環境風險評價簡介

耿永生

(高碑店市環境保護局,河北高碑店074000)

環境風險評價簡介

耿永生

(高碑店市環境保護局,河北高碑店074000)

概述了環境風險評價有關基本概念、內容程序及環境風險評價中存在的不足,并在此基礎上提出了一些建議。

環境風險;概念;評價內容;發展階段

1 環境風險評價的必要性

1984年12月3日,美國在印度博帕爾的碳化物公司農藥廠發生45t有毒甲基異氰酸酯泄漏,整座城市被毒霧籠罩,致使20多萬人受害,2000多人死亡。1986年4月26日,原蘇聯切爾諾貝利核電站由于操作人員嚴重違反運行規程,引起第4號反應堆爆炸,造成嚴重核泄漏,電站大火7d才被撲滅,13萬居民疏散,直接損失近30億美元,而對很大范圍的環境生態的影響更難估量。1993年8月5日,中國深圳發生一起由黃磷燃燒引發危險品倉庫大量硝酸銨爆炸及煤氣儲運倉庫爆炸事件,造成重大人員傷亡和巨大財產損失。2005年11月中石油吉林化工雙苯廠爆炸導致松花江發生重大環境污染,形成的硝基苯污染帶流經吉林、黑龍江兩省,甚至影響到俄羅斯境內,使得周邊地區全面停水,直接或間接影響上百萬人群。國務院于2006年1月8日頒布了《國家突發公共事件總體應急預案》,國家環保總局亦在2005年12月～2006年1月連續發布三個文件,要求有針對性地開展環境安全大檢查,通過查找建設項目存在的環境風險隱患,提出改進措施和建議,防止重大環境污染事故及次生事故的發生[1]。

為了避免或減少這種萬一事件的發生,或一旦發生時減少對環境的危害程度及影響范圍,對于核工程的生產、運輸,有毒化學物品的貯存,易燃、易爆等危險物品的企業以及大型水利工程項目等進行風險評價十分必要。

2 環境風險評價的相關概念

2.1 環境風險

2.1.1 環境風險的定義

環境風險是由自發的自然原因和人類活動(對自然和社會)引起的,并通過環境介質傳播的,是能對人類社會及自然環境產生破壞、損害至毀滅性作用等不幸事件發生的概率及其后果。環境風險具有雙重性或多重性,其發生可導致不希望的災難后果的可能性,風險常用意外事件來闡明,以出現概率來表征[1]。

《建設項目環境風險評價技術導則》(HJ/T169-2004)中定義,環境風險是指突發性事故對環境(或健康)的危害程度,用風險值R表征,其定義為事故發生概率P與事故造成的環境(或健康)后果C的乘積,用R表示,即:

R[危害/單位時間]=P[事故/單位時間]×C[危害/事故]

2.1.2 環境風險的內涵

(1)風險源。即導致風險發生的客體以及相關的因果條件。風險源既可以是人為的,也可以是自然的,既可以是物質的,也可以是能量的。

(2)風險行為。風險源一旦發生,它所排放的有毒有害物、釋放的能量流將立即進入環境,并可能由此導致一系列的人群中毒、火災、爆炸等嚴重污染環境與破壞生態的行為,即為風險行為。

(3)風險對象。即評價終點或受害對象(受體),風險對象可以是人類,也可以是實物的、生態的。對單個受害體所產生的風險,可以稱為個體風險,對一組個體的風險可以稱群體風險或總體風險。

(4)風險場。即風險產生的區域及范圍。它包括風險源與風險對象,是風險源物質上和能量上運動的場,具有相應的時空條件。

(5)風險鏈。風險源一旦在風險場中發生,其周圍的風險對象都有可能因此而受到影響。隨著時間的推移,這種影響不僅局限于某一個風險對象,它會逐漸擴展到與該風險對象相關聯的其他對象,并可能沿著這些受影響的對象繼續傳遞。

(6)風險度。即風險源作用于風險對象物質上或能量上的貢獻大小,也可定義為損害程度或損害量。風險度的大小取決于風險源的強度與風險場的時空條件,它可以通過風險標準(不同級別的接收水平)來判斷,對于不同的風險對象,其標準體系不同。

(7)風險損失。即風險產生的經濟損失,可以用貨幣來度量。環境風險是在一定區域或環境單元內,由自然和人為因素單獨或共同作用而導致的事故對人類健康、社會發展和生態平衡等造成的影響和損失[2]。

2.1.3 環境風險的特點

(1)不確定性。是指人們對事件發生的時間、地點、強度等事先無法準確預料。由于環境風險本身是由各種不確定因素形成的,而且識別環境風險、度量環境風險仍然存在不確定性。因此,風險不可能被精確地計量出來,它永遠只是一種估計。

(2)危害性。是針對事件的后果而言,具有風險的事件對其承受者會造成威脅,并且一旦事件發生,就會對風險的承受者造成損失或危害,包括對人身健康、經濟財產、社會福利乃至生態系統等帶來程度不同的危害。

(3)環境風險危害的潛伏性。在大多數情況下,危害潛伏期越長,風險擴散面越廣,后果的危害性越是難以估量。風險并不是很容易就被識別出來的,有些嚴重的后果經過長時間之后才能被識別出來。

(4)相互性。各種風險是互相聯系的,降低一種風險可能引起另一種風險。環境風險危害具有不可逆轉性和廣泛性。

(5)風險與效益關系。環境風險與社會效益、經濟效益密切相關。通常是風險愈大,效益愈高。降低一種環境風險意味著降低該風險帶來的社會效益和經濟效益[3～4]。

2.1.4 環境風險的類別

環境風險廣泛存在于人們的生產和其他活動之中,而且表現方式紛繁復雜。根據產生原因的差異,可以將環境風險分為化學風險、物理風險和自然災害引發的風險。根據危害性事件承受對象的差異,可將風險分為三類:人群風險;設施風險;生態風險[4]。

2.2 環境風險評價

2.2.1 環境風險評價定義

廣義上,環境風險評價是指對人類的各種社會經濟活動所引發的危害(包括自然災害),對人體健康、社會經濟、生態系統等所造成的可能損失進行評估,并據此進行管理和決策的過程,它涉及環境影響評價、風險(安全)評價、人群健康(衛生)評價和生態風險評價四個評價體系。

狹義上,環境風險評價常指對有毒有害物質(包括化學品和放射性物質)危害人體健康和生態系統的影響程度進行概率估計,并提出減小環境風險的方案和對策[5]。

《建設項目環境風險評價技術導則》(HJ/T169-2004)中,環境風險評價的定義是指對項目建設和運行期間發生的可預測突發性事件或事故(一般不包括人為破壞及自然災害)引起有毒有害、易燃易爆等物質泄漏,或突發事件產生的新的有毒有害物質,所造成的對人身安全與環境的影響和損害,進行評估,提出防范、應急與減緩措施的過程。

2.2.2 環境風險評價類別

從受影響對象來看,環境風險評價可分為健康風險評價和生態風險評價。

從評價對象來看,環境風險評價可分為大氣、水和土壤環境風險評價。

從評價結果的數量化表征來看,環境風險評價可分為定性、半定量和定量環境風險評價。

從風險評價所對應時段來看,也可以將環境風險評價分為三個類別,概率風險評價(事故發生前)、實時后果評價(事故發生期間)、事故后果評價(事故停止后)。

從評價范圍而言,環境風險評價可分為三個層次,即微觀風險評價、系統風險評價和區域(或宏觀)風險評價。所謂微觀風險評價是指對某單一設施進行風險評價。系統風險評價即對整個項目中所包含的相關聯的各個設施進行風險評價。區域或宏觀風險評價是指某區域范圍的風險評價。

一般地說,在環境風險評價中考慮的危害可以分成下幾類:

(1)排放(或泄漏)對人類和動植物及生態環境有害的化學品;

(2)排放(或泄漏)易燃、易爆物質;

(3)大型技術系統的故障;

(4)自然災害導致的技術性故障。

與第(1)類有關的環境風險評價可稱為有害化學品人類健康風險評價或生態險評價;與第(2)、(3)、(4)類危害相聯系的風險評價可稱為事故性風險評價也可稱為事故性災害評價。因經濟水平、技術條件不同,國外環境風險評價目前關注于人類健康風險評價與生態風險評價,而我國的環境風險評價研究多關注于事故性災害評價。

在國際上,事故風險評價沿著概率風險評價、實時后果評價和事故后后果評價三條路線發展[5]。

2.2.3 環境風險評價與環境影響評價

2004年12月國家環保總局頒布實施的《建設項目環境影響評價技術導則》明確指出:為有利于項目建設全過程的風險管理,將建設項目環境風險評價納入環境影響評價管理范疇。可以看出,環境風險評價是環境影響評價的一部分。

環境影響評價中考慮的影響是指由系統引起的,其影響后果是相對確定的,影響程度也相對較易度量,而對影響的條件性、不確定性或概率性方面一般是不考慮的。而環境風險評價主要是預測不確定性事件發生后所造成后果的嚴重程度和波及范圍。可以這樣說,在環境影響評價中引入風險評價不是為了增加另外一個評價體系,而是為了提高整個環境影響評價的質量。

表1列舉了環境風險評價與環境影響評價的主要區別,從中可以看出,環境影響評價研究重點是正常運行工況下,長時間釋放污染物,采用確定性的評價方法,評價時段較長,采用的多為確定論方法和長期措施;而環境風險評價其重點是事故情況,瞬時或短時間釋放污染物,評價方法多以概率論和隨機方法為主,評價時段較短,其對策主要是以防范措施和應急計劃為主[5]。

表1 環境風險評價與環境影響評價的主要不同點

3 環境風險評價內容及程序

3.1 環境風險評價內容

3.111 風險識別

(1)風險識別的范圍和類型

風險識別范圍包括生產設施風險識別(主要生產裝置、貯運系統、公用工程系統、工程環保設施及輔助生產設施等)和生產過程所涉及的物質風險識別(主要原材料及輔助材料、燃料、中間產品、最終產品以及生產過程排放的 “三廢”污染物等)。

風險類型根據有毒有害物質放散起因,分為火災、爆炸和泄漏三種類型。

(2)風險識別內容[6]

包括資料收集和準備、物質危險性識別以及生產過程潛在危險性識別。

3.112 源項分析

用定性或定量分析方法對風險識別中已識別的主要危險源進行分析、篩選,以確定最大可信事故,并對最大可信災害事故確定事故源項,包括事故所致的泄漏狀況(破損面積、泄漏時間、泄漏量等)、泄出物的相態、向環境轉移方式、可能造成的災害類型等。

3.113 后果計算

(1)有毒有害物質在大氣中的擴散

采用多煙團模式或分段煙羽模式、重氣體擴散模式等計算。

(2)有毒有害物質在水中的擴散

有毒物質在河流中的擴散預測:采用HJ/T213推薦的地表水擴散數學模式。

有毒物質在湖泊中的擴散預測:采用HJ/T213推薦的湖泊擴散數學模式。

有毒有害物在海洋的擴散模式:采用《海洋工程環境影響評價技術導則》推薦的模式[7]。31114 風險評價

風險可接受分析采用最大可信災害事故風險值Rmax與同行業可接受風險水平RL比較:

Rmax≤RL,認為本項目的建設風險水平是可以接受的。

Rmax>RL,對該項目需要采取降低安全的措施,以達到可接受水平,否則項目的建設是不可接受的[8]。

3.115 風險管理

(1)風險防范措施

包括選址、總圖布置和建筑安全防范措施,危險化學品貯運安全防范措施,工藝技術設計安全防范措施,自動控制設計安全防范措施,電氣、電訊安全防范措施,消防及火災報警系統以及緊急救援站或有毒氣體防護站設計[7]。

(2)應急預案(表2)

表2 應急預案內容

3.2 環境風險評價程序

一般來說,一個完整的環境風險評價工作包括:歷史數據分析、風險識別和危害分析、事故頻率和后果估算、風險計算和評價、風險減緩和應急措施等[4]。

4 環境風險評價的發展歷程

環境風險評價興起于20世紀70年代,主要是在發達的工業國家,特別是美國的研究尤為突出。但早在20世紀30年代就開始有了對職業暴露的流行病學資料和動物實驗的劑量-反應關系的報道,也就是健康風險評價的初級形式。迄今為止,環境風險評價大體可以分為以下三個階段。

第一階段:20世紀30年代到60年代,風險評價處于萌芽階段。主要采用毒物鑒定方法進行健康影響分析,以定性研究為主。

第二階段:20世紀70年代到80年代,風險評價研究處于高峰期,評價體系基本形成。其中具有里程碑意義的文件是1983年美國國家科學院出版的紅皮書《聯邦政府的風險評價:理程序》,提出風險評價“四步法”,即危害鑒別、劑量-效應關系評價、暴露評價和風險表征。

第三階段:20世紀90年代以后,風險評價處于不斷發展和完善階段,生態風險評價逐漸成為新的研究熱點。隨著相關基礎學科的發展,風險評價技術也不斷完善,美國對20世紀80年代出臺的一系列評價技術指南進行了修訂和補充,同時又出臺了一些新的指南和手冊。在1992年生態風險評價框架的基礎上,正式出臺了《生態風險評價指南》。其他國家,如加拿大、英國、澳大利亞等國也在20世紀90年代中期提出并開展了生態風險評價的研究工作[9]。

我國的風險評價研究起步于20世紀90年代,且主要以介紹和應用國外的研究成果為主。目前,還沒有一套適合中國的有關風險評價程序和方法的技術性文件。盡管如此,20世紀90年代以后,在一些部門的法規和管理制度中已經明確提出風險評價的內容。1993年國家環保局頒布的中華人民共和國環境保護行業標準《環境影響評價技術導則(總則)》(HJ/T2.1-93)規定:對于風險事故,在有必要也有條件時,應進行建設項目的環境風險評價或環境風險分析[10]。

5 風險評價存在的問題

(1)風險的不確定性難以排除。不確定性主要來源于對工廠或工程項目性能了解的不完全;涉及發展的知識與數據的工程判斷以及劑量-效應關系方面的不確定性等。

(2)環境風險研究領域應更拓寬。環境風險評價研究的范圍過于集中,對非突發性風險評價研究較多,而許多污染甚至災害事件往往是由突然性的事故引起的。其它引起環境污染的問題如環境噪聲以及固體廢物的處理與處置(特別是垃圾滲濾液污染地下水問題)等都還沒有納入環境風險評價研究領域。

(3)環境風險決策管理研究需要加強。環境風險決策管理是整個環境風險評價的最后一個環節,而縱觀整個環境風險評價研究進程,對這一環節似乎缺乏系統的研究。加強對風險決策管理的研究是一個知難而上、勢在必行的工作[11]。

(4)風險模型仍需完善。優化模型在風險評價中的重要性是顯而易見的,模型的優劣直接關系到整個風險評價結果的準確性。隨著風險評價越來越復雜,準確性要求越來越高,發展和完善各種數學模型始終是風險評價研究的重要方面。

(5)對生態風險評價方面的工作進行較少。如何在潛在的生態關系中辨識出關鍵和相關的生態風險影響問題,評價其后果的嚴重程度是急待發展的領域。因此,必須加強這方面評價方法和技術的研究。

(6)歷史數據缺乏。對數據的分析是環境風險評價工作中的首要內容,風險評價和事故預測都建立在對已有同類事故的統計分析的極其重要的基礎參數上,中國在這方面還非常缺乏系統的數據。

(7)中小事故的風險還沒有得到重視。目前的研究領域,把很大的注意力傾注在對于導致最嚴重后果的極端事故的分析上。而在近年來,已逐漸認識到中小事故在風險評價中的重要地位。認真地分析中小事故,已日益成為風險評價中的一個重要內容。

(8)不同風險難以比較。風險評價的一個重要任務,就是要能對不同實踐的風險進行對比。但是環境危害的效應卻是極其多樣的。

(9)應急計劃的研究相對滯后。在風險評價過程中,應考慮應急行動對于減輕事故后果的作用,及其相應所附加的風險和經濟損失。在應急措施的選擇和實施上,特別對如中國高人口密度的發展中國家,更應根據國情持慎重態度[4]。

6 展望和建議

(1)繼續加強相關基礎學科的科學研究。環境風險評價是一門多學科交叉的新興學科,它的發展有賴于相關基礎學科的發展。近年隨著毒理遺傳學、毒理基因學和蛋白體學在人類研究中提供的新的生物標記,為評估與環境污染物有關的健康風險提供了大量工具。今后環境風險評價將會緊隨相關基礎學科的最新進展,在理論基礎、機理研究和技術方法方面取得更大突破。

(2)加強基礎數據和資料的積累。各種事故發生的概率參數一般依賴于歷史統計資料。由于環境風險評價的歷史較短,有事故隱患的工業企業還沒有足夠的事故記錄資料,有些企業甚至沒有開始事故紀錄工作,這使得事故資料的積累十分匱乏。雖然有些國家已經建立了諸如有毒化學品毒性數據庫,但由于已知的化學物質種類龐大,且每年至少合成25000種以上的新物質,因此,關于有毒有害化學品的基礎毒性和生物學資料積累工作仍任重道遠。

(3)不確定性的處理。不確定性的定量化處理是風險評價必須解決的關鍵技術問題。來源于各種外推過程的不確定性,包括物種間外推、實驗室向野外外推、高劑量向低劑量外推等,都需要準確的定量表達,但由于某些過程的機理不甚清楚,外推模型本身還存在很多不確定性。另外,環境風險評價中的風險標準,即風險可接受水平問題,由于涉及不同人群的利益,不同區域的自然條件和社會經濟水平存在的差異,評價標準也存在很大不確定性。如何解決這些不確定性問題,并實現定量表達,是今后環境風險評價的主要研究方向之一。

(4)切實開展環境風險評價的應用研究。目前環境風險評價的理論研究與實際應用的脫節現象十分嚴重,雖然許多國家和組織制定了諸如環境風險管理辦法或法規制度,但多數環境評價中并沒有包括風險評價的內容。為了使環境風險評價發揮更大作用,今后應通過建立相應的風險管理機構、制定完善的風險評價指南等,切實開展環境風險評價的實際應用[10]。

[1]張曉郁,馬鳳萍,高瑩.我國環境風險評價的現狀與趨勢[J].黑龍江科技信息,2009,(21).

[2]彭王敏子.規劃環評中環境風險評價方法的探究與實踐[D].廈門:廈門大學,2009.

[3]王一玲.化工企業環境風險評價方法的探討[D].呼和浩特:內蒙古大學,2009.

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[5]黃玲.化學工業區環境風險評價研究及應用[D].西安:西安建筑科技大學,2008.

[6]胡二邦,姚仁太,任智強.環境風險評價淺論[J].輻射防護通訊,2004,24(1).

[7]HJ/T169-2004,建設項目環境風險評價技術導則[S].

[8]張有賢,姜濤.環境風險評價中的不確定性研究[J].環境工程,2009,27(3).

[9]成晶.環境風險評價研究[J].陜西師范大學學報(自然科學版),2008,(36).

[10]毛小苓,劉陽生.國內外環境風險評價研究進展[J].應用基礎與工程科學學報,2003,11(3).

[11]鐘政林,曾光明,楊春平.環境風險評價研究綜述[J].環境與開發,1998,13(1).

GENG Yong2sheng
(GaoPeidian Bureau of Environmental Protection,Gaopeidian Hebei 074000 China)

Introduction of Environmental Risk

The basic concepts of environmental risk assess ment are summarized as well as the contents and proce2 dure.The disadvantages in the process are pointed out also,based on which,useful suggestions are put forward.

environmental risk;concept;assess ment content;stage of development

X82

A

1673-9655(2010)05-0086-06

2009-07-22