化工企業(yè)大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源信息管理與識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

盧 彬

(太原市環(huán)境科學(xué)研究院，山西 太原 030002)

環(huán)境保護(hù)

化工企業(yè)大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源信息管理與識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

盧 彬

(太原市環(huán)境科學(xué)研究院，山西 太原 030002)

針對(duì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)日益嚴(yán)重的大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事件，以B/S結(jié)構(gòu)為主，采用ACOR IMS 9.2的WEB GIS技術(shù)和平臺(tái)，開(kāi)發(fā)了化工企業(yè)大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源信息管理與識(shí)別系統(tǒng)。系統(tǒng)基于公眾健康的大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源定量分級(jí)方法，設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了4個(gè)主要功能模塊，可實(shí)現(xiàn)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源申報(bào)、基礎(chǔ)空間與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)要素信息管理、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源與企業(yè)分級(jí)評(píng)估等功能。

WEB GIS；大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源；信息管理；識(shí)別

引 言

近年來(lái)，我國(guó)環(huán)境污染事件呈現(xiàn)高發(fā)趨勢(shì)，直接威脅公眾生命安全，已經(jīng)引起了廣泛關(guān)注[1-2]。對(duì)大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行科學(xué)識(shí)別和有效管理，是環(huán)境保護(hù)部門(mén)進(jìn)行突發(fā)大氣環(huán)境事件應(yīng)急決策的基礎(chǔ)和前提。近幾年，我國(guó)在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)信息系統(tǒng)、園區(qū)跨界風(fēng)險(xiǎn)防范與應(yīng)急系統(tǒng)等風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)的研發(fā)方面取得了一定的進(jìn)展[3-4]。本文針對(duì)我國(guó)欠發(fā)達(dá)地區(qū)企業(yè)與居民區(qū)混雜的實(shí)際情況，將基于公眾健康的大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源定量分級(jí)方法[5]與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了具備風(fēng)險(xiǎn)源分級(jí)管理功能的化工企業(yè)大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源信息管理與識(shí)別系統(tǒng)，具有一定的社會(huì)現(xiàn)實(shí)意義和區(qū)域推廣意義。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)目標(biāo)

針對(duì)我國(guó)欠發(fā)達(dá)地區(qū)大部分化工企業(yè)與周邊居民混雜的實(shí)際情況，結(jié)合大氣風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)泄露特征，本系統(tǒng)的目標(biāo)是構(gòu)建具有大氣事故模擬，基于外部公眾健康的大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源分級(jí)識(shí)別、分類管理和具備應(yīng)急決策能力的系統(tǒng)平臺(tái)?！捌綍r(shí)”可用于化工企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)源分類、分級(jí)管理，“戰(zhàn)時(shí)”可用于環(huán)境污染事故后果快速評(píng)估，有助于環(huán)保部門(mén)及時(shí)了解、掌握風(fēng)險(xiǎn)源狀況，制訂相應(yīng)的分級(jí)管理方案，切實(shí)有效地對(duì)風(fēng)險(xiǎn)源實(shí)施分級(jí)監(jiān)控管理，最大限度地保障化工企業(yè)周邊居民的人身安全。

1.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

1.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)以B/S為主，采用面向?qū)ο笳Z(yǔ)言及MVC架構(gòu)設(shè)計(jì)原理、JAVA語(yǔ)言、ACOR IMS 9.2的WEB GIS技術(shù)和平臺(tái)進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)?？蛻舳瞬捎肑SP技術(shù)和支持遠(yuǎn)程異步調(diào)用的AJAX技術(shù)，服務(wù)器端采用servlet+hibernate。系統(tǒng)運(yùn)行模式見(jiàn)第135頁(yè)圖1。由圖1可知，環(huán)保管理部門(mén)通過(guò)內(nèi)網(wǎng)訪問(wèn)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、GIS服務(wù)器、Web應(yīng)用服務(wù)器部署在服務(wù)器端(市環(huán)保局信息中心)。系統(tǒng)涉及3類用戶：化工企業(yè)(企業(yè)端)、環(huán)保局應(yīng)急中心(中心端)、政府應(yīng)急中心(政府端)?？蛻舳擞脩敉ㄟ^(guò)統(tǒng)一的門(mén)戶網(wǎng)站進(jìn)行系統(tǒng)訪問(wèn)，并通過(guò)“安全鎖”認(rèn)證其身份。該模式可保證信息完整性、機(jī)密性和抗否定性。

圖1 系統(tǒng)運(yùn)行模式

1.2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

作為“環(huán)境污染應(yīng)急管理指揮系統(tǒng)”[6]的子系統(tǒng)，本系統(tǒng)不僅可作為單獨(dú)的模塊具備化工企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)源識(shí)別與管理功能，而且可為其他子系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與識(shí)別結(jié)果支撐。系統(tǒng)由4個(gè)功能模塊組成：基礎(chǔ)空間信息模塊、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)基礎(chǔ)信息模塊、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源申報(bào)模塊、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)評(píng)估模塊。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2所示。

1.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)

空間數(shù)據(jù)庫(kù)包括數(shù)字地圖、遙感影像、示范區(qū)高程數(shù)據(jù)、企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)源及敏感受體分布圖等地理信息數(shù)據(jù)。屬性數(shù)據(jù)庫(kù)包括企業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源數(shù)據(jù)、敏感受體屬性數(shù)據(jù)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)屬性數(shù)據(jù)(物化性質(zhì)、毒理學(xué)數(shù)據(jù))、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)相關(guān)環(huán)境與健康標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)(臨界量標(biāo)準(zhǔn)、化學(xué)品泄漏事故保護(hù)措施標(biāo)準(zhǔn)[7]等)、大氣擴(kuò)散模型參數(shù)數(shù)據(jù)、分級(jí)評(píng)估結(jié)果數(shù)據(jù)等。屬性數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)環(huán)境為SQL SERVER 2008。

圖2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)示范區(qū)

系統(tǒng)選擇太原市晉源化工區(qū)作為示范區(qū)。晉源化工區(qū)位于太原市西南，北距長(zhǎng)風(fēng)商務(wù)區(qū)4 km，東距晉陽(yáng)湖約2 km，西南靠太原環(huán)城高速，地理跨度為37°45′12″N～37°48′32″N、112°28′05″E～112°29′28″E。示范區(qū)作為我國(guó)最早的化工基地之一，是以傳統(tǒng)的焦化和電石乙炔化工為主，輔以煤氣化下游產(chǎn)品TDI生產(chǎn)的煤化工產(chǎn)業(yè)區(qū)，擁有較為完整的煤化工生產(chǎn)鏈。

2.2 應(yīng)用功能實(shí)現(xiàn)

2.2.1 基礎(chǔ)空間信息管理

該功能由系統(tǒng)的基礎(chǔ)空間信息模塊實(shí)現(xiàn)，主要功能包括遙感數(shù)據(jù)、高程數(shù)據(jù)、企業(yè)布局、風(fēng)險(xiǎn)源、敏感受體等風(fēng)險(xiǎn)要素布局信息的瀏覽、添加、刪除等功能，以及地圖放大、縮小，基于屬性的查詢，基于位置的查詢等基本功能。

2.2.2 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源申報(bào)

企業(yè)用戶通過(guò)注冊(cè)賬號(hào)登錄系統(tǒng)企業(yè)端，向系統(tǒng)中心端提交相關(guān)信息，由系統(tǒng)中心端管理員進(jìn)行信息審核確認(rèn)。該功能由環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源申報(bào)模塊實(shí)現(xiàn)，主要實(shí)現(xiàn)功能包括企業(yè)基本信息申報(bào)管理、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源的申報(bào)管理。企業(yè)基本信息申報(bào)管理主要實(shí)現(xiàn)企業(yè)基礎(chǔ)資料的申報(bào)、審核功能；環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源申報(bào)管理實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)所、貯罐、庫(kù)、管道、環(huán)保設(shè)施等類型風(fēng)險(xiǎn)源的技術(shù)參數(shù)與對(duì)應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)等風(fēng)險(xiǎn)信息的申報(bào)、審核功能。另外，企業(yè)端用戶也可實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)自身環(huán)境安全相關(guān)信息的規(guī)范化管理。

2.2.3 基礎(chǔ)環(huán)境信息管理

基礎(chǔ)環(huán)境信息按照2類信息進(jìn)行管理。第1類為企業(yè)申報(bào)信息，主要包括企業(yè)基本信息和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源信息等專題信息；第2類為非企業(yè)申報(bào)信息，主要包括敏感受體信息、風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)屬性信息、風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)環(huán)境與健康標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)、模型參數(shù)數(shù)據(jù)以及分級(jí)評(píng)估結(jié)果等專題信息。該功能由環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)基礎(chǔ)信息模塊實(shí)現(xiàn)，主要功能包括各類基礎(chǔ)環(huán)境專題信息的瀏覽與檢索功能，以及非企業(yè)申報(bào)信息的添加、修改、檢索、增刪等功能。

2.2.4 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)評(píng)估

該功能由環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)評(píng)估模塊實(shí)現(xiàn)，主要功能包括環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源的辨識(shí)，通過(guò)計(jì)算環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)儲(chǔ)量與標(biāo)準(zhǔn)比值Q進(jìn)行辨識(shí)。大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源的后果模擬，通過(guò)有限參數(shù)的輸入，可計(jì)算在可信最嚴(yán)重事故場(chǎng)景(WCC)[8]下可引發(fā)公眾急性健康危害[即，急性健康危害指數(shù)(AHI)>1][9]的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)事故源強(qiáng)和擴(kuò)散范圍。大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源的分級(jí)，通過(guò)計(jì)算該范圍內(nèi)的急性暴露人數(shù)、潛在生命損失以及綜合危害進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)估算，并基于《國(guó)家突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案》[10]中突發(fā)事件分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源評(píng)估分級(jí)。同時(shí)，該功能還提供企業(yè)管理水平分級(jí)與企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分功能。

3 結(jié)語(yǔ)

該系統(tǒng)基于公眾健康的大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源定量評(píng)估分級(jí)方法體系，可用于化工企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)因素的分類申報(bào)與管理、大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源事故后果快速評(píng)估與風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)，適用于周邊環(huán)境受體較密集的化工企業(yè)大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源管理，對(duì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理具有一定的實(shí)踐意義。

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Design and realization of information management & identification system of atmospheric environmental risk sources in chemical enterprises

LU Bin

(Taiyuan Institute of Environmental Sciences, Taiyuan Shanxi 030002, China)

An information management and identification system of atmospheric environmental risk sources in chemical enterprises is developed for increasing environment crisis in undeveloped areas, which is based on WEB GIS and used B/S structure & ACOR IMS 9.2. According to the quantitative classification of atmospheric environmental risk based on public health, four function modules are designed and developed, which supply the functions as environmental risk declaration, basic geospatial & environmental risk factors information management and environmental risk sources & enterprise grading evaluation.

WEB GIS; atmospheric environmental risk sources; information management; identification

2016-10-27

國(guó)家高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃(863)項(xiàng)目(2008AA06A415)

盧 彬，男，1982年出生，2007年畢業(yè)于山西大學(xué)環(huán)境科學(xué)專業(yè)，工程師，現(xiàn)就職于太原市環(huán)境科學(xué)研究院。

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2017.01.45

X82

A

1004-7050(2017)01-0134-03