沿岸化学品风险源环境风险评价与分级方法研究——以上海市为例

刘志国，徐韧，蔡芃，邓邦平，何彦龙

（1.国家海洋局东海环境监测中心，上海 200137；2.海洋赤潮灾害立体监测技术与应用国家海洋局重点实验室，上海 200081）

近年来，我国因环境事故所引起的环境风险呈上升趋势，环境风险涉及的污染物多、介质复杂、受体广泛，已成为社会经济发展的重大制约因素。随着经济社会的高速发展和转轨阶段的来临这种风险将愈加突出（洪晓煜 等，2009；曾维华等，2013）。“防范风险”已被纳入到国家环境保护“十二五”规划体系之中。“监控突发性化学品泄露对海洋生态系统的影响”也已列入《国家“十二五”海洋科学和技术发展规划纲要》。

为了应对危险化学品的风险，我国提出了重大危险源进行分级监管，2000年国家即发布实施了《危险化学品重大危险源辨识》 （GB18218-2009），规定了对危险化学品重大危险源辨识的方法。随后，相继发布的《中华人民共和国安全生产法》、《危险化学品安全管理条例》对如何保障重大危险源安全，生产及其区域位置也做出了规定。2011年国家安全生产监督管理总局发布实施《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》 （国家安监总局令[2011] 第40 号），明确要求对危险化学品重大危险源进行分级，并对重大危险源进行定量风险评估。

在风险源评估的实际工作中，风险源分级方法的选取决定了对风险源实施监管的力度。风险源评估指标的选取宜根据重大危险源管理的需求，采用符合实际的分级方法，以使评估方法更具可靠性、操作性和延伸性。目前我国的危险化学品风险源识别和分级方法，主要针对陆地环境，以人类健康损害为对象，并不适用于危险化学品对海洋环境的污染（邵超峰等，2009；张振昌等，2010；尹荣尧等，2011；魏国等，2005；尹荣尧等，2011）。

因此，在事故发生前就对沿海区域内存在的危险化学品风险源进行识别和风险等级划，并根据风险源等级布设近岸海域的应急监测力量，对切实提高对海洋环境污染事故的管控能力具有重要意义。本研究在对上海市近岸化学品风险源调查的基础上，建立化学品风险源的风险等级评估方法，并进行了等级评估，其研究成果可为沿岸危险化学品的风险评价标准建立提供基础和参考，并可作为区域海洋环境保护规划、重点风险监控区域划分、污染后补偿评估的依据。

1 沿岸化学品风险源环境风险评估方法

1.1 概念模型

根据风险的概念和环境事故发生过程，风险因子的释放、事故控制机制和对环境受体的影响是沿岸危险化学事故发生的3 个主要环节（尹荣尧等，2011；毕军等，2006；顾传辉等，2001）。本研究综合考虑风险源-控制机制-受体之间的相互作用关系，从风险源危险度-控制机制-受体损失度构建沿岸危险化学品风险源的评估模型（图1）。

1.2 指标的筛选和权重的确定

沿岸化学品事故的过程和介质复杂，风险源包括气体、液体、固体污染源等，环境受体也包括大气、海洋环境，基于大气扩散过程的复杂性和数据的可获取性，目前本评估方法主要针对沿岸化学品风险源突发事故对邻近海洋水体环境的影响。

图1 环境风险系统及环境风险发生过程

研究指标的筛选采用德尔菲法（Delphi），所筛选的咨询专家包括大学/科研机构、政府部门（海洋局、水务局、环保局等）、事业单位、环境评价机构等部门的代表。

第一轮专家咨询向专家提供咨询说明函、咨询一览表以及相关背景资料，一览表要求专家对候选指标是否纳入做出判断，并提出意见和修改建议。候选指标是课题组经文献综述和专家座谈后获得，共4 个一级指标，24 个二级指标。同时附专家自我评价表，请专家对指标的熟悉程度及判断依据进行自我评价。共31 位专家反馈了意见，应答率为88.6%。在此基础上，课题组将第一轮咨询应答的结果向专家进行反馈，并再次进行第二轮Delphi专家咨询，征求专家意见，共有30 位专家反馈，应答率为96.8%。

专家的权威程度与预测精度呈一定的函数关系。权威程度（Cr） 一般由两个因素决定：一是专家判断系数，即专家对方案作出判断的依据，用Ca 表示；另一个是专家熟悉系数，即专家对问题的熟悉程度，用Cs 表示。权威系数（Cr） 的计算公式为：Cr=（Ca+Cs）/2。Cr 值在0～1 之间，值越大，说明专家的权威程度越高。专家的权威程度以自我评价为主，判断依据和熟悉程度赋值表见表1和表2。

表1 指标判断依据及其影响程度

表2 专家对于指标的熟悉程度系数表

参加专家咨询的专家基本情况见表3。专家对指标的熟悉程度取值0～1，经统计，16%专家对本指标筛选为很熟悉，68 %专家对指标筛选熟悉，不熟悉的仅占3%，本研究的专家熟悉系数均值为Cs=0.74（图2）。

表3 Delphi 咨询专家基本情况分析

图2 专家对风险指标筛选熟悉程度

判断系数Ca 接近l 时，意味着实践经验与理论分析对专家意见的影响程度较大，Ca 接近0.6时，则意味着实践经验与理论分析对专家意见影响较小。经统计，本研究专家判断系数均值为Ca=0.92，71%专家的判断系数为1。

综合Ca 和Cs，获得权威系数Cr 值为0.83。根据相关研究，Cr≥0.70 是一项比较好的专家咨询，因此本研究专家组的权威程度较高。

权重的确定采用层次分析法（AHP 法），根据问题的性质和要达到的目标，将问题分解成不同的组成因素，按照各因素之间的相互影响和隶属关系将其分层聚类组合，形成一个递阶的、有层次结构的模型；然后，对模型中每一层次因素的相对重要性，依据人们对客观现实的判断给予定量表示，再利用数学方法确定每一层次全部因素相对重要性的权重值；最后，通过综合计算各层次相对重要性的权重值，得到最底层（指标层） 相对于最高层（目标层） 重要性次序的组合权重值，以此作为方案评价和选择的依据。

1.3 评估指标体系和指标说明

根据前文建立的化学品环境风险的概念模型，结合指标体系的筛选和权重计算结果，最终从风险源危险性、风险控制和风险受体3 个方面建立了上海市沿岸化学品风险源环境风险评估指标体系，具体指标和权重如表4 所示。

C1 风险源类型：各种不同行业类型的企业发生环境事故概率不同，高风险行业类型包括化学品原料及化学品制造业、原油加工及石油制品制造；中等风险行业类型包括：医药、印染、涂料、金属表面处理及热加工；低风险行业类型为炼钢及钢延压。

C2 风险源规模：企业规模反映了危险物质的使用和产生量，规模越大的企业其用量越大，分为大型、中型和小型企业（表5）。

C3 危险物质使用和产生情况：企业生产过程中消耗原辅料和产品中、港口作业单位主要作业货种的危险物质情况，分为对环境和人体有较大影响物质、对环境和人体有影响物质、对环境和人体无影响物质。危险物质的危险性分级依据《职业性接触毒物危害程度分级》 （GBZ230-2010） 进行划分，分别对应标准中规定的极度危险和高度危险、中毒危险、轻度危险。

C4 企业废物排放情况：企业排放污水污染严重、排放大量的企业，发生事故后的危害比排放污水污染较小、排放量小的企业更严重，采用风险矩阵法结合两方面进行废物排放的判断高、中、低3个等级。

表4 化学品风险源风险等级评估指标体系

表5 企业类型划分表

C5 设备状态：设备使用具有一定的磨损、使用的年限越长，磨损越严重，诱发环境事件的可能性越大，根据具体情况，以5 a 和15 a 计，分别≥15 a，5～15 a，为≤5 a。

C6 安全管理制度：根据是否通过ISO14000 环境质量体系认证，是否建立安全责任制、各岗位制造，分为无环境管理制度、初步的环境管理制度和完善的环境管理制度三个等级。

C7 安全措施：考虑是否有安全评价和应急措施两个方面。应急措施包括是否有应急组织结构、应急队伍、应急预案等，分为无评价无预案评价、预案有其一、有评价有预案3 个等级。

表6 企业废物排放情况判断矩阵

C8 区域风险控制能力：由于不可能所有的企业均配备消防扑救、应急救护等公共应急能力，因此风险源所在区域的应急能力常常对环境风险的控制起重要作用，该体系中以环境质量现状和人为风险发生频率共同反应区域的应急能力。环境现状从一定程度上代表了控制和阻碍环境风险源与环境受体接触的效果，人为风险发生频率可以反映区域的应急投入、环境管理制度水品。根据其余风险控制能力分别对控制能力差、一般和优秀。参照曾维华等（2013） 的研究成果根据各区县的环境质量现状和人为风险发生频率进行区划风险控制能力的综合评判。

C9 近5 a 事故情况：近5 a 的事故发生情况，反应企业的整体风险状况和控制能力，分为有和无，分别赋值3 和1。

表7 各区县区域风险能力状况

C10 与海洋连通情况：与海洋的联通程度反映了环境事故发生后对海洋环境的影响程度，与海洋直接联通的影响程度>通过河流进入的风险源，分为直接联通、入海河流直接联通和入海河流支流联通。

C11 与环境敏感点距离：与环境敏感点的距离反映了环境敏感点受到环境事故的影响程度，通过GIS 进行环境风险源与周边敏感点进行空间分析后，根据风险源至距离最近环境敏感点的距离按照<3 km、3～10 km、≥10 km 的距离分为3 级。

C12 周边海洋功能区划：周边海域的海洋功能区划反映了海洋对环境事件的敏感程度，分为海洋生态环境敏感区、海洋生态环境亚敏感区和海洋生态环境非敏感区（表8）。

表8 海洋功能区分区

根据风险源指标体系及划分依据，进行单因子分级评分，在各单因子分级评分的基础上，通过公式（1），采用加权叠加法求出各风险源的相对风险系数，并按表9 划分风险等级。

式中：E 为风险源评分值；xj为第j 个指标的评分值；rj为第j 个指标的权重值。

各风险源经评估后最终得分在100～300 之间，按照等分原则划定如下风险源等级标准（表9）。

表9 化学品风险源风险等级划分

2 风险源评估案例

为检验风险源评估指标体系的可应用性，选取了上海市沿岸某典型企业作为研究案例进行风险源等级评估。根据该企业生产要素和周边环境特点，其各风险要素分值如表10 所示，该企业环境风险的分为236.16，属高风险的危险化学品风险源。

表10 上海某化工企业环境风险状况

以上述方法对上海市沿海四区一县的167 家风险源企业进行评估，结果显示，风险值从126.84～258.14，中位数为187.20。其中属于高风险、中等风险和低风险的企业数量为28、118 和21 家（图3）。

图3 上海市沿海区县风险源风险值分布

3 结语

环境风险防范与管理，提升应急监测和响应能力，是我国“十二五”环境保护的重要内容，是国家海洋局当前的主要职责之一。研究在剖析沿岸化学品风险事故发生过程的基础上，针对沿岸化学品风险源分级的方法作了探讨，提出了化学品风险源源分级的指标体系，认为沿岸化学品风险源的风险程度取决于风险源、控制机制和受体等方面的多项指标。

研究通过对分析与计算，对上海市沿海四区一线沿岸主要化学品风险源进行了风险评估，将其划分为3 个风险等级，并通过案例应用证明该评估方法具有可行性。该方法的提出对于掌握沿海主要化学品风险源的分布，优化沿海应急监测人员和物资的布局，切实提高海洋突发环境事件的应急监测与响应能力的具有指导意义。

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