环境应急监测项目预先辨识方法研究.pdf

环境应急监测项目预先辨识方法研究 * 魏飞燕1王明贤1刘阳生2罗刚3 1． 江苏大学环境学院， 江苏 镇江 212013; 2． 海南环境科学研究院， 海口 570206; 3． 镇江环境监测中心站， 江苏 镇江 212000 摘要 为有效应对突发性环境污染事故， 解决日前环境应急监测中存在的问题， 对企业突发环境污染事故应急监测项 目的预先辨识方法进行了研究; 通过监测项目的预先辨识， 可以提前预知风险企业污染物的种类， 化学品的性质， 风险 源的种类、 排放途径等， 有针对性进行应急监测技术和资源储备， 优化资源配置等， 进而有效预防环境污染事故。 关键词 风险辨识; 风险分析; 监测项目; 预先辨识 DOI 10. 13205/j． hjgc． 201402026 ＲESEAＲCH ON PＲELIMINAＲY IDENTIFICATION OF EMEＲGENCY MONITOＲING PＲOJECT Wei Feiyan1Wang Mingxian1Liu Yangsheng2Luo Gang3 1． School of the Environment， Jiangsu University， Zhenjiang 212013，China; 2． Hainan Ｒesearch Academy of Environmental Sciences， Haikou 570206，China; 3． Zhenjiang Environmental Monitoring Center， Zhenjiang 212000，China AbstractIn order to deal with sudden environmental pollution incidents effectively and solve the problems existing in the environmental emergency monitoring，it has been researched the s of environmental emergency monitoring project preliminary identification． By monitoring the prior identification of the project，it can be predicted the kinds of pollutants in advance from a risk enterprise，the nature of the chemicals，the kinds of pollution discharge way，etc． The emergency monitoring is an indispensable component of the pollution accident emergency．Through the analysis of the emergency monitoring of the project in advance，the emergency monitoring technology resources reserves can be realized to avoid the envionmental pollution． Keywordsrisk identification;risk analysis;preliminary identification;emergency monitoring project * 海南省国土环境资源厅 － 洋浦工业园区环境应急监测技术体系建设 琼土环资规字 〔2012〕 8 号 。 收稿日期 2013 －04 －23 目前， 化工企业的原料、 辅料、 中间体和产品大都 为有毒有害的化学品， 种类繁多， 生产的工艺复杂， 使 得化工企业化学品的危险源数量多、 密度大， 发生突 发性环境事故的可能性也较大。环境污染事故一旦 发生， 造成的后果严重且其危害巨大; 为有效应对突 发环境污染事故， 预先了解污染物的种类、 性质等信 息， 探究出一种环境应急监测项目的预先辨识方法体 系; 由于应急监测是污染事故处理的前提和关键， 通 过应急监测， 对污染事故类型和污染状况做出判断， 进而为事故处理决策部门快速、 准确地提供引起事故 发生的污染物质类别、 浓度分布、 影响范围及发展态 势等现场动态资料信息， 为事故处理快速、 准确决策 赢得宝贵的时间， 为有效控制污染范围， 缩短事故持 续时间， 将事故的损失减至最小， 提供有力的技术支 持 ［1 ］， 而环境应急监测项目的确定是应急监测中最 关键的一环。 1环境应急监测现状分析 为了能在发生环境污染事故时， 及时进行环境应 急监测， 应根据企业的产业结构， 制定环境应急监测 预案， 并进行相应的仪器、 设备及人力资源的储备。 环境应急监测是环境应急体系中的重要组织部分， 是 突发性环境污染事故处置中的首要环节，是对污染 事故及时、 正确地进行应急处理、 减轻事故危害和制 定恢复措施的根本依据［2 ］。应急监测预案包括监测 项目、 监测频次、 监测方法以及监测点位等内容的确 011 环境工程 Environmental Engineering 定 ［3 ］， 而监测项目的预先辨识是预案制定中的第一 步， 也是关键一步， 预先辨识的目的是在对企业进行 应急监测预案研究时， 对企业的环境风险源进行辨 识， 辨识出环境应急监测项目， 以便使环境应急监测 预案有针对性， 并进行必要的仪器、 设备、 药品以及人 力资源等方面的储备。 在突发环境污染事故应急监测方面有许多学者 对现状进行了分析， 并开展了相应研究。米同清认为 我国目前的应急监测存在污染源底数不清的状况， 对 污染源的种类， 排放途径及可能导致事故的途径不清 楚， 以至于无法正确选择监测仪器和分析方法［1 ］ ; 连 兵、 崔永峰等认为环境应急监测中存在危险化学品的 性质不确定， 监测试剂、 装备不完善以及危害处置方 式的不确定性等问题 ［4 ］; 吴叶玲在对三明市环境污 染事故种类分析的基础上， 对环境污染因子进行了分 析， 得出了区域环境应急监测项目和常用的分析方 法 ［5 ］。但由于应急监测预案中缺乏应急监测项目预 先辨识， 使得在实际工作中， 环境应急监测的仪器、 器 材、 药品、 试剂等没有准备充足， 使得环境应急监测的 快速反应能力仍停留在较低水平［2 ］， 一旦遇到突发 性环境污染事故时，人员、 设备仓促上阵， 工作比较 被动 ［6 ］等问题。 本文在国内外环境风险分析的基础上， 对环境应 急监测项目预先辨识的方法进行研究， 据此为企业制 定针对性的环境应急方案和处置措施提供依据， 为解 决环境应急工作的瓶颈问题、 增强企业应急工作的有 效性、 提高应对的针对性、 有效阻止环境污染事件的 恶化等提供信息支持。 2环境应急监测项目预先辨识方法 企业环境应急监测项目预先辨识首先进行企业 环境污染事件风险源的辨识， 并对风险源进行归类; 其次对风险源所涉及的危险化学品进行识别， 然后对 识别出的危险化学品进行环境风险分析; 最后再进行 突发环境事件监测项目的预先辨识， 其中化学品的风 险辨识包括企业现有的化学品的风险辨识和化学品 泄漏到环境中可能产生的危险化学品的风险辨识。 2. 1企业环境风险源的辨识 环境风险源的辨识首先要对企业进行风险分析 单元的划分， 根据企业规模、 产品结构、 生产工艺以及 生产设施等情况来划分环境风险分析单元［7 ］， 其次 对企业的风险分析单元进行风险源的辨识， 对于企业 的突发环境污染事故风险源包括以下几类 1 确定性风险源， 包括点源、 线源和面源三 类， 即 A 点源 风险源的位置是固定的， 一旦发生泄漏， 其泄漏的危险化学品是确定的， 此类风险源主要涉及 有危化品的生产装置、 储罐等， 考虑到化工企业存在 非正常排放的可能， 应将企业的污水排放口， 废气排 放口纳入点源。 B 线源 此类风险源涉及的危险化学品是确定 的， 但风险源可能是线状分布， 也可能是某一条曲线 上的点， 主要针对危险化学品的输送管线。 C 面源 风险源涉及的危险化学品是确定， 但分 布的范围很广， 一般涉及到企业某个车间， 甚至整个 厂区， 一般当企业遭受重大安全事故 如失控的火 灾、 爆炸 或重大自然灾害 如台风、 洪水、 海啸 时， 将导致大面积危险化学品泄漏， 此时风险源为面源。 2 不确定性风险源， 包括点源、 线源二类， 即 A 点源 风险源涉及的危险化学品不确定， 但一 旦发生泄漏， 其泄漏源是相对确定的点， 如企业自备 的危险化学品码头， 由于码头装卸的危险化学品不确 定， 所以可能发生泄漏的化学品是不确定的， 但泄漏 点是确定的。 B 线源 风险源涉及的危险化学品不确定， 风险 源可能是线状分布， 也可能是某一条曲线上的点， 如 危险化学品运输车辆， 企业每天用车辆运输危险化学 品的种类不确定， 但运输线路一般是确定的。 2. 2风险源危险化学品的辨识 企业风险源化学品的辨识分为两部分 一是在参 考企业环境风险识别范围的基础上， 根据产品特点进 行风险因子识别; 风险源化学品的辨识应从生产工艺 过程出发， 对生产工艺中的原料、 辅助材料、 燃料、 中 间产品、 最终产品以及生产过程排放的“三废” 污染 物中进行全面的辨识; 辨识的范围包括生产装置、 贮 运系统、 公用工程系统、 工程环保设施及辅助生产设 施等 ［8 ］。二是对这些化学品泄漏到环境中的产物进 行危险性辨识。概括起来， 风险源内化学品的来源一 般有以下三个方面 1 因生产装置、 储存设施、 管道等损坏导致原 料、 辅助材料、 中间产品、 最终产品中危险化学品的 泄漏。 2 因废水、 废气、 固体废物处理设施故障导致危 险化学品非正常排放。 3 泄漏出来的危险化学品在环境中发生燃烧、 111 监测与评价 Environmental Monitoring ＆ Assessment 遇水反应等后， 产生新的化学品。 2. 3风险源危险化学品定性风险分析 环境应急监测是针对突发环境事件发生的情况 下， 为快速查明污染物实施的环境监测。而突发性环 境污染事故主要是指危险化学品在瞬间泄漏或短时 间内非正常大量排放， 因此， 风险源危险化学品风险 分析的重点是识别风险源中可能发生泄漏或非正常 排放的危险化学品， 进而了解该污染因子可能的污染 类型和污染途径及预测可能造成的事故后果。 在进行企业风险源化学品风险分析时， 需要在化 学品辨识基础上， 从以下五个方面对识别出的化学品 进行风险分析 1 分析泄漏出来原料、 产品、 辅料以及中间产品 等危险化学品的形态等。 2 分析泄漏出来危险化学品在环境中转化情 况， 燃烧后的产物等。 3 分析风险源涉及危险化学品的危险特性， 主 要是毒性、 腐蚀性、 燃烧性等。 4 分析风险的类型， 从环境风险的角度出发， 将 风险划分为火灾、 爆炸、 有毒有害物质释放至大气或 泄漏至水体而造成环境灾害。 5 分析这些化学品一旦发生泄漏， 是否会引发 火灾爆炸事故， 因为化工石油火灾爆炸事故、 人员中 毒事故很多都是由物料的泄漏引起的。 2. 4环境应急监测项目预先辨识 由于突发环境事件发生的突然性、 形式的多样性 以及成分的复杂性决定了环境监测项目往往难以确 定， 企业环境应急监测项目确定是根据突发环境事故 泄漏的化学品来确定的， 因此， 可以在对危险化学品 环境风险分析的基础上， 对应急监测项目进行预先辨 识。对于企业风险源涉及到的固态、 液态、 气态化学 品， 一旦发生泄漏事故后， 需要监测的项目有如下几种 1 泄漏的化学品在空气、 水和土壤中的扩散形 态、 对当地环境和居民的影响， 这些化学品本身就是 应急监测项目。 2 泄漏的化学品在空气、 水和土壤中可能发生 的化学反应， 如遇水反应、 燃烧等， 会产生新的危险化 学品， 考虑产生的化学品在空气、 水和土壤中扩散形 态、 对当地环境和居民的影响。 3 非正常排放泄漏的化学品， 对当地环境和居 民的影响。 由于发生事故时， 一个风险源内泄漏的可能不止 一种危险物质， 如何能迅速判断出是哪个风险源发生 事故， 这就要求选取风险分析单元内有代表性且容易 鉴别的物质， 为此监测项目的选取还要考虑以下几个 方面 1 被选取的应急监测项目是在所有泄漏的化学 品中环境 空气或水中 浓度比较高。 2 被选取的应急监测项目是毒性大、 环境危害大。 3 被选取的应急监测项目具有代表性， 能反映 突发性污染源总体污染现状。 4 被选取的应急监测项目应有成熟的监测方 法、 采样方法和在现有的条件下能进行实验室分析， 可以是某一种物质， 也可以是一类物资， 如总烃、 硫化 物等。 3应用实例 3. 1企业概况 某石化企业主要生产精对苯二甲酸 PTA ， 主要 工艺流程为 对二甲苯以醋酸为溶剂， 在催化剂的作 用下与空气中的氧反应生成粗对苯二甲酸， 粗对苯二 甲酸在催化剂作用下， 加氢纯化后， 经压滤、 干燥等制 得精对苯二甲酸。 3. 2企业环境风险源的辨识 根据企业规模、 产品结构、 生产工艺以及生产设 施或有化学品存在的生产工艺或场所的单元或工段 等情况确定出该企业的主要环境风险分析单元有氧 化工艺单元、 精制工艺单元、 制氢压缩储存工艺单元、 储罐区单元、 溶剂回收系统、 对二甲苯 CTA 精制工 段、 PTA 储存装袋及出料系统、 污水处理系统、 原料罐 区、 码头、 公路运输和海运路线、 危化品输送管道、 废 气排放口。 确定性点源 氧化工艺单元、 精制工艺单元、 制氢 氢压缩储存工艺单元、 储罐区单元、 溶剂回收系统、 CTA 精制工段、 PTA 储存装袋及出料系统、 污水处理 系统、 原料罐区 包括对二甲苯储罐、 醋酸储罐、 甲醇 储罐、 醋酸异丁酯储罐 。 确定性线源 需要用管道输送的化学品。 不确定性点源 码头。 不确定性线源 危险化学品公路运输路线、 轮船 运输路线。 3. 3企业风险源危险化学品辨识 根据上述企业环境风险源的辨识结果以及化学 品的辨识方法， 识别出该企业风险源内的危险化学品 如表 1 所示。 211 环境工程 Environmental Engineering 表 1化学品辨识结果 Table 1The identified results of the chemicals 工艺单元化学品 氧化工艺单元新鲜醋酸、 对二甲苯、 氢溴酸、 碱液 NaOH 、 氮气、 醋酸甲酯、 粗对苯二 甲酸 精制工艺单元对苯二甲酸、 氢气 制氢氢压缩储存工艺单元氢气、 甲醇、 CO 储罐区对二甲苯、 甲醇、 醋酸、 对苯二甲酸 溶剂回收单元醋酸， 甲醇、 醋酸甲酯、 醋酸异丁酯 CTA 精制工段对苯二甲酸、 氢气 原料罐区对二甲苯、 醋酸、 液碱、 醋酸异丁酯、 甲醇 PTA 储存装袋及出料系统PTA 废气排放口 SO2、 NOx 危化品输送管线对二甲苯、 醋酸、 氢气 码头醋酸、 对二甲苯 污水处理系统废水 中 所 含 污 染 物 主 要 为 COD、 BOD5、 SS、 pH、 AOX、 次氯酸钠 不确定性线源醋酸异丁酯、 钯碳催化剂、 氢氧化钠、 甲醇、 精对苯二甲酸 3. 4企业风险源危险化学品环境风险分析 根据危险化学品辨识结果， 对这些主要的化学品 进行环境风险分析， 分析物质的存在形态、 毒性、 燃烧 性等， 结果如表 2 所示。 3. 5企业环境应急监测项目的预先辨识 根据该企业化学品环境风险分析的结果， 结合本 论文提出的环境应急监测项目的预先辨识方法和企 业现有的应急监测能力和实验室分析水平， 确定出该 企业的各风险源的环境应急监测项目预先辨识结果 如下 天然气、 CO、 SO2、 NOx、 H2S、 COD、 BOD、 pH、 对 二甲苯、 次氯酸钠、 柴油、 甲醇、 醋酸甲酯、 氯化物。 4结语 化工行业的迅速兴起伴随着更大的突发环境污 染事故发生的风险， 本研究从化学品风险源辨识、 化 学品风险分析、 企业环境应急监测项目预先辨识三方 面来预先辨识出环境应急监测项目， 解决日前环境应 急监测中污染源底数不清的状况， 对污染源的种类， 排放途径及可能导致事故的途径不清楚， 污染物性质 不清楚等问题; 环境应急监测项目的预先确定， 为企 业突发环境污染事故的应对、 制定针对性的企业环境 应急监测措施提供理论依据， 对提高应急监测能力和 在第一时间内找到污染源得到污染的信息提供了可 能， 为突发性环境污染事故的应急决策提供依据并对 应急救援起到技术支持作用， 同时对规范环境污染事 故的应急监测响应程序、 监测技术和方法， 建立环境 表 2化学品风险分析结果 Table 2The analytic risk results of the chemicals 化学品 名称 化学品形态毒性危险性 遇水反应、 燃烧分解 产物 可能发 生的事 故类型 对二甲苯无色透明 液体 低毒易燃 CO、 CO2 泄漏、 火灾 爆炸 对二苯甲 酸 白色结晶 或粉末 低毒遇明火或 高温易燃 CO、 CO2泄漏、 火灾 爆炸 乙酸液态低毒易燃 CO、 CO2 泄漏 液碱液态强腐蚀性燃烧产生 有毒烟雾 泄漏 氢溴酸液态有毒不燃 CO、 CO2 泄漏 醋酸异丁 酯 无色液体低毒易燃CO、 CO2泄 漏 火 灾 爆炸 醋酸甲酯液态有毒易燃CO、 CO2泄漏、 火灾 爆炸 氢气气态易燃、 易爆 水泄漏、 火灾 爆炸 甲醇液态中等毒 易燃 CO、 CO2 泄漏 CO气态有毒易燃CO2泄漏、 火灾 爆炸 天然气气态微毒易燃CO、 CO2泄漏、 火灾 爆炸 SO2气态助燃亚硫酸、 硫酸、 二氧 化硫 泄漏 NOx气态有毒腐蚀氮氧化物泄漏 柴油液态易燃易爆CO、 CO2泄漏、 火灾 爆炸 应急监测科学规范、 有条不紊、 职责分明的技术文件 体系， 对有效开展企业环境应急监测起到重要作用。 参考文献 ［1］米同清． 环境应急监测工作现状存在的问题及对策研究［J］． 环境科学与管理， 2006， 31 4 12- 14． ［2］宋笑飞． 突发环境事件应急监测的问题分析及对策初探［J］． 环境科学与技术， 2007， 30 1 58- 60． ［3］郭振仁， 张剑鸣， 李文禧． 突发性环境污染事件防范与应急 ［M］． 北京 中国环境科学出版社， 2009． ［4］连兵， 崔永峰． 环境应急监测管理体系研究［J］． 中国环境监 测， 2010， 26 4 12- 15． ［5］吴叶玲． 三明市突发性环境污染事故种类及应急监测监控手段 ［J］． 环境监测管理与技术， 2006， 18 5 45- 46． ［6］刘京， 赵淑莉， 刘方， 等． 环境应急监测准备及其保障［J］． 中国 环境监测， 2006， 22 6 37- 39． ［7］胡二邦． 环境风险评价实用技术、 方法和案例［M］． 北京 中国 环境科学出版社， 2009． ［8］张婷． 环境风险评价中风险识别方法的探讨［J］． 海峡科学， 2009 6 40- 41． 第一作者 魏飞燕 1987 － ， 女， 硕士研究生， 主要研究方向为环境污 染防治与监测。feiyandyc163． com 311 监测与评价 Environmental Monitoring ＆ Assessment