基于事件樹的危險化學(xué)品污染事故應(yīng)急技術(shù)庫構(gòu)建

曹敬燦 張立秋# 梁文艷# 時圣剛,2 封莉 孫德智

(1.北京林業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，北京 100083；2.包頭師范學(xué)院化學(xué)學(xué)院，包頭 014030)

基于事件樹的危險化學(xué)品污染事故應(yīng)急技術(shù)庫構(gòu)建

曹敬燦1張立秋1#梁文艷1#時圣剛1,2封莉1孫德智1

(1.北京林業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，北京 100083；2.包頭師范學(xué)院化學(xué)學(xué)院，包頭 014030)

近年來我國危險化學(xué)品環(huán)境污染事故頻發(fā)，如何及時有效地對污染物進行應(yīng)急控制及消除顯得尤為重要。本文基于事件樹分析法原理，根據(jù)危險化學(xué)品理化性質(zhì)及其環(huán)境污染事故的特征，從污染物種類、污染介質(zhì)和污染物性質(zhì)三個方面歸納出危險化學(xué)品環(huán)境污染事故的42種事故情形，給出每種污染事故情形所對應(yīng)的處理處置技術(shù)方案，構(gòu)建危險化學(xué)品環(huán)境污染事故應(yīng)急處理處置技術(shù)樹?；赪eb服務(wù)器Apache、PHP語言和MySQL數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)開發(fā)，建立了危險化學(xué)品環(huán)境污染事故應(yīng)急處理處置技術(shù)庫，實現(xiàn)對技術(shù)方案方便快速地查詢。

危險化學(xué)品；環(huán)境污染；應(yīng)急技術(shù)庫；事件樹

前言

危險化學(xué)品（以下簡稱?；罚┉h(huán)境污染事故不僅造成了巨大經(jīng)濟損失和人員傷亡，而且對空氣、水體、土壤等造成嚴(yán)重污染，影響居民正常生活，并極易引發(fā)群眾恐慌，影響社會穩(wěn)定。2005年11月松

花江水污染事件，造成哈爾濱市400萬群眾飲水被迫中斷，沿江數(shù)十個市（縣）及下游俄羅斯遭受影響；2012年1月，因廣西某廠非法排污，造成龍江約300公里河段受污染，300多萬市民的生活遭受嚴(yán)重影響；2013年1月，長治天脊苯胺泄漏事故引發(fā)濁漳河水污染事件，造成邯鄲市大面積停水。環(huán)境保護部統(tǒng)計數(shù)字顯示，我國每年都會發(fā)生2000起左右的環(huán)境污染事故。

發(fā)達國家對?；返纳a(chǎn)、運輸、儲存等有著極為嚴(yán)格的監(jiān)管程序，對發(fā)生事故后所引起的環(huán)境污染也有完善的相應(yīng)工作，但更多地偏重于危化品的危險評估、應(yīng)急響應(yīng)以及管理等層面的研究。由于?；贩N類繁多、性質(zhì)差異大，加之其事故發(fā)生突然、形式多變、污染物不可預(yù)知等因素，使得提前做好環(huán)境污染事故應(yīng)急處理處置技術(shù)方案的工作十分困難，以致面對重大環(huán)境污染事故時常常顯得十分被動、疲于應(yīng)對，缺乏一個提前規(guī)劃設(shè)計好的，具有針對性、科學(xué)性、有效性的環(huán)境污染事故應(yīng)急處理處置技術(shù)方案。因此，針對?；翻h(huán)境污染事故的特點，如何找出?；翻h(huán)境污染事故的共性和特征，實現(xiàn)任一?；钒l(fā)生環(huán)境污染事故后都能找到相對應(yīng)的處理處置技術(shù)，成為迫切需要解決的問題。

本文借鑒事件樹原理構(gòu)建危化品環(huán)境污染事故應(yīng)急處理處置技術(shù)樹，并將技術(shù)樹系統(tǒng)化開發(fā)，建立危化品環(huán)境污染事故應(yīng)急處理處置技術(shù)庫，以便為危化品環(huán)境污染事故處理處置提供決策支持。

1．危化品環(huán)境污染事故應(yīng)急處理處置技術(shù)樹構(gòu)建

1.1 技術(shù)樹原理

?；翻h(huán)境污染事故應(yīng)急處理處置技術(shù)樹是指任何一種?；吩谌魏我环N環(huán)境介質(zhì)中發(fā)生污染事故時，所對應(yīng)的處理處置技術(shù)的可行性方案。它包括兩部分：①?；翻h(huán)境污染事故情形識別。即借鑒事件樹原理，根據(jù)污染物和環(huán)境污染的特點確定事故情形的類型。②?；翻h(huán)境污染事故應(yīng)急處理處置技術(shù)方案。

事件樹分析法是一種層層遞進的邏輯歸納法。它首先給出一個初因事件，進而按照事件發(fā)展順序，逐步分析每一事件可能誘發(fā)的各種事件序列結(jié)果。該分析法可將系統(tǒng)的變化過程直觀地展現(xiàn)出來，便于查明系統(tǒng)可能發(fā)生的事故，從而找出最適合的預(yù)防手段和方法。

?；翻h(huán)境污染事故情形識別是通過借鑒事件樹對事故的分析方法，對?；翻h(huán)境污染事故發(fā)生后可能誘發(fā)的各種事件序列結(jié)果進行邏輯歸納，將任一?；房赡馨l(fā)生的任何污染形式的事故，盡可能歸納為少數(shù)幾大類事故情形，從而使?；翻h(huán)境污染事故情形簡化。?；翻h(huán)境污染事故應(yīng)急處理處置技術(shù)方案是在對危化品環(huán)境污染事故處理處置技術(shù)大量調(diào)研的基礎(chǔ)上，針對不同事故情形給出相對應(yīng)的事故應(yīng)急處理處置技術(shù)方案。

1.2 技術(shù)樹構(gòu)建

1.2.1 ?；翻h(huán)境污染事故情形識別

綜合考慮?；繁旧砝砘再|(zhì)及其環(huán)境污染事故特征后，提出如圖1所示的?；翻h(huán)境污染事故情形：

（1）污染物種類。國家安全監(jiān)督管理總局頒布的《危險化學(xué)品名錄》（2002年版）將?；贩譃椋罕ㄆ?、壓縮液化氣體、易燃液體、氧化劑和有機過氧化物、毒害品和感染性物品、腐蝕品及易燃固體、自燃物品和遇濕易燃物品。根據(jù)該分類，可將近4000種危化品進行有效聚類，在發(fā)生?；翻h(huán)境污染事故時，便可根據(jù)污染物的類別對現(xiàn)場污染狀況進行初步判斷。

（2）污染介質(zhì)。無論從理論還是現(xiàn)實環(huán)境污染

事故來說，?；穼Νh(huán)境污染的途徑主要包括土壤、空氣、水體或交叉污染。因此本文在考慮污染介質(zhì)因素時，以土壤、空氣、水體作為分類標(biāo)準(zhǔn)，既明晰又全面地涵蓋了環(huán)境污染事故的所有情形。

（3）污染物性質(zhì)。危化品環(huán)境污染事故的應(yīng)急處理處置技術(shù)因污染物的可生物降解性、化學(xué)穩(wěn)定性以及介質(zhì)中存在形態(tài)等性質(zhì)的不同而有所不同，特別是當(dāng)?；肺廴舅w時情況變得更加復(fù)雜，?；肥欠衽c水反應(yīng)、是否溶于水以及不溶性?；放c水的比重等都影響到處理處置技術(shù)的選擇。

危化品環(huán)境污染事故共歸納出42種事故情形。

1.2.2 ?；翻h(huán)境污染事故應(yīng)急處理處置技術(shù)方案

危化品環(huán)境污染事故應(yīng)急處理處置技術(shù)方案的構(gòu)建思路如圖2所示。通過查閱大量文獻、書籍、期刊、網(wǎng)絡(luò)以及相關(guān)部門走訪等方式對環(huán)境污染事故的應(yīng)急處理處置技術(shù)進行調(diào)研。并按環(huán)境污染事故應(yīng)急處理處置階段的不同，細分為污染源控制技術(shù)、污染物防擴散技術(shù)、污染物消除技術(shù)和應(yīng)急物質(zhì)處置技術(shù)。其中，污染源控制技術(shù)是指?；翻h(huán)境污染事故發(fā)生后，針對?；沸孤┰床扇〉姆乐蛊涑掷m(xù)泄漏的措施；污染物防擴散技術(shù)是指對泄漏到空氣、水體或土壤中的?；愤M行防擴散控制，防止污染范圍進一步擴大的措施；污染物消除技術(shù)是指對泄漏到空氣、水體或土壤中的?；愤M行清除處理，消除其對自然環(huán)境持續(xù)污染的措施；應(yīng)急物質(zhì)處置技術(shù)是指對應(yīng)急過程中產(chǎn)生的需要處理的廢物進行最終處置，減少或消除其對環(huán)境的二次污染而采取的措施。

針對技術(shù)樹中每一種環(huán)境污染事故情形，從污染源控制技術(shù)、污染物防擴散技術(shù)、污染物消除技術(shù)和應(yīng)急物質(zhì)處置技術(shù)4個方面給出若干套相對應(yīng)的技術(shù)方案。當(dāng)發(fā)生?；翻h(huán)境污染事故時，根據(jù)現(xiàn)場實際情況和條件在技術(shù)方案中進行組合。對于一些特殊?；罚缗c水反應(yīng)型?；?，則根據(jù)其反應(yīng)產(chǎn)物的理化性質(zhì)和造成污染的特征，在技術(shù)樹中查找相對應(yīng)的應(yīng)急處理處置技術(shù)。對于同時污染多種介質(zhì)的事故，則可查找每一介質(zhì)對應(yīng)的應(yīng)急處理處置技術(shù)，然后將其匯總分析找出該事故應(yīng)急處理處置技術(shù)方案。

2．?；翻h(huán)境污染事故應(yīng)急處理處置技術(shù)庫構(gòu)建及其應(yīng)用

2.1 技術(shù)庫的構(gòu)建

?；翻h(huán)境污染事故發(fā)生后，為使用戶能夠方便快速地使用技術(shù)樹，本文構(gòu)建了危化品環(huán)境污染事故處理處置技術(shù)庫。用戶只要確定出污染物或污染物所屬類別，再輸入事故的污染介質(zhì)和污染物在介質(zhì)中的形態(tài)，即可查找出該事故情形所對應(yīng)的應(yīng)急處理處置技術(shù)方案。根據(jù)事故現(xiàn)場特點，用戶再挑選出適合現(xiàn)場情況的應(yīng)急處理處置技術(shù)方案。

危化品環(huán)境污染事故應(yīng)急處理處置技術(shù)庫主要采用Apache+PHP+MySQL方案來設(shè)計。Apache是目前應(yīng)用最廣的Web服務(wù)器；PHP是一種服務(wù)器端的腳本語言，與其他編程語言相比，PHP能更快速地執(zhí)行動態(tài)網(wǎng)頁；MySQL是一種關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，可將數(shù)據(jù)分字段保存在不同的表中，以便提升系統(tǒng)速度和靈活性。Apache、PHP和MySQL三者都屬于開源產(chǎn)品，并且能夠便捷迅速地開發(fā)。

系統(tǒng)采用B/S（Browser/Server）三層結(jié)構(gòu)開發(fā)即用戶界面層、應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層。系統(tǒng)用戶通過瀏覽器與Web服務(wù)器通信，Web服務(wù)器接收瀏覽器傳來的請求和數(shù)據(jù)，調(diào)用應(yīng)用層上的組件，與數(shù)據(jù)庫交互，在數(shù)據(jù)庫中存入或提取數(shù)據(jù)，并把處理結(jié)果顯示在用戶的瀏覽器上，以實現(xiàn)信息的交流。數(shù)據(jù)層是通過PHP的mysql擴展庫或mysqli擴展庫操縱數(shù)據(jù)為應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)服務(wù)，如存儲數(shù)據(jù)操作結(jié)果、返回數(shù)據(jù)檢索結(jié)果等。技術(shù)庫的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和主要界面圖如圖3和圖4所示。

2.2 技術(shù)庫實例應(yīng)用

在山西長治天脊“12?31”苯胺泄漏事故引發(fā)濁漳河水污染事故應(yīng)急過程中，根據(jù)該污染事故的特征，從技術(shù)庫中查找出相應(yīng)的應(yīng)急處理處置技術(shù)方案，并

為濁漳河水污染事故應(yīng)急技術(shù)方案的確定提供了有效的指導(dǎo)。

山西天脊煤化工集團化肥廠因金屬軟管破裂，造成319.87噸苯胺泄漏，又因雨水閥未完全關(guān)閉，導(dǎo)致8.76噸苯胺流入濁漳河，致使河北邯鄲市岳城水庫、東武仕水庫，河南安陽市紅旗渠遭受不同程度污染。以岳城水庫為水源的邯鄲鐵西供水廠水閘被關(guān)閉，加之冬季氣溫較低，部分河流已冰凍，給應(yīng)急工作帶來很大難度。

苯胺為無色或微黃色油狀液體，屬毒害品，微溶于水，相對水密度1.02。濁漳河水污染事故按技術(shù)樹屬于“危險化學(xué)品A——毒害品和感染性物品B1——水體C3——溶解D3”分支，該分支對應(yīng)的處理處置技術(shù)方案如圖5所示。

該方案與濁漳河水污染實際情況相結(jié)合，事故現(xiàn)場最終采用了以下應(yīng)急處理處置技術(shù)，流域概況及工程布置如圖6所示。

（1）苯胺泄漏后，立即采取了停止送料、更換設(shè)施、停止生產(chǎn)、封堵圍堰等應(yīng)急措施。

（2）修建截污壩，入庫河道處修建活性炭截污壩，利用活性炭壩對因潛流、滲流而進入水庫中的污染物進行吸附。

（3）人工導(dǎo)流，濁漳河受污染水經(jīng)漳河小躍峰渠和香水河的水團，跨過岳城水庫直接引入壩下漳河干涸河道和低洼地區(qū)。

（4）活性炭吸附，選取“香水河入漳河口→新漳河橋”10公里左右河道，修建多級活性炭吸附壩。

（5）生物修復(fù)技術(shù)，通過跌水曝氣和增加受污染水體停留時間，強化苯胺及苯酚的自然衰減效果。

該技術(shù)方案在現(xiàn)場取得了很好的污染控制效果。從上述技術(shù)方案中可以發(fā)現(xiàn)，實際應(yīng)急方案與技術(shù)庫提供的方案形成了很好的匹配，其中停止送料、更換設(shè)施等工藝措施是從污染源控制技術(shù)著手處理；修建截污壩、人工導(dǎo)流是從污染物防擴散的角度給予處理；活性炭吸附和生物修復(fù)技術(shù)是污染物消除技術(shù)的具體應(yīng)用。雖然，活性炭作為應(yīng)急物質(zhì)最終是如何處置的在目前尚不明確，但從總體來看，該技術(shù)樹為本次應(yīng)急決策的制定提供了很好的參考。

3．結(jié)論

結(jié)合危化品本身理化性質(zhì)和環(huán)境污染事故的特征，構(gòu)建了?；翻h(huán)境污染事故應(yīng)急處理處置技術(shù)樹。技術(shù)樹中共涵蓋了42種環(huán)境污染事故情形，從污染源控制技術(shù)、污染物防擴散技術(shù)、污染物消除技術(shù)和應(yīng)急物質(zhì)處置技術(shù)4個角度給出了每種事故情形所對應(yīng)的處理處置技術(shù)方案。并基于Apache+PHP+MySQL開發(fā)，構(gòu)建了

?；翻h(huán)境污染事故應(yīng)急處理處置技術(shù)庫，實現(xiàn)了任何?；吩谌魏我环N環(huán)境介質(zhì)中發(fā)生污染事故時，都可快速找到事故所對應(yīng)處理處置技術(shù)的可行性方案，從而為?；翻h(huán)境污染事故的應(yīng)急處理處置提供決策支持，提高應(yīng)急能力。

[1] 魏國，楊志峰，李玉紅.城市危險化學(xué)品事故統(tǒng)計分析與對策[J].環(huán)境污染與防治，2006，28（9）：711-715.

[2] 謝紅霞,胡勤海.突發(fā)性環(huán)境污染事故應(yīng)急預(yù)警系統(tǒng)發(fā)展探討[J].環(huán)境污染與防治，2004，26（1）：44-45.

[3] 李靜,呂永龍,賀桂珍.我國突發(fā)性環(huán)境污染事故時空格局及影響研究[J].環(huán)境科學(xué)，2008，09，29（9）：2684-2688.

[4] WIRTZ K W, BAUMBERGER N, ADAM S, et al. Oil spill impact minimization under uncertainty: evaluating contingency simulations of the Prestige accident [J]. Ecological Economics, 2007，61（2-3）：417-428.

[5] 饒清華，曾雨，張江山等.突發(fā)性環(huán)境污染事故預(yù)警應(yīng)急系統(tǒng)研究[J].環(huán)境污染與防治，2010，32（10）：97-101.

[6] 魏國，楊志峰，李玉紅.城市危險化學(xué)品事故統(tǒng)計分析與對策[J].環(huán)境污染與防治，2006（9）：81-84.

[7] 魏科技，王毅力，宋永會等.突發(fā)性環(huán)境污染事故防范與應(yīng)急研究進展及體系構(gòu)建[J].安全與環(huán)境學(xué)報，2008，12.8（6）：64-70.

[8] 于慧源.事件樹原理及其應(yīng)用中的幾個問題[J].工業(yè)安全與防塵，1994，3：18-22.

[9] 賈超，李新群.高壩風(fēng)險分析的事件樹法[J].水力發(fā)電，2006，8.32（8）：71-74.

[10] ZHANG HE-DA, ZHENG XIAO-PING. Characteristics of hazardous chemical accidents in China: A statistical investigation[J]. Journal of Loss Prevention in the Process Industries， 2012, 25: 686-693.

[11] 李政禹.GHS化學(xué)品危險性分類及其公示要素(下)[J].化工環(huán)保，2008，28（4）：283-287.

[12] 辜凌云，全向春，李安婕等.突發(fā)性場地污染應(yīng)急控制技術(shù)研究進展[J].環(huán)境污染與防治，2012，02，34（2）：82-86.

[13] 邊歸國.九龍江北溪擬多甲藻水華防治與應(yīng)急處置[J].中國環(huán)境管理，2009，05，31（5）：90-93.

[14] WANG XIAOYONG, ZHU GENGSHEN, WAN YUQIU, et al..Water Pollution Emergencies in China: Actualities, Prevention and Response[J]. Advanced Materials Research，2011, 159:589-59.

[15] 傅金祥，王鋒，李敬寶等.應(yīng)急處理苯胺污染水源水的粉末活性炭吸附工藝的研究[J].環(huán)境污染與防治,2007，08，29（8）：689-703.

[16] 黎嘉明，付紅彬，張志敏.基于WebGIS和粒子系統(tǒng)的空氣污染預(yù)測動態(tài)可視化展示技術(shù)[J].中國環(huán)境管理，2012（5）：39-42.

[17] YU HOU. 2012 Environmental accident and its treatment in a developing country: a case study on China[J]. Environ Monit Assess，2012,184：4855-4859.

[18] 蔣小紅，喻文熙,江家華等.污染土壤的物理和化學(xué)修復(fù)[J].環(huán)境污染與防治，2006，28（3）：210-214.

[19] 呂小明.環(huán)境污染事件應(yīng)急處理技術(shù)[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社，2012，07：23-130.

[20] 朱亦仁. 環(huán)境污染治理技術(shù)(第三版)[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社，2008，08：31-284.

[21] 奚旦立,陳季華.突發(fā)性污染事件應(yīng)急處置工程[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2009，01：87-140.

[22] 國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局.http://www.chinasafety.gov. cn/newpage/.

[23] 化學(xué)品事故信息網(wǎng).http://accident.nrcc.com.cn:9090/ SafeWeb/index.php.

[24] 齊作權(quán).長治天脊“12?31”苯胺泄漏事故引發(fā)濁漳河水污染事件調(diào)查處理結(jié)果公布[J].山西日報.2013.2.21,第A02版：1-3.

Construction of Technology Database for Hazardous Chemical Pollution Accidents Based on Event Tree

Cao Jingcan1Zhang Liqiu1#Liang Wenya1n1#Shi Shenggang1,2Feng Li1Sun Dezhi
(1.College of Environmental Science & Engineering, Beijing Forestry University, Beijing, 100083; 2.Chemical College, Baotou Normal College, Baotou, 014030)

The environmental pollution resulted from hazardous chemical accidents occurred frequently in our country in recent years. How to control and eliminate the pollution in these accidents are very critical in environmental emergency treatment. The paper studied the classifcation of 42 situations used to control and treat the environmental pollution based on the principle of event tree analysis. According to the physicochemical properties of hazardous chemicals and the characteristics of accidents, the 42 situations was sorted from the type of contaminants, pollution medium and the character of contaminants. The proposals of how to treat and dispose the environmental pollution were put forward to every kinds of pollution accidents. The technology tree of emergency treatment and disposal was constructed. By using Web server Apache, PHP programming language and MySQL database management systems, the technology database of environmental pollution treatment for hazardous chemical accidents was created, which realized a fast and convenient search about treatment proposals.

hazardous chemical; environmental pollution; technology database; event tree

X928.5

A

1674-6252（2014）01-0015-05

環(huán)保公益性行業(yè)科研專項項目（201209048）.

曹敬燦，學(xué)生，碩士，主要研究方向為水污染控制與防治.#通訊作者.