《环境风险评价》教学大纲(细则)

合肥学院教案课程名称：环境风险分析与评估课程编码：120021604总学时（周学时）：32（4）开课时间：2013年4月22日适用年级：2012级专业：环境工程硕士班使用教材：环境风险评价实用技术、方法和案例授课教师：张金流教学目的：通过本课程的学习，使学生掌握环境风险评价的一般流程，方法，为学生进入工程实践学习打下坚实的理论基础。教学方法：本课程教学采取课堂PPT与板书相结合的教学方式，以授课老师传授为主，同时发挥学生的学习主动性，使学生在课堂上积极参与到课堂教学中。教学要求：见各章节考核方式：课堂考核与期末考试相结合目录第一章概论..................................................................................................................4第二章可靠性工程....................................................................................................13第三章源项分析........................................................................................................23第四章有毒有害害物质在大气中的弥散................................................................38第五章有毒有害物质在湖泊的稀释扩散................................................................53第六章污染物在食物链中的动态转移....................................................................62第七章环境污染健康风险评价................................................................................71第八章环境风险评价标准........................................................................................86第一章概论教学要求：1掌握风险及环境风险评价概念及其计算方法；2了解环境风险评价研究进展及研究重点；3掌握环境风险评价主要内容及程序；4了解ERA与EIA、ESA区别。教学重点：环境风险评价主要内容及程序教学方法：课堂授课学时数：21环境风险评价基本概念及其计算方法风险①生命与财产损失或损伤的可能性；②用事故的可能性或损失的幅度来表达的经济损失与人员伤害的度量；③不确定危害的度量；④灾难发生的几率；⑤某种危害发生的可能性或几率，以及发生这种风险所造成后果的影响程度。计算方法风险（R）是事故发生概率（P）与事故造成的环境（或健康）后果（C）的乘积，即：RPC危害事故危害单位时间单位时间事故风险评价是指对某一过程或情况涉及的潜在危害引起的风险在量或质上进行评价的过程。环境风险评价环境风险评价则是对由自发的自然原因或人为活动引发的，通过环境介质传播的、能对人类社会及环境产生破坏、损害等严重不良后果事件的危害（R）程度的评价；环境风险评价（ERA）是对那些造成生成生态系统、动物或人类威胁的技术所引起的风险进行的考察。它包括人类健康风险评价，生态或生态毒理学风险评价以及特定的工业应用风险评价，考察其在人类、生物群或生态系统中的终点。2环境风险评价研究进展及研究重点；与现代工业高速发展的同时，突发性的重大事故频发，给人类健康和环境带来严重后果，因此，人们越来越重视重大突发性事故造成的环境危害的评价问题，这类危害的评价常称为事故风险评价，它主要考虑与项目连在一起的突发性灾难事故，包括易燃易爆和有毒物质、放射性物质失控状态下的泄漏；大型技术系统（如化工生产、桥梁、水坝等）的故障或跨塌；发生这种灾难事故的概率虽然很小，但影响的危害程度往往是巨大的。（2012年12月31日，山西天脊煤化工集团股份有限公司8.7吨笨胺发生泄漏流入浊漳河；山西省以及位于河水下游的河北、河南两省共2万多人受到影响。2013年2月15日7时，山西省洪洞县曲亭水库的灌溉输水洞洞顶发生垮塌，导致下游坝体出现管涌。虽然当地进行了全力抢修，但最终还是因为大坝涵管老化严重而漏水，形成坝体塌陷，致大坝在涵管处坍塌过水；事故导致上万群众紧急疏散同时导致南同蒲线8趟列车停运）（其它例子见教材82页3.若干最大可信事故实例。）关于事故风险（或事故后果）评价，国际上是沿着三条线发展的。其一称为概率风险评价（PRA,ProbabilityRiskAssessment），它是在事故发生前、预测某设施（或项目）可能发生事故及其可能造成的环境（或健康）风险。其最好的范例是美国核管会（NRC）于1975年完成的对核电站所进行的极其系统的安全研究，其研究成果就是著名的巨著WASH-1400报告，其中系统地发展和建立了所谓的概率风险评价方法。其二为实时后果评价（Real-time），其主要研究对象是在事故发生期间给出实时的有毒物质的迁移轨迹及实时浓度分布，以便作出正确的防护措施决策，减少事故的危害。主要象征之一是国际原子能机构（IAEA）于1988年10月于美国利物莫国立实验室所在所联合召开的第一届实时剂量评价国际研讨会。其三称为事故后果（Over-event或PastAccident）评价，主要研究事故停止后对环境的影响；其主要象征是1988-1994年由IAEA及欧盟共同发起主持的有20多个国家参加的大型长期国际协调调研项目“核素在陆地、水体、城市诸环境中迁移模式有效性研究”，简称VAMP，主要研究前苏联切尔诺贝利核电站事故停止后对中、西欧影响的后果。环境风险评价学科的研究内容，不但包括突发性事故的环境风险影响，也包括长期低浓度排放累积效应的风险；不但研究突发性事故和长期低浓度排放对人体健康的危害影响，也研究它们对生态系统的危害影响，而后者正是目前这门学科研究、发展的重点。目前国内外开展较多、较成熟，也是本课程和国内导则主要讨论的环境风险评价可以归属于事故风险评价的第一类，即预测某设施（或项目）建成后可能造成的风险。环境风险评价研究重点本课程研究重点主要是经济开发项目对人群产生的危害风险，主要包括化学风险（来自产品加工过程中产生的有毒、易燃、易爆物的风险）和物理风险（来自极端条件下的风险）；物理风险来自潜在的运输事故、水坝溃塌、会导致物理损伤与危害的机械事故或其他事故。产生上述风险的危害主要来自经济开发项目中：①释放对人、动物与植物有毒的化学物质；②易燃易爆物质；③危及生命财产的机械设备故障；④构造物（例如桥梁、水坝）垮、塌；⑤生态危害（例如富营养化、土壤侵蚀）。上述风险类型的主要环境途径如下：有毒化学物环境风险评价中贮量、释放、环境浓度、人员受照射剂量及其健康效应关系见下图：环境风险评价从其评价范围而言又可分成三个等级，即微观风险评价（MicroAssessment）、系统风险评价（SystemRiskAssessment）和宏观风险评价（MacroRiskAssessment）。所谓微观风险评价是指对某单一设施进行风险评价；所谓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，它可以包含项目中的不同设施（例如运输、贮藏、加工）、涉及不同的活动（例如建造、运行、拆除）、包含不同的风险种类（例如致癌、事故损伤）及不同的人群（公众、职业人员）。框定其边界的四个要素是：关心的空间范围；关心的时间长度；关心的人群；关心的效应。宏观的风险评价是指规划或政策的风险评价，例如某一行业规划的风险评价。本书讨论的重点是第一类即微观风险评价。3环境风险评价的主要内容及评价程序狭义的环境风险评价的主要内容包括如下三个部分：①第一阶段为源项分析。这一阶段的主要任务首先通过危害识别确定是火灾、爆炸、垮坝、还是有毒有害物质的释放。若是后者，则应给出释放何种物质、释放量、释放方式、释放时间等数据，并应给出其发生频率；此外确定评价的等级、评价范围、评价时间跨度、评价人群（如只评价居民还是包含工作人员）等。（详细内容将在第3章讲解。）②第二阶段为环境后果分析。此阶段的主要任务是估算有毒有害物在环境中的迁移、扩散、浓度分布及人员受到的暴露与剂量。（详细内容将在第4-6章讲解。）③第三阶段为风险表征或风险评价。此阶段的主要任务是给出风险的计算结果及评价范围内某给定群体的致死率或有害效应的发生率。（详细内容将在第7章讲解。）在上述风险评价中，最困难的是估算在一年或某一规定时间内的设施运行中某一情景出现的频率（或概率）。广义的环境风险评价或称为环境风险评价与管理还包括第四个阶段——风险管理。风险管理是指在一系列的选项中选择一个可以达到“所需结果”的决策过程，这种“所需结果”可以在环境标准中予以明确，也可以通过正式的风险-成本-效益分析或者“行业标准”或“惯例”等其它过程决定。其结果应该是在现有资源的限制条件下，将风险降到“可接受”的水平。风险可以通过多种方式进行管理：风险可以被消除：完全禁止某种化学品的使用或销售就是风险消除的一个例子。然而，风险消除通常是不可能的，因为这就需要用另外一种化学品来代替被禁止的产品，在这种情况下，一种风险要被另一种风险所代替。风险可以被转移到其他实体上：如工厂可以将环境责任风险转移到保险公司上。风险可以被降低：在很多政策和法规决策中，降低风险都是风险管理常用的方法。虽然降低风险通常与法规相关联，但降低风险还可以通过许多其他方法来实现。如自然签订行业协议以及为消费者提供良好的风险信息，以便他们选择较低风险的产品。风险可以被公司或政府保留：这可以是在知情的情况下动作，例如当某公司作了风险评价并且作出相关的规定承担可能由此风险造成的一切损失；然而，风险通常是在未被认知的情况下被保留，例如评价未被执行或者危害物未被鉴定。4ERA与EIA、ESA区别环境风险评价与环境影响评价的主要区别见下表：表1.1环境风险评价与环境影响评价的主要不同点次序项目事故风险评价（ERA）正常工况环境影响评价（RIA）1分析重点突发事故正常运行工况2持续时间很短很长3应计算的物理效应火、爆炸、向空气和地面水释放污染物向空气、地面水、地下水释放污染物、噪声、热污染等。4释放类型瞬时或短时间连续释放长时间连续释放5应考虑的影响类型突发性的激烈的效应以及事故后期的长远效应连续的、累积的效应6主要危害受体人和建筑、生态人和生态7危害性质急性受毒；灾难性的慢性受毒8大气扩散模式烟团模式、分段烟羽模式连续烟羽模式9照射时间很短很长10源项确定较大的不确定性不确定性小11评价方法概率方法确定论方法12防范措施与应急计划需要不需要ERA与ESA的主要区别环境风险评价与安全评价的主要区别是：①环境风险评价主要关注事故对厂（场）界外环境和人群的影响，而安全评价主要关注事故对厂（场）界内环境和职工的影响；②拿火灾和爆炸事故来讲，环境风险评价不关注火灾产生的热辐射和爆炸产生的冲击波带来的破坏影响，而关注火灾和爆炸产生或伴生的有毒有害物质的泄漏造成的危害，而安全评价主要关注火灾产生的热辐射和爆炸产生的冲击波带来的破坏影响；③我国目前环境风险评价导则关注的是概率很小或极小但环境危害最严重的最大可信事故，而安全评价主要关注的是概率相对较大的各类事故，并不能包括最大可信事故。第二章可靠性工程教学要求：1.了解系统可靠性含义；可靠性、安全性、风险性定义；2.掌握系统可靠性计算；3.掌握系统可靠性分析方法（事件树、故障树分析方法）。教学重点：系统可靠性计算授课方式：课堂授课学时数：41.系统可靠性含义；可靠性、安全性、风险性定义可靠性