环境风险评价简介

耿永生

(高碑店市环境保护局,河北高碑店074000)

环境风险评价简介

耿永生

(高碑店市环境保护局,河北高碑店074000)

概述了环境风险评价有关基本概念、内容程序及环境风险评价中存在的不足,并在此基础上提出了一些建议。

环境风险;概念;评价内容;发展阶段

1 环境风险评价的必要性

1984年12月3日,美国在印度博帕尔的碳化物公司农药厂发生45t有毒甲基异氰酸酯泄漏,整座城市被毒雾笼罩,致使20多万人受害,2000多人死亡。1986年4月26日,原苏联切尔诺贝利核电站由于操作人员严重违反运行规程,引起第4号反应堆爆炸,造成严重核泄漏,电站大火7d才被扑灭,13万居民疏散,直接损失近30亿美元,而对很大范围的环境生态的影响更难估量。1993年8月5日,中国深圳发生一起由黄磷燃烧引发危险品仓库大量硝酸铵爆炸及煤气储运仓库爆炸事件,造成重大人员伤亡和巨大财产损失。2005年11月中石油吉林化工双苯厂爆炸导致松花江发生重大环境污染,形成的硝基苯污染带流经吉林、黑龙江两省,甚至影响到俄罗斯境内,使得周边地区全面停水,直接或间接影响上百万人群。国务院于2006年1月8日颁布了《国家突发公共事件总体应急预案》,国家环保总局亦在2005年12月～2006年1月连续发布三个文件,要求有针对性地开展环境安全大检查,通过查找建设项目存在的环境风险隐患,提出改进措施和建议,防止重大环境污染事故及次生事故的发生[1]。

为了避免或减少这种万一事件的发生,或一旦发生时减少对环境的危害程度及影响范围,对于核工程的生产、运输,有毒化学物品的贮存,易燃、易爆等危险物品的企业以及大型水利工程项目等进行风险评价十分必要。

2 环境风险评价的相关概念

2.1 环境风险

2.1.1 环境风险的定义

环境风险是由自发的自然原因和人类活动(对自然和社会)引起的,并通过环境介质传播的,是能对人类社会及自然环境产生破坏、损害至毁灭性作用等不幸事件发生的概率及其后果。环境风险具有双重性或多重性,其发生可导致不希望的灾难后果的可能性,风险常用意外事件来阐明,以出现概率来表征[1]。

《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ/T169-2004)中定义,环境风险是指突发性事故对环境(或健康)的危害程度,用风险值R表征,其定义为事故发生概率P与事故造成的环境(或健康)后果C的乘积,用R表示,即:

R[危害/单位时间]=P[事故/单位时间]×C[危害/事故]

2.1.2 环境风险的内涵

(1)风险源。即导致风险发生的客体以及相关的因果条件。风险源既可以是人为的,也可以是自然的,既可以是物质的,也可以是能量的。

(2)风险行为。风险源一旦发生,它所排放的有毒有害物、释放的能量流将立即进入环境,并可能由此导致一系列的人群中毒、火灾、爆炸等严重污染环境与破坏生态的行为,即为风险行为。

(3)风险对象。即评价终点或受害对象(受体),风险对象可以是人类,也可以是实物的、生态的。对单个受害体所产生的风险,可以称为个体风险,对一组个体的风险可以称群体风险或总体风险。

(4)风险场。即风险产生的区域及范围。它包括风险源与风险对象,是风险源物质上和能量上运动的场,具有相应的时空条件。

(5)风险链。风险源一旦在风险场中发生,其周围的风险对象都有可能因此而受到影响。随着时间的推移,这种影响不仅局限于某一个风险对象,它会逐渐扩展到与该风险对象相关联的其他对象,并可能沿着这些受影响的对象继续传递。

(6)风险度。即风险源作用于风险对象物质上或能量上的贡献大小,也可定义为损害程度或损害量。风险度的大小取决于风险源的强度与风险场的时空条件,它可以通过风险标准(不同级别的接收水平)来判断,对于不同的风险对象,其标准体系不同。

(7)风险损失。即风险产生的经济损失,可以用货币来度量。环境风险是在一定区域或环境单元内,由自然和人为因素单独或共同作用而导致的事故对人类健康、社会发展和生态平衡等造成的影响和损失[2]。

2.1.3 环境风险的特点

(1)不确定性。是指人们对事件发生的时间、地点、强度等事先无法准确预料。由于环境风险本身是由各种不确定因素形成的,而且识别环境风险、度量环境风险仍然存在不确定性。因此,风险不可能被精确地计量出来,它永远只是一种估计。

(2)危害性。是针对事件的后果而言,具有风险的事件对其承受者会造成威胁,并且一旦事件发生,就会对风险的承受者造成损失或危害,包括对人身健康、经济财产、社会福利乃至生态系统等带来程度不同的危害。

(3)环境风险危害的潜伏性。在大多数情况下,危害潜伏期越长,风险扩散面越广,后果的危害性越是难以估量。风险并不是很容易就被识别出来的,有些严重的后果经过长时间之后才能被识别出来。

(4)相互性。各种风险是互相联系的,降低一种风险可能引起另一种风险。环境风险危害具有不可逆转性和广泛性。

(5)风险与效益关系。环境风险与社会效益、经济效益密切相关。通常是风险愈大,效益愈高。降低一种环境风险意味着降低该风险带来的社会效益和经济效益[3～4]。

2.1.4 环境风险的类别

环境风险广泛存在于人们的生产和其他活动之中,而且表现方式纷繁复杂。根据产生原因的差异,可以将环境风险分为化学风险、物理风险和自然灾害引发的风险。根据危害性事件承受对象的差异,可将风险分为三类:人群风险;设施风险;生态风险[4]。

2.2 环境风险评价

2.2.1 环境风险评价定义

广义上,环境风险评价是指对人类的各种社会经济活动所引发的危害(包括自然灾害),对人体健康、社会经济、生态系统等所造成的可能损失进行评估,并据此进行管理和决策的过程,它涉及环境影响评价、风险(安全)评价、人群健康(卫生)评价和生态风险评价四个评价体系。

狭义上,环境风险评价常指对有毒有害物质(包括化学品和放射性物质)危害人体健康和生态系统的影响程度进行概率估计,并提出减小环境风险的方案和对策[5]。

《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ/T169-2004)中,环境风险评价的定义是指对项目建设和运行期间发生的可预测突发性事件或事故(一般不包括人为破坏及自然灾害)引起有毒有害、易燃易爆等物质泄漏,或突发事件产生的新的有毒有害物质,所造成的对人身安全与环境的影响和损害,进行评估,提出防范、应急与减缓措施的过程。

2.2.2 环境风险评价类别

从受影响对象来看,环境风险评价可分为健康风险评价和生态风险评价。

从评价对象来看,环境风险评价可分为大气、水和土壤环境风险评价。

从评价结果的数量化表征来看,环境风险评价可分为定性、半定量和定量环境风险评价。

从风险评价所对应时段来看,也可以将环境风险评价分为三个类别,概率风险评价(事故发生前)、实时后果评价(事故发生期间)、事故后果评价(事故停止后)。

从评价范围而言,环境风险评价可分为三个层次,即微观风险评价、系统风险评价和区域(或宏观)风险评价。所谓微观风险评价是指对某单一设施进行风险评价。系统风险评价即对整个项目中所包含的相关联的各个设施进行风险评价。区域或宏观风险评价是指某区域范围的风险评价。

一般地说,在环境风险评价中考虑的危害可以分成下几类:

(1)排放(或泄漏)对人类和动植物及生态环境有害的化学品;

(2)排放(或泄漏)易燃、易爆物质;

(3)大型技术系统的故障;

(4)自然灾害导致的技术性故障。

与第(1)类有关的环境风险评价可称为有害化学品人类健康风险评价或生态险评价;与第(2)、(3)、(4)类危害相联系的风险评价可称为事故性风险评价也可称为事故性灾害评价。因经济水平、技术条件不同,国外环境风险评价目前关注于人类健康风险评价与生态风险评价,而我国的环境风险评价研究多关注于事故性灾害评价。

在国际上,事故风险评价沿着概率风险评价、实时后果评价和事故后后果评价三条路线发展[5]。

2.2.3 环境风险评价与环境影响评价

2004年12月国家环保总局颁布实施的《建设项目环境影响评价技术导则》明确指出:为有利于项目建设全过程的风险管理,将建设项目环境风险评价纳入环境影响评价管理范畴。可以看出,环境风险评价是环境影响评价的一部分。

环境影响评价中考虑的影响是指由系统引起的,其影响后果是相对确定的,影响程度也相对较易度量,而对影响的条件性、不确定性或概率性方面一般是不考虑的。而环境风险评价主要是预测不确定性事件发生后所造成后果的严重程度和波及范围。可以这样说,在环境影响评价中引入风险评价不是为了增加另外一个评价体系,而是为了提高整个环境影响评价的质量。

表1列举了环境风险评价与环境影响评价的主要区别,从中可以看出,环境影响评价研究重点是正常运行工况下,长时间释放污染物,采用确定性的评价方法,评价时段较长,采用的多为确定论方法和长期措施;而环境风险评价其重点是事故情况,瞬时或短时间释放污染物,评价方法多以概率论和随机方法为主,评价时段较短,其对策主要是以防范措施和应急计划为主[5]。

表1 环境风险评价与环境影响评价的主要不同点

3 环境风险评价内容及程序

3.1 环境风险评价内容

3.111 风险识别

(1)风险识别的范围和类型

风险识别范围包括生产设施风险识别(主要生产装置、贮运系统、公用工程系统、工程环保设施及辅助生产设施等)和生产过程所涉及的物质风险识别(主要原材料及辅助材料、燃料、中间产品、最终产品以及生产过程排放的 “三废”污染物等)。

风险类型根据有毒有害物质放散起因,分为火灾、爆炸和泄漏三种类型。

(2)风险识别内容[6]

包括资料收集和准备、物质危险性识别以及生产过程潜在危险性识别。

3.112 源项分析

用定性或定量分析方法对风险识别中已识别的主要危险源进行分析、筛选,以确定最大可信事故,并对最大可信灾害事故确定事故源项,包括事故所致的泄漏状况(破损面积、泄漏时间、泄漏量等)、泄出物的相态、向环境转移方式、可能造成的灾害类型等。

3.113 后果计算

(1)有毒有害物质在大气中的扩散

采用多烟团模式或分段烟羽模式、重气体扩散模式等计算。

(2)有毒有害物质在水中的扩散

有毒物质在河流中的扩散预测:采用HJ/T213推荐的地表水扩散数学模式。

有毒物质在湖泊中的扩散预测:采用HJ/T213推荐的湖泊扩散数学模式。

有毒有害物在海洋的扩散模式:采用《海洋工程环境影响评价技术导则》推荐的模式[7]。31114 风险评价

风险可接受分析采用最大可信灾害事故风险值Rmax与同行业可接受风险水平RL比较:

Rmax≤RL,认为本项目的建设风险水平是可以接受的。

Rmax>RL,对该项目需要采取降低安全的措施,以达到可接受水平,否则项目的建设是不可接受的[8]。

3.115 风险管理

(1)风险防范措施

包括选址、总图布置和建筑安全防范措施,危险化学品贮运安全防范措施,工艺技术设计安全防范措施,自动控制设计安全防范措施,电气、电讯安全防范措施,消防及火灾报警系统以及紧急救援站或有毒气体防护站设计[7]。

(2)应急预案(表2)

表2 应急预案内容

3.2 环境风险评价程序

一般来说,一个完整的环境风险评价工作包括:历史数据分析、风险识别和危害分析、事故频率和后果估算、风险计算和评价、风险减缓和应急措施等[4]。

4 环境风险评价的发展历程

环境风险评价兴起于20世纪70年代,主要是在发达的工业国家,特别是美国的研究尤为突出。但早在20世纪30年代就开始有了对职业暴露的流行病学资料和动物实验的剂量-反应关系的报道,也就是健康风险评价的初级形式。迄今为止,环境风险评价大体可以分为以下三个阶段。

第一阶段:20世纪30年代到60年代,风险评价处于萌芽阶段。主要采用毒物鉴定方法进行健康影响分析,以定性研究为主。

第二阶段:20世纪70年代到80年代,风险评价研究处于高峰期,评价体系基本形成。其中具有里程碑意义的文件是1983年美国国家科学院出版的红皮书《联邦政府的风险评价:理程序》,提出风险评价“四步法”,即危害鉴别、剂量-效应关系评价、暴露评价和风险表征。

第三阶段:20世纪90年代以后,风险评价处于不断发展和完善阶段,生态风险评价逐渐成为新的研究热点。随着相关基础学科的发展,风险评价技术也不断完善,美国对20世纪80年代出台的一系列评价技术指南进行了修订和补充,同时又出台了一些新的指南和手册。在1992年生态风险评价框架的基础上,正式出台了《生态风险评价指南》。其他国家,如加拿大、英国、澳大利亚等国也在20世纪90年代中期提出并开展了生态风险评价的研究工作[9]。

我国的风险评价研究起步于20世纪90年代,且主要以介绍和应用国外的研究成果为主。目前,还没有一套适合中国的有关风险评价程序和方法的技术性文件。尽管如此,20世纪90年代以后,在一些部门的法规和管理制度中已经明确提出风险评价的内容。1993年国家环保局颁布的中华人民共和国环境保护行业标准《环境影响评价技术导则(总则)》(HJ/T2.1-93)规定:对于风险事故,在有必要也有条件时,应进行建设项目的环境风险评价或环境风险分析[10]。

5 风险评价存在的问题

(1)风险的不确定性难以排除。不确定性主要来源于对工厂或工程项目性能了解的不完全;涉及发展的知识与数据的工程判断以及剂量-效应关系方面的不确定性等。

(2)环境风险研究领域应更拓宽。环境风险评价研究的范围过于集中,对非突发性风险评价研究较多,而许多污染甚至灾害事件往往是由突然性的事故引起的。其它引起环境污染的问题如环境噪声以及固体废物的处理与处置(特别是垃圾渗滤液污染地下水问题)等都还没有纳入环境风险评价研究领域。

(3)环境风险决策管理研究需要加强。环境风险决策管理是整个环境风险评价的最后一个环节,而纵观整个环境风险评价研究进程,对这一环节似乎缺乏系统的研究。加强对风险决策管理的研究是一个知难而上、势在必行的工作[11]。

(4)风险模型仍需完善。优化模型在风险评价中的重要性是显而易见的,模型的优劣直接关系到整个风险评价结果的准确性。随着风险评价越来越复杂,准确性要求越来越高,发展和完善各种数学模型始终是风险评价研究的重要方面。

(5)对生态风险评价方面的工作进行较少。如何在潜在的生态关系中辨识出关键和相关的生态风险影响问题,评价其后果的严重程度是急待发展的领域。因此,必须加强这方面评价方法和技术的研究。

(6)历史数据缺乏。对数据的分析是环境风险评价工作中的首要内容,风险评价和事故预测都建立在对已有同类事故的统计分析的极其重要的基础参数上,中国在这方面还非常缺乏系统的数据。

(7)中小事故的风险还没有得到重视。目前的研究领域,把很大的注意力倾注在对于导致最严重后果的极端事故的分析上。而在近年来,已逐渐认识到中小事故在风险评价中的重要地位。认真地分析中小事故,已日益成为风险评价中的一个重要内容。

(8)不同风险难以比较。风险评价的一个重要任务,就是要能对不同实践的风险进行对比。但是环境危害的效应却是极其多样的。

(9)应急计划的研究相对滞后。在风险评价过程中,应考虑应急行动对于减轻事故后果的作用,及其相应所附加的风险和经济损失。在应急措施的选择和实施上,特别对如中国高人口密度的发展中国家,更应根据国情持慎重态度[4]。

6 展望和建议

(1)继续加强相关基础学科的科学研究。环境风险评价是一门多学科交叉的新兴学科,它的发展有赖于相关基础学科的发展。近年随着毒理遗传学、毒理基因学和蛋白体学在人类研究中提供的新的生物标记,为评估与环境污染物有关的健康风险提供了大量工具。今后环境风险评价将会紧随相关基础学科的最新进展,在理论基础、机理研究和技术方法方面取得更大突破。

(2)加强基础数据和资料的积累。各种事故发生的概率参数一般依赖于历史统计资料。由于环境风险评价的历史较短,有事故隐患的工业企业还没有足够的事故记录资料,有些企业甚至没有开始事故纪录工作,这使得事故资料的积累十分匮乏。虽然有些国家已经建立了诸如有毒化学品毒性数据库,但由于已知的化学物质种类庞大,且每年至少合成25000种以上的新物质,因此,关于有毒有害化学品的基础毒性和生物学资料积累工作仍任重道远。

(3)不确定性的处理。不确定性的定量化处理是风险评价必须解决的关键技术问题。来源于各种外推过程的不确定性,包括物种间外推、实验室向野外外推、高剂量向低剂量外推等,都需要准确的定量表达,但由于某些过程的机理不甚清楚,外推模型本身还存在很多不确定性。另外,环境风险评价中的风险标准,即风险可接受水平问题,由于涉及不同人群的利益,不同区域的自然条件和社会经济水平存在的差异,评价标准也存在很大不确定性。如何解决这些不确定性问题,并实现定量表达,是今后环境风险评价的主要研究方向之一。

(4)切实开展环境风险评价的应用研究。目前环境风险评价的理论研究与实际应用的脱节现象十分严重,虽然许多国家和组织制定了诸如环境风险管理办法或法规制度,但多数环境评价中并没有包括风险评价的内容。为了使环境风险评价发挥更大作用,今后应通过建立相应的风险管理机构、制定完善的风险评价指南等,切实开展环境风险评价的实际应用[10]。

[1]张晓郁,马凤萍,高莹.我国环境风险评价的现状与趋势[J].黑龙江科技信息,2009,(21).

[2]彭王敏子.规划环评中环境风险评价方法的探究与实践[D].厦门:厦门大学,2009.

[3]王一玲.化工企业环境风险评价方法的探讨[D].呼和浩特:内蒙古大学,2009.

[4]陆军,郝大举.环境风险评价简介[J].污染防治技术,2005,18(6).

[5]黄玲.化学工业区环境风险评价研究及应用[D].西安:西安建筑科技大学,2008.

[6]胡二邦,姚仁太,任智强.环境风险评价浅论[J].辐射防护通讯,2004,24(1).

[7]HJ/T169-2004,建设项目环境风险评价技术导则[S].

[8]张有贤,姜涛.环境风险评价中的不确定性研究[J].环境工程,2009,27(3).

[9]成晶.环境风险评价研究[J].陕西师范大学学报(自然科学版),2008,(36).

[10]毛小苓,刘阳生.国内外环境风险评价研究进展[J].应用基础与工程科学学报,2003,11(3).

[11]钟政林,曾光明,杨春平.环境风险评价研究综述[J].环境与开发,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