涂料生產企業突發環境事件風險評估及應急預案研究

常越亞

譜尼測試集團上海有限公司

0 背景與企業概況

突發環境事件是由于污染物排放、自然災害和生產安全事故等因素導致有毒有害物質進入大氣、水體、土壤等環境介質，突然造成或可能造成環境質量的下降，危及公眾身體健康和財產安全，造成生態環境破壞或造成重大社會影響，需要采取緊急措施予以應對的事件。

2014年12月19日，國務院印發了《國家突發環境事件應急預案》（國辦函〔2014〕119號）；2015年4月16日，原環境保護部發布了《突發環境事件應急管理辦法》（環境保護部令第34號）；2018年2月5日，原環境保護部發布了《企業突發環境事件風險分級方法》公告（HJ 941-2018），標志著國家對突發環境風險事件的重視，開展企業突發環境風險評估和應急預案編制工作勢在必行。本文以上海某涂料生產企業為例，對突發環境風險評估和應急預案編制工作進行探索和研究。

上海某涂料有限公司位于上海市青浦工業區內。廠區占地面積8 725m2，建筑面積4 519.5m2，包括2個生產車間、1個鍋爐房、1個倉庫、1個宿舍樓、1個辦公樓等。企業主要從事UV光固化涂料的生產，年產量約1 250t/a，用于塑料卷材、竹木地板、家具木器等產品的表面涂裝，主要生產工藝如圖1所示。企業現有職工56人，其中，生產人員為23人，生產工人實行2班制，全年運轉300天。

圖1 生產工藝流程圖

1 突發環境事件風險評估

1.1 環境風險物質及風險單元

通過對該涂料生產企業風險物質儲存和使用情況分析，篩選出環氧丙烯酸樹脂、丙烯酸、二乙胺、危險廢物等主要環境風險物質，并根據廠區平面布置，將企業劃分為危廢暫存間、#1車間、#2車間、原料及成品倉庫及鍋爐等6個風險單元，見圖2。

圖2 環境風險單元劃分示意圖

1.2 突發環境事件情景分析

突發環境事件情景分析見表1。

通過分析，企業在情景1和情景2的情況下，易突發環境風險事件。

1.3 突發環境事件情景源強及后果分析

根據分析，企業可能發生的最大可信事故有：

1）危險化學品發生泄漏事故；

2）火災爆炸引發的次生/伴生污染事故。

1.3.1危險化學品泄漏事件

1)風險評價因子識別

企業環境風險物質主要為易燃、有毒物質，企業發生泄漏事故后，事故環境風險主要考慮液態化學品中易揮發有毒物質擴散到大氣中造成的環境污染事件。根據企業儲存物質的毒性數據和一次泄漏量，確定風險評價因子為丙烯酸。

2)泄漏影響分析

(1)泄漏量計算

企業丙烯酸以桶裝形式儲存于原料倉庫內。假設丙烯酸泄漏后在室外地面形成液池。液池的厚度按照0.005m估算，則丙烯酸液池的面積為40m2。

表1 突發環境事件情景分析

(2)泄漏蒸發量計算

參考《上海市企業突發環境事件風險評估報告編制指南（試行）》，泄漏液體蒸發量分為：閃蒸蒸發、熱量蒸發以及質量蒸發。由于丙烯酸常溫下為液體，因此泄漏后不考慮閃蒸蒸發、熱量蒸發現象，只考慮質量蒸發現象。質量蒸發計算公式為：

式中：Q3-質量蒸發速度，kg/s；

a,n-大氣穩定度系數，無量綱，取值見表3；

p-液體表面蒸汽壓，Pa，丙烯酸取413Pa；

M-分子量，g/mol，丙烯酸取72.06g/mol；

R-氣體常數，J/mol·K；

T0-環境溫度，K，取293K；

U-風速，m/s；

r-液池半徑，m。

企業所在地區考慮年平均風速2.1m/s及小風風速1.5m/s、0.5m/s的情況。在不同氣象條件下，丙烯酸泄漏后質量蒸發速度見表2。

表2 化學品泄漏液池蒸發速率

(3)預測模式

物質泄漏后擴散環境影響采用《建設項目環境風險評價技術導則》（HJ/T 169-2018）中多煙團疊加模式預測下風向落地濃度。即將Δt時間內排放的污染物視為是一個瞬時煙團，其排放量為θi·Δt=θ，為求得連續源在下風向的落地濃度，可把T時段內連續排放造成的下風向落地濃度看作若干個△t時間的瞬時煙團在該點造成的濃度疊加。計算下風向落地濃度的多煙團模式為：

式中：C(x,y,0)—下風向地面（x,y）坐標處的空氣中污染物濃度，mg/m3；

x0,y0,z0—煙團中心坐標；

Q—事故期間煙團的排放量；

σx、σy、σz-x、y、z方向的擴散系數，m，常取σx=σy。

各個煙團對某個關心點t小時的濃度貢獻，按下式計算：

式中：n為需要跟蹤的煙團數。

煙團模式擴散參數選用HJ 2.2-2018《環境影響評價技術導則大氣環境》中附錄B《推薦模型參數及說明》B表6條款的數據。

(4)預測結果

根據不同氣象條件下預測結果的規律，本評價預測氣象條件選擇：

D、F穩定度，0.5m/s風速；B、D、F穩定度，1.5m/s；B、D穩定度，2.1m/s風速。

采用Risk System軟件，計算丙烯酸發生泄漏后，造成泄漏源下風向的最大落地濃度分布見表3。

由表3可知，在F穩定度、風速1.5m/s情況下，污染物的落地濃度預測值最大；在B穩定度、風速2.1m/s情況下，污染物的影響距離最遠。因此，氣象條件分別以F穩定度、1.5m/s和B穩定度、2.1m/s風速進行預測，計算下風向軸線地面污染物擴散的影響，預測結果見表4和表5。

表3 不同風速、穩定度下泄漏事故影響預測結果

表4 F穩定度，1.5m/s風速，丙烯酸泄漏各時刻下風向距離濃度（mg/m3）

表5 B穩定度，2.1m/s風速下丙烯酸泄漏各時刻下風向距離濃度（mg/m3）

(5)泄漏事故的后果分析

以丙烯酸的LC50濃度為基準，分析泄漏事故的環境影響，見表6。

表6 丙烯酸泄漏事故的環境影響程度

經預測，發生丙烯酸泄漏事故后，大氣中未出現LC50濃度限值區域，對周邊企業及敏感目標無死亡危險，環境風險可接受。

1.3.2 火災爆炸次生事故分析

1)風險評價因子識別

發生燃爆事故后，對事故環境風險，更關注的是事故處理過程是否伴生二次污染。對企業來說，儲存物質發生泄漏引起火災，化學物質在燃燒時，生成CO2和水等物質，有部分物質未完全燃燒，生成CO，對環境產生較大的影響。

企業涉及的易燃物質包括二乙胺、丙烯酸、丙酮、柴油，均儲存于原料倉庫內。火災次生事故主要考慮原料倉庫內所有可燃物質發生火災及未完全燃燒產生的CO對環境的影響。

2)燃爆事故引發的CO的源強

燃爆次生物CO的計算參考《上海市企業突發環境事件風險評估報告編制指南（試行）》，火災伴生/次生中CO產生量的計算公式為：

GCO=2330·q·C W

式中：GCO-一氧化碳的產生量，kg；

C-物質中碳的質量百分比含量，%，取85%；

q-化學不完全燃燒值，%，取12.5%；

W-物質燃燒量，t，取63t。

火災中伴生/次生CO的產生量為：

GCO=2330×85%×12.5%×63000kg

=1.56×107kg

假設發生火災時間為120 min，則火災中CO的釋放率為2 167g/s。

3)CO影響分析

CO的LC50（大鼠吸入4h）為2 069mg/m3（來源于《危險化學品安全技術全書》，化學工業出版社），IDLH的濃度為1 700mg/m3（來源于《呼吸防護用品的選擇、使用與維護》（GB/T18664-2002））。

（1）預測模式

燃爆事故產生的CO氣體持續進入大氣，事故后果預測采用《建設項目環境風險評價導則》（HJ/T169-2018）中多煙團疊加模式預測下風向落地濃度。

（2）預測結果

依據出現概率（代表性）、不利條件結合原則，本評價預測氣象條件選擇：F穩定度，1.5m/s風速；B穩定度，2.1m/s風速。

采用Risk System軟件，計算原料倉庫內可燃物質發生火災后，次生產生的CO下風向的最大落地濃度分布見表7。

表7 火災產生的CO最大落地濃度及出現距離

預測結果顯示，原料倉庫內可燃物質發生火災次生產生的CO最不利影響為超過LC50濃度范圍的最遠距離為358.5m，超過IDLH濃度范圍的最遠距離為410.9m。該范圍內不涉及居民、學校、醫院等環境敏感目標，但會對廠內及周邊企業員工造成影響。

因此，一旦發生火災事件，企業必須立即通知廠外鄰近企業人員做好防護措施，必要時進行撤離。火災結束后，影響會逐漸減弱并消失。

1.4 突發環境事件風險等級

1.4.1 突發大氣環境事件風險等級

據計算，企業涉氣風險物質數量與臨界量比值為Q=0.0432＜1，以Q0表示；企業生產工藝過程與大氣環境風險控制水平（M）確定結果如下：2個車間涉及易燃易爆物質，10分，M1類水平。企業周邊500m范圍內人口總數在1 000人以上（見圖3），E1類型。

圖3 企業周邊500m范圍內環境風險分布

1.4.2 突發水環境事件風險等級

根據計算，企業涉水風險物質數量與臨界量比值為Q=0.87＜1，以Q0表示；采用評分法對企業生產工藝過程、水環境風險防控措施及突發水環境事件發生情況進行評估，確定企業生產工藝過程與水環境風險控制水平（M），32分，M2類水平；企業雨水排口、污水排口下游10公里流經范圍內有基本農田保護區，E2。

企業同時涉及突發大氣和水環境事件風險，以二者中風險等級高者確定企業突發環境事件風險等級。因此，該涂料有限公司的突發環境事件風險等級為“一般環境風險”，表示為“一般[一般-大氣（Q0）+一般-水（Q0）]”。

2 突發環境事件應急預案

根據風險評估結果，制訂了應急預案，以規范應對突發環境事件的應急機制，提出突發環境事件的預防預警和應急處置程序及應對措施，完善與各級政府相關部門的銜接和聯動體系。

應急預案主要包括預防與預警、應急處置、后期處置、應急保障等內容。

2.1 預防與預警

2.1.1 預防

1)建立健全的環境風險管理制度，明確重點崗位責任人，落實定期巡檢和維護責任制度；配備專（兼）職安全處理人員，建立并完善安全管理規章制度和安全操作規程，操作人員持證上崗；危險化學品管理制度符合《危險化學品安全管理條例》、《工作場所安全使用化學品的規定》等。

2)實施環境監測制度，定期委托有資質的監測單位對廢氣進行監測；危險廢物應暫存于危廢暫存間內，符合《危險廢物貯存污染控制標準》，切實做好防風、防雨、防曬、地面防滲措施。

3)定期維護廢氣凈化系統管理，及時更換失效閥門等，防止發生泄露或超標排放；實行雨污分流制度；在各車間、原料及成品倉庫設地溝收集系統，危廢間應設有15cm高鐵板作為圍檔，物料一旦外溢，通過地溝、圍堰予以收集。

4)配置移動滅火器（干粉滅火器、二氧化碳滅火器），用以撲救局部的及小型初始火災。

2.1.2 預警

針對公司可能突發的環境事件，按照事件的嚴重性、緊急程度和影響范圍，將預警分為兩級，由低到高依次用藍色、紅色表示。

1）藍色預警

人工巡檢過程中發現事故隱患，或門衛監控室發現異常及發現其它異常現象（如火災自動報警系統、煙感器發出警報等）后，相關負責人應立即趕赴現場，核實并消除隱患，保持與應急指揮中心的聯系直到預警解除。

2）紅色預警

應急指揮中心根據現場情況，封閉、隔離或限制使用有關場所，中止可能導致危害的行為和活動，轉移可能引發環境事故的化學品，疏散可能受到危害的人員，調集可能用到的環境應急物資和設備，相應的應急救援隊伍趕赴現場并做好應急響應的準備。

2.2 應急處置

應急處置流程見圖4。

按照事故可控性、嚴重程度和影響范圍及應急響應所需資源，公司將事故應急響應分為Ⅰ級應急響應（較大事件）、Ⅱ級應急響應（一般事件）。

Ⅰ級應急響應：對于較大突發環境事件，事故可能超出公司可控制范圍，需請求外援，啟動一級應急響應。公司應在事件發生第一時間上報所在工業園區管委會和生態環境局，請求支援，并及時通知周邊企業。以外部協調處置為主，公司全力配合。

Ⅱ級應急響應：對于一般環境污染事件，事故可在較短時間內得到有效控制，污染可控制在公司范圍內，不會對周圍環境產生危害或危害較小，應啟動二級應急響應，由公司應急指揮中心負責指揮，調集應急救援隊伍開展應急處置工作。若發現事件有擴大趨勢必須升級為一級響應程序，上報園區管委會和生態環境局。

圖4 應急處置流程圖

此外，公司突發環境事件應急預案應與青浦區突發環境事件應急預案相銜接。按照“公司自救、屬地為主”原則，一旦發生環境污染事件，公司應立即實行自救，采取一切措施控制事態發展。超出本公司應急處置能力時，應啟動上一級預案，向管委會、生態環境局報告，并與周邊公司形成聯動響應。

2.3 后期處置

2.3.1 善后處置

事故現場處理：突發環境事件處置結束后，在應急中未能及時、徹底清除的有害污染物，事故受控后由安環部組織人員進行清理。

現場秩序恢復：當應急搶險各隊伍任務完成，事故現場得到妥善處置，無發生二次災害的危險后，由應急指揮中心總指揮宣布解除緊急狀態，安全集合點的員工可返回各自的工作區域。

受災人員的安置及損失賠償：應將現場受災人員快速送入醫院治療，公司及時進行安撫和看望，負責醫療救治費用。

環境應急預案的修訂：應及時對公司現行的環境應急預案進行評估，并針對事件處置過程中反應的問題立即進行修訂。

2.3.2 調查與評估

事故責任部門在事故調查結束后1周內編制環境應急總結報告，分析原因，制定糾正預防措施，并向應急指揮中心提交事故報告。應急指揮中心積極配合安全、環境、衛生和消防等部門對公司開展的環境污染損害評估及中長期評估工作。事故報告經應急指揮中心評估后，在全公司各部門發布，進行學習教育，并在規定時間內上報上級主管部門。

2.3.3 恢復重建

事故善后完成后，須由應急指揮中心進行事故善后及現場設備設施的驗收，確認事故隱患消除及無連鎖損害和潛在影響后，方可批準恢復工作。工作恢復初期，應急指揮中心和部門負責人須在應急崗位、密切監控安全情況，確保恢復正常。

2.4 應急保障

人力資源保障：公司建立了完善的應急組織體系，確保有一定數量、具有一定應急處置能力的應急救援隊伍，加強了各應急救援搶險隊伍的業務培訓和應急演練，整合公司范圍內現有應急資源，建立聯動協調機制，提高裝備水平。

資金保障：公司總指揮保障提供滿足生產安全和環保達標的各種資金需求，對公司范圍內應急工作的日常費用作出預算，保證專款專用。

物資保障：對應急物資進行例行常規檢查，確保在有效期內發生環境事故時各類應急物資能正常使用。及時對失效物資進行更換，對缺少的物資進行補充。

醫療衛生保障：應急救援行動把人員安全放在首要地位，嚴禁冒險作業和搶救。應急救援人員必須穿戴好防護服、防護面罩、防護鞋等個人防護用品后方可實施救援。

通信保障：公司設立24小時值班制度，公司應急指揮中心成員24小時保持通訊暢通。發生、發現事故或緊急情況，通過手機、撥打應急電話等方式進行聯系。

3 結語

某涂料有限公司通過對突發環境風險評估及應急預案的探索和研究，建立了環境風險物質及風險單元識別、突發環境事件情景分析、起源及后果分析的突發環境事件風險評估技術方案，成功應用了Q值、M值、E值風險等級判定法，并根據企業風險等級制訂了包括預防與預警、應急處置、后期處置、應急保障等主要內容的應急預案，為同類型企業或使用類似風險物質的企業提供了參考。