化工企業大氣環境風險源信息管理與識別系統的設計與實現

盧 彬

(太原市環境科學研究院，山西 太原 030002)

環境保護

化工企業大氣環境風險源信息管理與識別系統的設計與實現

盧 彬

(太原市環境科學研究院，山西 太原 030002)

針對欠發達地區日益嚴重的大氣環境風險事件，以B/S結構為主，采用ACOR IMS 9.2的WEB GIS技術和平臺，開發了化工企業大氣環境風險源信息管理與識別系統。系統基于公眾健康的大氣環境風險源定量分級方法，設計并開發了4個主要功能模塊，可實現環境風險源申報、基礎空間與環境風險要素信息管理、環境風險源與企業分級評估等功能。

WEB GIS；大氣環境風險源；信息管理；識別

引 言

近年來，我國環境污染事件呈現高發趨勢，直接威脅公眾生命安全，已經引起了廣泛關注[1-2]。對大氣環境風險源進行科學識別和有效管理，是環境保護部門進行突發大氣環境事件應急決策的基礎和前提。近幾年，我國在環境風險信息系統、園區跨界風險防范與應急系統等風險系統的研發方面取得了一定的進展[3-4]。本文針對我國欠發達地區企業與居民區混雜的實際情況，將基于公眾健康的大氣環境風險源定量分級方法[5]與計算機技術結合，設計開發了具備風險源分級管理功能的化工企業大氣環境風險源信息管理與識別系統，具有一定的社會現實意義和區域推廣意義。

1 系統總體設計

1.1 系統目標

針對我國欠發達地區大部分化工企業與周邊居民混雜的實際情況，結合大氣風險物質泄露特征，本系統的目標是構建具有大氣事故模擬，基于外部公眾健康的大氣環境風險源分級識別、分類管理和具備應急決策能力的系統平臺?！捌綍r”可用于化工企業風險源分類、分級管理，“戰時”可用于環境污染事故后果快速評估，有助于環保部門及時了解、掌握風險源狀況，制訂相應的分級管理方案，切實有效地對風險源實施分級監控管理，最大限度地保障化工企業周邊居民的人身安全。

1.2 系統總體設計

1.2.1 系統結構設計

系統以B/S為主，采用面向對象語言及MVC架構設計原理、JAVA語言、ACOR IMS 9.2的WEB GIS技術和平臺進行應用開發。客戶端采用JSP技術和支持遠程異步調用的AJAX技術，服務器端采用servlet+hibernate。系統運行模式見第135頁圖1。由圖1可知，環保管理部門通過內網訪問系統，數據庫服務器、GIS服務器、Web應用服務器部署在服務器端(市環保局信息中心)。系統涉及3類用戶：化工企業(企業端)、環保局應急中心(中心端)、政府應急中心(政府端)?？蛻舳擞脩敉ㄟ^統一的門戶網站進行系統訪問，并通過“安全鎖”認證其身份。該模式可保證信息完整性、機密性和抗否定性。

圖1 系統運行模式

1.2.2 系統功能設計

作為“環境污染應急管理指揮系統”[6]的子系統，本系統不僅可作為單獨的模塊具備化工企業風險源識別與管理功能，而且可為其他子系統提供基礎數據與識別結果支撐。系統由4個功能模塊組成：基礎空間信息模塊、環境風險基礎信息模塊、環境風險源申報模塊、環境風險分級評估模塊。系統功能結構見圖2所示。

1.3 系統數據庫

空間數據庫包括數字地圖、遙感影像、示范區高程數據、企業風險源及敏感受體分布圖等地理信息數據。屬性數據庫包括企業基礎數據、環境風險源數據、敏感受體屬性數據、環境風險物質屬性數據(物化性質、毒理學數據)、環境風險物質相關環境與健康標準數據(臨界量標準、化學品泄漏事故保護措施標準[7]等)、大氣擴散模型參數數據、分級評估結果數據等。屬性數據庫開發環境為SQL SERVER 2008。

圖2 系統功能結構圖

2 系統實現

2.1 系統示范區

系統選擇太原市晉源化工區作為示范區。晉源化工區位于太原市西南，北距長風商務區4 km，東距晉陽湖約2 km，西南靠太原環城高速，地理跨度為37°45′12″N～37°48′32″N、112°28′05″E～112°29′28″E。示范區作為我國最早的化工基地之一，是以傳統的焦化和電石乙炔化工為主，輔以煤氣化下游產品TDI生產的煤化工產業區，擁有較為完整的煤化工生產鏈。

2.2 應用功能實現

2.2.1 基礎空間信息管理

該功能由系統的基礎空間信息模塊實現，主要功能包括遙感數據、高程數據、企業布局、風險源、敏感受體等風險要素布局信息的瀏覽、添加、刪除等功能，以及地圖放大、縮小，基于屬性的查詢，基于位置的查詢等基本功能。

2.2.2 環境風險源申報

企業用戶通過注冊賬號登錄系統企業端，向系統中心端提交相關信息，由系統中心端管理員進行信息審核確認。該功能由環境風險源申報模塊實現，主要實現功能包括企業基本信息申報管理、環境風險源的申報管理。企業基本信息申報管理主要實現企業基礎資料的申報、審核功能；環境風險源申報管理實現企業生產場所、貯罐、庫、管道、環保設施等類型風險源的技術參數與對應風險物質等風險信息的申報、審核功能。另外，企業端用戶也可實現對企業自身環境安全相關信息的規范化管理。

2.2.3 基礎環境信息管理

基礎環境信息按照2類信息進行管理。第1類為企業申報信息，主要包括企業基本信息和環境風險源信息等專題信息；第2類為非企業申報信息，主要包括敏感受體信息、風險物質屬性信息、風險物質環境與健康標準數據、模型參數數據以及分級評估結果等專題信息。該功能由環境風險基礎信息模塊實現，主要功能包括各類基礎環境專題信息的瀏覽與檢索功能，以及非企業申報信息的添加、修改、檢索、增刪等功能。

2.2.4 環境風險分級評估

該功能由環境風險分級評估模塊實現，主要功能包括環境風險源的辨識，通過計算環境風險物質儲量與標準比值Q進行辨識。大氣環境風險源的后果模擬，通過有限參數的輸入，可計算在可信最嚴重事故場景(WCC)[8]下可引發公眾急性健康危害[即，急性健康危害指數(AHI)>1][9]的環境風險物質事故源強和擴散范圍。大氣環境風險源的分級，通過計算該范圍內的急性暴露人數、潛在生命損失以及綜合危害進行風險估算，并基于《國家突發環境事件應急預案》[10]中突發事件分級標準對環境風險源評估分級。同時，該功能還提供企業管理水平分級與企業風險等級劃分功能。

3 結語

該系統基于公眾健康的大氣環境風險源定量評估分級方法體系，可用于化工企業風險因素的分類申報與管理、大氣環境風險源事故后果快速評估與風險分級，適用于周邊環境受體較密集的化工企業大氣環境風險源管理，對欠發達地區的環境風險管理具有一定的實踐意義。

[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，張裕芬，等.突發性大氣污染事件的環境風險評估與管理[J].環境科學與技術,2009,32(6):200-205.

[3] 廖兵，魏康霞，馮明雷.基于GIS的環境風險信息系統設計與實現[J].科技信息,2009(23):420-432.

[4] 馬書明，張樹深，鄭洪波，等.跨界突發性大氣污染防范與應急系統設計與實現[J].大連理工大學學報,2013,53(1):24-28.

[5] 李躍宇，盧彬，宋永會，等.基于公眾健康的大氣環境風險源定量分級方法[J].環境科學研究,2012,25(1):83-88.

[6] 楊麗鳳，寇子明.環境污染應急管理指揮系統的分析與構建——以典型煤化工產業集聚區重大環境污染事件為例[J].計算機科學與應用,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]中華人民共和國環境保護部.國家突發環境事件應急預案[Z].北京:中華人民共和國環境保護部,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

國家高技術發展計劃(863)項目(2008AA06A415)

盧 彬，男，1982年出生，2007年畢業于山西大學環境科學專業，工程師，現就職于太原市環境科學研究院。

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

X82

A

1004-7050(2017)01-0134-03