一種水汙染事故風險源識別方法
2023-10-09 07:51:34 2
專利名稱：一種水汙染事故風險源識別方法
技術領域：
本發明屬於環境風險影響評估技術領域，具體涉及一種普適性強的、主要用於地 表水汙染事故風險源識別的方法。
背景技術：
近年來我國逐步進入突發性水環境汙染事件密集高發期，統計顯示自2006年我 國平均每兩天發生一起環境突發事故，其中70%是水汙染事故。突發水環境汙染事故已 成為危害人身健康、破壞生態環境的重要因素，嚴重威脅了我國環境、經濟及社會的和諧發 展。如2005年松花江硝基苯汙染事故導致300多萬人飲水困難；2008年雲南澄江陽宗海 含砷廢水洩漏汙染事件導致下遊農業和漁業嚴重損失；2009年山東含砷廢水汙染事故嚴 重影響了下遊50餘萬人的健康和生產。相關汙染事故均加劇了流域水質惡化，導致了嚴重 的經濟損失和生態破壞，還造成了區域社會恐慌。只有科學識別導致水環境突發汙染事故 的風險來源，進而基於對風險源的有效調控將重大環境汙染事件遏制在孕育期，才是有效 預防環境汙染事件發生並降低環境危害的最佳途徑。環境汙染風險源識別是近年來逐步發展起來的一種新型風險評估技術，不同於傳 統的環境影響風險評價。傳統的環境影響風險評價側重於評估汙染源日常排汙狀況所導致 的長期危害性後果，而不針對突發性汙染事故的短期效應開展評估；傳統環境汙染影響評 價對象側重於廢棄物，而風險源識別對象為有毒有害危險化學品。因而傳統的環境汙染風 險影響評價無法指導風險源識別。基於近年來國內外環境管理需求，汙染事故預警及應急逐步得到重視，環境汙染 事故風險源識別技術得以開展。但當前的汙染事故風險源識別技術主要基於指標體系法 (CN101136090A)，即通過構建風險識別指標體系，在各單因子分級評分的基礎上，利用專家 評分法或層次分析法，依靠加權疊加法計算企業環境風險綜合指數，進而確定企業風險源 級別。該風險源識別方法評估過程簡單，但未考慮事故的不確定性，識別準確度低；不能體 現源的動態變化，風險水平與實際變化不符；不能體現事故傳播途徑及環境受體的差異，無 法定量評估事故對環境受體的影響，難以真正指導事故應急；識別因子賦值主要依靠經驗 打分法，主觀性強且具有區域局限性，一般僅局限於工業園區。因而該環境汙染風險源識別 技術難以真正指導事故風險源調控及應急。
發明內容
本發明提供一種用於水汙染事故風險源識別的實用技術。針對當前環境風險源識 別方法簡陋、針對性差等問題，構建適應性強、動態變化、高精度的水汙染事故風險源識別 方法。應用本發明技術，可以計算出水汙染事故風險源的風險值，確定風險級別及最大可信 事故水平，為突發水環境汙染事故常態化管理及應急提供技術支撐。本發明的技術方案如下1. 一種用於水汙染事故風險源識別的實用技術，其步驟包括
(1)分析最大可能事故類型，依據有毒有害危險化學品理化性質及單元功能差異， 分析風險物質的最大可能事故類型，即危害後果最嚴重的事故類型；水汙染事故風險源出 現的事故類型主要有廢水非正常排放事故、液態化學品直接洩漏事故、液態化學次生洩漏 事故等；(2)確定水汙染最大可信事故源強，依據單位時間內液態有毒有害危險化學品進 入敏感地表水體中的含量，採用下式進行計算Q源強=a XQmaxXP洩漏比例/tQ_——有毒有害危險化學品最大儲量，t ；——有毒有害危險化學品的洩漏比例；a —液態洩露汙染物自流入敏感地表水體的比例；t——洩漏時間，min;(3)計算事故綜合危害後果，水汙染事故風險源的綜合危害後果需綜合考慮突發 環境汙染事故造成的人身傷害、社會恐慌、經濟損失和生態損失4個方面，按下式計算C= a E C人身+ 3 E C社會+ Y E C經濟+S E C生態C——環境汙染事故綜合危害後果，萬元；CAJ|——環境汙染事故導致的人員死傷數，人；Ctt^——環境汙染事故導致的社會恐慌，萬人；——環境汙染事故造成的直接經濟損失，萬元；C^s——環境汙染事故造成的生態損失，萬元；a、日、Y、S——事故類型歸一化因子；(4)計算基於事故類型差異及案例統計的突發事故概率(P)，10_4/年；其中安全生 產事故為4 X 10_4/年，交通運輸事故為1. 50 X 10_4/年，廢物違排事故為1. 70 X 10_4年，罐區 /庫區事故為0. 75X10—4/年;(5)定量水汙染事故風險源級別，採用事故綜合危害後果及事故發生概率的乘積 作為事故風險源風險值，採用下式表示R 水環境=P C——水汙染事故風險源的風險值，萬元/年；P、C——含義如前；風險值是衡量事故風險源對水環境汙染風險水平的唯一指標；根據國家對重大環 境汙染事故的分類標準，將水汙染事故風險源劃分為五級，分別為一級水環境汙染風險源、 二級水環境汙染風險源、三級水環境汙染風險源、四級水環境汙染風險源和五級水環境汙 染風險源。2.根據權利要求1所述的一種水汙染事故風險源識別方法，其特徵在於步驟(3) 中所述的水汙染事故風險源危害後果綜合考慮了人身傷害、社會恐慌、經濟損失和生態損 失等4種事故危害形式，計算步驟為1)確定事故危害邊界條件，事故形式不同邊界條件也存在差異，其中人身健康影 響、生態影響及經濟影響的邊界條件採用LD50(48h)；社會影響邊界條件採用《生活飲用水 水源水質標準》中的二級標準限值；2)計算事故危害範圍，對於水汙染事故風險源導致的地表水體汙染，運用二維擴散模型計算事故危害範圍，表達式如下 p (x，y，t)——洩漏點下遊距離x處、t時溶解態汙染物濃度，mg/L ；——汙染源源強，g ；Dx/Dy——縱向及橫向離散係數，m2/s ；ux/uy——橫向及縱向流速，m/s ；h——平均水深，m ；K——降解速率，g/g d ；3)排查環境敏感點，基於事故危害範圍，篩選事故範圍內的環境敏感點；4)疊加計算事故危害後果，計算水汙染事故對各類環境敏感點產生的危害性後
果，如水汙染事故導致的人身傷害為 Wi——第i個取水口服務人口，萬人；Si——人員傷害比率，根據水源地類型存在差異，通常0.5 5% ；y i——水源類型影響參數；汙染事故導致的社會恐慌為 凡——汙染持續時間，d ；Kj——區域汙染修正指數，可多次疊加；汙染事故導致的經濟損失為 n——水產養殖經濟區數量，個；m——人身接觸娛樂場個數，個；Si——水產養殖經濟區受影響面積，ha ；Pi——水產品死亡率；Mi——單位面積經濟價值，萬元/ha ；My——單日營業額，萬元/d ；汙染事故導致的生態損失為 n——汙染範圍內保護區個數，個；Si——保護區面積，ha ；Pi——受保護生物死亡率；
Mi——單位面積生態價值，萬元/ha ；
圖1為水汙染事故風險源識別流程2為水汙染事故綜合危害後果評估流程圖
具體實施例方式以下通過示例結合附圖來進一步說明本發明。1.最大可能事故類型分析基於對江蘇某城市的現場調研，獲取了 30餘家企業有毒有害危險化學品的日常 使用、存儲及處理處置情況。基於水汙染事故風險源辨識臨界值規範，開展潛在水環境汙染 風險單元篩選，初步篩選出16家具有潛在水汙染事故風險源的企業。本實例針對其中5家 典型企業開展水汙染事故風險源識別工作，其最大可能事故類型分析結果見表1。表1某城市水汙染事故風險源最大可能事故分析 水汙染事故風險源所處場所主要為有毒有害危險化學品的生產、儲存、運輸及處 理處置區；風險物質包括原料、輔料和廢料；最大可能汙染事故類型主要為爆炸和火災導 致的次生化學品洩漏事故。2.計算突發汙染事故源強根據單位時間內進入敏感地表水體中的有毒有害危險化學品含量進行確定，採用 下式計算Q源強=a XQmaxXP洩漏比例/tQ_——有毒有害危險化學品的最大儲量，t ；a—液態汙染物進入敏感水體的比例，根據企業廠區汙水處理水平定為10 90% ；P洩露比例,——有毒有害危險化學品的洩露比例，根據事故類型差異而不同，一般液 體洩漏0. 5 10%，火災次生液體洩漏10 30%，爆炸次生液體洩漏20 40% ；t——洩漏持續時間，min。按上述公式，該城市水環境汙染事故源強見表2 表2水汙染事故風險源源強計算 3.事故綜合危害後果計算水環境汙染事故不同危害形式的邊界條件見表3。表3水環境汙染事故危害範圍邊界條件及敏感區類型 對於突發水汙染事故風險源所導致的地表水體汙染，運用二維汙染擴散模型計算 事故危害範圍，其表達式如下 P (x，y，t)——洩漏點下遊距離x處、t時溶解態汙染物濃度，mg/L ；Q觀一風險源汙染源強，g;Dx/Dy——縱向及橫向離散係數，採用費休公式計算，m2/s ；ux/uy——橫向及縱向流速，m/s;h-平均水深，m ；K——降解速率(g/g d)，對於有毒有害化學品K取值為0 0. 4g/g d。表4水汙染事故風險源危害範圍 對水汙染事故風險源下遊事故危害範圍內的環境敏感點排查結果顯示，下遊有1 個集中水源地和1處村莊，不存在自然保護區和人工漁場。事故導致的人身傷害、社會恐慌、經濟損失和生態損失採用疊加法評估，即分別計 算事故對各類敏感點產生的危害性後果，然後進行綜合疊加。汙染事故導致的人身傷害為 。人身=及=1 C人身-1 =X & X yOWi——第i個取水口服務人口，萬人成——人員傷害比率，根據水源地類型存在 差異，通常0. 5 5% ； y i—水源類型影響參數；汙染事故導致的社會恐慌為:P社會=(^i XT;X Kh )Ti——汙染持續時間，d ；Kj——區域汙染修正指數，可多次疊加；汙染事故導致的經濟損失為:P經濟=Zf=i (Si x^xp^ M^ + Zf=1 (My{ x Ti)n——水產養殖經濟區數量，個；m——人身接觸娛樂場個數，個；Si——水產養殖經濟區受影響面積，ha ;Pi——水產品死亡率；Mi——單位面積經濟價值，萬元/ha ;My——單日營業額，萬元/d ；汙染事故導致的生態損失為-f生態=T.U (Si X乃x X Mi X x ft)n——汙染範圍內保護區個數成——保護區面積，ha ；Pi—受保護生物死亡率；Mi——單位面積生態價值，萬元/ha ；水汙染事故風險源產生的綜合危害後果見表5 表5水汙染事故風險源環境危害後果 4.水汙染事故風險源事故概率依據風險源案例統計，我國水環境汙染事故的發生概率安全生產事故為(4. 00 X 10_4/年，交通運輸事故為1. 50 X 10_4/年，廢物違排事故為1. 70 X 10_4/年，其它類型 事故為0. 75X10—4/年。5.水汙染事故風險源分級水汙染事故風險源風險值為事故綜合危害後果與事故概率的乘積，採用下式表 示R 水環境=P*C——水汙染事故風險源的風險值，萬元/年；P、C——含義如前。根據國家對重大環境汙染事故的分類標準，將水汙染事故風險源劃分為5級。其 中一級水汙染事故風險源(3000 導致特大環境汙染事故，二級水汙染事故風險源 (1000 < R < 3000)導致重大環境汙染事故，三級水汙染事故風險源導致較大環境汙染事故 (400 < R < 1000)；四級水汙染事故風險源(100 < R < 400)導致一般環境汙染事故；五級 水汙染事故風險源100)導致輕微環境汙染。表6水汙染事故風險源風險值及分級結果 因而重點排查的5個水汙染事故風險源中一級重大環境汙染風險源0個，二級重 大環境汙染風險源1個，三級重大環境汙染風險源2個，四級重大環境汙染風險源2個。
權利要求
一種用於水汙染事故風險源識別的實用技術，其步驟包括(1)分析最大可能事故類型，依據有毒有害危險化學品理化性質及單元功能差異，分析風險物質的最大可能事故類型，即危害後果最嚴重的事故類型；水汙染事故風險源出現的事故類型主要有廢水非正常排放事故、液態化學品直接洩漏事故、液態化學次生洩漏事故等；(2)確定水汙染最大可信事故源強，依據單位時間內液態有毒有害危險化學品進入敏感地表水體中的含量，採用下式進行計算Q源強＝α×Qmax×p洩漏比例/tQmax——有毒有害危險化學品最大儲量，t；P洩漏比例——有毒有害危險化學品的洩漏比例；α——液態洩露汙染物自流入敏感地表水體的比例；t——洩漏時間，min；(3)計算事故綜合危害後果，水汙染事故風險源的綜合危害後果需綜合考慮突發環境汙染事故造成的人身傷害、社會恐慌、經濟損失和生態損失4個方面，按下式計算C＝α∑C人身+β∑C社會+γ∑C經濟+δ∑C生態C——環境汙染事故綜合危害後果，萬元；C人身——環境汙染事故導致的人員死傷數，人；C社會——環境汙染事故導致的社會恐慌，萬人；C經濟——環境汙染事故造成的直接經濟損失，萬元；C生態——環境汙染事故造成的生態損失，萬元；α、β、γ、δ——事故類型歸一化因子；(4)計算基於事故類型差異及案例統計的突發事故概率(P)，10-4/年；其中安全生產事故為4×10-4/年，交通運輸事故為1.50×10-4/年，廢物違排事故為1.70×10-4年，罐區/庫區事故為0.75×10-4/年；(5)定量水汙染事故風險源級別，採用事故綜合危害後果及事故發生概率的乘積作為事故風險源風險值，採用下式表示R水環境＝P·CR水環境——水汙染事故風險源的風險值，萬元/年；P、C——含義如前；風險值是衡量事故風險源對水環境汙染風險水平的唯一指標；根據國家對重大環境汙染事故的分類標準，將水汙染事故風險源劃分為五級，分別為一級水環境汙染風險源、二級水環境汙染風險源、三級水環境汙染風險源、四級水環境汙染風險源和五級水環境汙染風險源。
2.根據權利要求1所述的一種水汙染事故風險源識別方法，其特徵在於步驟(3)中所 述的水汙染事故風險源危害後果綜合考慮了人身傷害、社會恐慌、經濟損失和生態損失等4 種事故危害形式，計算步驟為1)確定事故危害邊界條件，事故形式不同邊界條件也存在差異，其中人身健康影響、生 態影響及經濟影響的邊界條件採用LD50(48h)；社會影響邊界條件採用《生活飲用水水源 水質標準》中的二級標準限值；2)計算事故危害範圍，對於水汙染事故風險源導致的地表水體汙染，運用: 型計算事故危害範圍，表達式如下 洩漏點下遊距離x處、t時溶解態汙染物濃度，mg/L ；exp {—Kt)-縱向及橫向離散係數，m2 ——平均水深，m ；P (x, y, t)-Q源強——汙染源源強，g ；Dx/Dy—— ux/uy——橫向及縱向流速，m/s ；h-K——降解速率，g/g d ；3)排查環境敏感點，基於事故危害範圍，篩選事故範圍內的環境敏感點；4)疊加計算事故危害後果，計算水汙染事故對各類環境敏感點產生的危害性後果，如 水汙染事故導致的人身傷害為 Wi—第i個取水口服務人口，萬人；Si——人員傷害比率，根據水源地類型存在差異，通常0. 5 5% ； Yi——水源類型影響參數；汙染事故導致的社會恐慌為-J3社會=Ef=i側xTiX Kh )凡——汙染持續時間，d ；Kj——區域汙染修正指數，可多次疊加；汙染事故導致的經濟損失為廠^？^^丄CSiXT.xp.xM,)(MytXTi)n——水產養殖經濟區數量，個； m——人身接觸娛樂場個數，個； Si——水產養殖經濟區受影響面積，ha ； Pi——水產品死亡率； Mi——單位面積經濟價值，萬元/ha ； My——單日營業額，萬元/d; 汙染事故導致的生態損失為fi&zSIU n——汙染範圍內保護區個數，個； Si——保護區面積，ha ； Pi——受保護生物死亡率；(Si xTiXpiX Mtx atx Pi)Mi-_單位面積生態價值，萬元/ha。
全文摘要
本發明公布了一種用於水汙染事故風險源識別的實用技術。其步驟包括(1)分析最大可能事故類型；(2)確定水汙染最大可信事故源強；(3)計算事故綜合危害後果；(4)計算基於事故類型差異及案例統計的突發事故概率；(5)定量水汙染事故風險源級別。針對當前環境風險源識別方法粗陋、針對性差等問題，構建適應性強、動態變化、高準確度的水汙染事故風險源識別方法。應用本發明技術，可以計算出水汙染事故風險源的風險值，確定風險級別及最大可信事故水平，為突發水環境汙染事故常態化管理及應急提供技術支撐。
文檔編號G06Q50/00GK101853436SQ201010160629
公開日2010年10月6日 申請日期2010年4月30日 優先權日2010年4月30日
發明者宋永會, 彭劍峰, 溫麗麗, 袁鵬, 魏科技 申請人:中國環境科學研究院