第8章_环境风险评价

第八章环境风险评价第一节概述第二节环境风险识别第三节环境风险的度量第四节环境风险评价与管理第一节概述•一、风险的概念•二、国内外风险评价概况•三、环境风险评价程序一、风险的概念1风险就是发生不幸事件的概率，是“生命与财产损失或损伤的可能性”。也有定义风险为“不确定危害的度量”。比较通用的定义是：风险是事故发生概率(P)与事故造成的环境(或健康)后果(C)的乘积，即：重点关注的有：有毒的化学物质危害；易燃易爆物质危害；危及生命财产的机械设备故障；构造物(例水坝)故障；生态危害(例富营养化、土壤腐蚀)。二、国内外风险评价概况•20世纪80年代发生的印度博帕尔市农药厂异氰酸酯毒气泄漏与前苏联切尔诺贝利核事故。由此人们逐渐认识并关心重大突发事故造成的环境危害的评价问题。小资料：切尔诺贝利核事故摄魂取魄的“核魔”•一九八六年四月二十六日凌晨一点，切尔诺贝利核电站，工作人员开始准备在第四号发电机组上进行切断反应堆保护装置的试验。由于违章操作而使电源突然中断，主要冷却系统停止了工作，反应堆失控！堆芯温度迅速增高，进而被熔化。凌晨一时二十三分四秒，反应堆工艺管道内的载热体沸腾起来，水被强辐射立即分解成氢和氧，浓度过高的氢和氧随即发生了大爆炸。•核废物中心的钚是一种不易溶解的元素。乌拉尔地区核废物中的钚，大部分被土壤所吸收。当它与水作用后，触发了链式反应。水被迅速加热成水蒸汽，水蒸汽压力增大而产生的强烈爆炸，造成了这场骇人听闻的核灾难。强烈的气浪如同火山爆发把放射性尘埃和各种核物质喷洒到天空中。据说其威力相当于一九四五年美国投放在日本广岛的原子弹的一百倍。•狂风把放射性烟云刮到数百英里外，结果造成南乌拉尔三千平方公里范围内的核污染。区内草木不生，成千上万的人受辐射影响。由于当地许多医生不懂放射性核医学，不知道如何根据患者所受到的辐射剂量对症治疗，结果造成数百患者立即死亡。一年之后，死亡人数上升到几千，三年后共有几万人死于这场核事故。其中还有铯要一百年才能衰变。至今遗患未除。•小城里空无一人……一片凄凉的景象•五十年内……不得耕作和放牧。•损失……达数千亿美元！印度博帕尔市农药厂异氰酸酯泄漏•1984年12月3日凌晨，位于印度博帕尔市的农药厂发生甲基异氰酸酯（MIC）储罐泄漏，近40吨MIC及其反应物从博帕尔农药厂冲向天空，顺着每小时4海里的西北风向东南方向的市区飘去。霎时间，毒气弥漫，覆盖了25英里的市区范围。比重超过空气的高温MIC蒸汽迅速凝结成雾状，贴近地面飘逸，迅猛吞噬人、畜的生命。数十万人在茫茫的黑夜中奔逃，咳嗽声、呼喊声、哭叫声响成一片。博帕尔市顿时成了一座恐怖之城。天亮后，看到的是满街人、畜及飞鸟的尸体。这次人类有史以来最惨重的中毒事件共导致了2500余人丧生，20余万人中毒。•博帕尔农药厂主要生产氨基甲酸酯类农药西维因。生产的原料、产品及中间体中有多种有毒物质，其中包括剧毒的光气和MIC等。政府各部门对博帕尔农药厂的潜在威胁一无所知，工厂的管理人员也无相关的毒物救治知识。事件发生时人们完全处于无助的状态，也是损失如此惨重的原因之一。•光气是德国人首先发现并在战争中使用的一种战争毒剂，在第一次世界大战中曾杀死许多士兵。MIC的毒性比光气还强，对人体的毒性表现为：眼和上呼吸道的刺激；低浓度引起咳嗽、流泪，高浓度致角膜溃烂，失明；可致上呼吸道感染及嗅觉丧失；高浓度的MIC可通过无损的皮肤吸收，引起皮肤水肿，组织坏死；可引起严重的急性肺水肿而致人死亡，并继发感染、肺功能损伤及肺纤维化。MIC的长期影响有失明、不育、智力迟钝等。•光气：二氯化碳酰,又称碳酰氯,无色气体,有腐草臭味,剧毒,微溶于水,较易溶于苯、甲苯等。光气遇水会分解成为一氧化碳和盐酸。•环境风险评价常称事故风险评价，它主要考虑与项目联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(如桥梁、水坝等)的故障。发生这种灾难性事故的概率虽然很小，但影响的程度往往是巨大的。•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)可能发生什么事故及其可能造成的环境(或健康)风险。•其二为实时（Real-time）后果评价，其主要研究对象是在事故发生期间给出实时的有害物质的迁移轨迹及实时浓度分布，以便作出正确的防护决策，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月与美国利物莫国立实验所联合召开的第一届实时剂量评价国际研讨会。•我国于1989年至l992年开发了我国第一套（秦山）核电厂事故应急实时剂量评价系统。目前，国内正以国家计委核应急办公室牵头开展“核事故应急专家支持系统”的研究工作，引入欧盟于90年代开发的“RODOS，Real-timeonlineDecisiononsupportsystem”（实时在线决策支持系统）系统并使其适用于我国的秦山、大亚湾核电厂(九五国家攻关项目)；•其三为事故后后果（Over-event或PostAccident）评价，主要研究事故停止后对环境的影响，其主要象征是1988年至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研究项目“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、西欧的影响后果。•印度博帕尔市农药厂事故后，世界银行环境和科学部颁布了关于“控制影响厂外人员和环境的重大危害事故”的导则(worldBank1985a)和指南(worldBank1985b)。此外，联合国环境保护署（UNEP）制定了阿佩尔(Apell)计划，即“地区性紧急事故的意识和防备”。1987年，欧盟进行立法，规定所有可能发生化学事故危险的工厂必须进行环境风险评价。三、环境风险评价程序•环境风险评价包括三个紧密相联的步骤，即环境风险识别、环境风险估计以及环境风险对策和管理。•(1)环境风险识别是进行环境风险评价时的首要工作。因为，环境风险因素多，其后果严重程度不同。忽略或遗漏某些重要因素对于决策是很危险的；然而面面俱到又会使问题复杂化。环境风险识别就是用筛选、监控和诊断的方法，把环境系统中风险因素识别出来。(2)环境风险估计•环境风险估计，或称环境风险度量，是指对环境风险的大小以及事件的后果(包括事件涉及的时空范围、强度等)进行量测。在环境风险估计时就应回答这个风险有多大，给出事件发生的概率以及其后果的性质。在回答这个问题之前，必须先确定风险事件危害的范围，分析环境风险的途径。确定环境风险的危害范围，应该从空间和时间两方面考虑。比如，在大多数环境风险评价中，从空间来讲有国界就足够了。(3)环境风险决策和管理•环境风险决策和管理是指根据风险分析、评估的结果，结合风险事件的承受者的承受能力，确定风险是否可以被接受，并根据具体情况采取减小风险的措施和行动，如工程技术措施等等。ERA、EIA的区别第二节环境风险识别•环境风险识别是采用一定的方法筛选、监控、诊断等)从环境系统中找出具有风险的因素。它主要回答以下问题：有哪些风险是重大的，并需要进行评价?引起这些风险的主要因素是什么?要合理地缩小风险的不确定性。•常用于环境风险识别的主要方法有3种。有些方法如特尔斐法既可用于环境风险识别，又可用于环境质量预测等。3个识别方法•一、专家调查法•二、幕景分析法•三、故障树分析法一、专家调查法•环境风险识别阶段的主要任务是找出各种潜在的危险。•1．智力激励法可刺激创造性、产生新思想。它可以由单个人完成，然后将他们的意见汇集起来。参加的人数一般为10人左右。将此法运用于环境风险识别中，就应提出类似于以下的问题：进行某项工程项目，将会遇到哪些危险?这些危险危害各个方面的程度如何?•要求广开言路，对风险识别人员所发表的思想不得有非难。•应将专家所提的意见进行分类及合理的归纳。•2．特尔斐法•将问题分头送予专家，并将专家意见收回、统计后再返回专家，经多次反复后得到最终识别结果的方法。由于该方法避免了智力激励法的弱点，因而更为有效。特尔斐法应用有以下几个主要用途•1明确一些可以产生环境风险的因素。•2对环境风险的实现及其时间作概率估计。•3利用专家，评价环境风险的时间进程。•4检查某一危险在既定条件下的可能性。•5在缺乏客观数据和资料时，对工程项目引发的环境风险作出主观定量测量。二、幕景分析法•幕景分析方法是一种能帮助识别关键因素的方法。其研究的重点是：当某种能够引起环境风险的因素发生变化时，会有什么危险发生？对整个工程项目又会发生什么作用?这正如电影上一幕又一幕的场景，供人们进行研究和比较。幕景分析方法常用于以下几种情况：•1提醒决策者注意某种措施可能引发的风险或危害性后果。•2提供需要进行监控的风险的范围。•3研究某些关键性因素对环境以及未来的影响。•4处理各种相互矛盾的情形。•幕景分析方法通过筛选、监测和诊断，常常用于环境风险识别之中。筛选•(1)交通风险是指有害有毒化学物品、易燃易爆物品的运输过程中发生泄露、扩散等事故所造成的风险。对于工业项目而言，要考虑其原材料和产品的运输过程中是否可能发生的事故。如拟建项目是否会引起局部或区域性的公路、铁路、水路以及空中运输量的大量增加?拟建项目要使用的交通路线是否有反常的事故发生?交通系统是否受到拟建项目的不利影响等。•(2)水库和大坝项目中的洪水风险主要包括水坝或水库的建筑失事是否会引发洪水?有没有采取一定防范措施防止洪水向潜在的受灾区域扩散?•(3)自然灾害引发的环境风险主要包括地震、台风和洪水等对建设项目造成破坏而引发的环境风险。•(4)工程项目面临的风险常常与以下因素或条件有关：该项目是否使用高气压、高电压、高温、微波辐射、离子辐射等?该项目的流程是否错综复杂，任一部分的失事都将引发一系列的事故?该项目是否需要工作人员执行潜在的危险性任务，操作人员的失误是否将产生不利后果?监测•这里的监测是指事故性监测，它不同于研究性监测和监视性监测。其特定目的是将监测技术用于建设项目和大型设备中的事故、危险等的识别。优先监测：•1对环境和人体健康危害极大的污染物•2已有可靠方法并能获得准确数据的污染物•3对环境和人体健康的影响具有一定阈限的污染物诊断•诊断是依据因果关系，从不利事件的后果中分析产生不利事件的原因。三、故障树分析法•故障树分析法就是利用图解的形式将大的故障分解成各种小的故障，并对各种引起故障的原因进行分解。由于图的形状如树枝一样，越分越多，故得各故障树。这是环境风险分析的有力工具，最常用于直接经验很少的风险辨识中•如果我们借助形式逻辑的符号，将事件追踪故障树重新绘制成符号故障树，会更有助于环境风险的识别以及环境风险度量，首先介绍几种常用的形式逻辑符号(见图8—5)。•由于环境风险辨识中要考虑的因素很多，不确定性严重，有些因素难以定量描述。因此，在环境风险识别中有以下几个问题值得注意：•1可靠性问题，即是否有严重的危险未被发现?•2成本问题，即为了环境风险识别而进行的收集数据和监测所消耗的费用。盲目扩大监测范围、一味追求高新技术、不能充分利用监测数据等都是造成成本增高的因素。第三节环境风险的度量•环境风险度量就是对风险进行定量的量测，它包括事件出现概率的大小和后果严重程度估计。最小切割集•上述任一个事件发生，都将导致有毒物质泄漏到大气中去，我们把从故障树上切割下来的这类事件集称为最小切割集。客观概率与主观概率•一般关于概率的计算，是根据大量试验所取得的足够多的信息用统计方法进行计算。用这种方法得到的概率数值是客观存在的，不以计算者或决策者的意志而转移．故称为客观概率。•但在环境风险评价中，经常不可能获得足够多的信息，如核电站的泄漏事故不可能作大量的试验．又因危险事件都是将来发生的，因而很难计算客观概率。但由于决策的需要，要求对事件出现的可能性作出估计，只好由决策者或专家对事件出现的概率作出主观估计，这就是主观概率。主观概率是用较少信息量作