涂料生产企业突发环境事件风险评估及应急预案研究

常越亚

谱尼测试集团上海有限公司

0 背景与企业概况

突发环境事件是由于污染物排放、自然灾害和生产安全事故等因素导致有毒有害物质进入大气、水体、土壤等环境介质，突然造成或可能造成环境质量的下降，危及公众身体健康和财产安全，造成生态环境破坏或造成重大社会影响，需要采取紧急措施予以应对的事件。

2014年12月19日，国务院印发了《国家突发环境事件应急预案》（国办函〔2014〕119号）；2015年4月16日，原环境保护部发布了《突发环境事件应急管理办法》（环境保护部令第34号）；2018年2月5日，原环境保护部发布了《企业突发环境事件风险分级方法》公告（HJ 941-2018），标志着国家对突发环境风险事件的重视，开展企业突发环境风险评估和应急预案编制工作势在必行。本文以上海某涂料生产企业为例，对突发环境风险评估和应急预案编制工作进行探索和研究。

上海某涂料有限公司位于上海市青浦工业区内。厂区占地面积8 725m2，建筑面积4 519.5m2，包括2个生产车间、1个锅炉房、1个仓库、1个宿舍楼、1个办公楼等。企业主要从事UV光固化涂料的生产，年产量约1 250t/a，用于塑料卷材、竹木地板、家具木器等产品的表面涂装，主要生产工艺如图1所示。企业现有职工56人，其中，生产人员为23人，生产工人实行2班制，全年运转300天。

图1 生产工艺流程图

1 突发环境事件风险评估

1.1 环境风险物质及风险单元

通过对该涂料生产企业风险物质储存和使用情况分析，筛选出环氧丙烯酸树脂、丙烯酸、二乙胺、危险废物等主要环境风险物质，并根据厂区平面布置，将企业划分为危废暂存间、#1车间、#2车间、原料及成品仓库及锅炉等6个风险单元，见图2。

图2 环境风险单元划分示意图

1.2 突发环境事件情景分析

突发环境事件情景分析见表1。

通过分析，企业在情景1和情景2的情况下，易突发环境风险事件。

1.3 突发环境事件情景源强及后果分析

根据分析，企业可能发生的最大可信事故有：

1）危险化学品发生泄漏事故；

2）火灾爆炸引发的次生/伴生污染事故。

1.3.1危险化学品泄漏事件

1)风险评价因子识别

企业环境风险物质主要为易燃、有毒物质，企业发生泄漏事故后，事故环境风险主要考虑液态化学品中易挥发有毒物质扩散到大气中造成的环境污染事件。根据企业储存物质的毒性数据和一次泄漏量，确定风险评价因子为丙烯酸。

2)泄漏影响分析

(1)泄漏量计算

企业丙烯酸以桶装形式储存于原料仓库内。假设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，则丙烯酸液池的面积为40m2。

表1 突发环境事件情景分析

(2)泄漏蒸发量计算

参考《上海市企业突发环境事件风险评估报告编制指南（试行）》，泄漏液体蒸发量分为：闪蒸蒸发、热量蒸发以及质量蒸发。由于丙烯酸常温下为液体，因此泄漏后不考虑闪蒸蒸发、热量蒸发现象，只考虑质量蒸发现象。质量蒸发计算公式为：

式中：Q3-质量蒸发速度，kg/s；

a,n-大气稳定度系数，无量纲，取值见表3；

p-液体表面蒸汽压，Pa，丙烯酸取413Pa；

M-分子量，g/mol，丙烯酸取72.06g/mol；

R-气体常数，J/mol·K；

T0-环境温度，K，取293K；

U-风速，m/s；

r-液池半径，m。

企业所在地区考虑年平均风速2.1m/s及小风风速1.5m/s、0.5m/s的情况。在不同气象条件下，丙烯酸泄漏后质量蒸发速度见表2。

表2 化学品泄漏液池蒸发速率

(3)预测模式

物质泄漏后扩散环境影响采用《建设项目环境风险评价技术导则》（HJ/T 169-2018）中多烟团叠加模式预测下风向落地浓度。即将Δt时间内排放的污染物视为是一个瞬时烟团，其排放量为θi·Δt=θ，为求得连续源在下风向的落地浓度，可把T时段内连续排放造成的下风向落地浓度看作若干个△t时间的瞬时烟团在该点造成的浓度叠加。计算下风向落地浓度的多烟团模式为：

式中：C(x,y,0)—下风向地面（x,y）坐标处的空气中污染物浓度，mg/m3；

x0,y0,z0—烟团中心坐标；

Q—事故期间烟团的排放量；

σx、σy、σz-x、y、z方向的扩散系数，m，常取σx=σy。

各个烟团对某个关心点t小时的浓度贡献，按下式计算：

式中：n为需要跟踪的烟团数。

烟团模式扩散参数选用HJ 2.2-2018《环境影响评价技术导则大气环境》中附录B《推荐模型参数及说明》B表6条款的数据。

(4)预测结果

根据不同气象条件下预测结果的规律，本评价预测气象条件选择：

D、F稳定度，0.5m/s风速；B、D、F稳定度，1.5m/s；B、D稳定度，2.1m/s风速。

采用Risk System软件，计算丙烯酸发生泄漏后，造成泄漏源下风向的最大落地浓度分布见表3。

由表3可知，在F稳定度、风速1.5m/s情况下，污染物的落地浓度预测值最大；在B稳定度、风速2.1m/s情况下，污染物的影响距离最远。因此，气象条件分别以F稳定度、1.5m/s和B稳定度、2.1m/s风速进行预测，计算下风向轴线地面污染物扩散的影响，预测结果见表4和表5。

表3 不同风速、稳定度下泄漏事故影响预测结果

表4 F稳定度，1.5m/s风速，丙烯酸泄漏各时刻下风向距离浓度（mg/m3）

表5 B稳定度，2.1m/s风速下丙烯酸泄漏各时刻下风向距离浓度（mg/m3）

(5)泄漏事故的后果分析

以丙烯酸的LC50浓度为基准，分析泄漏事故的环境影响，见表6。

表6 丙烯酸泄漏事故的环境影响程度

经预测，发生丙烯酸泄漏事故后，大气中未出现LC50浓度限值区域，对周边企业及敏感目标无死亡危险，环境风险可接受。

1.3.2 火灾爆炸次生事故分析

1)风险评价因子识别

发生燃爆事故后，对事故环境风险，更关注的是事故处理过程是否伴生二次污染。对企业来说，储存物质发生泄漏引起火灾，化学物质在燃烧时，生成CO2和水等物质，有部分物质未完全燃烧，生成CO，对环境产生较大的影响。

企业涉及的易燃物质包括二乙胺、丙烯酸、丙酮、柴油，均储存于原料仓库内。火灾次生事故主要考虑原料仓库内所有可燃物质发生火灾及未完全燃烧产生的CO对环境的影响。

2)燃爆事故引发的CO的源强

燃爆次生物CO的计算参考《上海市企业突发环境事件风险评估报告编制指南（试行）》，火灾伴生/次生中CO产生量的计算公式为：

GCO=2330·q·C W

式中：GCO-一氧化碳的产生量，kg；

C-物质中碳的质量百分比含量，%，取85%；

q-化学不完全燃烧值，%，取12.5%；

W-物质燃烧量，t，取63t。

火灾中伴生/次生CO的产生量为：

GCO=2330×85%×12.5%×63000kg

=1.56×107kg

假设发生火灾时间为120 min，则火灾中CO的释放率为2 167g/s。

3)CO影响分析

CO的LC50（大鼠吸入4h）为2 069mg/m3（来源于《危险化学品安全技术全书》，化学工业出版社），IDLH的浓度为1 700mg/m3（来源于《呼吸防护用品的选择、使用与维护》（GB/T18664-2002））。

（1）预测模式

燃爆事故产生的CO气体持续进入大气，事故后果预测采用《建设项目环境风险评价导则》（HJ/T169-2018）中多烟团叠加模式预测下风向落地浓度。

（2）预测结果

依据出现概率（代表性）、不利条件结合原则，本评价预测气象条件选择：F稳定度，1.5m/s风速；B稳定度，2.1m/s风速。

采用Risk System软件，计算原料仓库内可燃物质发生火灾后，次生产生的CO下风向的最大落地浓度分布见表7。

表7 火灾产生的CO最大落地浓度及出现距离

预测结果显示，原料仓库内可燃物质发生火灾次生产生的CO最不利影响为超过LC50浓度范围的最远距离为358.5m，超过IDLH浓度范围的最远距离为410.9m。该范围内不涉及居民、学校、医院等环境敏感目标，但会对厂内及周边企业员工造成影响。

因此，一旦发生火灾事件，企业必须立即通知厂外邻近企业人员做好防护措施，必要时进行撤离。火灾结束后，影响会逐渐减弱并消失。

1.4 突发环境事件风险等级

1.4.1 突发大气环境事件风险等级

据计算，企业涉气风险物质数量与临界量比值为Q=0.0432＜1，以Q0表示；企业生产工艺过程与大气环境风险控制水平（M）确定结果如下：2个车间涉及易燃易爆物质，10分，M1类水平。企业周边500m范围内人口总数在1 000人以上（见图3），E1类型。

图3 企业周边500m范围内环境风险分布

1.4.2 突发水环境事件风险等级

根据计算，企业涉水风险物质数量与临界量比值为Q=0.87＜1，以Q0表示；采用评分法对企业生产工艺过程、水环境风险防控措施及突发水环境事件发生情况进行评估，确定企业生产工艺过程与水环境风险控制水平（M），32分，M2类水平；企业雨水排口、污水排口下游10公里流经范围内有基本农田保护区，E2。

企业同时涉及突发大气和水环境事件风险，以二者中风险等级高者确定企业突发环境事件风险等级。因此，该涂料有限公司的突发环境事件风险等级为“一般环境风险”，表示为“一般[一般-大气（Q0）+一般-水（Q0）]”。

2 突发环境事件应急预案

根据风险评估结果，制订了应急预案，以规范应对突发环境事件的应急机制，提出突发环境事件的预防预警和应急处置程序及应对措施，完善与各级政府相关部门的衔接和联动体系。

应急预案主要包括预防与预警、应急处置、后期处置、应急保障等内容。

2.1 预防与预警

2.1.1 预防

1)建立健全的环境风险管理制度，明确重点岗位责任人，落实定期巡检和维护责任制度；配备专（兼）职安全处理人员，建立并完善安全管理规章制度和安全操作规程，操作人员持证上岗；危险化学品管理制度符合《危险化学品安全管理条例》、《工作场所安全使用化学品的规定》等。

2)实施环境监测制度，定期委托有资质的监测单位对废气进行监测；危险废物应暂存于危废暂存间内，符合《危险废物贮存污染控制标准》，切实做好防风、防雨、防晒、地面防渗措施。

3)定期维护废气净化系统管理，及时更换失效阀门等，防止发生泄露或超标排放；实行雨污分流制度；在各车间、原料及成品仓库设地沟收集系统，危废间应设有15cm高铁板作为围档，物料一旦外溢，通过地沟、围堰予以收集。

4)配置移动灭火器（干粉灭火器、二氧化碳灭火器），用以扑救局部的及小型初始火灾。

2.1.2 预警

针对公司可能突发的环境事件，按照事件的严重性、紧急程度和影响范围，将预警分为两级，由低到高依次用蓝色、红色表示。

1）蓝色预警

人工巡检过程中发现事故隐患，或门卫监控室发现异常及发现其它异常现象（如火灾自动报警系统、烟感器发出警报等）后，相关负责人应立即赶赴现场，核实并消除隐患，保持与应急指挥中心的联系直到预警解除。

2）红色预警

应急指挥中心根据现场情况，封闭、隔离或限制使用有关场所，中止可能导致危害的行为和活动，转移可能引发环境事故的化学品，疏散可能受到危害的人员，调集可能用到的环境应急物资和设备，相应的应急救援队伍赶赴现场并做好应急响应的准备。

2.2 应急处置

应急处置流程见图4。

按照事故可控性、严重程度和影响范围及应急响应所需资源，公司将事故应急响应分为Ⅰ级应急响应（较大事件）、Ⅱ级应急响应（一般事件）。

Ⅰ级应急响应：对于较大突发环境事件，事故可能超出公司可控制范围，需请求外援，启动一级应急响应。公司应在事件发生第一时间上报所在工业园区管委会和生态环境局，请求支援，并及时通知周边企业。以外部协调处置为主，公司全力配合。

Ⅱ级应急响应：对于一般环境污染事件，事故可在较短时间内得到有效控制，污染可控制在公司范围内，不会对周围环境产生危害或危害较小，应启动二级应急响应，由公司应急指挥中心负责指挥，调集应急救援队伍开展应急处置工作。若发现事件有扩大趋势必须升级为一级响应程序，上报园区管委会和生态环境局。

图4 应急处置流程图

此外，公司突发环境事件应急预案应与青浦区突发环境事件应急预案相衔接。按照“公司自救、属地为主”原则，一旦发生环境污染事件，公司应立即实行自救，采取一切措施控制事态发展。超出本公司应急处置能力时，应启动上一级预案，向管委会、生态环境局报告，并与周边公司形成联动响应。

2.3 后期处置

2.3.1 善后处置

事故现场处理：突发环境事件处置结束后，在应急中未能及时、彻底清除的有害污染物，事故受控后由安环部组织人员进行清理。

现场秩序恢复：当应急抢险各队伍任务完成，事故现场得到妥善处置，无发生二次灾害的危险后，由应急指挥中心总指挥宣布解除紧急状态，安全集合点的员工可返回各自的工作区域。

受灾人员的安置及损失赔偿：应将现场受灾人员快速送入医院治疗，公司及时进行安抚和看望，负责医疗救治费用。

环境应急预案的修订：应及时对公司现行的环境应急预案进行评估，并针对事件处置过程中反应的问题立即进行修订。

2.3.2 调查与评估

事故责任部门在事故调查结束后1周内编制环境应急总结报告，分析原因，制定纠正预防措施，并向应急指挥中心提交事故报告。应急指挥中心积极配合安全、环境、卫生和消防等部门对公司开展的环境污染损害评估及中长期评估工作。事故报告经应急指挥中心评估后，在全公司各部门发布，进行学习教育，并在规定时间内上报上级主管部门。

2.3.3 恢复重建

事故善后完成后，须由应急指挥中心进行事故善后及现场设备设施的验收，确认事故隐患消除及无连锁损害和潜在影响后，方可批准恢复工作。工作恢复初期，应急指挥中心和部门负责人须在应急岗位、密切监控安全情况，确保恢复正常。

2.4 应急保障

人力资源保障：公司建立了完善的应急组织体系，确保有一定数量、具有一定应急处置能力的应急救援队伍，加强了各应急救援抢险队伍的业务培训和应急演练，整合公司范围内现有应急资源，建立联动协调机制，提高装备水平。

资金保障：公司总指挥保障提供满足生产安全和环保达标的各种资金需求，对公司范围内应急工作的日常费用作出预算，保证专款专用。

物资保障：对应急物资进行例行常规检查，确保在有效期内发生环境事故时各类应急物资能正常使用。及时对失效物资进行更换，对缺少的物资进行补充。

医疗卫生保障：应急救援行动把人员安全放在首要地位，严禁冒险作业和抢救。应急救援人员必须穿戴好防护服、防护面罩、防护鞋等个人防护用品后方可实施救援。

通信保障：公司设立24小时值班制度，公司应急指挥中心成员24小时保持通讯畅通。发生、发现事故或紧急情况，通过手机、拨打应急电话等方式进行联系。

3 结语

某涂料有限公司通过对突发环境风险评估及应急预案的探索和研究，建立了环境风险物质及风险单元识别、突发环境事件情景分析、起源及后果分析的突发环境事件风险评估技术方案，成功应用了Q值、M值、E值风险等级判定法，并根据企业风险等级制订了包括预防与预警、应急处置、后期处置、应急保障等主要内容的应急预案，为同类型企业或使用类似风险物质的企业提供了参考。