畫衛云 李思奇 初稱江楚 劉海 王煜民(西南交通大學,四川 成都 611756)
突發性苯類污染事故應急處理方案的研究
畫衛云 李思奇 初稱江楚 劉海 王煜民(西南交通大學,四川 成都 611756)
近年來,我國苯類污染事故頻發,苯類為危險有毒化學品,化學穩定性強不易被降解。苯類突發性污染發生突然,不僅會造成國家財產損失,也會給生態系統造成巨大危害。因此,有效快速的控制污染事件的發展,成為降低污染事故危害的關鍵點,面對污染形式多樣的苯類污染事故,結合苯污染事故的特征分析,得到苯類污染事故的應急防治及回收方法,為突發性污染事故的應急處理提供理論依據。
苯類污染;污染物性質分析;應急方案
苯類物質有劇毒且難降解,苯、甲苯、多氯聯苯等物質都有“三致”作用,污染發生后,會對生物體產生不同程度的急性或慢性中毒。持久性有機污染物化學穩定性極強,在環境中有較長的存留時間,雖然多氯聯苯在20世紀70年代就已被我國禁用,但目前年產量仍達到上萬噸,該物質可通過食物鏈富集在生物體中積累,最終嚴重影響人類的健康。
1988至2014年間,我國突發苯類污染事故達十余起,造成巨大影響。2001年韓國籍化學貨輪在長江口水域附近與香港籍散貨船劇烈碰撞,造成701噸苯乙烯泄露,濃烈的苯乙烯味彌漫在空氣中,離事故現場遠達30~50海里,也能感到呼吸困難惡心頭疼。2005年中石油吉林石化公司雙苯廠硝基苯泄露,工作人員的錯誤操作導致5次爆炸事故,約有80噸硝基苯流入松花江,造成8人死亡,60人受傷,1人重傷,松花江水質被嚴重污染,直接經濟損失近七千萬元,屬于重大突發環境事件。
苯類突發環境事故一般難以預測和避免,破壞力大,影響深遠。按照影響程度分為四類,特別重大突發環境事件、重大突發環境事件、較大突發環境事件、一般突發環境事件。因為流域突發性苯類污染事故的污染物種類繁多,污染源位置的隨機性,流域特征和造成污染的事故原因不相同,并且事故影響范圍廣,影響程度大。因此,做好苯類事故應急處理是減小破壞的重中之重。在應對污染事故時,就需要針對不同的苯類污染物質以及各種條件進行污染特征分析以選擇適宜的應急處理技術,高效有序的控制苯類事故的污染情況。
根據地表水環境質量標準對流域規模的劃分,對于流量大于等于150m3/s水面寬廣的河流,其流速快,擴散程度大,在應急處理時,采取有效回收措施難度頗大,因此應盡快控制泄漏源,應急監視泄漏苯類污染物,準確掌握水質變化動態。
若污染區域的流量在15~150m3/s之間,應立即劃定警戒區域,禁止群眾靠近和取水,在現場條件允許、回收設備較充足的情況下,應盡量將泄漏苯類回收。一般情況下同一個地點發生苯類泄露,豐水期的污染濃度遠小于枯水期,因此在修有水庫的流域內,應當加大水電站的放流量,盡快稀釋污染物,在短時間內使水體中污染物濃度降低到標準值以內。
若污染區域的流量小于15m3/s,常用的方法是機械回收法,但在某些環境條件的限制下,對回收工人采取相應保護措施后,也可適當采用人工回收法,目前遙控設備回收法等新型回收法也慢慢被采用。
2.1密度
苯類物質難溶于水,易溶于有機溶劑,有密度小于水的漂浮型污染物,例如苯、甲苯、乙苯、二甲苯及苯乙烯等物質。污染事故發生后,苯類物質漂浮在水面上,應根據水流流速、風場風速實際值,結合泄漏情況對污染物的遷移過程作正確評估。第一時間切斷污染源,制止泄露,用圍欄將漂浮在水面上的苯類物質圍起來,控制污染物蔓延范圍,用船只牽引,使其聚攏,減小污染面積,利于回收處理。消除苯乙烯時,可投放“索克羅”物質,這種吸附能力很強的植物粉劑能使苯乙烯聚成塊狀,便于收集處理。
對于氯苯和1,2-二氯苯等密度大于水的物質,考慮實施條件和應急處理技術的局限性等因素,該類污染物處理大多依靠水體自身自凈的能力。一旦事故發生在自然保護區和地表水水源地等重要水域中,應加大水流量稀釋污染物濃度,利用公式計算放水量使得水體污染物濃度c低于《地表水環境質量標準》規定的檢出標準值。

式中:c——下游河水污染物的濃度;cw,Qw——污染物泄露的濃度及流量;ch,Qh——上游河水污染物的濃度及流量;Q——放水量
對于密度大于水且不溶于水的苯類晶體物質,如三氯苯、四氯苯、六氯苯、硝基苯及多氯聯苯,在路面泄露時,保持通風,不要直接接觸泄漏物,用清潔的鏟子收集于干燥潔凈有蓋的容器中,避免揚塵,可用水泥、瀝青或適當的熱塑性材料固化處理再廢棄或運至廢物處理場所處理。
2.2揮發性及易燃性
苯、甲苯、苯乙烯和氯苯等都具有很強的揮發作用,會較快地揮發到空氣中,且蒸氣比重大的物質容易滯留,因此必須保持泄露地點通風良好。泄漏隔離距離至少為50m,若為大量泄漏,下風向的初始疏散距離至少300m。
按照規定,將閃點在20℃以下稱為高度易燃性物質,在20~70℃之間稱為中等易燃性物質,在70℃以上稱為低易燃性物質。高度易燃性物質應隔離電開關及靜電火花、禁止煙頭殘火,用泡沫和水泥等物質覆蓋泄露的苯類物質,降低蒸氣危害。中等易燃性物質,加熱時容易著火,因此必須注意防止其蒸氣滯留不散,應用淋霧狀水稀釋苯類物質的蒸氣。低易燃性物質,高溫加熱時分解放出氣體,若混入某些雜物,易產生爆沸,致使引起熱溶液飛濺而著火。閃點高的物質,一旦著火,因其溶液溫度很高,一般難于撲滅,應在泄露時做好應急預處理,降低污染造成的損失。
苯類污染事故發生按原因可以分為生產泄露事故、交通運輸事故、企業違規排放及自然災害四類,按照污染方式可以分為直接污染和間接污染兩類。
生產泄露事故指在生產工廠或儲存車間里發生的泄露,不管是工廠火災引發爆炸的突發事件,還是工作人員操作不當或是人為蓄意破壞造成的突發事件,都會對附近流域造成重大的環境影響。在較密閉的工廠中,應在第一時間切斷泄漏源和火源,隔離疏散相關人員,采用冷卻水噴淋法降低蒸氣濃度,采用ABC干粉滅火器滅火。發生微孔泄露的管道、容器采用螺絲釘加粘合劑旋入法堵漏。小量泄露采用疏導法轉移至其他容器,大量外泄采用沙土水泥筑堤導流入圍堤,并用泡沫覆蓋。
交通運輸事故分為流域或陸地交通事故,對于由運輸苯罐車的罐體破損或罐車閥門故障導致苯類物質灑在地面上,應立即用砂土阻止其蔓延,也可采取焚燒事故地點的底泥和土壤的方法。對于船舶碰撞船體受損導致苯類泄露,受損不嚴重時,船舶自航至河口卸貨,若隨時可能發生船體斷裂或沉沒,則采取合理完善的就地倒吸法過駁,同時規劃好施救程序和撤退路線。
項目未履行環評手續和項目未建設污水處理設施的違法行為造成的偷排或直排是屢見不鮮的。通常情況下,企業違規排放對流域水體造成污染的修復是極其困難的。因此,在工廠排污口必須按照收納水體的功能類別和污染物的分類執行《污水綜合排放標準》,第一類污染物一律在車間或車間處理設施排放口采樣,加大對違規排放的企業的綜合管理和懲罰力度。
由于自然災害管道破損或管道老化導致苯類泄露,通過地下徑流流入流域,由于地下水流動緩慢,不易發現排查和難治理的特點,一旦受到污染,即使徹底消除污染源,也得十幾年能恢復原有水質,因此預防工作更為重要。
[1]楊夏燕.突發性油污染事故應急體系的研究[J].安全與環境工程,2005,4.
[2]侯瑜.松花江水污染事故的經濟社會損失評估探討[J].中國資產評估,2013,4.
[3]姜春明.功能性多孔炭材料在突發性環境污染事故中的應用[J].新型碳材料,2007,12.
[4]曾笑.水上危化品泄漏事故的致因分析及應急處置[J].廣州化工,2014,6.