化工、石化工业所涉及的原料、中间产物、产品、辅料等化学品很多具有易燃、易爆和有毒、有害两大主要特征, 生产过程多处于高温、高压或低温、负压等条件下, 一旦发生突发泄漏事故, 往往与爆炸、火灾相互引发, 且发展迅猛, 致使有毒化学品大量外泄, 或多点诱发, 从点源发展到面源, 逸散到大气中、流入水体中, 在转移过程或积累过程对大气环境、水环境、生态环境和人体健康具有潜在危险性, 产生环境风险。
根据国家环保总局《关于加强环境影响评价管理防范环境风险的通知》, 新建化工、石化类建设项目及其他存在有毒有害物质的建设项目, 必须进行环境风险评价并制订应急工作预案。
1 环境风险的界定
环境风险与安全事故各有异同, 通常把生产经营活动中发生的突发事件称为安全事故, 突发性事故对环境 (或健康) 的危害则称之为环境风险。
环境风险与安全事故的相同之处为二者均属于事故范畴, 具有突发性, 不同之处为安全事故强调事故对企业的生产经营活动造成的损失, 而环境风险强调事故对环境造成的危害。在应急处理措施不当的情况下, 安全事故极有可能演变为环境污染事故, 产生环境风险。
环境风险评价应把事故引起厂 (场) 界外人群的伤害、环境质量的恶化及对生态系统影响的预测和防护作为评价工作重点。
2 风险评价的主要内容
依据《建设项目环境风险评价技术导则》, 环境风险评价应包括风险识别、源项分析、后果计算、风险计算和评价、风险管理五部分内容。
2.1 风险识别
风险识别的内容主要包括:物质危险性、生产设施, 工艺过程等危险性识别以及生产过程潜在危险性识别。
通过风险识别确定重大危险源, 结合物质危险性识别, 筛选环境风险评价因子。分析潜在发生事故的单元, 危险物质向环境转移的途径和影响方式, 列出一系列事故设定。同时对事故引发的伴生/次生危险进行识别, 对事故处理过程中产生的事故消防水、事故物料等造成的二次污染进行风险识别、筛选。
2.2 源项分析
源项分析的目的是得出项目最大可信事故, 确定事故发生的概率, 危险品泄漏时间、泄漏速率、泄漏量和转移途径, 以便对风险事故的影响进行预测和评价。
源项分析的重点和难点是识别最大可信事故和事故概率的估算。“最大”是指对环境的影响最大, 分别对不同环境要素;“可信”应为合理的假定, 一般不包括极端情况。
事故概率统计通常采用事故树和事件树、归纳统计法等方法, 由于事故源的组成系统较为复杂, 基本成因事件的发生概率难以估计, 前两种存在费时、费力、缺少可靠性问题, 所以在实际评价中, 通常采用归纳统计法来确定事故发生的概率。
2.3 风险事故后果计算与风险评价
按照导则中推荐的预测模型对事故后果进行预测, 计算中只考虑风险事故的急性危害。
风险评价需从各功能单元的最大可信事故风险值Rj中, 选出最大可信事故风险值Rm a x与同行业可接受风险水平RL比较。Rmax≤RL风险水平可以接受, Rmax>RL要进一步采取环境风险防范措施, 以达到可接受水平, 否则不可接受。
对于大气扩散, 应结合有毒有害物质的地面浓度分布范围, 工业场所有害因素职业接触限值、伤害阈、半致死浓度, 在该范围内的环境保护目标等情况确定最大可信事故风险值。
实际应用中, 环境风险评价最关心的是事故情况下有毒化学物质对人体健康的危害程度, 在计算事故风险时, 不仅要考虑事故的发生概率, 也应考虑不利天气条件出现的概率及下风向人口分布, 具体按照下式计算:
风险值 (死亡/年) =半致死百分率区人口数×50%×事故发生概率×出现不利天气概率
对于水体中的扩散, 应分析事故水 (泄漏物料、消防水) 在水体中的溶解、吸附、挥发特性和迁移、转化规律, 计算有毒有害物质在水体中的浓度分布和影响时段;对ρ>1的有毒有害物质还应分析其在底泥层的吸附、溶解特性和在底泥、鱼类、水生生物中的含量;对于开敞水域分析有毒有害物质在该水域的输移路径。
3 实例分析
某公司年产45万吨合成氨/80万吨尿素大化肥项目位于某市东南面7km处的石化工业园区内, 项目评价范围5.0km周边无水源保护区、生态敏感区等特殊保护区, 距离最近的环境敏感点为某中学, 距离项目风险源2.5km。
3.1 风险识别
评价的大化肥项目主要生产装置包括合成氨和尿素装置各一套, 项目装置设备较多, 通过收集国内外相关事故案例资料, 分析事故成因及危害性, 筛选确定项目重大风险事故源为氨相关的装置氨合成塔和尿素合成塔。
除重大风险装置外, 项目液氨储罐和甲醛贮罐储存的液氨和甲醛都为可燃、易爆、有毒的化学品, 且储罐中危险物料储存量均构成重大危险源。
综合考虑确定项目主要风险评价的装置为氨合成塔、尿素合成塔和液氨储罐, 主要风险评价因子为氨。
3.2 事故源项分析
根据国内化工行业统计资料, 有关石化行业泄漏、爆炸等风险事故概率为1.0×10-5次/a。本项目关键设备和相关控制系统都是直接从国外引进先进的生产工艺技术, 事故泄漏应急反应时间按10min考虑。事故泄漏量按环境风险评价技术导则推荐的泄漏量经验公式进行计算。
3.3 事故后果计算及风险评价
利用多烟团模式分别预测液氨贮罐、氨合成塔、尿素合成塔发生氨泄漏时, 主导风向和静风情况时, 氨气地面浓度分布范围和最大落地浓度及出现距离。
预测事故状态时的污染物最大浓度和半致死浓度阈值都在1km范围内, 且液氨储罐泄漏和爆炸对周围环境影响最为明显。在最不利情况下, 液氨泄漏扩散影响范围主要集中罐区附近100m内, 液氨泄漏和液氨罐发生爆炸时, 最大落地浓度均出现在距罐区50m, 可见泄漏污染物对厂界附近影响明显。厂界外一次限值30mg/m3的达标浓度距离事故源不超过1.5km。
考虑到项目发生事故时, 最大浓度和半致死浓度阈值都在1km范围内, 按各方向风频和人口密度的计算结果可知S W风向 (NE方位) 人口数和不利气象条件频率的乘积最大, 事故发生时受到的影响最大, 以事故发生时S W风向下影响预测结果作为评价依据。
通过对项目风险预测结果分析, 计算项目最大风险值Rmax为1.15×10-6/a, 低于石化行业可接受风险值8.33×10-5/a, 从风险角度来讲, 本项目环境风险是可接受的。
项目生产废水经过公司污水处理厂处理后通过排水总管排到某市东南43km处的氧化塘。考虑到项目事故消防中产生的废水氨氮含量很高, 需设计事故废水池, 避免事故废水对污水处理厂产生冲击。
3.4 风险管理与应急预案
风险管理措施应从降低事故发生的概率, 限制事故的影响范围及降低事故长期和短期影响着手。
人为误操作常常是导致风险事故发生的直接因素和唯一因素。企业必须建立一套完善的安全管理制度和岗位责任制度, 严格操作规程, 培训操作人员。
项目在设计、建设和运营期间采取必要的技术手段和工程措施, 划定卫生防护距离, 搬迁防护带内的居民点, 针对事故发生后毒物泄漏和事故水影响环境, 采取在装置区、厂区、基地区设置三级防范体系, 修建事故围堰、事故池, 在事故多发装置区加强安全控制等防范措施。
环境风险应急预案的编制在企业安全生产应急预案的基础上按照导则规定的要求进行。按事故大小建立不同响应级别的应急预案, 预案的侧重点是控制事故污染物向环境转移。
3.5 几点认识
凡涉及到重大环境风险的化工、石化类建设项目应特别注意选址合理性的分析。从环境影响和环境风险等因素综合分析其选址的合理性和可行性, 如果有两个以上的选址方案, 应优选环境风险最小的厂址, 对环境风险不能接受的项目应重新选址乃至否定项目的建设。
环境风险评价应注重对项目区环境现状特别是评价范围内环境敏感点的调查。对风险后果应全方位考虑, 对事故产生的有毒有害气体和废水、固废等的影响综合考虑, 全面分析。
环境风险评价作为环境影响评价的一个新领域逐渐从最初的定性分析向定量评价转变。但用定量数据来表达事件影响的风险后果仍有一定难度, 需要建立一套更为完善、更具有可操作性的风险评价标准体系。各行业相关事故最大的可接受风险值和事故概率相关资料缺少, 有待进一步统计。
从环境影响评价的角度看, 环保急救和控制污染, 与消防救人、救灾同等重要, 环评编制单位在建设项目风险评价中应对事故应急措施作损失评估, 在事故应急预案的编制过程中始终遵循针对性、合理性、可行性三原则, 编制合理可行的事故应急预案。
环境风险评价存在一定的不确定性, 如事故的潜在性、源项的不确定性, 环境危害研究滞后性, 此外, 关于生态风险的影响机理和评价还有待进一步研究。
摘要：依据《建设项目环境风险评价技术导则》, 并结合某公司大化肥项目, 对化工、石化类建设项目环境风险评价中风险识别、源项分析、后果计算、风险计算和评价、风险管理等评价内容进行探讨。
关键词：石化行业,环境风险
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