分类：经济论文 时间：2021-11-17 热度：483
摘要:珠三角是我国经济发展的重要区域,因而如何有效预防和管控化工园区的环境风险尤为重要.收集梳理珠三角区域典型化工园区———珠海高栏港经济区及企业相关资料,结合重点环境风险企业的现场调研,综合对各企业物质风险、受体风险、管理风险等进行了初步识别,同时对企业应急资源进行排查,并结合层次分析法(AHP)针对性地构建区域环境风险评价体系.研究结果表明,石化产业基地与清洁能源基地达到了“高风险”级别;港口物流区环境风险达到了“较高风险”级别;港口物流区船舶和海洋工程装备制造基地为“中风险”,生活配套区则为“低风险”.在珠海高栏港经济区环境风险评价结果基础上,针对该园区提出了环境风险分级管理措施与建议,这对进一步指导及健全该园区突发环境事件应急机制具有一定的参考价值.
关键词:化工园区;区域环境风险评价;评价体系构建;环境风险分级管理;珠海高栏港经济区
当前,随着我国经济不断发展,工业现代化进程不断加快,化工园区的数量也持续增加,化工园区的出现推动了该行业向集约化、科学化以及专业化方向发展[1-2].化工园区内的企业相对集中,企业贮存的原辅用料、中间产物和产品多为危险化学品,其种类繁多,工艺复杂,这也导致园区内重大危险源数量相对较多且密度大,具有发生突发环境事件的现实性及可能性;且化工园区生产装置、储存系统及运输系统相对集中,一旦发生突发环境事件,往往会同时引发火灾爆炸,可能导致有毒有害物质大量外泄,引起“多米诺骨牌”效应,并通过大气或水体扩散进入环境介质,造成人体危害和财产损失;同时由于园区的人员相对集中,人口密度大,突发环境事件所导致的群体性危害严重程度也随之增加[3-6].因此,开展化工园区环境风险评价与分级管理成为实现从源头防范环境风险,重点控制、优先管理、防范重大突发环境事件对人民生命财产安全造成危害和损失的重要措施.
区域环境风险评价是分析和比较环境风险在宏观尺度地理区域特征的方法,重点关注产业结构及功能布局与产业定位不合理等因素引起的宏观尺度布局及结构型环境风险,为区域规划决策和环境管理提供支撑与依据[7-8].文中在国内外相关研究及《行政区域突发环境事件风险评估推荐方法》、《企业突发环境事件风险分级方法》等技术规范文件的基础上,通过对典型化工园区珠海市高栏港经济区的环境风险进行调查及利用层次分析法(AHP)进行分析,为该园区构建符合自身特色的区域环境风险评价体系,并对评价体系进行相应的检验与修正,最终实现高栏港经济区环境风险评价、分级管理机制,为该园区针对性提出环境风险分级管理措施与建议.进一步指导及健全该园区突发环境事件应急机制,对我国化工园区环境风险管理研究具有理论指导及现实意义.
1研究区域概况与数据来源
珠海高栏港经济区是由国家发改委核准设置的省级经济开发区,是中国华南大型综合性临海产业经济区,经过多年来的发展,高栏港经济区已初步形成以港口物流业为支撑,以海洋工程装备制造、精细化工、电力能源、石油化工以及休闲旅游为主导的临港产业集聚体系.中海油、中石油、中船、中铁、中冶集团、壳牌、三菱、BP、香港和记黄埔等央企及世界500强企业均有投资项目.伴随着《珠江三角洲地区改革发展规划纲要》的实施,该区域发展已提升至国家发展战略高度,将进一步发挥其核心优势,其未来发展目标为建设世界级海洋工程和船舶装备制造基地、国际性旅游休闲度假区、国家级石化产业与清洁能源生产基地和区域性港口物流基地.
文中在前期向当地环保部门收集资料(规划、环评、应急预案、污普等)与实地调研的基础上,分析梳理得到目前高栏港经济区企业共77家(已排除部分关停企业).按照园区产业布局划分为5大区块,即石化产业基地(包括有机化学原料制造等21家企业,占比27.27%)、船舶和海洋工程装备制造基地(包括金属制造及加工、电力生产等22家企业,占比28.57%)、清洁能源基地(即精细化工区,包括金属表面处理、其他基础化学原料制造等32家企业,占比41.56%)、港口物流区(2家企业,占比2.60%)、生活配套区(无企业).
2评价体系与模型
2.1评价方法
国内外学者对区域环境风险评价的方法研究探索较多,主要有事故树法、专家调查法、环境风险指数法、层次分析法以及模糊数学法等.杜喜臣等[9]运用事故树方法,针对液氨在贮存过程中的泄漏情景进行了风险分析;贾倩等[10]运用环境风险指数法建立了环境风险管理体系,通过进行综合评分及风险分级,为环境管理提供了参考依据;Achour等[11]运用环境风险指数法进行了综合评估,包括在生产过程中的风险物质使用以及贮存总量和企业生产工作环境;Darbra等[12]首次针对环境风险评价中的不确定性进行了研究.AHP也是环境风险评价研究中较为系统实用的方法.卢仲达等[13]引入AHP法研究确定了优先保护的环境风险受体目标及事故类型;汪长永等[14]第一次在油气田环境风险评价中,依据周边区域敏感目标及突发环境事件类型,构建层次化评价模型,最终得出突发环境事件类型的重要性排序,为环境风险管理提供了科学依据;邵必林等[15]首次提出利用模糊数学法替代现有管道风险评价方法;Dokas等[16]提出将事故树法与模糊数学法相结合的概念,针对垃圾填埋场可能发生的火灾和渗滤液泄漏等事故的发生因素进行了综合分析,建立了相应的环境风险管理体系.
总体而言,现有部分环境风险评价方法或评价过程繁杂、计算繁琐,不适合企业集聚的大型化工园区,如事故树法、模糊数学法;或指标权重的确立易受人为主观因素的影响,进而导致影响最终的评价结果,如专家调查法、环境风险评价指数法.要客观准确的评价区域环境风险,具有高实用性、逻辑性及系统性的层次分析法较为合适.即利用层次分析法可以客观、有效地实现对区域的环境风险评价[17-18].
用层次分析法分析决策问题时,首先要把问题层级化、条理化,构建层次分明的系统结构模型.依照所需解决问题的性质以及需达到的整体目标,对构成整体目标的全部元素逐项分析列明,一一对比确定构成元素间的从属关系以及相互间的联系影响,将各元素按不同层级汇集整合,完成多层级分析结构模型的构建,最终将所分析问题归结为确定最低层级相比于最高层级的相对权重值或者优先顺序排列[19].该方法主要分析步驟为[20]:①建立层级结构模型矩阵,逐项分析系统内全部元素之间的影响,并分析确定上下层级中元素相互间的重要程度,通过两两比较构建得到判断矩阵;②分别构建各层级中的全部判断矩阵;③根据判断矩阵计算所比较元素对于该层级的权重值,完成该判断矩阵的一致性检验;④计算各层级对于系统的总体权重值,并完成总体排序与一致性检验.
2.1.1层级结构模型矩阵的构建层级主要可分为3类[19]:①决策层,该层级一般是所分析问题的理想目标或结果,仅有一个元素;②准则层,该层级由若干个相关层级构成,包括实现决策所涉及的中间环节以及所需考虑的全部准则和子准则;③指标层,该层级包括为实现决策可供选择的各种指标、方案及措施等.
每层元素间的隶属程度确定后,就完成了层级结构模型的构建.为开展准确的分析判断,需要逐一构建出两两相互比较的判断矩阵.该矩阵可显示本层级内各元素相较于上一层级中某一元素的重要性.引入1~9比率标度方法[21],根据两两相互比较结果构建出一个n阶判断矩阵.
2.2评价体系的建立
2.2.1评价指标体系建立
在评价层级构建过程中,综合考虑现有相关研究[21-23]及技术规范,将一级决策层、二级准则层及三级指标层分别标记为A层、B层及C层.A层为最高层级的指标,即化工园区环境风险综合评价指数.B层则依据环境风险评价相关研究结果,将其定义为环境风险源源强、环境风险受体脆弱程度、环境风险防控与应急救援能力3类指标,分别标记为B1,B2及B3.C层参考《行政区域突发环境事件风险评估推荐方法》评价指标体系,结合高栏港等化工园区实际情况进行筛选,并参照《企业突发环境事件风险分级方法》中附录A突发环境事件风险物质及临界量清单,计算环境风险物质存量与临界量的比值.综上,得出化工园区环境风险评价综合指标体系由1个决策层,3个准则层,共16个指标组成,具体层级及指标如表1所示.
2.2.2一致性检验化工园区环境风险评价指标体系主要为三级指标,包括一级决策层(A)、二级准则层(B1~B3)以及三级指标层(C1~C16).确定影响B1的指标有C1~C7,确定影响B2的指标有C8~C10,确定影响B3的指标有C11~C16.采用两两比较法,建立A-B1~B3,B1-C17,B2-C8~C10和B3-C11~C164项判断矩阵.对4个层级结构矩阵指标重要性矩阵进行一致性指标检验,区域环境风险A-B1~B3,B1-C17,B3-C11~C16判断矩阵的一致性指标检验比例RC均大于0.1,其余判断矩阵的一致性比例RC均小于0.1.在咨询环境应急、环境管理、石油化工等领域相关专家的基础上,进行多次论证,并对判断矩阵元素比值多次调整及核算后,得出RC比值小于0.1,该结果表示本次构造的化工园区环境风险评价指标系统客观、合理.
该结果仅得出一层级元素对上一层级元素的权重向量,AHP分析法的目标为得出底层内所有元素对最高决策层的综合权重值,该值的计算须由高到低逐层将单一准则下的权重进行组合,其具体计算方法参考文献[22],得出分析计算结果如表2所示.根据综合权重值计算结果得到底层各元素对最高决策层A(化工园区环境风险)的综合权重向量为(0.0495,0.0495,0.0354,0.0249,0.0249,0.0188,0.0941,0.0815,0.0407,0.0407,0.1523,0.1523,0.0554,0.0436,0.0883,0.0482),进一步计算层级总排序的一致性比例RC为0.0118,其值小于0.1,达到整体一致性检验标准,表明本次研究构建的三层级单元素及总体层次结构适当,其指标标度及组合权向量均科学合理.
2.2.3评分标准基于区域环境风险指标权重计算及专家咨询结果,评分标准依据《行政区域突发环境事件风险评估推荐方法》[9]中各单项指标的打分规则,同时将其按比例换算为百分制评分标准,评分标准如表3~表5所示.
2.3环境风险分级管理
化工园区环境风险分级管理基于环境风险评价结果划分风险等级(低风险、中风险、较高风险、高风险)区域,依据其主导因素、风险受体及风险等级的差异,提出具体的优先管理措施,最终实现化工园区环境风险分级管理机制[24-25].
2.3.1指导思想依照“逐步控制、加强防范”及与“优先管理、重点控制”相结合的原则[24],低风险区、中风险区结合该区域综合发展目标,实施防范为主、重点风险源逐步控制的策略,进一步提高该区域应急管理体系建设水平;较高风险区及高风险区实施资源优先投入、时间靠前、优先管理、重点控制,综合考虑风险主导因素,提出具体的风险受体风险减缓措施及风险源风险控制措施,最大程度地降低该区域环境风险水平.
2.3.2环境风险等级划分本研究利用AHP分析法评价各指标权重,将各指标得分通过加权计算求和,最终得到该区域综合环境风险指数S.其计算公式为
3结果与分析
3.1园区环境风险评价
按照2.2.3节评分标准,对高栏港经济区及园区内企业逐项进行环境风险源源强(B1)、环境风险受体脆弱程度(B2)、环境风险防控与应急救援能力(B3)等3个层面及16项指标层指标分析评价,最终得出高栏港经济区区域环境风险综合指数S,结果如表6所示.
通过区域环境风险评价结果得出,高栏港经济区5大产业区块中,石化产业基地与清洁能源基地环境风险较大,达到了“高风险”级别,主要原因是由于这两部分区块环境风险物质数量较大、环境风险较大级别以上企业占比较高、区域生活办公人口多、应急物资储备不足等.其次,港口物流区环境风险达到了“较高风险”水平,主要原因为该区块内环境风险物质储量最大、应急能力建设(应急人员数量、应急资源储备)仍有不足.再次,因港口物流区船舶和海洋工程装备制造基地中环境风险较大以上企业占比相对较低,以及应急能力建设相对较好,故其环境风险水平相对较低(中风险).最后,生活配套区由于其环境风险企业、环境风险物质储量最少,故最终综合评价得出其环境风险为“低风险”.
3.2园区环境风险分级管理措施
3.2.1完善园区与企业环境风险防控预警系统
重点建立完善“较高风险”及以上区块内企业环境风险防控预警系统.构建集风险源、污染源、环境质量监控于一体的园区在线监控系统,该系统所显示信息应随区域内企业的变化情况而及时更新,且涵盖园区内所有有污染源的状况,并与生态环境等相关部门的监控中心联网.园区生态环境部门和区内企业分别负责建设自身区域(厂界)内外的风险源、污染源自动监控设备,信息实时统一汇总至园区在线监控系统.生态环境部门应组织在园区雨水(清净下水)排放口处安装自动闸阀、视频监控系统等,并与园区在线监控系统联网,可达到及时防控风险与事故时截污的作用;园区内的企业如有利用雨水管网、排洪渠排放清净下水的,除满足上述要求外,需相应增加配备COD、石油类等在线监测仪和流量计.建立园区外环境敏感点的大气环境质量实时监控系统,监控点应选在常年主风向的上风向、下风向以及相关技术评估报告模拟预测的目标污染物最大落地浓度点,分别布设1个大气实时监控点.具体仪器设备配备应依据园区规划的主体产业类型确定,但主要监控因子应包含具体的特征及常规污染因子.
3.2.2提高园区环境风险预防水平对石化产业基地、清洁能源基地、港口物流区内企业实施定期的环境风险审核,提升该区块内企业环境风险控制水平及应急能力.建议重点针对上述区块中涉VOCs企业落实运用泄漏检测与修复(LDAR)技术,该技术是通过对企业生产经营过程中涉及的挥发性有机物泄漏、扩散进行管控的技术工程,以实现针对企业环境安全风险的管控措施.主要运用的检测方法有SDT超声波、FLUKE红外热像仪、便携式有毒挥发气体等.LDAR技术以泄漏零容忍为目标,运用专业在线泄漏检测仪器,实现“检患—除患—修复”三个节点的全过程预判及管控.该技术工作内容为:隐患点定位、测定泄漏浓度、检查与修复泄漏元件、信息记录与保存.遵循“预防优先、源头控制、防治结合、持续改进”的原则,旨在推动化工企业技术进步及提升环境风险控制水平.
3.2.3完善园区与企业应急预案科学性与可操作性园区应基于“预防为主”的安全理念,充分借鉴国外经验,并结合高栏港经济区特点,统筹编制高栏港经济区应急响应的总体预案,并针对性的设置突发环境事件、安全生产、气候灾害等专项预案,以及相应配套的各类危险化学品现场处置预案.着力提高上述园区级预案和园区内企业预案之间的衔接性、联动性.
经过资料收集与分析,高栏港经济区内企业已基本完成突发环境应急预案备案工作,但部分企业自身的突发环境事件情景分析较为简单,缺少突发环境事件风险评估报告,应急预案存在针对性不强、可操作性差等现象;另有一部分企业已超过三年未进行预案修订,内容已不能满足当前国家及省内技术规范要求.应尽快开展园区突发环境事件应急预案修编与培训工作,日常应定期持续地组织实施应急演练工作,构建科学统一、快速高效的应急预案综合信息管理系统,以实现园区及企业应急预案的动态管理与及时更新.
3.2.4定期开展园区联合应急演练采取桌面演练、现场演练、综合演练和联合演练等的方式,提高园区总体预案的可操作性,重点针对石化产业基地、清洁能源基地、港口物流区等“高风险”及“较高风险”区块建立联合演练计划,加强应急救援人员的工作水平与应急救援队伍的反应和衔接配合的协调能力,提高园区应对突发环境事件的综合应急能力.
3.2.5园区内实施环境风险社会合作管理环境损害责任保险,高栏港经济区可尝试建立环境损害责任保险制度,园区新引进企业经环境风险评估为较大及以上环境风险等级的须参保后方可入园建设.“较高风险”及以上区块内企业,以及其他区块内经评估环境风险达到“较大”或“重大”的企业都应参保环境损害责任险.已参保企业发生突发环境事件时,园区管理部门与保险公司应及时介入,结合事件环境损害鉴定评估结论,三方共同商议提出可行的环境损害赔偿方案,园区管理部门应监督企业与保险公司落实赔偿责任,这样一方面减轻了参保企业的经济损失及赔偿压力,另一方面也补偿了受害人的经济损失,有助于提升园区防控环境风险和维护社会稳定的能力.
建立环境损害赔偿公共基金,由园区及企业共同出资建立环境损害赔偿公共基金,在出现突发环境事件时,可尽快启动环境修复措施,事后环境损害责任保险赔偿资金可纳入公共基金统一运作管理.
4结束语
对高栏港经济区及企业相关资料进行了收集和梳理,针对重点环境风险企业进行了现场调研,对各企业物质风险、受体风险、管理风险等进行了初步识别,同时对应急资源(应急队伍、物资装备、管理措施等)进行了排查,结合层次分析法(AHP)对该园区构建了符合自身特色的区域环境风险评价体系,在咨询环境应急、环境管理、石油化工等领域相关专家的基础上,进行了多次论证及修正,最终确定高栏港经济区最适评价模型,相关研究结论如下.
1)在对园区环境风险评价的基础上进行了相应分级,共划分为四个级别,环境风险由低到高依次划分为“低风险、中风险、较高风险和高风险”四个级别.在明确管理对象和管理的优先顺序后,制定了相应的风险管理措施.最终得到高栏港经济区评价结果,石化产业基地与清洁能源基地环境风险最大,达到了“高风险”级别,港口物流区环境风险达到了“较高风险”水平,港口物流区船舶和海洋工程装备制造基地为“中风险”,生活配套区则为“低风险”.
2)在区域环境风险分级管理研究的基础上,结合高栏港经济区环境风险评价结果,为该港区提出了针对性的环境风险分级管理措施与建议,包括完善园区与企业环境风险防控预警系统、提高园区环境风险预防水平、完善园区与企业应急预案与可操作性、定期开展园区联合应急演练、园区内实施环境风险社会合作管理,进一步指导及健全该园区突发环境事件应急机制.——论文作者：陈佳亮,张路路,林伟彪,张佳琳,叶脉
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