化工企业大气环境风险源信息管理与识别系统的设计与实现

卢 彬

(太原市环境科学研究院，山西 太原 030002)

环境保护

化工企业大气环境风险源信息管理与识别系统的设计与实现

卢 彬

(太原市环境科学研究院，山西 太原 030002)

针对欠发达地区日益严重的大气环境风险事件，以B/S结构为主，采用ACOR IMS 9.2的WEB GIS技术和平台，开发了化工企业大气环境风险源信息管理与识别系统。系统基于公众健康的大气环境风险源定量分级方法，设计并开发了4个主要功能模块，可实现环境风险源申报、基础空间与环境风险要素信息管理、环境风险源与企业分级评估等功能。

WEB GIS；大气环境风险源；信息管理；识别

引 言

近年来，我国环境污染事件呈现高发趋势，直接威胁公众生命安全，已经引起了广泛关注[1-2]。对大气环境风险源进行科学识别和有效管理，是环境保护部门进行突发大气环境事件应急决策的基础和前提。近几年，我国在环境风险信息系统、园区跨界风险防范与应急系统等风险系统的研发方面取得了一定的进展[3-4]。本文针对我国欠发达地区企业与居民区混杂的实际情况，将基于公众健康的大气环境风险源定量分级方法[5]与计算机技术结合，设计开发了具备风险源分级管理功能的化工企业大气环境风险源信息管理与识别系统，具有一定的社会现实意义和区域推广意义。

1 系统总体设计

1.1 系统目标

针对我国欠发达地区大部分化工企业与周边居民混杂的实际情况，结合大气风险物质泄露特征，本系统的目标是构建具有大气事故模拟，基于外部公众健康的大气环境风险源分级识别、分类管理和具备应急决策能力的系统平台。“平时”可用于化工企业风险源分类、分级管理，“战时”可用于环境污染事故后果快速评估，有助于环保部门及时了解、掌握风险源状况，制订相应的分级管理方案，切实有效地对风险源实施分级监控管理，最大限度地保障化工企业周边居民的人身安全。

1.2 系统总体设计

1.2.1 系统结构设计

系统以B/S为主，采用面向对象语言及MVC架构设计原理、JAVA语言、ACOR IMS 9.2的WEB GIS技术和平台进行应用开发。客户端采用JSP技术和支持远程异步调用的AJAX技术，服务器端采用servlet+hibernate。系统运行模式见第135页图1。由图1可知，环保管理部门通过内网访问系统，数据库服务器、GIS服务器、Web应用服务器部署在服务器端(市环保局信息中心)。系统涉及3类用户：化工企业(企业端)、环保局应急中心(中心端)、政府应急中心(政府端)。客户端用户通过统一的门户网站进行系统访问，并通过“安全锁”认证其身份。该模式可保证信息完整性、机密性和抗否定性。

图1 系统运行模式

1.2.2 系统功能设计

作为“环境污染应急管理指挥系统”[6]的子系统，本系统不仅可作为单独的模块具备化工企业风险源识别与管理功能，而且可为其他子系统提供基础数据与识别结果支撑。系统由4个功能模块组成：基础空间信息模块、环境风险基础信息模块、环境风险源申报模块、环境风险分级评估模块。系统功能结构见图2所示。

1.3 系统数据库

空间数据库包括数字地图、遥感影像、示范区高程数据、企业风险源及敏感受体分布图等地理信息数据。属性数据库包括企业基础数据、环境风险源数据、敏感受体属性数据、环境风险物质属性数据(物化性质、毒理学数据)、环境风险物质相关环境与健康标准数据(临界量标准、化学品泄漏事故保护措施标准[7]等)、大气扩散模型参数数据、分级评估结果数据等。属性数据库开发环境为SQL SERVER 2008。

图2 系统功能结构图

2 系统实现

2.1 系统示范区

系统选择太原市晋源化工区作为示范区。晋源化工区位于太原市西南，北距长风商务区4 km，东距晋阳湖约2 km，西南靠太原环城高速，地理跨度为37°45′12″N～37°48′32″N、112°28′05″E～112°29′28″E。示范区作为我国最早的化工基地之一，是以传统的焦化和电石乙炔化工为主，辅以煤气化下游产品TDI生产的煤化工产业区，拥有较为完整的煤化工生产链。

2.2 应用功能实现

2.2.1 基础空间信息管理

该功能由系统的基础空间信息模块实现，主要功能包括遥感数据、高程数据、企业布局、风险源、敏感受体等风险要素布局信息的浏览、添加、删除等功能，以及地图放大、缩小，基于属性的查询，基于位置的查询等基本功能。

2.2.2 环境风险源申报

企业用户通过注册账号登录系统企业端，向系统中心端提交相关信息，由系统中心端管理员进行信息审核确认。该功能由环境风险源申报模块实现，主要实现功能包括企业基本信息申报管理、环境风险源的申报管理。企业基本信息申报管理主要实现企业基础资料的申报、审核功能；环境风险源申报管理实现企业生产场所、贮罐、库、管道、环保设施等类型风险源的技术参数与对应风险物质等风险信息的申报、审核功能。另外，企业端用户也可实现对企业自身环境安全相关信息的规范化管理。

2.2.3 基础环境信息管理

基础环境信息按照2类信息进行管理。第1类为企业申报信息，主要包括企业基本信息和环境风险源信息等专题信息；第2类为非企业申报信息，主要包括敏感受体信息、风险物质属性信息、风险物质环境与健康标准数据、模型参数数据以及分级评估结果等专题信息。该功能由环境风险基础信息模块实现，主要功能包括各类基础环境专题信息的浏览与检索功能，以及非企业申报信息的添加、修改、检索、增删等功能。

2.2.4 环境风险分级评估

该功能由环境风险分级评估模块实现，主要功能包括环境风险源的辨识，通过计算环境风险物质储量与标准比值Q进行辨识。大气环境风险源的后果模拟，通过有限参数的输入，可计算在可信最严重事故场景(WCC)[8]下可引发公众急性健康危害[即，急性健康危害指数(AHI)>1][9]的环境风险物质事故源强和扩散范围。大气环境风险源的分级，通过计算该范围内的急性暴露人数、潜在生命损失以及综合危害进行风险估算，并基于《国家突发环境事件应急预案》[10]中突发事件分级标准对环境风险源评估分级。同时，该功能还提供企业管理水平分级与企业风险等级划分功能。

3 结语

该系统基于公众健康的大气环境风险源定量评估分级方法体系，可用于化工企业风险因素的分类申报与管理、大气环境风险源事故后果快速评估与风险分级，适用于周边环境受体较密集的化工企业大气环境风险源管理，对欠发达地区的环境风险管理具有一定的实践意义。

[1] Yuan P,Wang Y Y,Wang J S,et al.The analyses environmental pollution accidents from 1992 to 2008 in China and the management proposals//The international conference on remote sensing,environment and transportation engineering (RSETE 2011)[C].Nanjing:Nanjing Institute of Electrical and Electronics Engineers,2011:2644-2647.

[2] 邵超峰，鞠美庭，张裕芬，等.突发性大气污染事件的环境风险评估与管理[J].环境科学与技术,2009,32(6):200-205.

[3] 廖兵，魏康霞，冯明雷.基于GIS的环境风险信息系统设计与实现[J].科技信息,2009(23):420-432.

[4] 马书明，张树深，郑洪波，等.跨界突发性大气污染防范与应急系统设计与实现[J].大连理工大学学报,2013,53(1):24-28.

[5] 李跃宇，卢彬，宋永会，等.基于公众健康的大气环境风险源定量分级方法[J].环境科学研究,2012,25(1):83-88.

[6] 杨丽凤，寇子明.环境污染应急管理指挥系统的分析与构建——以典型煤化工产业集聚区重大环境污染事件为例[J].计算机科学与应用,2012(2):61-65.

[7] US Department of Energy.Protective action criteria (PAC) with AEGLs,ERPGs & TEELs;Rev.26 for chemicals of concern[EB/OL].[2010-09-01].http://www.atlintl.com/DOE/teels/teel.html.

[8] Canadian Chemical Producers’ Association.Guidelines for site risk communication[R].2nd ed.Ohio:Canadian Chemical Producers’ Association,2005:1-13.

[9] US Environmental Protection Agency.Risk assessment guidance for superfund,volume Ⅰ:human health evaluation manual,(part F,supplemental guidance for inhalation risk assessment)[R].Washington DC:Office of Superfund Remediation and Technology Innovation,2009:20-24.

[10]中华人民共和国环境保护部.国家突发环境事件应急预案[Z].北京:中华人民共和国环境保护部,2014.

Design and realization of information management & identification system of atmospheric environmental risk sources in chemical enterprises

LU Bin

(Taiyuan Institute of Environmental Sciences, Taiyuan Shanxi 030002, China)

An information management and identification system of atmospheric environmental risk sources in chemical enterprises is developed for increasing environment crisis in undeveloped areas, which is based on WEB GIS and used B/S structure & ACOR IMS 9.2. According to the quantitative classification of atmospheric environmental risk based on public health, four function modules are designed and developed, which supply the functions as environmental risk declaration, basic geospatial & environmental risk factors information management and environmental risk sources & enterprise grading evaluation.

WEB GIS; atmospheric environmental risk sources; information management; identification

2016-10-27

国家高技术发展计划(863)项目(2008AA06A415)

卢 彬，男，1982年出生，2007年毕业于山西大学环境科学专业，工程师，现就职于太原市环境科学研究院。

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2017.01.45

X82

A

1004-7050(2017)01-0134-03