突发大气环境污染事件应急处置阶段环境损害评估方法探索

赵士波 郭喜丰 皮宁宁 陈 飞 罗 杰 汪 兴 刘姣姣

(1. 重庆市生态环境监测中心,重庆 401147;2.重庆市生态环境大气污染成因分析与决策支撑重点实验室,重庆 401147;3.重庆索奥检测技术有限公司，重庆 400700)

近年来，随着工业化和新型城镇化加速发展，各种形式的环境污染行为频发[1]，相应的环境损害鉴定纠纷逐年增加[2]。环境损害危及水、空气、土壤等各类环境介质，损害范围包括健康、财产、资源、环境等各方面，因此，准确量化环境污染造成的损失一直是环保领域关注的热点。欧美等发达国家已经形成了相对健全的环境损害评估制度，开展了一系列相关理论、方法研究[3-6]。我国环境损害评估起步较晚，相关理论研究较少。於方等[7]最早探索了我国环境损害评估范围与界定方法，刘倩等[8]研究了构建环境污染损害评估司法鉴定管理体系，张红振等[9-10]研究了我国环境损害评估制度框架，于恩逸等[11]以草原生态环境损害评估为例，探索了环境损害因果关系判定路径。为应对严峻的环境形势，生态环境部自2012年以来相继出台了《突发生态环境事件应急处置阶段直接经济损失评估工作程序规定》《突发生态环境事件应急处置阶段直接经济损失核定细则》等一系列文件。目前我国环境损害鉴定评估研究的案例主要集中在水污染[12-15]、大气污染[16-20]、焦化厂场地污染[21]、废酸、废油污染场地[22-23]、铅污染[24]等领域。本文以某天然气泄漏污染事件为例，构建了一套突发大气环境污染事件应急处置阶段环境损害的量化评估方法，以期为突发大气污染事件环境损害量化提供依据。

1 事件概况

2019年10月3日上午4时3分，位于A县的某采输气站天然气发生泄漏并顺风扩散，导致下风向约1000米范围内的空气中出现硫化氢污染。事件发生后，事故单位立即展开先期处置。与此同时，A县县政府率公安、消防、应急、生态环境、气象等部门(单位)赶赴现场，成立现场处置指挥部并与事故单位共同开展应急处置。一是关闭管线阀门、切断污染源；二是疏散周边群众；三是开展应急监测等。经过近3个小时的抢险救援，10月3日6时35分，受影响区域大气中的硫化氢浓度全面达标。10月3日8时10分，鉴于周边区域大气中各项指标正常，疏散群众陆续返家，社会秩序稳定，事件应急状态终止。

2 材料与方法

2.1 损害调查

通过现场踏勘、走访座谈、发放调查表的方式进行损害调查，了解人身、财产及生态环境损害范围和程度。在影响区域踏勘并记录现场状况，了解事件发生的整个过程、事发地基本情况及事件影响范围(包括地理位置图，所属的街道、社区及环境敏感目标)。走访座谈A县天然气采输气站及周边居民，了解事件起因，事件造成的人身、财产及生态环境损害程度及范围。通过走访各应急救援单位，收集应急处置相关资料，了解事件应急救援过程，包括应急预案的启动、应急救援参与部门和单位、是否成立现场指挥部、主要采取的应急处置措施、应急状态解除的时间和条件。发放调查表，调查各应急救援单位投入人力、物力，及产生的应急处置费用。

2.2 环境污染损害确认

2.2.1 基线确认

采用未受污染环境的相似现场数据作为受污染现场环境基线水平，本次评估以事发点上风向的对照区域环境空气质量数据作为基线。

2.2.2 污染暴露分析

根据突发环境事件污染物的排放特征，结合污染特性，分析污染物暴露与环境损害间的因果关系。污染暴露途径的合理性从以下四个方面进行判定：

(1)污染行为的明确性，表明污染源存在明确的污染排放行为。

(2)时间顺序的合理性，证明环境暴露与环境损害间存在时间先后顺序。

(3)污染物传输路径的合理性，证明污染物从污染源迁移至污染区域的可能，且其传输路径与污染源排放途径相一致。

(4)污染特征的合理性，证明环境介质的污染状况与污染源产生、排放的污染物的环境污染特征具有一致性。

2.2.3 损害程度和范围确认

本次环境污染损害评估为应急处置阶段的评估，评估范围包括人身损害、财产损害、应急处置费用、生态环境损害以及应急处置阶段可以确定的其他损害。本次天然气泄漏事件人员疏散及时，未造成人身损害，也未产生应急处置阶段可以确定的其他损害；事故单位天然气泄漏造成部分财产损害，但其属于安全生产事故所致，并非环境污染造成的，故本事件评估重点为应急处置费用和生态环境损害费用。

2.3 环境污染损害量化

2.3.1 应急处置费用

应急处置费用指各应急救援部门(单位)在应急处置过程中，为减轻或消除对公众健康、财产和生态环境造成的危害支出的污染控制、污染清理、应急监测、人员转移安置等费用。

2.3.2 生态环境损害

生态环境资源损害是指由于环境污染直接或间接地导致环境的物理、化学或生物特性的可观察的或可测量的不利改变，以及提供生态系统服务能力的破坏或损伤[25]。突发环境事件发生后，如果环境介质中的污染物浓度在两周内恢复至基线水平，环境介质中的生物种类和丰度未观测到明显改变，生态环境损害可以采用虚拟治理成本法进行计算[25]。本事件的生态环境损害主要为硫化氢扩散带来大气污染的生态环境损害费用，且污染物在事发当日已恢复至基线水平，故采用虚拟治理成本法核算。

虚拟污染治理成本=污染物排放量×单位污染物虚拟治理成本

在量化生态环境损害时，可根据受污染影响区域的环境功能敏感程度分别乘以环境功能区敏感系数作为环境损害数额的限值，确定原则见表1。

表1 环境功能敏感系数推荐值[26]

3 结果与讨论

3.1 环境污染损害确认

3.1.1 基线确认

事故现场应急监测结果显示，事故点上风向环境空气中硫化氢浓度低于仪器检出限，为未检出，故本次评估以硫化氢浓度0.00 mg/m3作为环境基线水平。

3.1.2 污染暴露分析

污染行为的明确性。事件应急处置报告及现场资料显示，2019年10月3日4时3分，A县某天然气采输气站站内，某来气管线输送的含硫化氢天然气发生泄漏，泄漏天然气顺风扩散到外环境。现场应急监测结果显示，当日5时46分～6时17分下风向出现硫化氢浓度超标现象。周边环境空气中硫化氢的基线水平为0.00 mg/m3。可见，此次天然气泄漏事件与下风向硫化氢浓度超标之间存在直接关系。

时间顺序的合理性。2019年10月3日4时3分A县某天然气采输气站天然气发生泄漏，当日5时43分～6时17分监测结果显示泄漏企业下风向环境空气硫化氢超过基线水平，6时17分～6时35分下风向环境空气硫化氢持续未检出，当日8时10分应急状态终止(图1)。从整个事件的时间顺序上可以看出，环境暴露(含硫化氢天然气泄漏至外环境)发生在前，环境损害(下风向硫化氢超标)发生在后。可见，该环境损害结果由污染行为导致的推断在时间顺序上具有合理性。

图1 事件时间顺序图

污染物传输路径的合理性。事件发生当天天气为小雨，温度为20℃，微风，风向为东北风。天然气泄漏企业下风向1000米范围内空气中硫化氢浓度超过基线水平。可见，该环境损害结果由污染行为导致的推断在污染物传输路径上具有合理性。

污染特征的合理性。A县某天然气采输气站泄漏的天然气为未经脱硫净化的含硫化氢天然气。下风向各点位硫化氢浓度短时间超标，与该天然气采输气站泄漏的天然气特征污染因子相符合。可见，下风向环境空气污染状况与该采输气站泄漏天然气的环境污染特征具有一致性。

综上所述，该事件污染行为明确，且该污染环境行为导致的环境损害在时间顺序、污染物传输路径及污染特征上均具有合理性，由此可见，该事件造成的环境损害与A县某天然气采输气站天然气泄漏至外环境的行为存在直接因果关系。

3.1.3 损害程度和范围的确认

根据事故单位核算，含硫化氢天然气泄漏量共约775.23 m3，造成2019年9月3日4时3分至应急状态终止的9月3日8时10分泄漏企业下风向1000米范围内空气中硫化氢浓度超过基线水平。

3.2 环境污染损害评估

3.2.1 应急处置费用

本事件应急处置费用从污染控制与清理现场、应急监测及人员转移安置三方面核算。其中，污染控制与清理现场产生了应急抢险车辆费用，共计1 710.0元(表2)。应急监测共采集分析硫化氢样品16个，共计3 260.0元(表2)。人员转移安置过程未产生交通费、住宿费、餐费等费用。故本事件应急处置费共计4 970.0元。

表2 应急处置费用统计

3.2.2 生态环境损害量化

天然气组分监测报告显示，泄漏的天然气组分主要为甲烷、硫化氢、乙烷、二氧化碳、丙烷、氮、氦等。由于硫化氢对环境及人体的危害最大，因此以硫化氢作为本次评估的特征污染物，并将虚拟治理的受污染环境空气作为硫化氢废气来处理。泄漏天然气中硫化氢浓度为6.82 g/m3，则泄漏的硫化氢的量约为5 287.06 g。本事件中硫化氢废气主要由空气和硫化氢组成。应急监测结果显示，周边受污染空气硫化氢浓度在0.46～41 mg/m3不等，假设预处理硫化氢废气的浓度为最低超标浓度0.46 mg/m3，则将5 287.06 g硫化氢稀释到上述浓度所需的空气量约为Q=1.15×107m3。采用一乙醇胺法模拟处理硫化氢废气。模拟处理过程为：购置一套一乙醇胺脱硫系统，处理能力为q=1.00×104m3/h，则完成全部污染空气所需运行时长为t=Q/q=1 150 h≈48 d。

(1)设备成本费：以市场价计，共10 000.0元(包含设备折旧)。

(2)试剂费：5 287.04 g硫化氢需要一乙醇胺约9 485.56 g，工业一乙醇胺市场价约为8 500元/吨；所需冷却水可循环利用，费用忽略不计；则试剂费共计80.6元。

(3)电费：额定风量约1.00×104m3/h的风机功率以20 kW计(即1小时耗20度电)，控制系统耗电忽略不计，工业用电单价约0.65元/kW·h；则电费共计14 950元。

(4)劳工费：设备运营人员工作48天，设备运营人员3班轮岗，每班补贴工资100元，则劳工费共计14 400元。

(5)废物处理费：一乙醇胺化学吸收法吸收硫化氢的产物可进一步回收利用，故无废物处理费。

综上所述，采用一乙醇胺化学吸收法处理含硫化氢废气的虚拟治理成本=设备租赁费+试剂费+电费+劳工费=10 000.0+80.6+14 950.0+14 400.0=39 430.6元。事故单位周边区域为空气质量二类功能区，参考《突发环境事件应急处置阶段污染损害评估推荐方法》及《关于生态环境损害鉴定评估虚拟治理成本法运用有关问题的复函》(环办政法函〔2017〕1488号)，生态环境损害数额取虚拟治理成本的3倍。故本次天然气泄漏事件的生态环境损害数额为39 430.6×3=118 291.8元。

3.2.3 环境损害评估汇总

本次事件应急处置费用4 970.0元、生态环境损害费用118 291.8元，共123 261.8元。

4 结论

(1)结合某县天然气泄漏污染事件，构建了一套包括环境污染损害调查、损害确认、环境污染损害量化等内容的突发大气污染事件环境损害的量化评估程序和方法。

(2)本文在开展某县天然气泄漏污染事件环境损害评估范围确认的基础上，从生态环境资源损害、应急处置费用2个方面量化了该事件造成的环境污染损害。该事件造成的环境污染损害数额总计为123 261.8元，其中直接损害数额为118 291.8元，构成项目为生态环境损害，占环境污染损害总额的96.0%；间接损害为4970.0元，构成项目为应急处置费用，占环境污染损害总额的4.0%。