涂料生產(chǎn)企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險評估及應(yīng)急預(yù)案研究

常越亞

譜尼測試集團上海有限公司

0 背景與企業(yè)概況

突發(fā)環(huán)境事件是由于污染物排放、自然災(zāi)害和生產(chǎn)安全事故等因素導(dǎo)致有毒有害物質(zhì)進入大氣、水體、土壤等環(huán)境介質(zhì)，突然造成或可能造成環(huán)境質(zhì)量的下降，危及公眾身體健康和財產(chǎn)安全，造成生態(tài)環(huán)境破壞或造成重大社會影響，需要采取緊急措施予以應(yīng)對的事件。

2014年12月19日，國務(wù)院印發(fā)了《國家突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案》（國辦函〔2014〕119號）；2015年4月16日，原環(huán)境保護部發(fā)布了《突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急管理辦法》（環(huán)境保護部令第34號）；2018年2月5日，原環(huán)境保護部發(fā)布了《企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險分級方法》公告（HJ 941-2018），標(biāo)志著國家對突發(fā)環(huán)境風(fēng)險事件的重視，開展企業(yè)突發(fā)環(huán)境風(fēng)險評估和應(yīng)急預(yù)案編制工作勢在必行。本文以上海某涂料生產(chǎn)企業(yè)為例，對突發(fā)環(huán)境風(fēng)險評估和應(yīng)急預(yù)案編制工作進行探索和研究。

上海某涂料有限公司位于上海市青浦工業(yè)區(qū)內(nèi)。廠區(qū)占地面積8 725m2，建筑面積4 519.5m2，包括2個生產(chǎn)車間、1個鍋爐房、1個倉庫、1個宿舍樓、1個辦公樓等。企業(yè)主要從事UV光固化涂料的生產(chǎn)，年產(chǎn)量約1 250t/a，用于塑料卷材、竹木地板、家具木器等產(chǎn)品的表面涂裝，主要生產(chǎn)工藝如圖1所示。企業(yè)現(xiàn)有職工56人，其中，生產(chǎn)人員為23人，生產(chǎn)工人實行2班制，全年運轉(zhuǎn)300天。

圖1 生產(chǎn)工藝流程圖

1 突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險評估

1.1 環(huán)境風(fēng)險物質(zhì)及風(fēng)險單元

通過對該涂料生產(chǎn)企業(yè)風(fēng)險物質(zhì)儲存和使用情況分析，篩選出環(huán)氧丙烯酸樹脂、丙烯酸、二乙胺、危險廢物等主要環(huán)境風(fēng)險物質(zhì)，并根據(jù)廠區(qū)平面布置，將企業(yè)劃分為危廢暫存間、#1車間、#2車間、原料及成品倉庫及鍋爐等6個風(fēng)險單元，見圖2。

圖2 環(huán)境風(fēng)險單元劃分示意圖

1.2 突發(fā)環(huán)境事件情景分析

突發(fā)環(huán)境事件情景分析見表1。

通過分析，企業(yè)在情景1和情景2的情況下，易突發(fā)環(huán)境風(fēng)險事件。

1.3 突發(fā)環(huán)境事件情景源強及后果分析

根據(jù)分析，企業(yè)可能發(fā)生的最大可信事故有：

1）危險化學(xué)品發(fā)生泄漏事故；

2）火災(zāi)爆炸引發(fā)的次生/伴生污染事故。

1.3.1危險化學(xué)品泄漏事件

1)風(fēng)險評價因子識別

企業(yè)環(huán)境風(fēng)險物質(zhì)主要為易燃、有毒物質(zhì)，企業(yè)發(fā)生泄漏事故后，事故環(huán)境風(fēng)險主要考慮液態(tài)化學(xué)品中易揮發(fā)有毒物質(zhì)擴散到大氣中造成的環(huán)境污染事件。根據(jù)企業(yè)儲存物質(zhì)的毒性數(shù)據(jù)和一次泄漏量，確定風(fēng)險評價因子為丙烯酸。

2)泄漏影響分析

(1)泄漏量計算

企業(yè)丙烯酸以桶裝形式儲存于原料倉庫內(nèi)。假設(shè)丙烯酸泄漏后在室外地面形成液池。液池的厚度按照0.005m估算，則丙烯酸液池的面積為40m2。

表1 突發(fā)環(huán)境事件情景分析

(2)泄漏蒸發(fā)量計算

參考《上海市企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險評估報告編制指南（試行）》，泄漏液體蒸發(fā)量分為：閃蒸蒸發(fā)、熱量蒸發(fā)以及質(zhì)量蒸發(fā)。由于丙烯酸常溫下為液體，因此泄漏后不考慮閃蒸蒸發(fā)、熱量蒸發(fā)現(xiàn)象，只考慮質(zhì)量蒸發(fā)現(xiàn)象。質(zhì)量蒸發(fā)計算公式為：

式中：Q3-質(zhì)量蒸發(fā)速度，kg/s；

a,n-大氣穩(wěn)定度系數(shù)，無量綱，取值見表3；

p-液體表面蒸汽壓，Pa，丙烯酸取413Pa；

M-分子量，g/mol，丙烯酸取72.06g/mol；

R-氣體常數(shù)，J/mol·K；

T0-環(huán)境溫度，K，取293K；

U-風(fēng)速，m/s；

r-液池半徑，m。

企業(yè)所在地區(qū)考慮年平均風(fēng)速2.1m/s及小風(fēng)風(fēng)速1.5m/s、0.5m/s的情況。在不同氣象條件下，丙烯酸泄漏后質(zhì)量蒸發(fā)速度見表2。

表2 化學(xué)品泄漏液池蒸發(fā)速率

(3)預(yù)測模式

物質(zhì)泄漏后擴散環(huán)境影響采用《建設(shè)項目環(huán)境風(fēng)險評價技術(shù)導(dǎo)則》（HJ/T 169-2018）中多煙團疊加模式預(yù)測下風(fēng)向落地濃度。即將Δt時間內(nèi)排放的污染物視為是一個瞬時煙團，其排放量為θi·Δt=θ，為求得連續(xù)源在下風(fēng)向的落地濃度，可把T時段內(nèi)連續(xù)排放造成的下風(fēng)向落地濃度看作若干個△t時間的瞬時煙團在該點造成的濃度疊加。計算下風(fēng)向落地濃度的多煙團模式為：

式中：C(x,y,0)—下風(fēng)向地面（x,y）坐標(biāo)處的空氣中污染物濃度，mg/m3；

x0,y0,z0—煙團中心坐標(biāo)；

Q—事故期間煙團的排放量；

σx、σy、σz-x、y、z方向的擴散系數(shù)，m，常取σx=σy。

各個煙團對某個關(guān)心點t小時的濃度貢獻，按下式計算：

式中：n為需要跟蹤的煙團數(shù)。

煙團模式擴散參數(shù)選用HJ 2.2-2018《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則大氣環(huán)境》中附錄B《推薦模型參數(shù)及說明》B表6條款的數(shù)據(jù)。

(4)預(yù)測結(jié)果

根據(jù)不同氣象條件下預(yù)測結(jié)果的規(guī)律，本評價預(yù)測氣象條件選擇：

D、F穩(wěn)定度，0.5m/s風(fēng)速；B、D、F穩(wěn)定度，1.5m/s；B、D穩(wěn)定度，2.1m/s風(fēng)速。

采用Risk System軟件，計算丙烯酸發(fā)生泄漏后，造成泄漏源下風(fēng)向的最大落地濃度分布見表3。

由表3可知，在F穩(wěn)定度、風(fēng)速1.5m/s情況下，污染物的落地濃度預(yù)測值最大；在B穩(wěn)定度、風(fēng)速2.1m/s情況下，污染物的影響距離最遠。因此，氣象條件分別以F穩(wěn)定度、1.5m/s和B穩(wěn)定度、2.1m/s風(fēng)速進行預(yù)測，計算下風(fēng)向軸線地面污染物擴散的影響，預(yù)測結(jié)果見表4和表5。

表3 不同風(fēng)速、穩(wěn)定度下泄漏事故影響預(yù)測結(jié)果

表4 F穩(wěn)定度，1.5m/s風(fēng)速，丙烯酸泄漏各時刻下風(fēng)向距離濃度（mg/m3）

表5 B穩(wěn)定度，2.1m/s風(fēng)速下丙烯酸泄漏各時刻下風(fēng)向距離濃度（mg/m3）

(5)泄漏事故的后果分析

以丙烯酸的LC50濃度為基準(zhǔn)，分析泄漏事故的環(huán)境影響，見表6。

表6 丙烯酸泄漏事故的環(huán)境影響程度

經(jīng)預(yù)測，發(fā)生丙烯酸泄漏事故后，大氣中未出現(xiàn)LC50濃度限值區(qū)域，對周邊企業(yè)及敏感目標(biāo)無死亡危險，環(huán)境風(fēng)險可接受。

1.3.2 火災(zāi)爆炸次生事故分析

1)風(fēng)險評價因子識別

發(fā)生燃爆事故后，對事故環(huán)境風(fēng)險，更關(guān)注的是事故處理過程是否伴生二次污染。對企業(yè)來說，儲存物質(zhì)發(fā)生泄漏引起火災(zāi)，化學(xué)物質(zhì)在燃燒時，生成CO2和水等物質(zhì)，有部分物質(zhì)未完全燃燒，生成CO，對環(huán)境產(chǎn)生較大的影響。

企業(yè)涉及的易燃物質(zhì)包括二乙胺、丙烯酸、丙酮、柴油，均儲存于原料倉庫內(nèi)。火災(zāi)次生事故主要考慮原料倉庫內(nèi)所有可燃物質(zhì)發(fā)生火災(zāi)及未完全燃燒產(chǎn)生的CO對環(huán)境的影響。

2)燃爆事故引發(fā)的CO的源強

燃爆次生物CO的計算參考《上海市企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險評估報告編制指南（試行）》，火災(zāi)伴生/次生中CO產(chǎn)生量的計算公式為：

GCO=2330·q·C W

式中：GCO-一氧化碳的產(chǎn)生量，kg；

C-物質(zhì)中碳的質(zhì)量百分比含量，%，取85%；

q-化學(xué)不完全燃燒值，%，取12.5%；

W-物質(zhì)燃燒量，t，取63t。

火災(zāi)中伴生/次生CO的產(chǎn)生量為：

GCO=2330×85%×12.5%×63000kg

=1.56×107kg

假設(shè)發(fā)生火災(zāi)時間為120 min，則火災(zāi)中CO的釋放率為2 167g/s。

3)CO影響分析

CO的LC50（大鼠吸入4h）為2 069mg/m3（來源于《危險化學(xué)品安全技術(shù)全書》，化學(xué)工業(yè)出版社），IDLH的濃度為1 700mg/m3（來源于《呼吸防護用品的選擇、使用與維護》（GB/T18664-2002））。

（1）預(yù)測模式

燃爆事故產(chǎn)生的CO氣體持續(xù)進入大氣，事故后果預(yù)測采用《建設(shè)項目環(huán)境風(fēng)險評價導(dǎo)則》（HJ/T169-2018）中多煙團疊加模式預(yù)測下風(fēng)向落地濃度。

（2）預(yù)測結(jié)果

依據(jù)出現(xiàn)概率（代表性）、不利條件結(jié)合原則，本評價預(yù)測氣象條件選擇：F穩(wěn)定度，1.5m/s風(fēng)速；B穩(wěn)定度，2.1m/s風(fēng)速。

采用Risk System軟件，計算原料倉庫內(nèi)可燃物質(zhì)發(fā)生火災(zāi)后，次生產(chǎn)生的CO下風(fēng)向的最大落地濃度分布見表7。

表7 火災(zāi)產(chǎn)生的CO最大落地濃度及出現(xiàn)距離

預(yù)測結(jié)果顯示，原料倉庫內(nèi)可燃物質(zhì)發(fā)生火災(zāi)次生產(chǎn)生的CO最不利影響為超過LC50濃度范圍的最遠距離為358.5m，超過IDLH濃度范圍的最遠距離為410.9m。該范圍內(nèi)不涉及居民、學(xué)校、醫(yī)院等環(huán)境敏感目標(biāo)，但會對廠內(nèi)及周邊企業(yè)員工造成影響。

因此，一旦發(fā)生火災(zāi)事件，企業(yè)必須立即通知廠外鄰近企業(yè)人員做好防護措施，必要時進行撤離。火災(zāi)結(jié)束后，影響會逐漸減弱并消失。

1.4 突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險等級

1.4.1 突發(fā)大氣環(huán)境事件風(fēng)險等級

據(jù)計算，企業(yè)涉氣風(fēng)險物質(zhì)數(shù)量與臨界量比值為Q=0.0432＜1，以Q0表示；企業(yè)生產(chǎn)工藝過程與大氣環(huán)境風(fēng)險控制水平（M）確定結(jié)果如下：2個車間涉及易燃易爆物質(zhì)，10分，M1類水平。企業(yè)周邊500m范圍內(nèi)人口總數(shù)在1 000人以上（見圖3），E1類型。

圖3 企業(yè)周邊500m范圍內(nèi)環(huán)境風(fēng)險分布

1.4.2 突發(fā)水環(huán)境事件風(fēng)險等級

根據(jù)計算，企業(yè)涉水風(fēng)險物質(zhì)數(shù)量與臨界量比值為Q=0.87＜1，以Q0表示；采用評分法對企業(yè)生產(chǎn)工藝過程、水環(huán)境風(fēng)險防控措施及突發(fā)水環(huán)境事件發(fā)生情況進行評估，確定企業(yè)生產(chǎn)工藝過程與水環(huán)境風(fēng)險控制水平（M），32分，M2類水平；企業(yè)雨水排口、污水排口下游10公里流經(jīng)范圍內(nèi)有基本農(nóng)田保護區(qū)，E2。

企業(yè)同時涉及突發(fā)大氣和水環(huán)境事件風(fēng)險，以二者中風(fēng)險等級高者確定企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險等級。因此，該涂料有限公司的突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險等級為“一般環(huán)境風(fēng)險”，表示為“一般[一般-大氣（Q0）+一般-水（Q0）]”。

2 突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案

根據(jù)風(fēng)險評估結(jié)果，制訂了應(yīng)急預(yù)案，以規(guī)范應(yīng)對突發(fā)環(huán)境事件的應(yīng)急機制，提出突發(fā)環(huán)境事件的預(yù)防預(yù)警和應(yīng)急處置程序及應(yīng)對措施，完善與各級政府相關(guān)部門的銜接和聯(lián)動體系。

應(yīng)急預(yù)案主要包括預(yù)防與預(yù)警、應(yīng)急處置、后期處置、應(yīng)急保障等內(nèi)容。

2.1 預(yù)防與預(yù)警

2.1.1 預(yù)防

1)建立健全的環(huán)境風(fēng)險管理制度，明確重點崗位責(zé)任人，落實定期巡檢和維護責(zé)任制度；配備專（兼）職安全處理人員，建立并完善安全管理規(guī)章制度和安全操作規(guī)程，操作人員持證上崗；危險化學(xué)品管理制度符合《危險化學(xué)品安全管理條例》、《工作場所安全使用化學(xué)品的規(guī)定》等。

2)實施環(huán)境監(jiān)測制度，定期委托有資質(zhì)的監(jiān)測單位對廢氣進行監(jiān)測；危險廢物應(yīng)暫存于危廢暫存間內(nèi)，符合《危險廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)》，切實做好防風(fēng)、防雨、防曬、地面防滲措施。

3)定期維護廢氣凈化系統(tǒng)管理，及時更換失效閥門等，防止發(fā)生泄露或超標(biāo)排放；實行雨污分流制度；在各車間、原料及成品倉庫設(shè)地溝收集系統(tǒng)，危廢間應(yīng)設(shè)有15cm高鐵板作為圍檔，物料一旦外溢，通過地溝、圍堰予以收集。

4)配置移動滅火器（干粉滅火器、二氧化碳滅火器），用以撲救局部的及小型初始火災(zāi)。

2.1.2 預(yù)警

針對公司可能突發(fā)的環(huán)境事件，按照事件的嚴(yán)重性、緊急程度和影響范圍，將預(yù)警分為兩級，由低到高依次用藍色、紅色表示。

1）藍色預(yù)警

人工巡檢過程中發(fā)現(xiàn)事故隱患，或門衛(wèi)監(jiān)控室發(fā)現(xiàn)異常及發(fā)現(xiàn)其它異常現(xiàn)象（如火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、煙感器發(fā)出警報等）后，相關(guān)負責(zé)人應(yīng)立即趕赴現(xiàn)場，核實并消除隱患，保持與應(yīng)急指揮中心的聯(lián)系直到預(yù)警解除。

2）紅色預(yù)警

應(yīng)急指揮中心根據(jù)現(xiàn)場情況，封閉、隔離或限制使用有關(guān)場所，中止可能導(dǎo)致危害的行為和活動，轉(zhuǎn)移可能引發(fā)環(huán)境事故的化學(xué)品，疏散可能受到危害的人員，調(diào)集可能用到的環(huán)境應(yīng)急物資和設(shè)備，相應(yīng)的應(yīng)急救援隊伍趕赴現(xiàn)場并做好應(yīng)急響應(yīng)的準(zhǔn)備。

2.2 應(yīng)急處置

應(yīng)急處置流程見圖4。

按照事故可控性、嚴(yán)重程度和影響范圍及應(yīng)急響應(yīng)所需資源，公司將事故應(yīng)急響應(yīng)分為Ⅰ級應(yīng)急響應(yīng)（較大事件）、Ⅱ級應(yīng)急響應(yīng)（一般事件）。

Ⅰ級應(yīng)急響應(yīng)：對于較大突發(fā)環(huán)境事件，事故可能超出公司可控制范圍，需請求外援，啟動一級應(yīng)急響應(yīng)。公司應(yīng)在事件發(fā)生第一時間上報所在工業(yè)園區(qū)管委會和生態(tài)環(huán)境局，請求支援，并及時通知周邊企業(yè)。以外部協(xié)調(diào)處置為主，公司全力配合。

Ⅱ級應(yīng)急響應(yīng)：對于一般環(huán)境污染事件，事故可在較短時間內(nèi)得到有效控制，污染可控制在公司范圍內(nèi)，不會對周圍環(huán)境產(chǎn)生危害或危害較小，應(yīng)啟動二級應(yīng)急響應(yīng)，由公司應(yīng)急指揮中心負責(zé)指揮，調(diào)集應(yīng)急救援隊伍開展應(yīng)急處置工作。若發(fā)現(xiàn)事件有擴大趨勢必須升級為一級響應(yīng)程序，上報園區(qū)管委會和生態(tài)環(huán)境局。

圖4 應(yīng)急處置流程圖

此外，公司突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案應(yīng)與青浦區(qū)突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案相銜接。按照“公司自救、屬地為主”原則，一旦發(fā)生環(huán)境污染事件，公司應(yīng)立即實行自救，采取一切措施控制事態(tài)發(fā)展。超出本公司應(yīng)急處置能力時，應(yīng)啟動上一級預(yù)案，向管委會、生態(tài)環(huán)境局報告，并與周邊公司形成聯(lián)動響應(yīng)。

2.3 后期處置

2.3.1 善后處置

事故現(xiàn)場處理：突發(fā)環(huán)境事件處置結(jié)束后，在應(yīng)急中未能及時、徹底清除的有害污染物，事故受控后由安環(huán)部組織人員進行清理。

現(xiàn)場秩序恢復(fù)：當(dāng)應(yīng)急搶險各隊伍任務(wù)完成，事故現(xiàn)場得到妥善處置，無發(fā)生二次災(zāi)害的危險后，由應(yīng)急指揮中心總指揮宣布解除緊急狀態(tài)，安全集合點的員工可返回各自的工作區(qū)域。

受災(zāi)人員的安置及損失賠償：應(yīng)將現(xiàn)場受災(zāi)人員快速送入醫(yī)院治療，公司及時進行安撫和看望，負責(zé)醫(yī)療救治費用。

環(huán)境應(yīng)急預(yù)案的修訂：應(yīng)及時對公司現(xiàn)行的環(huán)境應(yīng)急預(yù)案進行評估，并針對事件處置過程中反應(yīng)的問題立即進行修訂。

2.3.2 調(diào)查與評估

事故責(zé)任部門在事故調(diào)查結(jié)束后1周內(nèi)編制環(huán)境應(yīng)急總結(jié)報告，分析原因，制定糾正預(yù)防措施，并向應(yīng)急指揮中心提交事故報告。應(yīng)急指揮中心積極配合安全、環(huán)境、衛(wèi)生和消防等部門對公司開展的環(huán)境污染損害評估及中長期評估工作。事故報告經(jīng)應(yīng)急指揮中心評估后，在全公司各部門發(fā)布，進行學(xué)習(xí)教育，并在規(guī)定時間內(nèi)上報上級主管部門。

2.3.3 恢復(fù)重建

事故善后完成后，須由應(yīng)急指揮中心進行事故善后及現(xiàn)場設(shè)備設(shè)施的驗收，確認事故隱患消除及無連鎖損害和潛在影響后，方可批準(zhǔn)恢復(fù)工作。工作恢復(fù)初期，應(yīng)急指揮中心和部門負責(zé)人須在應(yīng)急崗位、密切監(jiān)控安全情況，確保恢復(fù)正常。

2.4 應(yīng)急保障

人力資源保障：公司建立了完善的應(yīng)急組織體系，確保有一定數(shù)量、具有一定應(yīng)急處置能力的應(yīng)急救援隊伍，加強了各應(yīng)急救援搶險隊伍的業(yè)務(wù)培訓(xùn)和應(yīng)急演練，整合公司范圍內(nèi)現(xiàn)有應(yīng)急資源，建立聯(lián)動協(xié)調(diào)機制，提高裝備水平。

資金保障：公司總指揮保障提供滿足生產(chǎn)安全和環(huán)保達標(biāo)的各種資金需求，對公司范圍內(nèi)應(yīng)急工作的日常費用作出預(yù)算，保證專款專用。

物資保障：對應(yīng)急物資進行例行常規(guī)檢查，確保在有效期內(nèi)發(fā)生環(huán)境事故時各類應(yīng)急物資能正常使用。及時對失效物資進行更換，對缺少的物資進行補充。

醫(yī)療衛(wèi)生保障：應(yīng)急救援行動把人員安全放在首要地位，嚴(yán)禁冒險作業(yè)和搶救。應(yīng)急救援人員必須穿戴好防護服、防護面罩、防護鞋等個人防護用品后方可實施救援。

通信保障：公司設(shè)立24小時值班制度，公司應(yīng)急指揮中心成員24小時保持通訊暢通。發(fā)生、發(fā)現(xiàn)事故或緊急情況，通過手機、撥打應(yīng)急電話等方式進行聯(lián)系。

3 結(jié)語

某涂料有限公司通過對突發(fā)環(huán)境風(fēng)險評估及應(yīng)急預(yù)案的探索和研究，建立了環(huán)境風(fēng)險物質(zhì)及風(fēng)險單元識別、突發(fā)環(huán)境事件情景分析、起源及后果分析的突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險評估技術(shù)方案，成功應(yīng)用了Q值、M值、E值風(fēng)險等級判定法，并根據(jù)企業(yè)風(fēng)險等級制訂了包括預(yù)防與預(yù)警、應(yīng)急處置、后期處置、應(yīng)急保障等主要內(nèi)容的應(yīng)急預(yù)案，為同類型企業(yè)或使用類似風(fēng)險物質(zhì)的企業(yè)提供了參考。