江蘇工業(yè)園區(qū)突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險評估體系研究*

張以飛 付麗洋 畢 軍 馬宗偉 秦繼華 莊 園 焦 濤

(1.南京大學(xué)環(huán)境規(guī)劃設(shè)計研究院股份公司，江蘇 南京 210093；2.南京大學(xué)環(huán)境學(xué)院，江蘇 南京 210023)

近年來，大量工業(yè)園區(qū)的迅速崛起有效促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，同時也帶來區(qū)域性的環(huán)境風(fēng)險問題。與單個建設(shè)項目的環(huán)境風(fēng)險相比，區(qū)域環(huán)境風(fēng)險具有多源、多途徑和多敏感目標(biāo)的特點[1]，不僅增強(qiáng)了突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險且加大了環(huán)境風(fēng)險管理難度，對環(huán)境質(zhì)量和人身安全構(gòu)成潛在威脅[2]。區(qū)域環(huán)境風(fēng)險已成為環(huán)境污染控制和安全保障的重大難題，但由于風(fēng)險管理的人力、物力、財力有限，因此園區(qū)開發(fā)過程中需按照環(huán)境風(fēng)險相對大小進(jìn)行優(yōu)先管理，從而合理分配風(fēng)險管理資源，以最高的效率降低區(qū)域環(huán)境風(fēng)險水平[3]167。

優(yōu)先管理的重要手段是進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險評估，近年來，國內(nèi)外研究對區(qū)域環(huán)境風(fēng)險評估進(jìn)行了多方面的探索。1991年，曹希壽[4]在國內(nèi)最早提出區(qū)域環(huán)境風(fēng)險評價和管理理念，并探討了區(qū)域環(huán)境風(fēng)險水平的表征方法與識別方法、區(qū)域環(huán)境風(fēng)險評估的模式以及區(qū)域環(huán)境風(fēng)險管理的基本原則。從研究對象上，大多數(shù)研究主要關(guān)注危險化學(xué)品風(fēng)險源[5-6]，對于其他污染源關(guān)注相對較少。近年來，環(huán)境風(fēng)險評價模型有了很大的發(fā)展。賈倩等[7]基于危險物質(zhì)、工藝設(shè)備、企業(yè)布局等，構(gòu)建了突發(fā)環(huán)境風(fēng)險綜合評價指標(biāo)體系和相應(yīng)的風(fēng)險評價模型。GIUBILATO等[8]提出了一種在區(qū)域尺度上基于證據(jù)權(quán)重的環(huán)境化學(xué)風(fēng)險源分級方法，支持管理者識別優(yōu)先環(huán)境污染物和優(yōu)先管理區(qū)域。ZABEO等[9]通過引用多目標(biāo)決策分析和空間分析技術(shù)評價區(qū)域環(huán)境風(fēng)險受體的脆弱性。針對大尺度空間風(fēng)險源、風(fēng)險受體和風(fēng)險傳播途徑的多樣性及其相互作用的復(fù)雜性等問題，邢永健等[10]首次應(yīng)用風(fēng)險場理論分析描述了風(fēng)險場形成機(jī)制和對風(fēng)險受體的作用機(jī)制，并將其應(yīng)用于南京化工園區(qū)的環(huán)境風(fēng)險評價中，得到的評價結(jié)果與園區(qū)現(xiàn)狀一致性較好。尹榮堯等[11]1225綜合考慮化工園區(qū)評價單元與環(huán)境風(fēng)險區(qū)域性、系統(tǒng)性和行業(yè)性特征，構(gòu)建了包括風(fēng)險源、控制機(jī)制、風(fēng)險受體的環(huán)境風(fēng)險分級綜合模型，提出以指標(biāo)貢獻(xiàn)率作為優(yōu)先管理策略的半定量篩選依據(jù)，并應(yīng)用于江蘇沿海40 家化工園區(qū)的環(huán)境風(fēng)險分級中。

與區(qū)域環(huán)境風(fēng)險評價的發(fā)展相比，區(qū)域環(huán)境風(fēng)險管理的發(fā)展則相對遲緩。環(huán)境風(fēng)險管理依據(jù)空間尺度差異可劃分為宏觀、中觀、微觀3個層次，相對應(yīng)的即是行政區(qū)域/流域風(fēng)險管理、園區(qū)/鎮(zhèn)/街風(fēng)險管理、具體企業(yè)風(fēng)險管理3個層面[12]。當(dāng)前，對于企業(yè)層面，我國已發(fā)布多項風(fēng)險評價標(biāo)準(zhǔn)及指南[13]；對于行政區(qū)域?qū)用?，也已出臺《行政區(qū)域突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險評估推薦方法》[14]；但在園區(qū)層面的環(huán)境風(fēng)險管理尚有欠缺。

因此，本研究擬建立園區(qū)環(huán)境風(fēng)險分級模型，并開展江蘇工業(yè)園區(qū)突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險評估與風(fēng)險管理研究，以期將評價方法在實踐中進(jìn)行改進(jìn)和完善，為環(huán)境風(fēng)險防范及風(fēng)險管理政策的制定發(fā)揮更大的作用。

1 環(huán)境風(fēng)險分級

1.1 研究方法的確定

目前較常用的環(huán)境風(fēng)險評價方法有：事故樹分析法、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)法、專家調(diào)查法、環(huán)境風(fēng)險指數(shù)評價法、模糊綜合分析法和層次分析法等[15]15。其中事故樹分析法適用于交叉性比較大的系統(tǒng)，它的優(yōu)點是可以使調(diào)查者注意到可能會被忽略的安全管理因素，缺點是步驟復(fù)雜，不適用于龐大的系統(tǒng)[16]6。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)法可以體現(xiàn)事件的多態(tài)性與事故發(fā)生原因的聯(lián)系，適用于繁瑣系統(tǒng)的安全性分析，但是此方法需要在事故樹基礎(chǔ)上進(jìn)行建立，不免使得評價步驟復(fù)雜化[16]6。環(huán)境風(fēng)險指數(shù)評價法計算步驟少、易操作、結(jié)果比較直觀，缺點是存在評價失效的可能性[15]16。模糊綜合分析法可將邊界不清、難于量化的因素進(jìn)行量化處理，但計算過程較為復(fù)雜[17]。層次分析法將定性與定量分析研究結(jié)合，將評價對象分為目標(biāo)、準(zhǔn)則、指標(biāo)等多個層次，得出指標(biāo)權(quán)重后打分，具有系統(tǒng)性和層次性[18]。

以發(fā)展和完善我國環(huán)境風(fēng)險評估方法和風(fēng)險管理為目的，綜合分析各評價方法的優(yōu)缺點，并結(jié)合《行政區(qū)域突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險評估推薦方法》中的風(fēng)險評估辦法，同時考慮計算難度，最終確定采用層次分析法構(gòu)建環(huán)境風(fēng)險分級模型，對工業(yè)園區(qū)進(jìn)行風(fēng)險分級。

1.2 環(huán)境風(fēng)險評價指標(biāo)建立

結(jié)合層次分析理論以及《行政區(qū)域突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險評估推薦方法》，擬將評價體系劃分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層。其中目標(biāo)層即為環(huán)境風(fēng)險評價等級。準(zhǔn)則層選取環(huán)境風(fēng)險源強(qiáng)度(S)、環(huán)境風(fēng)險受體脆弱性(V)、環(huán)境風(fēng)險防控與應(yīng)急能力(M)作為環(huán)境風(fēng)險分級的一級指標(biāo)，指標(biāo)層的指標(biāo)選取參考《企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險分級方法》(HJ 941—2018)、《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則 土壤環(huán)境(試行)》(HJ 964—2018)、《行政區(qū)域突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險評估推薦方法》以及氯堿、硫酸、粗鉛冶煉等重點行業(yè)企業(yè)環(huán)境風(fēng)險評估技術(shù)指南和國內(nèi)外已有研究[19-24]。本研究建議的工業(yè)園區(qū)環(huán)境風(fēng)險評價指標(biāo)見圖1。

圖1 工業(yè)園區(qū)環(huán)境風(fēng)險評價指標(biāo)

環(huán)境風(fēng)險源強(qiáng)度主要考慮工業(yè)園區(qū)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)、使用、存儲、運(yùn)輸或者遺棄環(huán)境風(fēng)險物質(zhì)的過程，以及工業(yè)園區(qū)可能配套設(shè)置的碼頭、危險廢物處置單位、公共管線等風(fēng)險源特征，最終選取7項指標(biāo)。其中涉水、涉氣環(huán)境風(fēng)險物質(zhì)量可依據(jù)HJ 941—2018中附錄A指標(biāo)分別計算。對于工業(yè)園區(qū)，土壤污染物主要來源于大氣沉降、工業(yè)廢水和工業(yè)固廢[25]，這3種源強(qiáng)均已在大氣、水風(fēng)險源中考慮，因此不單獨計算。

環(huán)境風(fēng)險受體脆弱性主要考慮社會、經(jīng)濟(jì)、自然生態(tài)系統(tǒng)要素對環(huán)境風(fēng)險受體脆弱性的作用，共設(shè)置6項指標(biāo)。其中大氣環(huán)境風(fēng)險受體考慮居住區(qū)、醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)、文化教育機(jī)構(gòu)、科研機(jī)構(gòu)、行政機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位、商場、公園和軍事禁區(qū)、軍事管理區(qū)、國家保密相關(guān)區(qū)域；水環(huán)境風(fēng)險受體考慮國家公園、國家級和省級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)、天然漁場、海水浴場、鹽場保護(hù)區(qū)、國家重要濕地、生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)域、國家級和地方級自然保護(hù)區(qū)、國家級和省級風(fēng)景名勝區(qū)、世界文化和自然遺產(chǎn)地、國家級和省級森林公園、基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)、基本草原、集中式地表水、地下水飲用水水源保護(hù)區(qū)與世界級、國家級和省級地質(zhì)公園等；土壤環(huán)境風(fēng)險受體根據(jù)周邊土地用地性質(zhì)綜合考慮。

環(huán)境風(fēng)險防控與應(yīng)急能力主要考慮能力建設(shè)的提升可進(jìn)一步降低區(qū)域環(huán)境風(fēng)險。在工業(yè)園區(qū)防控措施、應(yīng)急處置及應(yīng)對能力、應(yīng)急監(jiān)測能力等基礎(chǔ)上，選取12項指標(biāo)。

1.3 環(huán)境風(fēng)險分級模型與權(quán)重確定

本次環(huán)境風(fēng)險分級模型采用加權(quán)求和算法。由于各指標(biāo)要素對于風(fēng)險源潛在風(fēng)險的貢獻(xiàn)不同，為保證權(quán)重確定的合理性，結(jié)合層次分析法和德爾菲法確定各二級指標(biāo)之間的權(quán)重系數(shù)并確保各一級指標(biāo)下的二級指標(biāo)總分值為100(見表1)。

表1 工業(yè)園區(qū)環(huán)境風(fēng)險評估指標(biāo)體系

1.4 環(huán)境風(fēng)險分級結(jié)果表征

量化評估指標(biāo)后，研究確定風(fēng)險源的分級依據(jù)。風(fēng)險源的分級表征可采用兩種方式：風(fēng)險源風(fēng)險值；矩陣評估方法。研究對風(fēng)險源等級的劃分，需統(tǒng)籌考慮環(huán)境風(fēng)險源強(qiáng)度、環(huán)境風(fēng)險受體脆弱性、環(huán)境風(fēng)險防控與應(yīng)急能力，采用風(fēng)險值計算方法很難反映單因素在分級評估中的影響，因此，建立分級矩陣模型。

由于天然氣組分的復(fù)雜性，計算烴露點時，C6及更重組分需按碳數(shù)歸類進(jìn)行定量分析，即正戊烷(n-C5)和正己烷(n-C6)之間的組分歸入C6，其中不包括nC5，但包括n-C6，其他重?zé)N組分依次類推，按式(5)計算。

本次工業(yè)園區(qū)矩陣模型在參考HJ 941—2018以及相關(guān)研究[26-28]的基礎(chǔ)上確立，并采用德爾菲法以及實踐論證相結(jié)合的方法確定分級區(qū)間，具體見表2。

2 案例研究

2.1 工業(yè)園區(qū)概況

近幾年，江蘇工業(yè)園區(qū)發(fā)展迅速，已成為了推動工業(yè)化建設(shè)的重要平臺，以蘇州、無錫和常州為代表的開發(fā)區(qū)已成為最具競爭力、潛力最大的經(jīng)濟(jì)區(qū)域，為推動江蘇經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了很大貢獻(xiàn)。根據(jù)《中國開發(fā)區(qū)審核公告目錄》(2018年版)，江蘇省級及以上各類開發(fā)區(qū)達(dá)146家[29]，這些工業(yè)園區(qū)行業(yè)分布比較廣，不僅涉及了醫(yī)藥化工、建材、化學(xué)肥料等傳統(tǒng)行業(yè)，而且興起了新材料研發(fā)、光伏、電子元器件等產(chǎn)業(yè)；分布比較廣泛，蘇北、蘇中和蘇南三大經(jīng)濟(jì)板塊均涉及；形成了一些知名品牌，在全國具有一定的知名度和比較高的市場占有率[30]。但是，工業(yè)集聚尤其是危險化學(xué)品使用量大，導(dǎo)致重大危險源和不確定性因素比較多，具有較大的潛在事故隱患和環(huán)境風(fēng)險[31]。因此，有必要采取環(huán)境風(fēng)險分級模型對工業(yè)園區(qū)進(jìn)行環(huán)境突發(fā)事件風(fēng)險評估，通過分級結(jié)果采取針對性的整改措施。

2.2 分級結(jié)果

結(jié)合分布區(qū)位、產(chǎn)業(yè)定位等因素，本次從江蘇工業(yè)園區(qū)中挑選12個不同類型、不同等級的工業(yè)園區(qū)，對上述環(huán)境風(fēng)險分級模型進(jìn)行了初步的實踐認(rèn)證。12個工業(yè)園區(qū)的基本情況見表3。

對所選工業(yè)園區(qū)圍繞環(huán)境風(fēng)險源強(qiáng)度、環(huán)境風(fēng)險受體脆弱性、環(huán)境風(fēng)險防護(hù)與應(yīng)急能力3個維度構(gòu)建指標(biāo)體系和風(fēng)險指數(shù)法量化方法，對工業(yè)園區(qū)的環(huán)境風(fēng)險等級進(jìn)行定位。經(jīng)核算，工業(yè)園區(qū)突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險評估結(jié)果如圖2所示。

所選的12個工業(yè)園區(qū)中，80%以上的工業(yè)園區(qū)處于中、高風(fēng)險區(qū)。從工業(yè)園區(qū)固有環(huán)境風(fēng)險源來看，高風(fēng)險工業(yè)園區(qū)存在較多的化工企業(yè)，因而環(huán)境風(fēng)險源較多。比如園區(qū)3、8、10作為化工園區(qū)，區(qū)內(nèi)企業(yè)中90%以上為化工企業(yè)，園區(qū)12存在專門的化工片區(qū)；而處于低風(fēng)險區(qū)的園區(qū)1、5是以機(jī)械加工、服裝加工、建材等輕工業(yè)為主。

在周邊環(huán)境風(fēng)險受體角度來看，大部分工業(yè)園區(qū)周邊環(huán)境人口密度較高，遠(yuǎn)超省平均人口密度，部分園區(qū)“工居混雜”現(xiàn)場極為明顯；半數(shù)以上園區(qū)在雨污水排口下游10 km內(nèi)存在集中式飲用水源地保護(hù)區(qū)，一旦發(fā)生事故，可能影響區(qū)域飲用水安全；園區(qū)6距太湖重要保護(hù)區(qū)較近；園區(qū)11作為全市電鍍整合園區(qū)，存在土壤重金屬污染等因素。

表2 環(huán)境風(fēng)險分級矩陣

表3 12個工業(yè)園區(qū)的基本情況

圖2 工業(yè)園區(qū)突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險等級分布

3 工業(yè)園區(qū)防控管理措施建議

結(jié)合江蘇內(nèi)典型工業(yè)園區(qū)突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險評估結(jié)果，提出以下風(fēng)險管理措施建議：

(1) 加強(qiáng)高風(fēng)險園區(qū)風(fēng)險源源頭控制。在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面，需促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級，提高環(huán)境準(zhǔn)入門檻，控制污染物排放量大、資源能源消耗多、經(jīng)濟(jì)附加值低的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移至區(qū)內(nèi)，著力從根本上解決風(fēng)險源眾多、風(fēng)險隱患大的狀況[3]169-170；在產(chǎn)業(yè)規(guī)劃布局方面，應(yīng)加強(qiáng)工業(yè)園區(qū)在前期規(guī)劃與規(guī)劃環(huán)評階段的規(guī)劃引導(dǎo)作用，合理布局形成上下游產(chǎn)業(yè)鏈，減少危險化學(xué)品、管線等周轉(zhuǎn)量，充分評估環(huán)境風(fēng)險，提前謀劃環(huán)境風(fēng)險防控工程。

(2) 應(yīng)將風(fēng)險源控制和提高硬軟件服務(wù)水平作為降低工業(yè)園區(qū)環(huán)境風(fēng)險水平的主要抓手，加強(qiáng)水源地等風(fēng)險受體的監(jiān)管工作，完善定期巡查制度、懲處制度，并應(yīng)逐步控制環(huán)境風(fēng)險較大的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模和調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，條件成熟時實施提高性搬遷[11]1230。

(3) 應(yīng)不斷提高工業(yè)園區(qū)環(huán)境風(fēng)險防控和應(yīng)急能力建設(shè)。一是政府部門應(yīng)加強(qiáng)對工業(yè)園區(qū)危險化學(xué)品運(yùn)輸、存放和使用等各環(huán)節(jié)的監(jiān)管，定期進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險隱患的排查；二是工業(yè)園區(qū)應(yīng)結(jié)合內(nèi)外部環(huán)境敏感特點，開展環(huán)境風(fēng)險防控工程以及區(qū)域突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急管理體系建設(shè)工作，積極建設(shè)環(huán)境應(yīng)急物資儲備庫與信息庫，保證環(huán)境應(yīng)急物資的更新和補(bǔ)充，加強(qiáng)環(huán)境應(yīng)急專家隊伍與救援隊伍建設(shè)，定期舉辦應(yīng)急培訓(xùn)和演練，全面提升園區(qū)的應(yīng)急能力；三是園區(qū)內(nèi)企業(yè)需加快環(huán)境風(fēng)險評估，查找薄弱環(huán)節(jié)，提高生產(chǎn)工藝過程與環(huán)境風(fēng)險控制水平。

4 結(jié) 語

本研究基于區(qū)域環(huán)境風(fēng)險指數(shù)評估方法，圍繞環(huán)境風(fēng)險源強(qiáng)度、環(huán)境風(fēng)險受體脆弱性和環(huán)境風(fēng)險防控與應(yīng)急能力進(jìn)行綜合評估，在建立了指標(biāo)體系和量化方法的基礎(chǔ)上，得到了工業(yè)園區(qū)突發(fā)環(huán)境風(fēng)險分級模型，并通過構(gòu)建的分級矩陣將工業(yè)園區(qū)劃分為高、中和低3個風(fēng)險等級，形成了工業(yè)園區(qū)突發(fā)環(huán)境風(fēng)險分級指標(biāo)體系。該體系不僅有利于為宏觀層次的風(fēng)險管理策略提供科學(xué)的依據(jù)，而且有助于推進(jìn)我國環(huán)境風(fēng)險管理模式的快速轉(zhuǎn)變。但是，區(qū)域環(huán)境風(fēng)險是一個多重復(fù)合因子相互作用的復(fù)雜多系統(tǒng)體，由于環(huán)境風(fēng)險研究的歷史較短，對風(fēng)險過程中的某些機(jī)理尚不明確或評估中所需的基礎(chǔ)資料缺乏等，本研究未把二級控制方面的指標(biāo)納入指標(biāo)環(huán)境風(fēng)險源強(qiáng)度中，因此，該方法具有一定的不確定性。在今后的工作中應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)區(qū)域環(huán)境風(fēng)險定量評估方法的研究，并將該方法不斷應(yīng)用于實踐，使其在實踐中不斷改進(jìn)和完善。