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1、环境风险评价环境风险评价7/20/20241内内 容容w概述w环境风险识别w环境风险度量w环境风险评价与管理w实例研究7/20/20242基基 本本 概概 念念w风险生命与财产损失或损伤的可能性。w风险发生不幸事件的概率，即一个事件产生我们所不希望后果的可能性。w风险不确定危害的度量。w风险用事故可能性与损失或损伤的幅度来表达的经济损失与人员伤害的度量。w风险事故发生概率与事故造成的环境后果的乘积。7/20/20243基基 本本 概概 念念w环境风险由人类活动引起的，或由人类活动与自然界的运动过程共同作用造成的，通过环境介质传播的，能对人类社会及其生存、发展的基础环境产生破坏、损失乃至毁灭性作
2、用等不利后果的事件的发生概率。7/20/20244风风 险险 与与 危危 险险w风险是指人或事物遭受损失、伤害、不利或毁灭的可能性；w危险是指人或事物容易遭受伤害、损失的程度，或者是指处于紧迫或可怕险境中的状态或形势。w表述不幸事件发生的概率的风险，它符合一定的统计规律，即在一定的时间条件下，在一定的空间范围中，某个事件具有一定的发生概率，即具有一定的可能性；w作为表征事物处于险境中的状态或形势的危险，不仅与时空条件以及事件性质有关，而且还与事件的承受者人或事物紧密相连。7/20/20245风风 险险 与与 危危 险险w风险与危险又是紧密相联的。正是由于风险反映了一定时空条件下不幸事件发生的可
3、能性，揭示了事件发生的规律，因而风险可以看成危险的根源。也就是说，正是由于客观存在着产生不利后果的可能性，才使得一定范围中的事物处于危险的境况之中。7/20/20246环境风险的特点环境风险的特点w不确定性是指人们对事件发生的时间、地点、强度等事先难以准确预料；w危害性指事件的后果而言，具有风险的事件对其承受者会造成威胁，并且一旦事件发生，就会对风险的承受者造成损失或危害，包括对人身健康、经济财产、社会福利乃至生态系统等带来不同程度的危害。7/20/20247环境风险分类环境风险分类w化学风险是指对人类、动物和植物能发生毒害或其他不利作用的化学物品的排放、泄露，或者是易燃易爆材料的泄露而引发的
4、风险。w物理风险是指机械设备或机械结构的故障所引发的风险。w自然灾害引发的风险是指地震、火山、洪水、台风等自然灾害带来的化学性和物理性的风险，显然，自然灾害引发的风险具有综合的特点。7/20/20248环境风险分类环境风险分类w人群风险是指因危害性事件而致人病、伤、死、残等损失的概率；w设施风险是指危害性事件对人类社会的经济活动的依托设施，如水库大坝、房屋等造成破坏的概率；w生态风险是指危害性事件对生态系统中的某些要素或生态系统本身造成破坏的可能性，对生态系统的破坏作用可以是使某种群数量减少，乃至灭绝，导致生态系统的结构、功能发生异变。7/20/20249环境风险环境风险事故风险事故风险w概率
5、风险评价PRAProbabilityRiskAssessmentw实时后果评价Real-timew事故后果评价Over-eventorPastAccident7/20/202410环环 境境 风风 险险 评评 价价w广义上讲是指对某建设项目的兴建、运转，或是区域开发行为所引发的或面临的灾害（包括自然灾害）对人体健康、社会经济发展、生态系统等所造成的风险，可能带来的损失进行评估，并以此进行管理和决策的过程。w狭义上讲是指对有毒化学物质危害人体健康的可能程度进行概率估计，并提出减少环境风险的方案和决策。7/20/202411环境风险评价的实施环境风险评价的实施w1990年第057号文，要求对重大环
6、境污染事故隐患进行风险评价；w1990年开始，重大项目环境影响评价包含环境风险评价内容。w2004年，国家环境保护总局公布了环境风险评价技术导则(HJ/T169-2004）7/20/202412环境风险评价程序环境风险评价程序w环境风险识别w环境风险估计w环境风险决策和管理7/20/202413环境风险评价类型环境风险评价类型w化学物品的环境风险评价w建设项目的环境风险评价n工程项目在建设和正常运行阶段所产生的各种事故及其引发的短期急性和长期慢性危害；n人为事故、自然灾害等外界因素对工程项目的破坏而引发的各种事故及其短期、长期的危害；n工程项目投产后正常运行产生的长期（慢性）危害。n核工业、化
7、学工业、石油加工业、有害物质运输、水库、大坝等建设项目7/20/202414环境风险评价与环境影响评价环境风险评价与环境影响评价w环境影响评价所考虑的影响是建设项目引起的相对确定的事件，而且其影响程度也相对比较容易测量和预测；w环境风险评价是考虑建设项目引起的不确定性的危害事件，或者说考虑潜在的危险事件，这类事件的发生具有概率特征，危害后果发生的时间、范围、强度等，事先都难以准确预测。7/20/2024151 环环 境境 风风 险险 识识 别别w环境风险识别是指运用因果分析的原则，采用一定的方法（筛选、监控、诊断等）从纷繁复杂的环境系统中找出具有风险的因素的过程。主要回答以下问题：w有哪些风险
8、是重大的，并需要进行评价？w引起这些风险的主要因素是什么？7/20/202416环境风险识别的方法环境风险识别的方法w专家调查法n智力激励法n特尔裴法w幕景分析法w故障树分析法w其它方法生态风险的识别7/20/202417智力激励法w将专家们召集起来，同他们提出并交流各自对建设项目的观点以及对风险的判识。w主要采用提问的方式，同时已有的分析结果应有说明。w适用问题较为单纯、目标比较明确的情况。7/20/202418特尔裴法w将问题分头送予专家，并将专家意见统计后再返回专家、经多次反复后得到最终识别结果的方法。w较智力激励法好。7/20/202419幕景分析法w研究重点：n当某种能够引起环境风险
9、的因素发生变化时，会有什么危险发生？对整个工程项目又会发生什么作用？w适用情况：n提醒决策者注意某种措施可能引发的风险或危害性后果。n提供需要进行监控的风险的范围。n研究某些关键性因素对环境以及未来的影响。7/20/202420幕景分析方法的具体应用w筛选是用某种程序将具有潜在性的危险的产品、过程和现象进行分类选择的风险识别过程；w监测是对应于某种危险及其后果，对产品、过程和现象进行观测、记录和分析的过程；w诊断则是根据症状或其后果，找出可疑的起因，并进行仔细分析和检查。7/20/202421风险识别三元素的顺序图疑因估计征兆鉴别仔细检查诊断监测筛选7/20/202422幕景分析方法筛选w建设
10、项目的环境风险的筛选是指找出项目具有哪些可能的危害，需要进行什么类型的风险评价。w根据建设项目可能存在的环境影响，可以把建设项目分为需要进行环境风险评价的项目和不需要进行环境风险评价的项目两类。w需要进行环境风险评价的项目包括杀虫剂、石化产品、合成有机化合物的生产、加工；石油、天然气和有害废物的处理、存贮和运输；核电站、水库及大坝的兴建等等7/20/202423物理性风险w交通风险w水库和大坝项目中的洪水风险w自然灾害引发的环境风险w常常需要考虑n该项目是否使用高气压、高电压、高温、微波辐射、离子辐射等？n该项目的流程是否错综复杂，任一部分的失事都将引发一系列的事故？n该项目是否需要工作人员执
11、行潜在的危险性任务，操作人员的失误是否将产生不利后果？7/20/202424化学性风险w是根据已有成果来确定的，一些手册上给出了某些有毒有害化学物品的清单；w在这个筛选过程中，把化学物品的量用三个水平来衡量：n该量比阈值低，不需要进行环境风险评价；n该量比阈值高，又低于阈值的10倍；n该量大于阈值的10倍。7/20/202425化学性风险筛选框图7/20/202426幕景分析方法监测w是事故性监测，它不同于研究性监测和监视性监测w目的是将监测技术用于建设项目和大型设备中的事故、危险等的识别。w优先监测的因素：n对环境和人体健康危害极大的污染物；n已有可靠方法并能获得准确数据的污染物；n对环境和
12、人体健康的影响具有一定阈限的污染物。7/20/202427幕景分析方法诊断w诊断是依据因果关系，从不利事件的后果中分析产生不利事件的原因。w目前经常使用的化学性风险筛选过程实际上是一种诊断的筛选方式。由于某些化学物品所造成的后果是比较明确的，有些手册给出了有毒有害化学品清单。只要根据手册中绘出的阈值，就可以将某些产生环境风险的因素筛选出来。w诊断作为环境风险识别的一种方式，在环境风险管理过程中也是很有用的。依据风险可能造成的后果，查找产生的原因，制订减缓风险的措施。由于是逐步向初级查找，因此最终制订的减缓措施带有根本性。7/20/202428故障树分析法w故障树分析法就是利用图解的形式将大的故
13、障分解成各种小的故障，并对各种引起故障的原因进行分解。由于图的形状像树枝一样，越分越多，故得各故障树。w这是环境风险分析的有力工具，最常用于直接经验很少的风险辨识中。7/20/202429事件追踪故障树7/20/202430符号故障树7/20/202431环境风险识别中应注意的问题w可靠性问题，即是否有严重的危险未被发现？w成本问题，即为了环境风险识别而进行的收集数据和监测所消耗的费用。盲目扩大监测范围、一味追求高新技术、不能充分利用监测数据等都是造成成本增高的因素。7/20/2024322环境风险度量w环境风险度量就是对风险进行定量的量测，它包括事件出现概率的大小和后果严重程度的估计。w环境
14、风险识别所回答的问题是工程项目引发的风险是什么，则环境风险度量所回答的问题是这风险有多大。7/20/202433风险度的定义w风险度是将风险的概率特性进行量化的一种表示方式，可以有不同的表示方式。w一种是将危险事件出现的概率定义为风险度。w另一种定义：标准方差与期望值Mx之比，即7/20/202434风险度的确定7/20/202435风险度的确定w最小切割集w每一个最小切割集发生的概率，是根据概率理论计算的。如最小事件集S1C2C4；发生的概率为7/20/202436风险度确定最小切断集发生概率各单元发生事件概率表7/20/202437风险度确定w在上述条件下，一年工作日的泄漏事件概率为最小切
15、断集概率之和。P（A）=60000910-12可以看出，在压力控制系统失控S2和吸收池无水C5而使保险控制失效造成泄漏事件的可能性最大，占全部风险的83%，因此，对决策者来说，要减少泄漏事件的风险，可以加强S2和C5的改善与管理。7/20/202438主观估计法w客观情况下，概率的获得应该通过统计、相关分析和生理分析等方法，但所需时间、经费、人力都较多。w主观估计法是一种应急的方法。7/20/202439主观估计法w设在我们所研究范围内皮肤癌发病人数增长率与紫外线照射强度增长率之间成线性关系为7/20/202440主观估计法调查人代号其中：档99%，是可能的最大数值，说明值小于或等于该值的可能
16、性占99%；档75%，是50%与最大值之间的中间值；档50%，是最大和最小的中间值，说明值大于或小于该数值的可能性各占50%；档25%，是50%与最小值之间的中间值；档1%，是可能的最小数值，说明值小于该值的可能性仅有l%。7/20/202441危害的估计w有害物质泄漏量的计算（源项分析）w有害物质泄漏后的扩散估算w有毒物质释放的影响w爆炸的影响7/20/202442有害物质泄漏量的计算w有害液体的泄漏根据伯努力流量方程式计算有害液体从容器中排放的速率。w加压贮存的有害气体的泄漏其泄漏推动力取决于液体的势能差以及容器内部压力p1和外部大气压力pa的差值。7/20/202443有害物质泄漏量的计
17、算w有害气体泄漏在假设为理想气体的绝热可逆膨胀过程的条件下进行的。根据Crane（1998年）提供的公式计算排放率：7/20/202444有害物质泄漏后的扩散估算w曼延半径Shaw和Briscoe（1978年）提出了以下传播公式。7/20/202445有害物质泄漏后的扩散估算w距孔源x处喷射轴上的浓度为7/20/202446有害物质泄漏后的扩散估算w高密度气体扩散模式。在这个模式中，认为瞬间泄漏的烟云形成半径为R，高为H的圆柱体，在重力作用下消散，这些烟雾从中心向半径方向扩散，同时其中心又随风移动，同时又在夹卷作用和热力传递作用下改变烟云体积。7/20/202447有毒物质释放的影响w半致死浓
18、度表示在接触期间内有50%的生物死亡的浓度。w极限阈值浓度表示在给定的暴露时间内不产生危害的极限接触浓度，一般应指出正常工作条件下的极限值浓度和紧急暴露短期极限阈值浓度。7/20/202448有毒物质释放的影响w有毒气体的浓度一般采用大气微量污染物扩散模式，连续排放时的地面浓度计算公式为w也可采用技术导则中推荐的非正常排放模型。7/20/202449有毒物质释放的影响w对于在一定时间内接触的毒性影响可用概率公式计算，概率y可通过接触浓度和时间来计算7/20/202450爆炸的影响w常发生的爆炸有以下几种：（1）易燃气体扩散时产生的爆炸性燃烧或缓慢性燃烧，这就是通常所说的自由烟气爆炸。（2）在一
19、个有限空间内易燃混合物的爆炸。（3）加压容器由于泄漏反应或其他异常过程而引起的爆炸。（4）加压容器内物质不发生化学反应的燃烧引起的爆炸。7/20/202451爆炸的影响w根据爆炸能量与产生危害之间的关系，可以估算爆炸的影响。下面给出一个直接估计危害程度的公式，该公式可用于预测伤害半径RR=C（NEe）1/3式中C实验常数，用来定义伤害程度（C和伤害程度的关系见下页表）；Ee爆炸的总能量，等于燃烧物质单位质量上释放的热量乘以燃烧物质的总质量，J；N冲击波产生的能量所占的百分数。7/20/202452C和伤害程度的关系C危害性对设备对人0.03对建筑及设备产生重大危害1%人死于冲击波的伤害,50%
20、以上人的耳膜破裂,50%以上人受到爆炸片严重伤害0.06对建筑物造成可修复的损坏1%人的耳膜破裂,1%人受到爆炸片的严重伤害0.15玻璃破裂受到爆炸片的轻微伤害0.4010%的玻璃受损7/20/2024533环境风险评价与管理w环境风险评价的最终目的是确定什么样的风险是社会可接受的，因此也可以说环境风险评价是评判环境风险的概率及其后果可接受性的过程。判断一种环境风险是否能被接受，通常采用比较的方法，即把这个环境风险与已经存在的其他风险、承担风险所带来的效益、减缓风险所消耗的成本等进行适当的比较。w为了有利于比较环境风险的大小，经常使用环境风险值R来表述，其函数关系为R=f（PC）式中:P事件发
21、生的概率；C事件发生后果的严重程度。7/20/202454比较方法w与自然背景风险进行比较w与减缓风险措施所需的费用及其效益进行比较w与承受风险所带来的好处进行比较w与某些风险评价的标准进行比较7/20/202455风险评价标准w补偿极限标准w人群可接受的风险标准7/20/202456人群死亡概率的可接受程度（来源于VAnKuijen，1988年）7/20/202457综合判断环境风险可接受程度的案例7/20/202458环境风险评价的内容与范围w风险评价的边界n根据引起不利的危害事件的类型来确定n根据接受风险的人群来判断n根据工程材料流程的不同阶段来确定n根据评价的地理边界来确定n根据项目进
22、行的不同阶段来确定n根据风险存在的可能时间来确定7/20/202459风险评价的深度w微观性风险评价是针对建设项目产生的一种或几种污染物的风险评价。w系统性风险评价是考虑一系列行为以及不同阶段的不同风险。一般通过系统性风险评价可以获得较全面的结论。w宏观性风险评价是在经济一社会领域中进行的风险律出一个工程建设项目处在某一系统中，它能在某一些方面引起风险，而在另一些方面能降低风险。采用宏观性风险评价可以较好地解决这一问题，能比较全面地反映风险的可接受性。7/20/202460环境风险评价的管理w环境风险管理就是提出减缓或控制环境风险的措施或决策，达到既要满足人类活动的基个需要，又不超出当前社会对
23、环境风险的接受水平。n提出减缓或控制环境风险的措施或决策。n人类需要与环境相协调。n以环境风险制约人类的活动7/20/202461控制措施w减轻环境风险通过改革生产工艺或改进生产设备使环境风险降低。w转移环境风险如利用迁移厂址、迁出居民等措施使环境风险转移。w替代环境风险通过改变生产原料或改变产品品种可以达到用另一种较小的环境风险替代原有的环境风险。w避免环境风险要想真正避免一种环境风险，只有关闭造成这一环境风险的工厂或生产线。7/20/202462一种风险管理方式框图7/20/202463环境风险评价应注意的问题w各种环境风险是相互联系的，降低一种风险可能引起另外一种风险。因此要求评价主体应
24、具有比较风险的能力，要作出是否能接受的判断。w环境风险与社会效益、经济效益是相互联系的。通常风险愈大，效益愈高。降低一种环境风险，意味着降低风险带来的社会效益和经济效益的损失。因此必须予以合理地协调。w环境风险评价与不确定性相联系。环境风险本身是由于各种不确定性因素形成的，而识别环境风险、度量环境风险仍然存在着不确定性。环境风险不可能被精确地衡量出来，它只能是一种估计。w环境风险评价与评价主体的风险观相联系。对于同一种环境风险，不同的风险观可以有不同的评价结论。7/20/202464应急计划的制定w应急组织及其职责w应急设备、设施与器材w应急通讯联络w应急监测w应急撤离措施w应急演习w应急报告
25、w事故后果评价等等7/20/202465环境风险评价实例盘锦油田环境风险综合评价7/20/202466盘锦油田概况w盘锦市位于辽宁省南部，辽河下游、渤海之滨。区域地质构造系华北地区中部的渤海凹陷地带。境内流经大小河流13条，素有“九河下梢”之称。行政区划为一市二县，即盘锦市、盘山县、大洼县。该区域的主要资源是储量丰富的石油和天然气。w辽河油田分布广泛，目前已建成的12个油田中，有8个位于盘锦市内，即兴隆台、双台子、欢喜岭、曙光、高升、于楼、热河台、黄金带油田。一般将它们统称为盘锦油田。7/20/202467盘锦油田区域环境风险识别w通过对油田开发生产实际情况的分析，人为环境风险主要指油田开发中
26、人为操作、管理不善等原因造成的工程环境风险。w自然环境风险因素中的洪涝、地震和工程环境风险因素中的井喷、输油管线泄漏、油罐泄漏，均对油田开发生产的危害最为严重，为主要环境风险因素。7/20/202468盘锦油田主要环境风险因素的评估7/20/202469盘锦油田主要环境风险因素的评估w对盘锦市八个分油田（用i表示，i=1，2，8）包含的上述五种环境风险因素（用j表示，j=l，2，5）进行逐一评估。其基本公式为：w式中:L3，i油田多次井喷的平均损失（无量纲数），i为油田标志（i=1，2，8）；Ni，u油田井喷在u经济损失阈中的分配次数，u为经济损失阈标志（u=1，2，8）；N3，ii油田多年井
27、喷总次数，3为油田井喷风险标号；W3，uu经济损失阈权重；M3，ii油田区域人口密度权重。7/20/202470评估结果风险因素兴隆台曙光双台子欢喜岭高升于楼热河台黄金带地震0.130.110.120.100.030.170.170.17洪涝0.200.300.120.2100.070.050.05井喷0.0430.0740.3110.0960.1720.0760.0130.215输油管线泄漏0.0680.4520.0070.3530.0650.05500油罐泄漏0.1420.4130.0180.2440.1230.03800.0227/20/202471盘锦油田环境风险综合评估w为计算盘锦油
28、田环境风险综合指数Rij（i=1，2，8；j=l，2，5），用AHP法求出各分油田五种环境风险因素的权重Wij。对此可简化处理，以五种环境风险因素在八个分油田中的平均权重Wj来代替Wij。通过对盘锦油田五种环境风险因素的分析，建立了下页图所示的递阶层次结构。然后请专家打分建立判断矩阵，由特征值法解得：W1=0.167；W2=0.167；W3=0.294；W4=0.184；W5=0.188。由此可求出各分油田的环境风险综合指数民，结果见下页表。7/20/202472盘锦油田主要风险因素间递阶层次结构盘锦油田开发中的环境风险主要自然环境风险主要工程环境风险地震洪涝井喷输油管线泄漏储罐泄漏7/20/
29、202473盘锦油田各组分环境风险综合指数Ri油田名称兴隆台曙光双台子欢喜岭高升于楼热河台黄金带Ri0.1070.2510.1360.1910.0910.0800.0410.1047/20/202474盘锦油田区域环境风险管理w盘锦各分油田的环境风险由大到小依次为：曙光、欢喜岭、双台子、兴隆台、黄金带、高升、于楼、热河台油田。环境风险综合指数最大值为最小值的6倍多。前3个油田风险已占盘锦油田总风险的57.8%，达一半以上。所以，降低盘锦油田的风险需首先控制前3个油田的风险。盘锦市八个油田的环境风险综合指数为R=0.125，假设该值为环境风险标准值，则风险超标的油田有曙光、欢喜岭和双台子油田。7/20/202475盘锦油田区域环境风险管理w通过对分油田的五种环境风险因素的分析，可以得出相应的控制方案。w对于曙光油田，应将重点放在减少输油管线泄漏、油罐泄漏、洪涝三种风险上，这样可以减少风险的85%；w对于双台子油田，应将重点放在控制井喷、地震、洪涝三种环境风险上，这样可以减少风险的90%以上；w对于欢喜岭油田，由于各风险因素的“贡献”相近，所以应从实际出发，优先控制有条件、易控制的风险因素，逐步走向全面控制，以便防患于未然。7/20/202476
