區(qū)域環(huán)境風(fēng)險評價下的產(chǎn)業(yè)布局規(guī)劃探討

燕鵬

（新疆天合環(huán)境技術(shù)咨詢有限公司，烏魯木齊 830063）

區(qū)域環(huán)境風(fēng)險評價（Regional environmental risk assessment）即為對區(qū)域內(nèi)大量環(huán)境風(fēng)險因素的全面評價， 側(cè)重于功能布局及產(chǎn)業(yè)定位等有可能造成嚴重環(huán)境風(fēng)險的分析，同時依附于已有區(qū)域環(huán)境安全標準設(shè)計可承受的風(fēng)險與損害程度，進而為區(qū)域開發(fā)、環(huán)境風(fēng)險管理及設(shè)計奠定良好的基礎(chǔ)[1]。而評價過程涵蓋了區(qū)域環(huán)境風(fēng)險源與危害特點，即是多元化成因風(fēng)險模擬及評估等。

1 評價模式—信息擴散法

信息擴散法側(cè)重于對實際評價中有可能存在的信息匱乏，經(jīng)集值化模糊數(shù)學(xué)處理，并通過樣本模糊信息的一類評價舉措，現(xiàn)階段在環(huán)境風(fēng)險評價內(nèi)已得到了全面推廣。

1.1 評價區(qū)域網(wǎng)格化

通過等步長分割同樣大小的正方形模塊，在此基礎(chǔ)上通過nXm的矩陣（公式①）去體現(xiàn)此二維空間，矩陣內(nèi)的aij即為二維空間內(nèi)相匹配的正方形單元參數(shù)[2]。通過網(wǎng)格法的理念，所有區(qū)域通過矩陣形式體現(xiàn)，經(jīng)分析相應(yīng)風(fēng)險源在矩陣內(nèi)的區(qū)域，通過計算風(fēng)險源拓展到各單元的環(huán)境風(fēng)險參數(shù)，獲取區(qū)域環(huán)境風(fēng)險評價數(shù)值。

1.2 風(fēng)險參數(shù)矩陣的建立

差異化環(huán)境風(fēng)險依附于相應(yīng)的類型分別建立氣態(tài)與液態(tài)擴散形成的風(fēng)險參數(shù)矩陣，根據(jù)梯形模糊關(guān)系縮減的擴散模型為（公式②），根據(jù)公式②能夠?qū)τ卸居泻怏w環(huán)境風(fēng)險分布予以相應(yīng)的計算[3]。

上述公式：r即計算點的環(huán)境風(fēng)險參數(shù)；r0即風(fēng)險中心的環(huán)境風(fēng)險參數(shù)，依附于國外類似性質(zhì)風(fēng)險中心的平均風(fēng)險參數(shù)予以計算；x即計算點和風(fēng)險中心的間距；即嚴重區(qū)影響半徑的極值， 和危險物質(zhì)泄漏之和存在內(nèi)置聯(lián)系，通常依附于相近規(guī)模同類企業(yè)事故的平均泄漏參數(shù)為基點[4]。

1.3 參數(shù)修正

針對流經(jīng)水體擴散的環(huán)境危險物質(zhì)，大多是依附于河道進行的，所設(shè)計的區(qū)域也只在河道附近，因此不用予以參數(shù)修正。針對空氣傳播的毒害氣體，此類氣體擴散會因區(qū)域內(nèi)的氣象環(huán)境及地形因素影響，通常對此類氣體的處理方式為：在沒有風(fēng)的環(huán)境下，氣體擴散基本呈圓形擴散；在有風(fēng)的環(huán)境下，氣體會趨于下風(fēng)向擴散，擴散的狀態(tài)與風(fēng)速及泄漏情況存在內(nèi)置聯(lián)系。因此，需要對風(fēng)險信息矩陣予以參數(shù)修正，使參數(shù)和評價區(qū)域的環(huán)境狀態(tài)同步，見表1。

2 實際案例分析

某區(qū)域開發(fā)面積520平方千米（見圖1），匹配于區(qū)域設(shè)計，評價擬定風(fēng)險源包括鋼鐵及石化和以往風(fēng)險源共同作用下的區(qū)域環(huán)境風(fēng)險，在此基礎(chǔ)上給出產(chǎn)業(yè)布局調(diào)整建議。

2.1 區(qū)域環(huán)境風(fēng)險特點

此風(fēng)險源涵蓋以往風(fēng)險源及加設(shè)的風(fēng)險源。對此區(qū)域既有風(fēng)險源的檢測，依附于危險物的易燃物及爆炸物的臨界值，對以往風(fēng)險源的危險極值予以計算，通過此方式剔除潛在的風(fēng)險源[5]。同時，依附于化工分級指標，以企業(yè)在生產(chǎn)時所需的物質(zhì)及物量數(shù)據(jù)為先決條件，通過裝置、安全設(shè)備、外在條件及安全管理等參數(shù)修正后，算得相關(guān)企業(yè)所存在的危險數(shù)值，在此基礎(chǔ)上分析相關(guān)風(fēng)險源的基本危險性。公式為：

圖1 某區(qū)域主要產(chǎn)業(yè)空間布局

物量數(shù)值：

物質(zhì)數(shù)值：

單元危險性數(shù)值：

工廠所存在的危險數(shù)值：

上述公式內(nèi)：M，物質(zhì)數(shù)值；F，爆炸數(shù)值；P，毒害數(shù)值；WF，物量數(shù)值；Mi，i物質(zhì)數(shù)值；Ki，i物質(zhì)狀態(tài)數(shù)值，Wi，i物質(zhì)的品質(zhì)；t、g，單元固有危險數(shù)值；an，修正值；n，每個修正數(shù)值；G，工廠危險數(shù)值；gi，單元危險數(shù)值；i，單元項。表2為相關(guān)結(jié)果，圖2為區(qū)域分布。

表1 區(qū)域環(huán)境風(fēng)險程度與可接受程度

圖2 某區(qū)域環(huán)境風(fēng)險源基本狀態(tài)

匹配于危險數(shù)值和風(fēng)險源基本等級之間的關(guān)系，予以風(fēng)險源危險等級區(qū)分，對主要環(huán)境風(fēng)險源予以全面風(fēng)險評價。

2.2 環(huán)境風(fēng)險受體

此區(qū)域主要包括濕地、飲用水、居民區(qū)、魚類、療養(yǎng)院、旅游區(qū)、文教區(qū)及森林公園，分布狀態(tài)見圖3。

2.3 物質(zhì)泄漏濃度分析

依附于區(qū)域環(huán)境風(fēng)險評價制定的計算公式，計算發(fā)生事故所產(chǎn)生的氣體及液體物質(zhì)的流出濃度。

圖3 某區(qū)域敏感帶分布狀態(tài)

區(qū)域內(nèi)某化工總廠爆炸、燃燒造成HCHO容器泄漏，擬定漏洞孔徑為200毫米，泄漏時間30分鐘，壓力超過30兆帕，HCHO的泄漏總量超過4.5噸，由于HCHO易燃燒，在泄漏環(huán)節(jié)很多HCHO燃燒為二氧化碳進入空氣，擬定10%的HCHO沒有燃燒而進入大氣，約為0.5噸。而S燃燒時間約10分鐘，燃燒總范圍3平方米，燃燒速度為每分鐘10毫米，那么S燃燒掉0.5噸，向大氣排放二氧化硫的量就超過1噸。范圍內(nèi)其他風(fēng)險源的危險物質(zhì)泄漏量計算如表3。

表2 廣州南沙區(qū)域風(fēng)險危險性識別

表3 區(qū)域內(nèi)環(huán)境風(fēng)險危險物質(zhì)泄漏狀態(tài)

2.4 危險物質(zhì)轉(zhuǎn)移方向研究

研究此范圍內(nèi)的環(huán)境風(fēng)險源，經(jīng)空氣傳播的危險物質(zhì)即HCHO、S燃燒所生成的二氧化硫與二氧化碳，化工品燃燒所生成的污染氣體。經(jīng)水體傳播的污染物涵蓋了環(huán)境風(fēng)險源事故后所出現(xiàn)的毒害化工產(chǎn)品[6]。

此區(qū)域年平均溫度約22攝氏度，風(fēng)向存在季節(jié)特性，夏季基本為東南風(fēng)，年均風(fēng)速每秒2米，靜風(fēng)總比率為12個百分點。

2.5 范圍內(nèi)環(huán)境風(fēng)險參數(shù)計算

將“風(fēng)險”作為區(qū)域環(huán)境風(fēng)險評價指標與其標準的表征量。其算式為：風(fēng)險等于概率危害程度，風(fēng)險的單位擇取“死亡/年”，由于人員傷亡比例一般通用于差異化工業(yè)間的相對安全參數(shù)之中。依附于“安全網(wǎng)”記錄的18,000次事故中，死亡者與重傷者的統(tǒng)計比率。經(jīng)平均計算，每次事故人群死亡數(shù)量為0.39人，傷者為0.47人（見表4）。

表4 化工事故傷亡統(tǒng)計

選擇步長間隔超過1000米，將此區(qū)域予以網(wǎng)格化，構(gòu)建27×20的網(wǎng)格，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建27×20的風(fēng)險信息矩陣，開始的區(qū)域即矩陣左上端。此區(qū)域可有效節(jié)約篇幅，以石化基地為參照，研究環(huán)境風(fēng)險源在矩陣內(nèi)的區(qū)域和相關(guān)參數(shù)（見表5）。

表5 石化基地風(fēng)險源簡析

經(jīng)上述公式，予以石化基地區(qū)域環(huán)境風(fēng)險評價。石油化工基地靜風(fēng)環(huán)境下的風(fēng)險參數(shù)預(yù)測結(jié)果見表6。

表6 石油化工基地靜風(fēng)環(huán)境下風(fēng)險參數(shù)預(yù)測

經(jīng)上述公式計算風(fēng)險參數(shù)擴散，通過公式將相關(guān)網(wǎng)格中的參數(shù)調(diào)整為小數(shù)，經(jīng)去余取整的舉措計算整數(shù)形式信息矩陣。

2.6 范圍內(nèi)環(huán)境風(fēng)險的分區(qū)

依附于污染物傳播狀態(tài)，把相同風(fēng)險參數(shù)的正方形網(wǎng)格整合至統(tǒng)一的區(qū)域，在此基礎(chǔ)上通過上述公式對各網(wǎng)格的風(fēng)險參數(shù)予以相加，進而得出差異化等級的風(fēng)險分區(qū)。由于風(fēng)險信息矩陣內(nèi)的參數(shù)已進行了過余取整，因此劃分成四個風(fēng)險分區(qū)（見圖4）。

圖4 區(qū)域內(nèi)環(huán)境風(fēng)險分布

結(jié)果表明，一類區(qū)域具有較大的整體比例，同時在很大程度上對此區(qū)域的魚類、水源、濕地及鳥類產(chǎn)生威脅。因此該區(qū)域不應(yīng)設(shè)計石化產(chǎn)業(yè)，建議此類產(chǎn)業(yè)選擇更大的區(qū)域予以建設(shè)[7]。

二類區(qū)域范圍的環(huán)境風(fēng)險源包括：塑料、五金、電鍍等產(chǎn)業(yè)，而最主要的危險物質(zhì)包括氰化物以及鉻酸鹽。氰化物與鉻酸鹽等物質(zhì)不存在爆炸或燃燒的隱患，但氰化物、鉻酸鹽事故成因大多為泄漏與短時間內(nèi)所排放的污水，所排放的污水中包括一定的氰化物及鉻酸鹽。此類產(chǎn)業(yè)要擇取安全穩(wěn)定的容器及裝置予以存放，對氰化物、鉻酸鹽及重金屬物予以全密封存儲，同時避免雷擊及爆炸對其影響。對存放的裝置要按時檢修，若存在裝置受損或存在物質(zhì)泄漏問題，要第一時間啟動應(yīng)急預(yù)案[8]。存儲區(qū)域要避開飲用水源，同時要與雨排區(qū)域保持距離，在儲存裝置附近安置隔離裝置。三類與四類占用了較小的總區(qū)域面積，前者環(huán)境風(fēng)險區(qū)中可設(shè)計修建船舶制造廠，此區(qū)域環(huán)境風(fēng)險大多體現(xiàn)于電鍍液的泄漏，預(yù)防方式依附于二類區(qū)域的安全防范舉措[9]。

以上分區(qū)即依附于最大程度影響距離為先決條件的劃分。對于突發(fā)的污染事故，由于其危險物質(zhì)的泄漏量無法第一時間予以精確計算，同時事發(fā)過程中的環(huán)境因素也存在無序化的特性，因而事故的實際影響程度可能會有一定的變化[10]。

3 結(jié)語

針對需要開發(fā)的區(qū)域，要遵循第一時間介入的基本理念，在設(shè)計初期就要予以區(qū)域環(huán)境風(fēng)險評價，分析評價已有的風(fēng)險源及規(guī)劃風(fēng)險源，二者相輔相成，對區(qū)域全面環(huán)境風(fēng)險與空間換分予以全面的論證。這樣區(qū)域功能區(qū)分及產(chǎn)業(yè)布局環(huán)境的科學(xué)性才能得以保障，達到深化區(qū)域開發(fā)的最終目的，并通過此方式加強以預(yù)防為先決條件的環(huán)境風(fēng)險管理機制。

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