突發大氣環境污染事件應急處置階段環境損害評估方法探索

趙士波 郭喜豐 皮寧寧 陳 飛 羅 杰 汪 興 劉姣姣

(1. 重慶市生態環境監測中心,重慶 401147;2.重慶市生態環境大氣污染成因分析與決策支撐重點實驗室,重慶 401147;3.重慶索奧檢測技術有限公司，重慶 400700)

近年來，隨著工業化和新型城鎮化加速發展，各種形式的環境污染行為頻發[1]，相應的環境損害鑒定糾紛逐年增加[2]。環境損害危及水、空氣、土壤等各類環境介質，損害范圍包括健康、財產、資源、環境等各方面，因此，準確量化環境污染造成的損失一直是環保領域關注的熱點。歐美等發達國家已經形成了相對健全的環境損害評估制度，開展了一系列相關理論、方法研究[3-6]。我國環境損害評估起步較晚，相關理論研究較少。於方等[7]最早探索了我國環境損害評估范圍與界定方法，劉倩等[8]研究了構建環境污染損害評估司法鑒定管理體系，張紅振等[9-10]研究了我國環境損害評估制度框架，于恩逸等[11]以草原生態環境損害評估為例，探索了環境損害因果關系判定路徑。為應對嚴峻的環境形勢，生態環境部自2012年以來相繼出臺了《突發生態環境事件應急處置階段直接經濟損失評估工作程序規定》《突發生態環境事件應急處置階段直接經濟損失核定細則》等一系列文件。目前我國環境損害鑒定評估研究的案例主要集中在水污染[12-15]、大氣污染[16-20]、焦化廠場地污染[21]、廢酸、廢油污染場地[22-23]、鉛污染[24]等領域。本文以某天然氣泄漏污染事件為例，構建了一套突發大氣環境污染事件應急處置階段環境損害的量化評估方法，以期為突發大氣污染事件環境損害量化提供依據。

1 事件概況

2019年10月3日上午4時3分，位于A縣的某采輸氣站天然氣發生泄漏并順風擴散，導致下風向約1000米范圍內的空氣中出現硫化氫污染。事件發生后，事故單位立即展開先期處置。與此同時，A縣縣政府率公安、消防、應急、生態環境、氣象等部門(單位)趕赴現場，成立現場處置指揮部并與事故單位共同開展應急處置。一是關閉管線閥門、切斷污染源；二是疏散周邊群眾；三是開展應急監測等。經過近3個小時的搶險救援，10月3日6時35分，受影響區域大氣中的硫化氫濃度全面達標。10月3日8時10分，鑒于周邊區域大氣中各項指標正常，疏散群眾陸續返家，社會秩序穩定，事件應急狀態終止。

2 材料與方法

2.1 損害調查

通過現場踏勘、走訪座談、發放調查表的方式進行損害調查，了解人身、財產及生態環境損害范圍和程度。在影響區域踏勘并記錄現場狀況，了解事件發生的整個過程、事發地基本情況及事件影響范圍(包括地理位置圖，所屬的街道、社區及環境敏感目標)。走訪座談A縣天然氣采輸氣站及周邊居民，了解事件起因，事件造成的人身、財產及生態環境損害程度及范圍。通過走訪各應急救援單位，收集應急處置相關資料，了解事件應急救援過程，包括應急預案的啟動、應急救援參與部門和單位、是否成立現場指揮部、主要采取的應急處置措施、應急狀態解除的時間和條件。發放調查表，調查各應急救援單位投入人力、物力，及產生的應急處置費用。

2.2 環境污染損害確認

2.2.1 基線確認

采用未受污染環境的相似現場數據作為受污染現場環境基線水平，本次評估以事發點上風向的對照區域環境空氣質量數據作為基線。

2.2.2 污染暴露分析

根據突發環境事件污染物的排放特征，結合污染特性，分析污染物暴露與環境損害間的因果關系。污染暴露途徑的合理性從以下四個方面進行判定：

(1)污染行為的明確性，表明污染源存在明確的污染排放行為。

(2)時間順序的合理性，證明環境暴露與環境損害間存在時間先后順序。

(3)污染物傳輸路徑的合理性，證明污染物從污染源遷移至污染區域的可能，且其傳輸路徑與污染源排放途徑相一致。

(4)污染特征的合理性，證明環境介質的污染狀況與污染源產生、排放的污染物的環境污染特征具有一致性。

2.2.3 損害程度和范圍確認

本次環境污染損害評估為應急處置階段的評估，評估范圍包括人身損害、財產損害、應急處置費用、生態環境損害以及應急處置階段可以確定的其他損害。本次天然氣泄漏事件人員疏散及時，未造成人身損害，也未產生應急處置階段可以確定的其他損害；事故單位天然氣泄漏造成部分財產損害，但其屬于安全生產事故所致，并非環境污染造成的，故本事件評估重點為應急處置費用和生態環境損害費用。

2.3 環境污染損害量化

2.3.1 應急處置費用

應急處置費用指各應急救援部門(單位)在應急處置過程中，為減輕或消除對公眾健康、財產和生態環境造成的危害支出的污染控制、污染清理、應急監測、人員轉移安置等費用。

2.3.2 生態環境損害

生態環境資源損害是指由于環境污染直接或間接地導致環境的物理、化學或生物特性的可觀察的或可測量的不利改變，以及提供生態系統服務能力的破壞或損傷[25]。突發環境事件發生后，如果環境介質中的污染物濃度在兩周內恢復至基線水平，環境介質中的生物種類和豐度未觀測到明顯改變，生態環境損害可以采用虛擬治理成本法進行計算[25]。本事件的生態環境損害主要為硫化氫擴散帶來大氣污染的生態環境損害費用，且污染物在事發當日已恢復至基線水平，故采用虛擬治理成本法核算。

虛擬污染治理成本=污染物排放量×單位污染物虛擬治理成本

在量化生態環境損害時，可根據受污染影響區域的環境功能敏感程度分別乘以環境功能區敏感系數作為環境損害數額的限值，確定原則見表1。

表1 環境功能敏感系數推薦值[26]

3 結果與討論

3.1 環境污染損害確認

3.1.1 基線確認

事故現場應急監測結果顯示，事故點上風向環境空氣中硫化氫濃度低于儀器檢出限，為未檢出，故本次評估以硫化氫濃度0.00 mg/m3作為環境基線水平。

3.1.2 污染暴露分析

污染行為的明確性。事件應急處置報告及現場資料顯示，2019年10月3日4時3分，A縣某天然氣采輸氣站站內，某來氣管線輸送的含硫化氫天然氣發生泄漏，泄漏天然氣順風擴散到外環境。現場應急監測結果顯示，當日5時46分～6時17分下風向出現硫化氫濃度超標現象。周邊環境空氣中硫化氫的基線水平為0.00 mg/m3。可見，此次天然氣泄漏事件與下風向硫化氫濃度超標之間存在直接關系。

時間順序的合理性。2019年10月3日4時3分A縣某天然氣采輸氣站天然氣發生泄漏，當日5時43分～6時17分監測結果顯示泄漏企業下風向環境空氣硫化氫超過基線水平，6時17分～6時35分下風向環境空氣硫化氫持續未檢出，當日8時10分應急狀態終止(圖1)。從整個事件的時間順序上可以看出，環境暴露(含硫化氫天然氣泄漏至外環境)發生在前，環境損害(下風向硫化氫超標)發生在后。可見，該環境損害結果由污染行為導致的推斷在時間順序上具有合理性。

圖1 事件時間順序圖

污染物傳輸路徑的合理性。事件發生當天天氣為小雨，溫度為20℃，微風，風向為東北風。天然氣泄漏企業下風向1000米范圍內空氣中硫化氫濃度超過基線水平。可見，該環境損害結果由污染行為導致的推斷在污染物傳輸路徑上具有合理性。

污染特征的合理性。A縣某天然氣采輸氣站泄漏的天然氣為未經脫硫凈化的含硫化氫天然氣。下風向各點位硫化氫濃度短時間超標，與該天然氣采輸氣站泄漏的天然氣特征污染因子相符合。可見，下風向環境空氣污染狀況與該采輸氣站泄漏天然氣的環境污染特征具有一致性。

綜上所述，該事件污染行為明確，且該污染環境行為導致的環境損害在時間順序、污染物傳輸路徑及污染特征上均具有合理性，由此可見，該事件造成的環境損害與A縣某天然氣采輸氣站天然氣泄漏至外環境的行為存在直接因果關系。

3.1.3 損害程度和范圍的確認

根據事故單位核算，含硫化氫天然氣泄漏量共約775.23 m3，造成2019年9月3日4時3分至應急狀態終止的9月3日8時10分泄漏企業下風向1000米范圍內空氣中硫化氫濃度超過基線水平。

3.2 環境污染損害評估

3.2.1 應急處置費用

本事件應急處置費用從污染控制與清理現場、應急監測及人員轉移安置三方面核算。其中，污染控制與清理現場產生了應急搶險車輛費用，共計1 710.0元(表2)。應急監測共采集分析硫化氫樣品16個，共計3 260.0元(表2)。人員轉移安置過程未產生交通費、住宿費、餐費等費用。故本事件應急處置費共計4 970.0元。

表2 應急處置費用統計

3.2.2 生態環境損害量化

天然氣組分監測報告顯示，泄漏的天然氣組分主要為甲烷、硫化氫、乙烷、二氧化碳、丙烷、氮、氦等。由于硫化氫對環境及人體的危害最大，因此以硫化氫作為本次評估的特征污染物，并將虛擬治理的受污染環境空氣作為硫化氫廢氣來處理。泄漏天然氣中硫化氫濃度為6.82 g/m3，則泄漏的硫化氫的量約為5 287.06 g。本事件中硫化氫廢氣主要由空氣和硫化氫組成。應急監測結果顯示，周邊受污染空氣硫化氫濃度在0.46～41 mg/m3不等，假設預處理硫化氫廢氣的濃度為最低超標濃度0.46 mg/m3，則將5 287.06 g硫化氫稀釋到上述濃度所需的空氣量約為Q=1.15×107m3。采用一乙醇胺法模擬處理硫化氫廢氣。模擬處理過程為：購置一套一乙醇胺脫硫系統，處理能力為q=1.00×104m3/h，則完成全部污染空氣所需運行時長為t=Q/q=1 150 h≈48 d。

(1)設備成本費：以市場價計，共10 000.0元(包含設備折舊)。

(2)試劑費：5 287.04 g硫化氫需要一乙醇胺約9 485.56 g，工業一乙醇胺市場價約為8 500元/噸；所需冷卻水可循環利用，費用忽略不計；則試劑費共計80.6元。

(3)電費：額定風量約1.00×104m3/h的風機功率以20 kW計(即1小時耗20度電)，控制系統耗電忽略不計，工業用電單價約0.65元/kW·h；則電費共計14 950元。

(4)勞工費：設備運營人員工作48天，設備運營人員3班輪崗，每班補貼工資100元，則勞工費共計14 400元。

(5)廢物處理費：一乙醇胺化學吸收法吸收硫化氫的產物可進一步回收利用，故無廢物處理費。

綜上所述，采用一乙醇胺化學吸收法處理含硫化氫廢氣的虛擬治理成本=設備租賃費+試劑費+電費+勞工費=10 000.0+80.6+14 950.0+14 400.0=39 430.6元。事故單位周邊區域為空氣質量二類功能區，參考《突發環境事件應急處置階段污染損害評估推薦方法》及《關于生態環境損害鑒定評估虛擬治理成本法運用有關問題的復函》(環辦政法函〔2017〕1488號)，生態環境損害數額取虛擬治理成本的3倍。故本次天然氣泄漏事件的生態環境損害數額為39 430.6×3=118 291.8元。

3.2.3 環境損害評估匯總

本次事件應急處置費用4 970.0元、生態環境損害費用118 291.8元，共123 261.8元。

4 結論

(1)結合某縣天然氣泄漏污染事件，構建了一套包括環境污染損害調查、損害確認、環境污染損害量化等內容的突發大氣污染事件環境損害的量化評估程序和方法。

(2)本文在開展某縣天然氣泄漏污染事件環境損害評估范圍確認的基礎上，從生態環境資源損害、應急處置費用2個方面量化了該事件造成的環境污染損害。該事件造成的環境污染損害數額總計為123 261.8元，其中直接損害數額為118 291.8元，構成項目為生態環境損害，占環境污染損害總額的96.0%；間接損害為4970.0元，構成項目為應急處置費用，占環境污染損害總額的4.0%。