研究工作显得非常重要和迫切。今后国内环 境风险评价研究应借鉴和吸收国外环境风险评价研究成果，探索有中国特色环境风险 评价的概念、模型、风险可接受性等问题；建立适合我国各个行业环境风险特点的风 险评价系统；研究环境风险评价的法律程序、相关政策及监督管理机构设置等；探索 适合各行业环境风险评价的标准体系建立和完善；进行典型行业环境风险评价实例研 究，为开展环境风险评价和完善环境影响评价体系提供范例；跟踪和借鉴国外生态环 境风险评价【2 4 。2 5 】、公众环境健康风险评价【2 6 】成果，结合国内的实际情况，开展中国特 色的生态环境风险评价和公众环境健康风险评价工作。 1 3 3 环境风险评价存在的问题及发展趋势 环境风险评价在这一新的领域里，前人研究所取得的成果是显著的，对保护生态 环境以及维护人类自身的健康所起的作用也是不可低估的，但是任何一种理论都不是 尽善尽美的，都有一个从不完善到逐渐完善的发展的客观过程。同样环境风险评价理 论从建立至今经历了短短几十年的时间，不可避免地具有它自身的不完善性，其不完 善之处主要表现在以下几方面【2 7 】： ( 1 ) 由于客观世界的复杂性，人们认识客观世界能力的局限性，在以往认为是确 定性的因素和现象中，究其实质有不少是随机的、不确定性的。例如，在环境影响评 价所确定的达标排放和总量控制的情况下，环境质量仍存在着被破坏的风险，而这种 风险的产生往往就是由于不确定性因素影响所造成，而对这种不确定性的产生及所要 寻求的对策缺乏系统的研究探讨。 ( 2 ) 就环境风险评价研究的领域而言，研究的范围过于集中，比如在水环境方 面，对某些具体有毒物质如p c b s 、重金属的致癌作用研究过于集中，而对客观水质污 染或严重污染的风险性研究较少。另一方面，以往的资料显示，对非突发性风险评价 研究较多，如长期地饮用某一水源，对该水质中某有毒物质对人体健康程度【2 8 】的影响 研究较多，而对突发性环境影响风险评价研究较少。因为许多污染甚至灾害事件往往 是由于突然性的事故引起的，如有毒化学物质突然地泄漏于水体等。并且，其他引起 环境污染的问题如环境噪声以及固体废物的处理与处置等都还没有纳入环境风险评价 6 大连理工大学专业学位硕士学位论文 研究领域。 ( 3 ) 环境风险评价的目的在于环境风险决策管理f 2 9 1 ，也就是说环境风险决策管理是 整个环境风险评价的最后一个环节。而纵观整个环境风险评价研究进程，对这一环节 似乎缺乏系统的研究。当然，环境风险决策管理更是一个多学科、多领域、多层次的 综合性管理的课题，它包括技术的、经济的、政策的、法律的、公众参与的、伦理道 德等诸多方面，是一个非常棘手的问题。但是如果不对其进行研究探讨，那么对环境 风险评价的研究也将失去意义和作用。因此，加强对风险决策管理的研究是一项重要 工作。 1 4 石化企业环境风险评价 1 4 1 环境影响评价 环境影响评价( e n v i r o n m e n ti m p a c ta s s e s s m e n t ) 是指对即将开展的人类重要决策 和开发建设活动，可能对环境产生的物理性、化学性或生物性的作用及其造成的环境 变化和对人类健康与福利的可能影响，进行系统的分析和评估，并提出减少这些影响 的对策措施【3 0 j 。 环境影响评价过程是对一个地区的自然条件、资源条件、环境质量条件和社会经 济发展现状进行综合分析的过程，它是根据一个地区的环境、社会、资源的综合能 力，使人类活动不利于环境的影响限制到最小。 1 4 2 环境风险评价 环境风险评价广泛存在于人们各种活动中，其性质和表现方式方法复杂多样，从 不同角度可分为如下几类【3 l l ：按风险源可将环境风险分为化学风险、物理风险以及自 然灾害引起的风险。按承受风险的对象可以分为人群风险类型、设施风险以及生态风 险。 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特点【3 2 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；既要进行研究在常规情况下、长时间、小剂量的化 学物质、放射性物质对人体健康与生态环境的危害，又要研究非正常状态下，由于易 燃易爆、有毒有害物质的泄漏，大型技术系统的故障，以及自然灾害导致的突发事故 对人群和环境的危害等。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。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、 石化企业环境风险评价研究 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，而要确定之由 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。所以环境风险评价的过程及其结果具有一定的模糊性，环境风险评价的方法多与 模糊理论及概率相结合。 1 4 3 环境风险评价与环境影响评价的区别 建设项目对环境造成的影响可分为确定性的和不确定性的两大类。用各种模型和 专家经验对确定性影响程度和范围做出定量预测和判断，即环境影响评价，其研究重 点是正常过程，采用确定性方法，评价时段较长，采用的多时常规和长期措施。推测 不确定性事件发生概率及其发生后可能造成后果的严重程度和波及范围【3 3 】，即为环境 风险评价，其重点事故情况、评价方法以及概率论和随机方法为主，评价的时段较 短，其对策措施是以应急计划为主。从形式上看，环境风险评价一般属于环境影响评 价的一部分，但是环境风险评价有时可以作为一个独立的专项，因此有必要看一下它 与环境影响评价的区别【7 】。 表1 1 列举了环境风险评价和环境影响评价的主要区别。 表1 1环境风险评价与环境影响评价的主要不同点 塑垒：! ：! 丛型里坐墼堡堕巳q 迪堕坐皇呈望量坚垒婴垒坠 序号项目事故风险评价( e r a )正常工况环境影响评价( e 认) 大连理工大学专业学位硕士学位论文 由此可以看出，环境风险评价主要关注的是突发事故，评价对象为突发事故发生 后的风险可接受水平，采用概率方法，评价过程有许多不确定性因素；而环境影响评 价关注的对象一般是连续稳定的污染源，采用确定论方法，评价过程的不确定因素较 少。 1 4 4 石化企业的环境风险评价研究现状 建设项目环境风险评价技术导则( h j 厂r1 6 9 2 0 0 4 ) 已于2 0 0 4 年1 2 f l1 1 日发布 并开始实施，这个规范规定了建设项目环境风险评价的目的、基本原则、内容、程序 和方法。适用于涉及有毒有害和易燃易爆物质的生产、使用、贮运等的新建、改建、 扩建和技术改造项目( 不包括核建设项目) 的环境风险评价。 石化企业涉及到有毒有害和易燃易爆物质的生产、使用和贮运，但是目前国内尚 没有针对石化企业的环境风险评价技术导则。本论文结合石化企业的具体特点，构建 了石化企业环境风险评价的技术框架，相当于给石化企业提出了环境风险评价的行业 技术导则。 1 4 5 环境风险评价存在的问题 ( 1 ) 环境风险评价的交叉性、综合性和不确定性。环境风险评价在世界范围内兴 起并成为独立的研究领域不过3 0 余年，在我国还处于起步阶段。其研究的广度、深度 和准度有赖于安全科学、大气科学、环境毒理学、生态毒理学、环境医学、病理学、 污染生态学、化学、管理学、环境工程学、地质学、水文学、土壤学、数学、计算机 科学、环境监测等相关基础学科和技术的发展和结合应用。 ( 2 ) 石化企业环境风险评价的必要性。石化项目中有毒、有害、易燃、易爆物质 大量存在，火灾、爆炸、泄露、有毒物质扩散、废水排放等都能造成环境污染事故， 所以其环境风险评价是环境影响评价的项重要内容。 ( 3 ) 石化企业环境风险评价的特殊性。建设项目环境风险评价技术导则适用 于除核建设项目之外的任何新建、改建、扩建和技术改造项目。然而由于石化行业的 特殊性，相比导则的概括性和笼统性，石化项目的环境风险评价有必要加以区分和细 化。 ( 4 ) 石化企业环境风险评价实践工作的需要。! 1 1 2 0 0 4 年风险评价导则发布以来， 由于实际评价工作中基础资料的缺乏，计算和决策所采用的方法和模型多样化，预测 后果的不确定性和难以验证，使得导则还有需要完善和改进之处，使之更加全面、细 化并具可操作性。 1 5 选题的研究内容 石化企业环境风险评价是对石化企业环境影响的不确定性及其环境后果进行调查 石化企业环境风险评价研究 和确定的过程，具有复杂性、综合性和不确定性3 大特征。评价的核心是识别风险和后 果计算，桥梁是风险分析和风险评价，最终目的是降低风险。本课题主要通过对石化 企业生产装置的环境风险评价中不确定性的分析研究，有效的进行风险识别，建立石 化企业环境风险评价体系。研究水平达到国内同类研究先进水平。对石化行业的建设 项目环境风险评价和环境风险后评价起一定的指导作用。具体研究内容如下： ( 1 ) 石化企业环境风险评价方法研究 依据国家现有环境影响评价技术导则，并借鉴建设项目环境影响评价的方法，提 出石化企业环境风险评价的适用方法。 ( 2 ) 石化企业环境风险评价指标体系的建立 通过资料检索和实例分析，建立石化企业环境风险评价的适用指标。 ( 3 ) 石化企业环境风险评价基本内容研究 根据我国的环境管理要求，提出石化企业环境风险评价的基本内容。 ( 4 ) 石化企业环境风险评价实例研究 将提出的石化企业环境风险评价方法和指标体系应用到具体实例中，以检验评价 方法和评价指标的可操作性。 研究框架图见图1 1 。、 大连理工大学专业学位硕士学位论文 石化企业环境风险评价实例应用 土 i 结论与展望 图1 1 研究框架图 f i g 1 1s t u d yf - i a i l l e 石化企业环境风险评价研究 2 石化企业环境风险评价方法研究 环境风险评价方法是指在环境风险评价各具体环节中使用的技术手段、操作规程 以及模拟模型。2 0 世纪8 0 年代以后国内外开展了环境风险评价方法研究。 环境风险评价按其应用领域可分为三类：自然灾害的危险性评价；有毒有害化学 品的生态风险评价及装置的安全评价p 4 】，后者在大型水利工程、核工业、化学工业、 石油化工企业得到了广泛应用，而综合性的环境风险评价正是在石油化工密集区的应 用中得到了发展。从6 0 年代n 8 0 年代，化学工业领域借鉴核工业、军工业的事故树分 析、事件树分析等概率风险评价方法，开发并逐步形成了二种方法体系，一是工艺过 程和生产装置危险度的定量评价体系，由美国道化学公司创立，在火灾、爆炸危险评 价中广泛使用，该方法适合于理想状态下的化学装置，主要从物质特性、工艺过程等 方面考虑装置的危险性，国内化工装置的预危险性评价大多套用此方法。二是系统安 全评价体系，主要有检查表、事故树分析、可操作性研究、故障类型、影响及致命度 分析等。这些评价方法系统工程出发，以概率论为基础，评价的定量程度高，但工作 量大，费用昂贵，只能选择使用。 根据石油化工企业的特点和环境安全管理现状，对石油化工这样装置复杂，生产 层次多，事故类型广的系统，在吸收国内外各评价方法特长的基础上，以科学性和实 用性为原则，建立符合石化企业实际的评价体系，以满足环境风险评价的需要。 2 1 石化企业风险特点 石化企业是国民经济一个重要组成部分，占有十分重要的地位。同时，石化企业 作为一个特殊的行业，又存在有一定行业风险。石化企业一旦发生突发性风险事故， 往往造成大量的财产损失人员伤亡和环境污染问题，事故后果极其严重f 3 5 】。由于石化 企业的特殊性，形成了危险源多、不确定性强、事故后果严重、事故连锁性、评价难 定量和影响复杂性等行业风险特点，具体见表2 1 。 表2 1 石化企业风险特点 ! 些：兰：! 坠苎! 堕型里坐垡p 皇塑：里垒塑型i 鲤竺! 盟 序号风险特点说明 ( 1 ) 危险源多。石化企业涉及物料和产品通常具有易燃易爆、易蒸发、易流动、 大连理工大学专业学位硕士学位论文 易沸溢和有毒等特点。从原料到产品，从生产到储运，每个过程都可能成为环境风险 事故危险源。 ( 2 ) 不确定性。石化企业危险源众多，发生风险事故的可能性随处存在，具有很 强的不确定性。不确定性导致风险事故带有很强的突发性，事故的发生、发展事先都 很难进行预测和分析。 ( 3 ) 后果严重性。石化企业一旦发生风险事故，其影响和危害往往十分严重。如 吉林石化双苯厂爆炸事故不仅造成人员伤亡，还导致松花江及黑龙江水体污染，影响 巨大【3 6 1 。 ( 4 ) 事故连锁性。石化企业生产过程多处于高温、高压或低温、负压等苛刻条件 下。一旦发生风险事故，往往引发火灾、爆炸，并可能导致其它危险源也发生事故， 引起连锁反应，加重事故后果。 ( 5 ) 难定量性。石化企业风险评价过程中，很难做到准确的定量评价。特别是当 生产工艺过程繁琐，涉及物料品种多，装置设施复杂时，其存在的风险和风险事故影 响很难做到准确的定量。 ( 6 ) 影响复杂性。石化企业风险事故泄漏或释放的有毒有害物质，在环境中的迁 移、转化、降解和累积等过程；目前了解很少，相关数据稀缺；对物质在环境中产生 的复杂影响很难进行有效评价【3 7 】。 2 2 环境风险评价技术方法 目前环境风险评价可以采用的方法主要有三类：定性评价方法、指数评价方法、 概率风险评价方法【3 8 3 9 】。 一 定性评价方法主要是根据经验和判断能力对生产系统的工艺、设备、环境、人 员、管理等方面的状况进行定性的评价。属于这类评价方法的有安全检查表、预先危 险性分析、故障类型和影响分析以及危险可操作性研究等方法。这类方法的特点是简 单、便于操作，评价过程及结果直观，目前在国内外企业安全管理工作中被广泛使 用。但是这类方法含有相当高的经验成分，带有一定的局限性，对系统危险性的描述 缺乏深度，不同类型评价对象的评价结果没有可比性。 指数评价方法主要为美国道( d o w ) 化学公司的火灾、爆炸指数法，英国帝国化 学公司蒙德工厂的蒙德评价法，日本的六阶段危险评价法和我国化工厂危险程度分级 方法等，均为指数评价法。指数的采用使得系统结构复杂、用概率难以表述其危险性 单元的评价有了一个可行的方法。这类方法操作简单，是目前应用较多的评价方法之 一。指数的采用，避免了事故概率及其后果难以确定的困难，评价指数值同时含有事 故频率和事故后果两个方面的因素。这类评价方法的缺点是评价模型对系统安全保障 体系的功能重视不够，特别是危险物质和安全保障体系间的相互作用关系未予考虑。 石化企业环境风险评价研究 尽管在蒙德法和我国化工厂危险程度分级方法中有一定的考虑，但这种缺陷仍是很明 显的。各因素之间均以乘积或相加的方式处理，忽视了各因素之间重要性的差别。评 价自开始起就用指标值给出，使得评价后期对系统的安全改进工作较困难。在目前的 各类指数评价模型中，指标值的确定只和指标的设置与否有关，而与指标因素的客观 状态无关，致使危险物质的种类、含量、空间布置相似，而实际安全水平相差较远的 系统，其评价结果相近，导致这类方法的灵活性和敏感性较差。指数评价法目前在石 油、化工等领域应用较多。 概率风险评价方法是根据零部件或子系统的事故发生概率，求取整个系统的事故 发生概率。该方法以1 9 7 4 年拉姆逊教授评价民用核电站的安全性开始，继而有1 9 7 7 年 的英国坎威岛石油化工联合企业的危险评价，1 9 7 9 年德国对1 9 座大型核电站的危险评 价，1 9 7 9 年荷兰雷杰蒙德六项大型石油化工装置的危险评价等都是使用概率评价方 法。这些评价项目都耗费了大量的人力、物力，在方法的讨论、数据的取舍、不确定 性的研究以及灾害模型的研究等方面均有所创建，对大型企业的危险评价方法影响较 大。系统结构简单、清晰，相同元件的基础数据相互借鉴性强，如在航空、航天、核 能等领域这种方法得到了广泛应用。另一方面，该方法要求数据准确、充分，分析过 程完整，判断和假设合理。对于化工、煤矿等行业，由于系统复杂，不确定性因素 多，人员失误概率的估计十分困难，因此，这类方法至今未能在此类行业中取得进 展。随着模糊概率理论的进一步发展，概率风险评价方法的缺陷得到一定程度的克 服。但是使用概率风险评价方法需要取得组成系统各零部件和子系统发生故障的概率 数据，目前民用工业系统中，这类数据的积累还很不充分，是使用这一方法的根本障 碍。 环境风险评价通常分为四个阶段，第一，源项分析，通过危害识别确定火灾、爆 炸、垮坝，还是有毒有害物质的释放。若是后者，则应给出释放何种物质、释放量、 释放方式、释放时间等数据，并给出其发生的频率。源项分析的主要研究方法包括初 步危险分析法、故障树分析法“们、事件树分析法等；第二，环境后果分析，估算有毒 有害物质在环境种的迁移、扩散、浓度分布及人员受到的照射剂量，主要研究方法利 用一定的数学模型进行估算；第三，风险表征或风险评价1 4 l j ，主要实给出风险的计算 结果及评价范围内给定群体的致死率或有害效应的发生率；风险表征对风险进行定量 表达有两种方式：对于致死效应用风险度表示，非致死效应以风险指数表示；第四，根 据风险评价结果，提出防范风险的应急计划和措施。 2 3 石化企业环境风险评价适用方法 石油化工企业的环境风险评价主要是对石油化工企业生产、贮运和控制过程中产 生不利环境影响的可能性及事