基于事件树的危险化学品污染事故应急技术库构建

曹敬灿 张立秋# 梁文艳# 时圣刚,2 封莉 孙德智

(1.北京林业大学环境科学与工程学院，北京 100083；2.包头师范学院化学学院，包头 014030)

基于事件树的危险化学品污染事故应急技术库构建

曹敬灿1张立秋1#梁文艳1#时圣刚1,2封莉1孙德智1

(1.北京林业大学环境科学与工程学院，北京 100083；2.包头师范学院化学学院，包头 014030)

近年来我国危险化学品环境污染事故频发，如何及时有效地对污染物进行应急控制及消除显得尤为重要。本文基于事件树分析法原理，根据危险化学品理化性质及其环境污染事故的特征，从污染物种类、污染介质和污染物性质三个方面归纳出危险化学品环境污染事故的42种事故情形，给出每种污染事故情形所对应的处理处置技术方案，构建危险化学品环境污染事故应急处理处置技术树。基于Web服务器Apache、PHP语言和MySQL数据库管理系统开发，建立了危险化学品环境污染事故应急处理处置技术库，实现对技术方案方便快速地查询。

危险化学品；环境污染；应急技术库；事件树

前言

危险化学品（以下简称危化品）环境污染事故不仅造成了巨大经济损失和人员伤亡，而且对空气、水体、土壤等造成严重污染，影响居民正常生活，并极易引发群众恐慌，影响社会稳定。2005年11月松

花江水污染事件，造成哈尔滨市400万群众饮水被迫中断，沿江数十个市（县）及下游俄罗斯遭受影响；2012年1月，因广西某厂非法排污，造成龙江约300公里河段受污染，300多万市民的生活遭受严重影响；2013年1月，长治天脊苯胺泄漏事故引发浊漳河水污染事件，造成邯郸市大面积停水。环境保护部统计数字显示，我国每年都会发生2000起左右的环境污染事故。

发达国家对危化品的生产、运输、储存等有着极为严格的监管程序，对发生事故后所引起的环境污染也有完善的相应工作，但更多地偏重于危化品的危险评估、应急响应以及管理等层面的研究。由于危化品种类繁多、性质差异大，加之其事故发生突然、形式多变、污染物不可预知等因素，使得提前做好环境污染事故应急处理处置技术方案的工作十分困难，以致面对重大环境污染事故时常常显得十分被动、疲于应对，缺乏一个提前规划设计好的，具有针对性、科学性、有效性的环境污染事故应急处理处置技术方案。因此，针对危化品环境污染事故的特点，如何找出危化品环境污染事故的共性和特征，实现任一危化品发生环境污染事故后都能找到相对应的处理处置技术，成为迫切需要解决的问题。

本文借鉴事件树原理构建危化品环境污染事故应急处理处置技术树，并将技术树系统化开发，建立危化品环境污染事故应急处理处置技术库，以便为危化品环境污染事故处理处置提供决策支持。

1．危化品环境污染事故应急处理处置技术树构建

1.1 技术树原理

危化品环境污染事故应急处理处置技术树是指任何一种危化品在任何一种环境介质中发生污染事故时，所对应的处理处置技术的可行性方案。它包括两部分：①危化品环境污染事故情形识别。即借鉴事件树原理，根据污染物和环境污染的特点确定事故情形的类型。②危化品环境污染事故应急处理处置技术方案。

事件树分析法是一种层层递进的逻辑归纳法。它首先给出一个初因事件，进而按照事件发展顺序，逐步分析每一事件可能诱发的各种事件序列结果。该分析法可将系统的变化过程直观地展现出来，便于查明系统可能发生的事故，从而找出最适合的预防手段和方法。

危化品环境污染事故情形识别是通过借鉴事件树对事故的分析方法，对危化品环境污染事故发生后可能诱发的各种事件序列结果进行逻辑归纳，将任一危化品可能发生的任何污染形式的事故，尽可能归纳为少数几大类事故情形，从而使危化品环境污染事故情形简化。危化品环境污染事故应急处理处置技术方案是在对危化品环境污染事故处理处置技术大量调研的基础上，针对不同事故情形给出相对应的事故应急处理处置技术方案。

1.2 技术树构建

1.2.1 危化品环境污染事故情形识别

综合考虑危化品本身理化性质及其环境污染事故特征后，提出如图1所示的危化品环境污染事故情形：

（1）污染物种类。国家安全监督管理总局颁布的《危险化学品名录》（2002年版）将危化品分为：爆炸品、压缩液化气体、易燃液体、氧化剂和有机过氧化物、毒害品和感染性物品、腐蚀品及易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品。根据该分类，可将近4000种危化品进行有效聚类，在发生危化品环境污染事故时，便可根据污染物的类别对现场污染状况进行初步判断。

（2）污染介质。无论从理论还是现实环境污染

事故来说，危化品对环境污染的途径主要包括土壤、空气、水体或交叉污染。因此本文在考虑污染介质因素时，以土壤、空气、水体作为分类标准，既明晰又全面地涵盖了环境污染事故的所有情形。

（3）污染物性质。危化品环境污染事故的应急处理处置技术因污染物的可生物降解性、化学稳定性以及介质中存在形态等性质的不同而有所不同，特别是当危化品污染水体时情况变得更加复杂，危化品是否与水反应、是否溶于水以及不溶性危化品与水的比重等都影响到处理处置技术的选择。

危化品环境污染事故共归纳出42种事故情形。

1.2.2 危化品环境污染事故应急处理处置技术方案

危化品环境污染事故应急处理处置技术方案的构建思路如图2所示。通过查阅大量文献、书籍、期刊、网络以及相关部门走访等方式对环境污染事故的应急处理处置技术进行调研。并按环境污染事故应急处理处置阶段的不同，细分为污染源控制技术、污染物防扩散技术、污染物消除技术和应急物质处置技术。其中，污染源控制技术是指危化品环境污染事故发生后，针对危化品泄漏源采取的防止其持续泄漏的措施；污染物防扩散技术是指对泄漏到空气、水体或土壤中的危化品进行防扩散控制，防止污染范围进一步扩大的措施；污染物消除技术是指对泄漏到空气、水体或土壤中的危化品进行清除处理，消除其对自然环境持续污染的措施；应急物质处置技术是指对应急过程中产生的需要处理的废物进行最终处置，减少或消除其对环境的二次污染而采取的措施。

针对技术树中每一种环境污染事故情形，从污染源控制技术、污染物防扩散技术、污染物消除技术和应急物质处置技术4个方面给出若干套相对应的技术方案。当发生危化品环境污染事故时，根据现场实际情况和条件在技术方案中进行组合。对于一些特殊危化品，如与水反应型危化品，则根据其反应产物的理化性质和造成污染的特征，在技术树中查找相对应的应急处理处置技术。对于同时污染多种介质的事故，则可查找每一介质对应的应急处理处置技术，然后将其汇总分析找出该事故应急处理处置技术方案。

2．危化品环境污染事故应急处理处置技术库构建及其应用

2.1 技术库的构建

危化品环境污染事故发生后，为使用户能够方便快速地使用技术树，本文构建了危化品环境污染事故处理处置技术库。用户只要确定出污染物或污染物所属类别，再输入事故的污染介质和污染物在介质中的形态，即可查找出该事故情形所对应的应急处理处置技术方案。根据事故现场特点，用户再挑选出适合现场情况的应急处理处置技术方案。

危化品环境污染事故应急处理处置技术库主要采用Apache+PHP+MySQL方案来设计。Apache是目前应用最广的Web服务器；PHP是一种服务器端的脚本语言，与其他编程语言相比，PHP能更快速地执行动态网页；MySQL是一种关联数据库管理系统，可将数据分字段保存在不同的表中，以便提升系统速度和灵活性。Apache、PHP和MySQL三者都属于开源产品，并且能够便捷迅速地开发。

系统采用B/S（Browser/Server）三层结构开发即用户界面层、应用层、数据层。系统用户通过浏览器与Web服务器通信，Web服务器接收浏览器传来的请求和数据，调用应用层上的组件，与数据库交互，在数据库中存入或提取数据，并把处理结果显示在用户的浏览器上，以实现信息的交流。数据层是通过PHP的mysql扩展库或mysqli扩展库操纵数据为应用层提供数据服务，如存储数据操作结果、返回数据检索结果等。技术库的系统结构和主要界面图如图3和图4所示。

2.2 技术库实例应用

在山西长治天脊“12•31”苯胺泄漏事故引发浊漳河水污染事故应急过程中，根据该污染事故的特征，从技术库中查找出相应的应急处理处置技术方案，并

为浊漳河水污染事故应急技术方案的确定提供了有效的指导。

山西天脊煤化工集团化肥厂因金属软管破裂，造成319.87吨苯胺泄漏，又因雨水阀未完全关闭，导致8.76吨苯胺流入浊漳河，致使河北邯郸市岳城水库、东武仕水库，河南安阳市红旗渠遭受不同程度污染。以岳城水库为水源的邯郸铁西供水厂水闸被关闭，加之冬季气温较低，部分河流已冰冻，给应急工作带来很大难度。

苯胺为无色或微黄色油状液体，属毒害品，微溶于水，相对水密度1.02。浊漳河水污染事故按技术树属于“危险化学品A——毒害品和感染性物品B1——水体C3——溶解D3”分支，该分支对应的处理处置技术方案如图5所示。

该方案与浊漳河水污染实际情况相结合，事故现场最终采用了以下应急处理处置技术，流域概况及工程布置如图6所示。

（1）苯胺泄漏后，立即采取了停止送料、更换设施、停止生产、封堵围堰等应急措施。

（2）修建截污坝，入库河道处修建活性炭截污坝，利用活性炭坝对因潜流、渗流而进入水库中的污染物进行吸附。

（3）人工导流，浊漳河受污染水经漳河小跃峰渠和香水河的水团，跨过岳城水库直接引入坝下漳河干涸河道和低洼地区。

（4）活性炭吸附，选取“香水河入漳河口→新漳河桥”10公里左右河道，修建多级活性炭吸附坝。

（5）生物修复技术，通过跌水曝气和增加受污染水体停留时间，强化苯胺及苯酚的自然衰减效果。

该技术方案在现场取得了很好的污染控制效果。从上述技术方案中可以发现，实际应急方案与技术库提供的方案形成了很好的匹配，其中停止送料、更换设施等工艺措施是从污染源控制技术着手处理；修建截污坝、人工导流是从污染物防扩散的角度给予处理；活性炭吸附和生物修复技术是污染物消除技术的具体应用。虽然，活性炭作为应急物质最终是如何处置的在目前尚不明确，但从总体来看，该技术树为本次应急决策的制定提供了很好的参考。

3．结论

结合危化品本身理化性质和环境污染事故的特征，构建了危化品环境污染事故应急处理处置技术树。技术树中共涵盖了42种环境污染事故情形，从污染源控制技术、污染物防扩散技术、污染物消除技术和应急物质处置技术4个角度给出了每种事故情形所对应的处理处置技术方案。并基于Apache+PHP+MySQL开发，构建了

危化品环境污染事故应急处理处置技术库，实现了任何危化品在任何一种环境介质中发生污染事故时，都可快速找到事故所对应处理处置技术的可行性方案，从而为危化品环境污染事故的应急处理处置提供决策支持，提高应急能力。

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[22] 国家安全生产监督管理总局.http://www.chinasafety.gov. cn/newpage/.

[23] 化学品事故信息网.http://accident.nrcc.com.cn:9090/ SafeWeb/index.php.

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Construction of Technology Database for Hazardous Chemical Pollution Accidents Based on Event Tree

Cao Jingcan1Zhang Liqiu1#Liang Wenya1n1#Shi Shenggang1,2Feng Li1Sun Dezhi
(1.College of Environmental Science & Engineering, Beijing Forestry University, Beijing, 100083; 2.Chemical College, Baotou Normal College, Baotou, 014030)

The environmental pollution resulted from hazardous chemical accidents occurred frequently in our country in recent years. How to control and eliminate the pollution in these accidents are very critical in environmental emergency treatment. The paper studied the classifcation of 42 situations used to control and treat the environmental pollution based on the principle of event tree analysis. According to the physicochemical properties of hazardous chemicals and the characteristics of accidents, the 42 situations was sorted from the type of contaminants, pollution medium and the character of contaminants. The proposals of how to treat and dispose the environmental pollution were put forward to every kinds of pollution accidents. The technology tree of emergency treatment and disposal was constructed. By using Web server Apache, PHP programming language and MySQL database management systems, the technology database of environmental pollution treatment for hazardous chemical accidents was created, which realized a fast and convenient search about treatment proposals.

hazardous chemical; environmental pollution; technology database; event tree

X928.5

A

1674-6252（2014）01-0015-05

环保公益性行业科研专项项目（201209048）.

曹敬灿，学生，硕士，主要研究方向为水污染控制与防治.#通讯作者.