（交通运输工程专业论文）天津港散装危险化学品事故风险评估及应急反应策略.pdf

中文摘要 摘要 港口散装危险化学品事故( 简称散化事故) 风险评估既要考虑人们的主观判 断，又要结合港区风险源的实际情况，要准确、客观的采用定量模型描述港区散 化事故风险十分困难。该文通过分析散化事故的特点，结合天津港水域的自然状 况、通航条件、到港船舶情况及相关安全管理的情况，运用定性和定量相结合的 a h p 法( 层次分析法) ，将天津港港区散化事故风险因素分为三个层次；建立风 险评估指标体系；并且用模糊综合评估的方法进行事故风险等级的划分，建立风 险综合评估模型；最后以评估模型为基础，使用c 撑语言开发了相应散化事故风险 的评估软件。 通过对天津港散化事故风险的评估，结合天津港散化事故的发展趋势和目前 的应急能力，本文提出了有针对性的应急反应策略，希望对天津海事部门的管理 工作有一定的帮助。 关键词：散装危险化学品：层次分析法；模糊综合；风险评估：应急反应 英文摘要 a b s t r a c t t oa s s e s st h er i s ko fb u l kc h e m i c a la c c i d e n t ，i ti sn e c e s s a r yt ot a k ei n t oa c c o u n t p e o p l e ss u b j e c t i v ej u d g m e n t s ，a l s ot h ea c t u a ls i t u a t i o no fr i s ks o u r c e b u ti t i sv e r y d i f f i c u l tt od e s c r i b et h er i s ko fb u l kc h e m i c a la c c i d e n ta c c u r a t e l ya n do b j e c t i v e l yw i t h q u a n t i t a t i v em o d e l a c c o r d i n gt ot h ec h a r a c t e r i s t i co fb u l kc h e m i c a la c c i d e n t ，t h i s p a p e ru s e sq u a l i t a t i v ea n dq u a n t i t a t i v 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 ) m e t h o dt o e s t a b l i s har i s ke v a l u a t i o ni n d e xs y s t e m 、i mt h r e el e v e l so fr i s kf a c t o r s ，b a s e do nt h e n a t u r a lc o n d i t i o n ，n a v i g a t i o nc o n d i t i o n ，s h i ps t a t u sa n dr e l a t e ds a f e t ym a n a g e m e n t ；a l s o i tp l o t so u ta c c i d e n th a z a r dc l a s s i f i c a t i o na n ds e t su pac o m p r e h e n s i v er i s ka s s e s s m e n t m o d e l ，u s i n gt h em e t h o do ff u z z yc o m p r e h e n s i v ea s s e s s m e n t ；f i n a l l yb a s e do nt h e a s s e s s m e n tm o d e l ，i td e v e l o p sa na c c i d e n tr i s ka s s e s s m e n ts o r w a r eo fb u l kc h e m i c a l u s i n gc 撑l a n g u a g e t h r o u g ht h er i s ka s s e s s m e n to fd a n g e r o u sc h e m i c a l si nb u l ki nt i a n j i np o r t ，t h i s p a p e rp r o v i d e sat a r g e t e ds t r a t e g yf o re m e r g e n c yr e s p o n s e ，l i n k e d 丽t l lt h ea c c i d e n t t r e n d so fb u l l cc h e m i c a l sa c c i d e n ta n dt h ec u r r e n te m e r g e n c yr e s p o n s ec a p a c i t yo f t i a n j t np o r t i ti sh o p e dt ob eg e n e r a l l yh e l p f u lf o rt h em a n a g e m e n to ft h em a r i t i m e s e c t o ri nt i a n j i np o r t k e yw o r d s ：d a n g e r o u sc h e m i c a l si nb u l k ；a n a l y t i c a lh i e r a r c h yp r o c e s s ；f u s s y c o m p r e h e n s i v ea s s e s s m e n t ；r i s ke v a l u a t i o n ；e m e r g e n c yr e s p o n s e 大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果， 撰写成硕士学位论文= = 丞洼港邀装危险化堂晶蔓趑迅险迁值厘廛鱼厦廛筮喳：。除 论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已 在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已 经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学 位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论 文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本 学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到中国优秀博硕士 学位论文全文数据库( 中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社) 、中国学位论文全 文数据库( 中国科学技术信息研究所) 等数据库中，并以电子出版物形式出版发 行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。 燃撇耥辛黜名房弋苫弋一 单期：伊9 年i1 , 9 日 天津港散装危险化学品事故风险评估及应急反应策略 1 1 散装化学品船概述 第1 章绪论 1 1 1 散化储存和运输现状 目前在国际海事组织i m o 登记的化学品达3 万种，国际海事组织海洋污染问 题专家组( g e s 心口) 到1 9 9 0 年为止已对其中的1 4 0 0 种进行了鉴定，据估计散 装化学品( 以下简称散化) 的品种有1 1 0 0 多种，在m a r p o l 7 3 7 8 附则i i “控制 散装有毒液体物质污染规则 的1 9 9 2 年修正案中，己鉴定确认其中5 9 6 种n l s 可用散化船在海上进行散装运输【l 】 据德鲁里航运咨询公司的统计，1 9 8 8 年世界化学品海运量为7 0 0 0 万吨，到目 前以每年4 8 的年增长率递增【2 】。自2 0 世纪7 0 年代后的二三十年来，即使在国 际船舶市场持续萧条的情况下，液货船的数量和总吨位也仍一直保持着较高的增 长率。随着国民经济尤其是能源、石化工业的发展，散化的海运量日益增多，载 嗨 运散化船舶到港艘次急剧增加，近年来的发展更是迅猛，我国散化船舶运输起步 较晚，大量的散化货物不得不由外轮运输。现在我国一些航运公司开始购置散化 船舶，组建自己的散化船队。 与化学品的海运发展相适应，国际国内化学品专用码头和仓储业务也得到了 长足发展，上世纪六十年代中期，欧洲就已逐步形成了完善的仓储网，到了八十 年代，仅欧共体内部就拥有独立仓储码头7 0 多家，储存能力超过4 0 0 万m 3 。九十 年代后，一些发达国家的散化储运公司将业务扩展到世界各地。如挪威的o d f j e l l 公司在美国的海湾地区、南美洲的巴西、阿根廷、智利和我国的大连、宁波、珠 海等地投资建成了设备技术一流的散化码头和储罐设施；新加坡乐意储罐有限公 司在我国的上海、深圳、青岛等地也建设了一批较具规模的液体危险品仓储码头。 我国化学品仓储业近年来也发展很快，除了上面提到的中外合资项目之外，在沿 海和长江下游新建和运作了大量的散化仓储专业码头，长江下游南京港至南通港 已建有散化专用码头2 1 座，仓储企业2 1 家以上【3 】。截止1 9 9 8 年6 月，上海港已 有散化专用码头1 6 座，仓储公司1 6 家以上，散装化学品作业量平均每年约以3 6 的速度递增。其吞吐量已达5 9 8 万吨，其中里港( 指黄浦江内) 的作业量达约4 5 第1 章绪论 万吨，作业货物品种己达4 6 种，经海事局审核批准的液体危险品作业码头、浮筒 已有3 0 多处，作业船频度达近4 0 0 艘次【4 】。 1 1 2 散化事故概况 液体化学品大多具有易燃、腐蚀、毒性及污染等多种危害特性，不但给储运 带来了困难和危险，也对环境和人类的安全和健康构成严重的威胁。我国和世界 其它国家发生了许多严重的散化事故。最严重的是1 9 8 0 年1 2 月的印度博帕尔惨 案【5 1 。由于农药厂的地下储罐应急控制阀门失灵，使罐内液态异氰酸甲酯以气态形 式迅速外泄，4 0 多分钟泄漏约3 0 吨毒物，1 小时后毒物扩散面积达4 0 平方公里， 造成2 0 0 0 多人死亡，5 万人失明，2 0 多万人被迫转移，引起世界各国的震惊。1 9 8 8 年5 月荷兰籍满载丙烯腈的a l l l l ab r o e r e 号散化船在荷兰沿海沉没。这一起事故直 接促成了第一届国际有毒液体物质海上泄漏和应急反应大会的召开。1 9 9 3 年1 2 月 英国丹佛附近海面一艘散化船由于大风沉没，造成2 5 0 0 吨甲苯泄漏严重污染海洋 环境。1 9 9 7 年3 月日本开往汕头的b l u e s k yn o 2 在距杭州以东2 0 0 千米洋面沉 没，造成9 8 8 吨酞酸二辛脂泄漏。2 0 0 1 年4 月1 7 日，韩国籍散化船在长江口和香 港籍万吨级散货船“大勇”轮发生碰撞，“大勇”轮左舷第四舱遭到彻底破坏，船 上装载有大约2 0 0 0 吨的化学品苯乙烯，其中6 3 8 吨泄漏入海：近期，在我国长江 水域，连续发生小型散装化学品船舶翻沉事故 6 1 。为稳定长江水上安全形势，遏制 水域化学品污染事故发生，交通部海事局于2 0 0 1 年9 月前发出了特急通知，部署 进行为期两个月的集中检查。特急通知要求各级交通机构加强对抵港散装化学品 船舶的安全检查工作，对安全技术状况有怀疑的船舶，不管船舶是否持有船舶检 验证书，海事部门应要求其船舶检验部门立即核实，未经核实或安全技术状况或 船员配备不能满足安全航行的船舶，不得离港。 如上所述，散化事故时常发生且危害重大，对散化运输安全与防护己成为当 今世界普遍关注的环境和安全问题。 1 1 3 散化事故的相关公约和法规 虽然大多数化学事故能控制在企业的范围之内，但事实上事故影响则扩大到 企业之外，波及到邻近的地区，并对这些地区产生短期和长期对生命、财产和环 境的影响。到目前为止，科学技术尚没发展到能对所有的突发事故的发生和影响 天津港散装危险化学品事故风险评估及应急反应策略 做出事先的预告，仍需我们对紧急事故的发生做出准备。联合国环境规划署 ( 1 腿p ) 于1 9 8 8 年提出了a p e l l 计划“地区性紧急事故的认识与准备 ，简称 阿佩尔计划，其目的是为了预防突发性化学事故的发生，为保护生命、财产以及 环境，提高公众对突发性事故的认识，做好充分准备，最大限度地减少污染事故 的危害。a p e l l 计划是帮助决策人员和技术人员提高对危险源的社会意识，准备 应急反应预案来针对这些危险源可能危害生命、财产和环境等不可预知的事件。 该计划一出台，立即得到世界各国的普遍重视和广泛响应。 关于油污染应急，国际海事组织( i m o ) 于1 9 9 0 年制定了o p r c 公约。该公 约要求所有类型的船舶、近海岸装置、海港和装卸油设施、油码头海上输油管道 必须配备油污应急计划，其中关于船舶油污应急计划通过m a r p o l 7 3 7 8 附则i 新增2 6 条来实施。虽然，o p r c 公约是一个关于油污防备的公约，但是它的决议 1 0 要求化学品船、散化码头、装卸散化设施等也必须制订污染应急计划，执行强 制报告制度。o p r c 公约主要针对水域特别是海洋污染而制定的，强调水中污染物 的控制和清除，围控、清污设备的准备。 港口散化运输系统包括水域部分、陆域罐区和装卸部分，因此对于港口散化 事故应急反应的制定将需要综合考虑a p e l l 计划和o p r c 公约要求，水域部分按 照o p r c 公约实施，陆域部分按照a p e l l 计划实施，在此基础上将水域部分与陆 域部分相结合形成完整的港口散化应急计划【7 1 。 1 2 散化事故分析的意义 通常散化事故具有以下特点： ( 1 ) 突发性强：散化事故往往事先无预兆突如其来，且发展迅猛； ( 2 ) 危害性大：具有安全和污染两个方面的危害，散化毒性比石油大，可随 大气、水流扩散，影响面积广，直接危及人和动物的生存环境。有的危险品码头 和仓储公司处于城市工业区、人口稠密区、水上交通繁忙区段或水源保护区，例 如上海港的散化码头主要分布在长江口沿岸和黄浦江两岸。因此，不论是船舶或 贮罐事故，还是装卸操作失误而造成散化泄漏，就可能引起化学品燃爆事故或陆 域和水域的污染事故，对社会产生严重影响。 ( 3 ) 应急处理难度大：危险品种类繁多，性质及毒窖作用各异，造成突发事 第1 章绪论 故的情况复杂，应急反应困难，在应急措施上包括消防、泄漏处置、医疗急救、 水污染处理和处置。 2 0 0 0 年5 月4 日，停靠在天津港南疆石化码头的散装液化气船“长威二号 轮货泵舱发生爆炸起火；2 0 0 4 年1 0 月3 1 日，“大清河”轮出港时与“新福达” 轮在新港主航道发生碰撞，造成“大清河”轮2 5 桶有毒液体物质糠醇落水。两起 危险化学品事故虽经天津市海上搜救中心和天津海事局全力抢险未造成重大危 害，但天津海上危险化学品事故风险已日益突显。 散化事故进入海洋环境的液体物质毒性大，污染性强。尤其是散装有毒液体 物质及其蒸汽毒性普遍比石油及其炼制品大，而且品种繁多，性质各异，进入水 中化学品行为复杂，清污困难。泄露的散装液体化学品还具有燃烧、爆炸和毒害 等特性，因此我们必须根据散化危险源的具体情况，对事故风险做出准确预测评 估，同时也要制订出合理有效的应急反应方案。由于国内外至今为止还没有一套 完整的、可普遍适用的应急计划来抵御事故危害，那么对散化事故风险评估和应 急反应的研究就具有了深刻的现实意义。 1 。3 本文的主要内容与工作 本文围绕港口液体散化事故，从事故风险评估和事故应急两个方面展开研究。 通过查阅大量文献和通过上网查询了解当前散化运输业的动态和世界各国在散化 污染扩散防治领域的最新研究和成果，对我国主要散化运输码头和航运公司进行 调研，了解他们目前的管理水平和散化溢漏的应急对策及能力，在总结前人经验 的基础上，介绍了散化物质的危害特性和散化物质在环境中的扩散，并对风险源 进行了辨识与分析，提出了散化事故风险模糊综合评估模型并且编程实现，提出 港口散化事故应急反应决策方案。 本文的研究工作： 、 ( 1 ) 根据天津港的特点，确定天津港港区散化事故风险的评价指标，运用 a h p 法( 层次分析法) ，以模糊数学为基础建立比较合理的散化事故风险评估模 型。 ( 2 ) 在v i s u a ls t u d i o2 0 0 5 环境下，以散化事故风险评估模型为基础使用c 稃 开发相应散化事故风险的评估软件。 天津港散装危险化学品事故风险评估及应急反应策略 ( 3 ) 本文根据风险评估的模型，结合自身工作调研的经历提出了相应的应急 反应策略和可行性意见。 第2 章天津港海区水域情况分析 第2 章天津港海区水域情况分析 2 1 天津港海区自然情况 2 1 1 气象锄 ( 1 ) 气温 年平均气温1 2 3 年平均最高气温1 6 2 年平均最低气温9 1 极端最高气温3 9 9 ( 1 9 5 5 年7 月2 4 日) 极端最低气温1 8 3 。c ( 1 9 5 3 年1 月1 7 日) ( 2 ) 降水 年平均降水量5 8 6 o m m 年最大降水量1 0 8 3 5 m m ( 1 9 6 4 年) 年最小降水量2 7 8 4 r n m ( 1 9 6 8 年) 一日最大降水量1 9 1 5 m m ( 1 9 7 5 年7 月3 0 日) ( 3 ) 风 本区常风向为e 向，出现频率为1 1 7 1 ；次常风向为s 向，频率为1 0 3 4 ； 强风向为e 向，该向 1 6 级风的频率为1 9 6 ，全年各向 1 6 级风所出现的频率为 3 6 5 。 ( 4 ) 雷暴 年平均雷暴日数为2 7 5 天，多发生在6 7 月份。 ( 5 ) 雾 能见度小于l k m 的大雾多年平均为1 6 。5 个雾日，雾多发生在秋冬季节，日出 后很快消散。根据资料统计，能见度小于l k m 的大雾实际出现天数为5 0 天。 ( 6 ) 相对湿度 平均相对湿度6 5 最大相对湿度1 0 0 最小相对湿度3 天津港散装危险化学品事故风险评估及应急反应策略 2 1 2 水文8 1 ( 一) 潮汐 本区潮汐类型为不规则半日潮型，其( h o l + h k l ) h m = 0 5 3 。 ( 1 ) 各基准面位置关系 新港理论最低潮面与当地平均海平面的关系如图2 1 ： 图2 1 最低潮面与当地平均海平面 f i g 2 1t h el o w e s tt i d ea n dt h ea v e r a g es e al e v e l ( 2 ) 潮位特征值 年最高高潮位5 8 1 m ( 1 9 9 2 年9 月1 日) 年最低低潮位1 0 3 m ( 1 9 6 8 年1 1 月1 0 日) 注：1 9 5 7 年1 2 月1 8 日出现最低低潮位一1 0 8 m 年平均高潮位3 7 4 m 年平均低潮位1 3 4 m 年平均海平面2 5 6 m 年最大潮差4 3 7 m ( 1 9 8 0 年1 0 月) 年平均潮差2 4 0 m ( 3 ) 设计水位 设计高水位4 3 0 m 设计低水位o 5 0 m 极端高水位5 8 8 m 7 第2 章天津港海区水域情况分析 极端低水位1 2 9 m ( - - ) 波浪 本工程处在北大防波堤的掩护之内，波浪影响可不考虑。 ( 三) 海流 港区水域潮流呈往复流性质。港内海流方向基本与航道轴线平行，涨潮流速 大于落潮流速。 ( 四) 海冰 港区海域每年冬季有不同程度的海冰出现，初冰日在1 2 月下旬，终冰日在2 月下旬，总冰期约6 0 天，多年资料统计，严重冰期年平均仅为1 0 天，正常年份 海冰对港口营运及船舶航行无甚影响。 2 1 3 泥沙淤积 天津港自建港以来，港口的泥沙回淤直深受世人瞩目。通过几十年的研究 和采取工程措施，取得了良好的减淤效果。天津港年挖泥量与年吞吐量的比值( 方 吞吐吨) 9 0 年代下降至0 0 8 - 0 0 9 ，低于荷兰鹿特丹港8 0 年代o 1 1 5 的比值。 最新的研究成果表明，天津港已属轻淤港，泥沙回淤已经不再是港口发展的 制约因素，相反每年数百万方的回淤土已成为港内造陆的重要资源。可以预料， 今后随着港口泥沙环境的进一步改善与有效治理措施的实施，港口泥沙淤积情况 将进一步好转【9 】。 2 2 天津港海域环境敏感区 2 2 1 环境敏感区区划 对海上和沿岸的环境敏感区进行调查并进行区划，在地图和海图上标出。需 要确定的敏感区和易受损资源包括：自然保护区( 包括国家级古海岸与湿地自然 保护区、塘沽区驴驹河自然保护区、汉沽浅海生态系统海洋特别保护区、大港滨 海湿地特别保护区、北塘河口海洋特别保护区等) 、生活和工业用水取水口、水产 养殖资源和海洋自然水产资源、珍贵和濒危动植物及其栖息地、潮间带生物、农 田、沼泽地、盐田、各种类型的海岸、名胜古迹、景观和旅游娱乐场所( 如驴驹 河海滨浴场及待兴建的北塘游艇俱乐部等) 、水上设施等【1 0 ，1 1 1 。 天津港散装危险化学品事故风险评估及应急反应策略 根据渤海天津碧海行动计划所述，天津近岸海域环境功能区划为： ( 1 ) 混合区 大沽排污河口混合区 北塘口混合区 企业直排入海口混合区 ( 2 ) 第一类环境功能区( 2 0 1 4 k i n 2 ) ( 3 ) 第二类环境功能区( 5 8 0 k1 3 1 2 ) ( 4 ) 第三类环境功能区( 2 8 1 k m 2 ) 大沽n 多, l - 第三类环境功能区( 2 5 8k m 2 ) 北塘口外第三类环境功能区( 2 3 k m 2 ) ( 5 ) 第四类环境功能区( 1 2 5 k m 2 ) ( 6 ) 海上石油勘探开发区 第2 章天津港海区水域情况分析 表2 1 天津近岸海域环境功能区划一览表 t a b 2 1l i s to f o f f s h o r ee n v i r o n m e n t a lf u n c t i o nz o n i n go f t i a n j i n g 分类区划名称主要功能区划范围 鱼虾贝类保护渔业、水产增殖 除二、三、四环境功能区范围之外的天 第一类 增殖区区的生态平衡津海域 盐业、渔业、海水保护盐业、渔业取把 除三、四环境功能区范围之外，2 米等 第二类 浴场取水区海水浴场的环境质量深线至岸边的天津海域 g 、k 、m 、n7 、n 各点围定的范围： g 3 9 0 4 0 0 ”n ，1 1 7 4 5 7 0 0 ”e k 3 9 0 6 0 0 ”n 。1 1 7 4 5 0 0 ”e 北塘口外海区排洪、排污、航道 m 3 9 0 2 3 0 ”n ，1 1 7 4 8 0 0 ”e n 3 9 。0 3 0 0 ”n ，1 1 7 4 8 4 0 ”e n 3 9 0 4 0 0 ”n 。1 1 7 4 8 7 3 0 ”e 第三类 e 、f 、b 、c 各点围定的海域： e 3 8 5 4 0 0 ”n ，1 1 7 5 0 0 0 ”e 大沽口外海区锚地、航道f 3 9 0 0 3 0 。n ，1 1 7 。5 0 0 0 ”e b 3 8 。5 3 2 4 ”n ，1 1 8 。0 5 3 0 ”e c 3 8 。5 9 1 0 ”n ，1 1 8 0 6 3 0 “e a 、e 、f 、d 各点围定的范围： 港口、航道 a 3 8 5 4 3 0 ”n ，l1 7 4 0 3 0 ”e 大沽口海区 e 3 8 。5 4 0 0 ”n ，1 1 7 5 0 o o ”e 排洪、排污 f 3 8 0 0 3 0 ”n ，1 1 7 5 0 3 0 ”e 第四类 d 3 9 0 i 0 0 ”n ，1 1 7 4 5 0 0 ”e 海上石油以人工岛、采油平台为中心。一海里为 开发区 石油勘探生产 半径的海域 从河口方向延伸至中心处为圆心以 北塘口混合区污、海水稀释1 0 0 0 米为半径划弧并顺势延伸至岸边 所包范围为混合区 混合区 污、海水稀释 圆心，1 0 0 0 米为半径扇形海区水域 大沽口混合区 以大沽排污河口中间与海水交汇处为 企业直排口以排污口与海水交汇处为圆心。5 0 0 米 混合区 污、海水稀释 为半径的扇形海区水域 1 0 天津港散猛危险化学品事故风险评估及麻急反应镱略 圈2 , 2 天津近岸海域环境功能区划 f i 9 22o f f s h o r ee n v l r o n m e n t a l f u n c t i o n z o n i n g o f t i a n j l n 第2 章天津港海区水域情况分析 2 2 2 敏感区和资源保护的优先次序 在污染事故中，受威胁的地区和资源往往不可能都得到保护，因而确定优先 保护次序是应急反应决策和防止对资源的污染损害的一个重要方面【1 2 1 。 敏感区和资源保护的优先次序可根据资源污染敏感程度、现有应急措施的可 行性和有效性、被污染后清理的难易程度以及可能造成的经济损失等因素来确定。 确定优先保护次序时应考虑下列因素： 该区域对污染的敏感性、易受损害的程度： 保护某种特定资源的实际效果； 清除作业的能力和可能性； 季节性因素影响的程度。 现场指挥必须综合各种有关因素，根据现场情况和人力、设备的供应情 况决定各种资源的优先次序。 本计划对敏感区和资源优先保护的基本次序为： ( 1 ) 生态自然保护区 塘沽区驴驹河生态保护区 保护范围北起天津海滨旅游度假区南界，南至独流河左岸延长线，西界是海 防路的海挡，东抵低潮线。面积约2 0 0 0 公顷。保护对象为潮间带生态系统、潮间 带动植物资源、珍稀与濒危鸟类栖息地【1 3 】。 汉沽区大神堂浅海生态保护区 保护范围在大神堂以南海域的大、小沙岗及其边缘的海域形成的矩形区域。 面积约3 5 平方公里，其最北边距岸线5 4 公里。保护对象为浅海生态环境、底栖 生物繁殖地、浅海生态生物多样性基因库。 大港滨海湿地保护区 保护范围北界为北纬3 8 。4 5 ，南界为北纬3 8 。3 7 ，西界为海防路的海挡，东 界为东经1 1 7 。4 2 ，面积约1 0 0 平方公里。保护对象为滩涂湿地生态环境、浅海生 态环境、重要经济动物贝类增殖地、珍稀与濒危鸟类栖息地、滩涂湿地、浅海生 态生物多样性基因库。 北塘河口湿地保护区 天津港散装危险化学品事故风险评估及应急反应策略 保护区面积共约5 平方公里的海域。保护对象为河口生态环境、海上旅游资 源、海洋开发。 ( 2 ) 水产资源 天津水域水产资源丰富，在塘沽区驴驹河、高沙岭附近滩涂为低值贝类增殖 区，以四角蛤蜊为主导；汉沽区大神堂外海3 一米水深，面积约3 0 平方公里处 为扇贝、牡蛎资源保护区，品种以栉孔扇贝、德氏扇贝、密磷牡蛎为主；驴驹河、 大港外海和北塘河口附近为毛蚶增殖保护区；在沿岸还开发有数万亩养虾池等。 ( 3 ) 公众娱乐场所( 海水浴场) 塘沽区高沙岭沿岸有7 公里的海滩为海水浴场；海河下游儿童世界游泳场。 ( 4 ) 盐田 天津是我国五大产盐地之一，主要包括塘沽、汉沽两大盐场，以及几个小型 盐场。塘沽盐场位于海河口渤海湾西岸，占海岸线约3 5 公里。汉沽盐场位于北塘 口渤海湾北岸，占海岸线约2 5 公里。 ( 5 ) 工业用水取水口 位于天津港客运码头。 ( 6 ) 岸线 新港船闸以东南、北疆港区为码头建筑；新港船闸以西的海河下游段多为石 砌岸坡和码头建筑。按对散化事故相对敏感性划分，该区域岸线为低敏感性岸线。 渤海湾西岸和北岸沿岸为盐田和淤泥质浅滩，海岸线植被覆盖稀少，按对散 化事故相对敏感性划分，该区域岸线为高敏感性岸线n 引。 2 2 3 敏感区类型及其对污染的敏感情况 不同类型的敏感区对污染的相对敏感性随着地理环境的不同而有所差异，敏 感性随资源价值的不同而变化。 第2 章天津港海区水域情况分析 表2 2 不同敏感区的敏感性 t a b 2 2t h ed i f f e r e n ts e n s i t i v i t yo fd i f f e r e n ts e n s i t i v ea r e a 敏感区受污染的敏感性 生态自然保护区易受污染损害，且在很多情况下，污染的损害不可恢复。 渔业养殖区l k m 以内 的区域 易受污染损害或致死，使渔民遭受经济损失而索赔。 海滨浴场公众娱乐会暂时受影响，影响时间的长短取决于污染的规模。 盐田 易受污染损害，使本地区盐业遭受经济损失而索赔。 工业用水取水口使制冷装置被污染，进行污染清除作业时会导致停工。 岸线可能影响居民生活、船舶靠离或码头作业。 2 3 天津港交通情况 数字显示，2 0 0 8 年前三季度天津港货物吞吐量2 7 2 亿吨，同比增长1 3 2 0 ， 为历史同期最高水平。月均货物吞吐量3 0 0 0 万吨以上，相当于改革开放初期全年 吞吐量的3 倍【1 5 】。根据天津港v t s 动态统计，天津港近十年船舶交通流量趋势 及天津港主航道2 0 0 8 年3 月船舶交通流量轨迹分别见图2 3 、2 4 ： 天津港散装危险化学品事故风险评估及应急反应策略 9 9 5 7 7 2 3 7 4 1 7 6q 1 a 尸 e ，1 1r z 4 0 2 3 1 。“ 74 2 3 9 4 4 。4 4 ” “”，“” 圈2 3 天津港近十年船舶交通流量趋势 f i 9 23 t h es h i p t r a f f i c t r e n d so f t i 蚰j i np o r t i n t h e l a s td e c a d e 目2 4 天津港主航道2 0 0 8 年3 月船舶交通流世轨迹 f i g24 t h es h i p t r a f f i cp a t ho f t h e m a i nc h a n n e lo f t i a 面i np o r t i n m a m h2 0 0 8 第2 章天津港海区水域情况分析 2 4 天津港主航道概况 2 4 1 主航道沿革 1 9 5 2 年天津港主航道开通，航道为单向航道，底宽6 0 m ，水深6 5 m 。1 9 6 5 年，在新港第二期扩建中，航道水深加深至7 o m 。从1 9 7 7 - 1 9 8 4 年，历时8 年， 新港航道浚深、拓宽至双向航道，共分为两期工程实施：一期工程航道底宽1 2 0 m ， 水深8 o r e ；二期工程航道底宽1 5 0 m ，水深1 1 o m ，1 9 8 4 年底竣工。1 9 9 7 年和1 9 9 8 年为满足第四代集装箱船运营的要求，对第四代集装箱船靠泊码头( 东突堤3 3 # 泊位全部和3 2 # 泊位的部分岸线) 以东主航道进行了浚深至1 2 o m 和拓宽至1 8 0 m 的航道整治，2 0 0 0 年进行了十万吨级航道一期工程，继续浚深为1 3 9 m ，航道宽 度不变；2 0 0 1 年进行了十万吨级航道二期工程的建设，航道底宽2 1 0 m ，设计底标 高在航道里程5 + 0 - 1 5 + 0 为1 4 。8 m ，1 5 + 0 以外为1 4 6 m ，航道全长2 8 。8 k m ；2 0 0 2 年进行了十五万吨级航道一期工程的建设，航道底宽2 6 0 m ，设计底标高与十万吨 级航道一致；2 0 0 5 年完成了十五万吨级航道二期工程建设，航道底宽2 3 4 m ，设计 底标高在航道里程5 + o 1 5 + o 为1 7 4 m ，1 5 + o 以外为1 7 2 m ，航道全长3 5 k m ；2 0 0 6 年完成了二十万吨级及二十五万吨级航道一期工程建设，航道里程7 + 1 0 0 1 4 + 0 段航道底宽2 2 1 m ，设计底标高18 5 m ，1 4 + 0 4 4 + 0 段航航道底宽2 11 m ，设计底 标高1 9 5 m ，航道全长4 4 k i n 。2 0 0 7 年完成了天津港二十五万吨级航道二期工程建 设，航道里程1 3 + 4 7 0 , - - 4 4 + 0 段航道底宽3 1 5 m ，设计底标高在为1 9 5 m ，航道全 长4 4 k m 。 2 4 2 现主航道通航条件 现有航道主尺度及主要参数如下【1 6 】： ( 1 ) 航道长度 天津港二十五万吨级航道总长4 4 k m 。 ( 2 ) 航道方位 闸东航道方位为2 9 3 6 5 3 5 6 9 ” 1 1 3 。5 3 5 6 9 1 。 主航道里程1 5 + 5 8 6 以内为2 8 1 0 0 4 1 7 7 - - 1 0 1 0 0 4 1 7 7 ”，里程1 5 + 5 8 6 2 3 + 9 2 4 段，航道方位为2 7 9 0 3 8 5 6 3 ” - - - 9 9 0 3 8 5 6 3 ，里程2 3 + 9 2 4 - - 3 6 + 0 k m 段，航道方位为 天津港散装危险化学品事故风险评估及应急反应策略 2 8 1 0 0 4 1 7 7 - - 一1 0 1 0 0 4 1 7 7 ”，里程3 6 + 0 - - , 4 4 + 0 k r n 段，航道方位为3 0 6 0 0 4 1 7 7 1 2 6 0 0 4 1 7 7 ”。 ( 3 ) 航道主要参数 天津港现有航道主要参数见表2 3 。 表2 3 天津港主航道参数 t a b 2 3t h ep a r a m e t e r so f t h em a i nc h a n n e lo f t i a n j i np o r t 航道航道里程长度水深宽度通航等级( 吨位) 名称( k m )( m )( m )( m ) 乘潮 主航道 5 + 0 0 0 7 + 1 0 0 2 1 0 0- 1 7 4 2 3 41 5 0 0 0 0 主航道 7 + 1 0 0 1 3 + 4 7 0 6 3 7 0 1 8 5 2 2 l2 0 0 0 0 0 主航道 l3 + 4 7 0 一4 4 + 0 0 03 0 5 3 0 1 9 53 1 52 5 0 0 0 0 ( 4 ) 航道边坡 天津港主航道边坡为1 ：5 。 ( 5 ) 年作业天数 根据2 0 0 5 年7 月1 日实行的天津港船舶交通管理系统安全监督管理实施细 则，天津港主航道只允许单向通航的自然因素为： 视程小于3 0 0 0 m 和( 或) 风力大于等于7 级时； 主航道冰况信号“2 ”及以上。 禁止船舶进出港或移泊的自然因素为： 视程小于1 0 0 0 m ； 风力大于等于9 级： 冰况严重影响船舶航行安全。 根据上述规定，2 0 0 3 - 2 0 0 6 年天津港为双向航道，对影响船舶通航能力的因素 进行了统计分析，根据统计结果，天津港航道工作天数如下：可单向通航年工作天数： 3 5 0 天；双向航道年工作天数：3 0 5 天。 第3 章化学品污染的行为分析及危害 第3 章化学品污染的行为分析及危害 3 1 散装化学品污染的特性及分类 不同的散化在物理、化学特性及入水后的行为千变万化，而它们入水后对环 境所造成的危害程度也是不同的，有些造成水面、水体、岸线的污染，有的造成 水底和生物群落的污染，有的毒性大，有的毒性小，因此要从散化的物化特性的 进行分析，包括：水中的溶解性、密度、挥发性、自身及与水的反应性【1 7 1 。 溶解性是决定散化扩散运动形式的主要因素，是对其它性质进行分析的前提， 对运输中常见的2 2 0 种液体化学品按溶解度进行统计，结果如下表3 1 【1 8 】。 表3 1 常见液体化学品水溶性分类 t a b 3 1t h ec l a s s i f i c a t i o no f c o m m o nw a t e r - s o l u b l el i q u i dc h e m i c a l s 溶解度 1 0 1 0 0 数量 7 35 02 686 3 所占比例 3 3 1 8 2 2 7 3 1 1 8 2 3 6 4 2 8 6 一般认为溶解度小于o 1 为不溶，o 1 1 0 为微溶，1 o 1 0 为可溶，大 于1 0 为易溶，1 0 0 为全溶，由上表可以看出，仅全溶部分就占2 8 6 3 ，除溶解 度小于0 1 的不溶物质外，其余部分占统计总数的6 6 8 2 溶解是大部分液体化学 品的共性【1 9 】。 挥发性决定物质入水后是否以蒸汽形式向空气中扩散。散化的挥发性用2 0 c 时的蒸汽压来衡量，通常以3 k p a 作为挥发与不挥发的界线。对表3 1 中能够溶解 的1 4 7 种物质作相对密度和反应性统计，结果如表3 2 。 表3 2 常见可溶物的相对密度和反应性统计 t a b 3 2t h es t a t i s t i c so fc o m m o ns o l u b l er e l a t i v ed e n s i t ya n dr e s p o n s e 项目相对密度挥发性反应性 分类1 0 2 1 1 0 2 l 3 k p a3 k p a与水反应 分解不反应 数量 9 84 91 2 08 3221 4 3 比例 6 6 7 3 3 3 6 0 4 0 1 3 6 1 3 6 9 7 2 8 天津港散装化学品事故风险评估及应急反应策略 相对密度决定散化是在水面运动还是进入水体还是下沉。自身及与水的反应 性决定该物质是否通过化学变化转化为其它物质，从而影响物质本身在水中的运 动。散化的密度、溶解性及挥发性是散化泄漏后的短期行为的决定性因素。j 根据 这三个参数可把散化划分成四大类十小类【2 们。散化泄漏短期行为分类流程图如下 图3 1 。 图3 1 散化货品分类图 f i g 3 1t h ec l a s s i f i c a t i o nc h a r to fb c hg o o d s 3 2 船运散装液体化学品溢漏扩散形式 船运液体化学品溢漏事故应急反应计划制定和实施的重要基础，在于掌握溢 漏物的理化、危险特性、数量、环境条件等基本数据，并据此预测该物质在不同 第3 章化学品污染的行为分析及危害 介质中的运动状况，这也是处理损害赔偿事务的依据。一般而言，其溢漏后的某 一阶段以某一运动形式为主，且辅以多种形式在环境中输移、扩散，可将其主要 运动形式分成五类【2 1 】： ( 1 ) 强挥发性类，蒸汽在空气中的输移和扩散： ( 2 ) 不溶于水，在水面以二维形式进行输移和扩散； ( 3 ) 溶于水，在水中以三维形式输移、扩散； ( 4 ) 比重大且不溶于水，沉降于水底； ( 5 ) 与空气和水发生反应。 根据化学品短期行为分类，可以估算化学品泄漏之后的主要危害。对于具有挥 发性的化学品，需要计算其蒸汽挥发扩散的时空分布。漂浮类化学品随风、流运动， 其行为与油类相似，可以借鉴油类扩散计算的研究成果【2 2 1 。溶解类化学品主要表现 污染性，其时空分布由水域流场决定。下沉类化学品表现对水域底质的污染。 3 2 。1 强挥发性类液体化学品 挥发性很强的液体化学品，如在加压或冷冻条件下储运的氨水、丁烷、丁二 烯等，其扩散的速度与该蒸汽在空气中的平均浓度梯度成正比( 费克f a y 定律) ； 也跟散化的相对密度有关，q - t l 则扩散较慢，q 气 ，其中元素v ，( j - 1 ，2 ，a o i jm ) 是若干可能做出的评 估结果，模糊综合评估的目的就在于通过对评估对象综合考虑所有影响因素，从 评语集v 中获得一个最佳的评估结果。评语等级分得越细，评估就会越准确，但 其评估过程也相应繁琐，越难以掌握，所以需要选取适当的评估等级。 我们将评语集定义为5 个等级，描述为v = h ，v 2 ，b ，v 4 ，v ，) 来表示评 估等级，对应的等级评语及其相应量化的值为俨 可能性极小，可能性较小，可能 性一般，可能性较大，可能性极大) = 0 0 5 ，0 5 - 2 ，2 3 5 ，3 5 4 5 ，4 5 5 ) 。 4 3 确定评估指标隶属度 在风险评估中，评估标准是依据人的知识经验得到的指标因素相对于每一危 险等级的危险程度的定量化或定性化描述。由于指标本身及其危险等级的模糊性， 很难把某一指标的危险程度具体地规定为它的某一危险等级，各危险等级之间很 难有一个明确的界限。任一指标危险度都是在其前后相邻的危险等级之间处于某 天津港散装化学品事故风险评估及应急反应策略 种模糊的分布状态【3 9 】。要实现对这种模糊的分布状态的量化描述，就需要通过隶 属函数来进行转换，这种转换的过程就是单因素评估的实现过程。 隶属函数的确定是模糊数学在应用中的基本问题。在对系统或对象进行综合 评价时，以隶属函数为基础建立的评估指标隶属度模糊关系矩阵，相当于一个模 变换器，在输入确定后，它就成了决定输出即综合评判结果的关键【4 们。 在隶属函数的确定方面，本文借鉴翁跃宗的相关研究构造指标因素风险度评 估标准的隶属度模糊子集表来实现隶属函数的功能。指标因素风险度评估标准的 隶属度模糊子集表可以理解为一个转换器，即将决策人员根据经验以及判断准则 方法所得到的各个指标的具体评估标准与五个危险程度等级的建立对应关系，实 现单因素危险度的综合评估【4 i 4 2 1 。对每一评估对象即单个指标因素来说，评估标 准不同等级代表各自不同的优劣水平，不同的优劣水平隶属于五个危险程度等级 不同，存在着具有一定规律的对应关系。我们构造指标因素风险度评估标准的隶 属度模糊子集表，充分利用人的知识经验，将硬