李淑民,沈 丽
(1.唐山市环境工程评估中心,河北 唐山 063000;2.唐山学院,河北 唐山 063000)
近年来,我国各地化学工业园区发展迅速,与此同时,由于化工项目生产过程中涉及物质多具有易燃、易爆、毒性较强的特征,以及运输、储存量大的特点,使该行业存在一定的火灾、爆炸、毒物泄漏等环境风险问题。因此,通过调查掌握化工产业区重点风险源种类、数量和分布情况,科学识别造成重大环境污染事件的风险源,查找化工企业建设项目存在的环境风险隐患,提出确实有效的风险防范措施,并有针对性地提出管理对策和建议,提高突发环境事件的应对和现场应急处置能力,防止重大环境污染事故及次生事故和灾害的发生,最大限度地减轻环境污染和生态破坏,具有重要的现实意义。
唐山某开发区位于唐山市南部、渤海湾以北,为省级开发区,规划面积57.7 km2。产业布局上形成了以高新技术为基础的轻工产业、陶瓷建材产业、装备制造产业、钢铁精深加工产业、化工产业等产业体系,园内道路管网、电力线路、污水处理厂、燃气供应等基础设施配套完善,建有市政污水处理厂,处理厂建设有再生水回用设施,除大部分回用外,剩余部分排入附近排干。开发区现有及在建企业80余家。
开发区化工产业区作为环渤海地区新型工业化基地,化工行业以化学原料和化学制品制造业为主。经风险源调查筛选统计,确认化工产业区涉风险物质重点企业共计4家(不含在建企业),唐山*化工有限公司、唐山*化工产品有限公司、唐山市*化工产品有限公司、唐山*股份有限公司。
开发区内化工产业涉及的原料、辅料、成品大多数含有易燃、易爆、有毒、有害物质,分布于生产装置、介质输送管道,一旦设备损坏或生产操作失误等引起泄露、火灾、爆炸等突发事故,将引起易燃、易爆、有毒有害物品的泄露,并通过大气、水体迅速弥散至环境中,造成空气污染和水体污染[1]。根据国家生态环境部环发〔2012〕77号《关于进一步加强环境影响评价管理防范环境风险的通知》的精神,参照《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ169-2018)相关内容,对化工产业区环境风险进行评价。
参照《企业突发环境事件风险分级方法》(HJ941-2018)中环境风险物质名录,对重点企业内环境风险物质贮存情况进行调查,园区企业涉及风险物质情况见表1。
表1 唐山某开发区化工产业区风险源信息
3.2.1 物质危险性识别
物质危险性识别,包括主要原辅材料、燃料、中间产品、副产品、最终产品、污染物、火灾和爆炸伴生/次生物等。
3.2.2 生产系统危险性识别
生产系统危险性识别,包括主要生产装置、储运设施、公用工程和辅助生产设施,以及环境保护设施等。参照《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ169-2018)附录B识别的危险物质及生产系统危险性识别情况见表2。
表2 物质危险性识别风险物质、生产系统危险性识别一览
由表2分析可知,硫酸、甲醇、苯、液氨属有毒有害物质,在储存过程中一旦发生泄露将会污染土壤、地下水及大气环境;甲醇、苯属于易燃物质,在储存过程中发生泄露会引发火灾和爆炸产生半生/次生污染排放。
3.2.3 风险识别结果
根据《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ 169-2018)中企业泄漏事故类型,确定化工产业区重点风险源为储罐区,环境风险事故类型主要为储罐泄露。环境风险识别结果见表3。
表3 化工产业园区环境风险识别结果一览
在上述风险识别的基础上,确定的事故情形内容为甲醇、苯、液氨泄漏。
3.3.1 化工产业园区风险事故影响预测
按照《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ169-2018)推荐的公式计算液体泄露速率、气体泄漏速率、泄露液体蒸发速率、火灾爆炸事故有毒有害物质释放比例、火灾伴生/次生污染物产生量估算。根据分析评价结果,化工产业区发生泄漏事故后,依照《工业场所有害因素职业接触限值》(GBZ2-2002)中短时间接触允许浓度要求,苯储罐发生泄漏后影响范围最大,影响范围为罐区下风向2412 m范围内区域,根据风险源调查,主要风险源为唐山*化工和唐山*股份有限公司等企业,涉及附近2个乡镇。
3.3.2 有毒有害物质水体污染分析
储罐发生风险事故后,由于企业出现假定危险物质泄露后能够及时进行处置,并建有防渗等预防措施,在发生风险事故的状况下,不会发生污染物渗漏,导致地下水污染扩散现象,但由于事故发生后情形复杂多变,且地下水环境敏感性较高,应及时采取有效的防控措施,对防渗设施进行检修维护,有效的防止事故产生的污染物向下游扩散。因此风险事故发生后,要及时采取有效的防控措施,有效的防止事故产生的污染物向下游扩散,风险事故状态下污染物对地下水质量的影响比较严重,且含水层渗透性较低,污染物迁移比较缓慢,不易稀释,所以必须加强地下水污染应急预案及防治工作,防止污染物下渗污染地下水。
3.3.3 环境风险评价
根据《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ 169-2018)中企业泄漏事故类型如容器、管道、泵体、压缩机、装卸臂和装卸软管的泄漏和破裂等频率推荐值,反应器/工艺储罐/气体储罐/塔器泄漏孔径为10mm孔径(1.00×10-4/a)和泵体与压缩机最大连接管泄漏孔径为10%孔径(5.00×10-4/a)频率最高。
根据预测,在发生泄漏事故并采取应急措施情况后危害程度较小,可认为小于10-3人/次,化工产业区环境风险值=概率×危害程度<5.00×10-4×1×10-3=5×10-7(人/年),参照胡二邦主编的《环境风险评价使用评价方法》,化工行业风险值为8.33×10-5,计算结果小于化工行业背景值,经过对化工产业区的环境风险评价,发生泄露、火灾事故主要是对周围环境中的人员的伤害以及对周围工厂的破坏,在采取风险防范、风险管理措施、合理安排布局,开发区环境风险是可以接受的。
同时,由大量危险物料的运输交通事故引起的危险化学品的泄露、火灾爆炸不可忽视,根据调查,其环境风险概率往往比区内企业的生产区和存储区的环境风险概率要高。因此,开发区应加强危险化学品运输管理,遵守相关规定。
针对化工产业区内风险源情况,对各企业现有应急措施进行调查,重点检查环保手续、应急物资、应急预案制度落实情况和截流防控措施等,整体现状调查结果见表4。
表4 化工产业园区整体应急措施现状
根据现状调查情况,化工产业园区内含风险物质企业主要存在以下问题。
(1)部分企业存在雨水集池与应急池兼用、厂区污水处理系统蓄水池兼用应急池和储罐围堰充当应急池的情况。
(2)部分企业围堰排水切换阀处于关闭状态,初期雨水在围堰内自然蒸干;部分企业仅收集围堰内雨水,对厂区内的雨水未进行收集直接外排,存在一定的污染风险。
5.1.1 环境风险防范措施
(1)企业应急防范措施落实需进一步完善。根据三级防范相关要求,区内化工企业应根据当地气象资料中历年最大降水量和厂区面积设置体积合适的初期雨水收集池,以确保事故状态废水不外排。
(2)企业应急意识需进一步加强。在对装置区设置事故围堰、事故处理池的情况下,产业区雨水系统的节制闸门可以起到堵截事故排水的作用,应构筑三层设防。根据防范要求,正常情况下围堰通向雨水系统的阀门关闭,通向事故存液池、应急事故水池、清净废水排放缓冲池或污水处理系统的阀门打开。通过调节和切换,事故废水分批进入污水处理站处理达标后排放,避免对污水处理厂造成冲击。
5.1.2 风险转移防范措施
(1)建立防止事故污染物向大气环境转移的防范体系。建立产业区环境风险保障系统、重大危险源的特征污染物常规监测系统、对重大危险源自动监测报警和控制系统;配备事故应急监测设施和人员、事故救护器材和物质。
(2)防止事故液态污染物向地表水环境转移的防范措施。从产业区总体出发,建立完善的生产废水、清净下水、雨水(初、后期)、事故消防废水等切换、排放系统,分五级把关,防止事故污水向环境转移。
(3)防止事故伴生、次生污染物向环境转移的防范措施。产业区内发生事故时会同时产生伴生、次生污染物,其防范措施基本同处理事故污染物的防范措施一样。但采取消防措施时要针对所产生的伴生、次生污染物分别选用不同的消解剂。对泄露的物料及时回收,消防废水、污染雨水等及时收集至事故池,事故废水经处理达标后方可排放[2]。
(4)防止地表水污染、近岸海域污染的防控措施。加强重点行业治理,分类推进工业源总氮源头削减,减少总氮工业源头排放;完善基础设施建设,推进总氮、总磷集中削减;完善近岸海域环境预警应急体系建设,提升近岸海域环境预警能力,为环境风险管理提供保证。
5.1.3 环境风险应急预案
参照《国家突发公共事件总体预案》《国家突发环境事件应急预案》《企业事业单位突发环境事件应急预案备案管理办法(试行)》等规定要求,产业区应编制《突发环境事件应急预案》。使应急管理工作贯穿于事故发生前、中、后的各个过程,充分体现“预防为主、常备不懈”的应急理念[3,4]。
根据产业区管理,企业落实为主要思路,结合化工产业区内企业调查结果,按时间长短提出以下几点改进建议。
(1)开发区管委会成立应急专项办,建立化工产业区内企业风险预防交流群,管委会与企业间形成联动,及时落实上级单位下发的针对企业防护措施的文件要求(短期)。
(2)开发区管委会组织成立督查小组,可由专项小组人员兼任,对化工产业区内涉及环境风险源企业防范设施运行情况和各项生产、安全和环境保护管理和责任制度落实情况进行调查评估,加强企业环境风险意识(短期)。
(3)建议开发区成立污水达标入网制度,对厂内初期雨水(重点是化工产业区)进行出水水质监测,满足相应进入标准后,方可进入开发区污水处理厂进行处理。倒逼企业加强水质监管,降低初期雨水污染风险(中、长期)。
(4)构建环境风险数据库。针对区内已有、在建化工企业信息进行汇总收集,建立化工企业风险数据库并进行动态更新,摸清产业区风险源的种类、分布和规模,借助信息技术,加强企业信息共享[5~10],为开发区管理提供技术支撑(中、长期)。