环境健康风险评价方法探讨（共8篇）
环境健康风险评价方法探讨 篇1
环境健康风险评价方法探讨
环境健康风险评价分析对象为污染物-环境质量-人群健康.本文分析了环境影响评价与健康风险评价的.相关关系,介绍了环境健康指标的选取,环境健康风险评价研究方法和相关评价步骤.
作 者：陈华 CHEN Hua 作者单位：江苏省环境工程咨询中心,南京,210036刊 名：科技资讯英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：“”(34)分类号：X1关键词：环境健康 风险 评价方法
环境健康风险评价方法探讨 篇2
天然气是一种优质、清洁的能源, 具有使用方便、热值高、无毒、燃烧后不留残渣等优点, 是理想的城市气源[1]。天然气的使用对于改善能源结构, 保护生态环境, 提高城市的现代化水平, 走可持续发展的道路具有重要的意义[2]。根据国家发展战略, 天然气作为洁净能源已被列入国家重点基础设施建设项目。据统计, 我国现有海上和陆上天然气、原有和成品油长距离输送管道已接近8万km[3], 未来几年, 我国天然气管道的建设仍将处于高速发展时期。
使用天然气代替燃煤、燃油, 有利于缓解我国现在严重的大气环境污染状况, 也能为居民生活提供便利, 但天然气的燃爆特性也给人们在利用过程中带来种种安全隐患。我国在役的天然气管道中, 已有50%管道服役年龄超过20年, 即国家标准规定的设计寿命;随着服役时间的增长, 因管道材质问题或施工、腐蚀和外力等作用造成的损伤, 使管道安全状况日益恶化, 潜藏的安全隐患不断显现, 大量的管线已处于事故频发阶段[4]。原国家环境保护总局2004年12月11日发布的《建设项目环境风险评价技术导则》 (HJ/T169-2004) 要求, 对于涉及有毒有害和易燃易爆物质的生产、使用、贮运等新建、改建和技术改造项目进行环境风险评价。因此, 环境风险评价已经成为天然气管道项目环境影响评价的重要内容。
本文将结合张家口某天然气输气管道建设工程的环境风险评价, 就天然气输气管道环境风险评价采用的技术方法进行研究探讨。
2 环境风险评价的内容
建设项目环境风险评价是指对建设项目建设和运行期间发生的可预测突发性事件或事故 (一般不包括人为破坏及自然灾害) 引起有毒有害、易燃易爆等物质泄漏, 或突发事件产生的新的有毒有害物质, 所造成的对人身安全与环境的影响和损害, 进行评估, 提出防范、应急与减缓措施。环境风险评价与安全评价的主要区别是:环境风险评价关注点是事故对厂 (场) 界外环境的影响, 应把事故引起厂 (场) 界外人群的伤害、环境质量的恶化及对生态系统影响的预测和防护作为评价工作重点。
根据《建设项目环境风险评价技术导则》 (HJ/T169-2004) , 环境风险评价的基本内容包括:风险识别、源项分析、后果计算、风险计算和评价、风险管理。
2.1 风险识别
风险识别范围包括生产设施风险识别和生产过程所涉及的物质风险识别。在进行风险识别时, 应经全方面、全过程的风险识别。生产设施风险识别要包括主要生产装置、贮运系统、公用工程系统、工程环保设施及辅助生产设施等。物质风险识别要包括主要原材料及辅助材料、燃料、中间产品、最终产品以及生产过程排放的“三废”污染物等。
2.1.1 物质风险识别
天然气的主要成分为甲烷、乙烷、乙烯等, 具有燃爆特性, 具体应根据企业提供的《天然气成分分析报告》进行分析。要特别关注天然气中H2S的含量。H2S是剧毒物质, 天然气的毒性主要来自于H2S。同时, 经分析和比较加拿大、西欧的事故统计结果, 发现含硫天然气管道事故率比净化天然气事故率高;引发含硫天然气管道发生事故的最主要因素为管道内腐蚀, 比例达到了53%;引发净化天然气管道发生事故的最主要因素为第三方破坏, 比例达到了52%[5]。因此, 确定天然气中H2S的含量对识别风险类型、确定最大可信事故具有重要意义。
2.1.2 生产设施风险识别
长输管线工程主要包括站场、阀室和输气管线, 其主要工艺设备———管道、阀门、过滤分离器等均为密闭高压系统, 生产过程中若设备超压、阀门失灵等原因可能引起设备超压爆炸, 若设备密封措施失效可引起天然气泄漏, 天然气遇到点火源会发生火灾、爆炸事故。
2.2 源项分析
2.2.1 重大危险源辨识
长输管线天然气存贮量为进出站阀门、输送管道内两截断阀之间的贮存量。进行重大危险源辨识时, 除应根据管道实际输送天然气量及《建设项目环境风险评价导则》 (HJ/T169-2004) 附录A规定的贮存场所临界量以外, 还应考虑管道压力。根据重大危险源辨识结果和《建设项目环境风险评价技术导则》 (HJ/T169-2004) 中有关规定确定环境风险评价工作等级。
2.2.2 最大可信事故及其概率
应对国内外天然气管线事故进行统计与分析, 找出引起天然气管道事故的主要类型、产生原因、影响因素、事故后果, 为确定最大可信事故提供依据。
长输管线工程跨越区域周边的环境状况存在较大的差异, 因此, 在确定最大可信事故时不能简单地按照管线长短、压力及天然气储量确定, 而应该综合分析天然气储量、周边环境状况、敏感点分布情况及规模、管道特性、发生事故的类型和概率, 并对各事故因素所占的权重进行统计、分析, 最终确定最大可信事故。以张家口市某天然气管道项目为例, 其冯家沟截断阀室—大仓村截断阀室段管线长30.1km, 天然气储量为221.23t, 管线两侧500m范围内有6个居民点, 与管线最近的居民点为158m;王家楼截断阀室—冯家沟截断阀室段管线长29.9km, 天然气储量为219.76t, 管线两侧500m范围内有9个居民点, 与管线最近的居民点为130m。综合比较可知, 虽然冯家沟截断阀室—大仓村截断阀室段管线天然气储量较大, 但王家楼截断阀室—冯家沟截断阀室段发生天然气泄漏爆炸事故产生的环境风险更大, 因此应将王家楼截断阀室—冯家沟截断阀室段管线发生泄漏从而导致火灾、爆炸事故确定为最大可信事故。
最大可信事故发生概率的确定方法, 现在环评中常用的有两种:事故树法和类比法。事故树法是将最大可信事故作为顶上事件, 通过分析导致最大可信事故发生的基本事件及各类基本事件的最小割集、最小径集组合, 并为不同危险源因素赋予了不同的危险性重要度值, 经计算确定最大可信事故发生概率。该方法针对性强、定量性高, 但是计算过程复杂, 如果基本事件分析不全面, 计算结果也会产生较大的偏差。类比法是现在使用较多的一种方法, 其主要是类比目前权威部门公开发表的关于各类型事故发生概率的统计结果。该方法简单易行, 但是不同项目在不同环境下发生事故的概率不可能完全相同, 因此, 此方法只是对最大可信事故发生概率的一种估算。
2.2.3 天然气泄漏量计算
泄漏事故规模通常划分为小型、中型、大型及特大型等几个等级。一般环评选取大型泄漏事故作为评价对象, 即施工作业不慎挖破管道, 致使管道严重破裂, 输送介质大量泄漏。
发生泄漏事故时天然气泄漏量采用《导则》中的公式计算, 泄漏速率Qc计算如下:
式中:QG—气体泄漏速度, kg/s;P—容器压力, MPa;Cd—气体泄漏系数;A—裂口面积, m2;M—分子量;R—气体常数;TG—气体温度, K。
2.3 后果计算
天然气泄漏引发的典型火灾爆炸事故主要是射流火灾事故以及外泄的天然气与空气形成爆炸性混合物遇明火引发爆炸事故。
2.3.1 喷射火灾影响分析
在一定压力下的天然气泄漏时会形成射流, 如果在泄漏裂口处被点燃, 则形成喷射火。把整个喷射火看成是由喷射中心线上的全部点热源组成, 每个点热源的热辐射通量相等, 则产生的热辐射通量按下式计算:
式中:q—点热源热辐射通量, W;η—效率因子;Q0—泄漏速度, kg/s;Hc—燃烧热, J/kg。
从理论上讲, 喷射火的火焰长度等于从泄漏口到可燃混合气燃烧下限 (LFL) 的射流轴线长度。对表面火焰热通量, 则集中在LFL/1.5处。对风险评价分析而言, 点热源数n一般取5即可。
射流轴线上某点热源i到距离该点x处一点的热辐射强度为:
式中:Ii—点热源i至目标点x处的热辐射强度, W/m2;q—点热源的辐射通量, W;R—辐射率2;x—点热源到目标点的距离, m。
某一目标点处的入射热辐射强度等于喷射火的全部点热源对目标的热辐射强度的总和:
式中:n—计算时选取的点热源数。
火灾产生的热辐射强度足够大时, 可使周围的物体燃烧或变形, 强烈的热辐射可能烧毁设备甚至造成人员伤亡等。火灾损失估算建立在辐射通量与损失等级的相应关系的基础上, 表1为不同入射通量造成伤害或损失的情况。
以张家口市某天然气管道为例, 假设该管道的泄漏孔半径为5cm, 泄漏速度为62.43kg/s, 天然气燃烧热为37.29×106J/kg, 则发生射流火灾时不同入射通量对应的伤害半径如表2所示。
对照该管道沿线敏感点情况, 如发生射流火灾时, 该工程全线无村庄位于射流火灾的死亡半径、重大烧伤半径、1度烧伤半径和轻伤半径涉及的范围内, 但约有9个村庄的部分区域处于无不舒服感觉半径涉及的范围内, 会不同程度地受到射流火灾的影响。因此, 应采取可靠的风险防范措施, 防止射流火灾的发生, 降低射流火灾的影响。
2.3.2 爆炸事故影响分析
天然气管道发生泄漏后, 除可能发生射流火灾以外, 也可能发生爆炸事故。目前环境影响评价中一般使用蒸气云爆炸 (UVCE) 模型预测泄漏的天然气在理想状态下产生的伤害程度;但笔者认为, 应预测计算天然气管道泄漏后的爆炸极限范围, 结合天然气爆炸冲击波伤害程度分析结果, 说明拟建工程天然气管道泄漏后发生爆炸对环境的影响情况。
(1) 蒸气云爆炸影响分析。蒸气云爆炸 (UVCE) 是由于气体或易于挥发的液体燃料的大量快速泄漏, 与周围空气混合形成覆盖很大范围的“预混云”, 在某一有限制空间遇点火而导致的爆炸。根据气云爆炸冲击波预测模型的特点和复杂性, 可以将它们分成数值模型、物理模型和相关模型三种。其中相关模型也就是缩放比率模型, 依靠试验结果而建立起来的, 易应用于灾害风险评价方面, 典型的UVCE相关模型包括TNT模型、TNO模型、ME模型、CAM模型。长期以来, 军事上一直对高能炸药的破坏可能性很感兴趣, 积累了很多TNT量与破坏之间关系的实验数据。因此, 使用TNT当量来描述事故爆炸的威力就比较方便。
(1) TNT当量计算。
式中:1.8—地面爆炸系数;WTNT—蒸气云的TNT当量, kg;α—蒸气云的TNT当量系数;Wf—蒸气云中燃料的总质量, kg;Qf—燃料的燃烧热, MJ/kg;QTNT—TNT的爆炸热, MJ/kg。
(2) 死亡半径R1。
(3) 重伤半径R2。
由下列方程式求解:
式中:P0—环境压力, Pa;E—爆炸总能量, E=1.8AWfQf×30%, 30%为假定参与爆炸反应的气体百分比。
(4) 轻伤半径R3。
轻伤半径R3由下列方程组求解
(5) 财产损失半径R财。
对于爆炸性破坏, 财产损失半径R财 (破坏半径) 的计算公式为:
式中:KII—二级破坏 (砖砌房外表50%~70%破损, 墙壁下部危险) 系数, KII=4.6。
根据以上公式对天然气管道泄漏爆炸危害进行计算, 可得冲击波影响下的死亡半径、重伤半径、轻伤半径和财产损失半径。
(2) 天然气泄漏地面浓度分析。天然气泄漏后地面浓度计算采用下述多烟团模式:
式中:Cwi (x, y, o, tw) —第i个烟团在tw时刻 (即第W时段) 在点 (x, y, o) 产生的地面浓度;Q′—烟团排放量 (mg) , Q′=QΔt;Q为释放率 (mg/s) , Δt为时段长度 (s) ;σx, eff, σy, eff, σz, eff—烟团在W时段沿x、y、z方向的等效扩散参数 (m) , 可由下式估算:
式中:σj2, k=σj2, k (tk) -σj2, k (tk-1) ;xwi和ywi—第w时段结束时间第i烟团质心的x和y坐标, 由下述两式计算:
各烟团对某个关心点t小时的浓度贡献, 按下式计算:
式中:n—需要跟踪的烟团数, 可由下式确定:
式中:f为小于1的系数, 可根据计算要求确定。
环境影响评价按不利情况, 采用上述模式预测计算不同时刻下风向天然气最大落地浓度及出现距离, 下风向天然气浓度大于等于爆炸下限区域范围以及下风向天然气浓度大于等于爆炸上限区域范围。
天然气浓度达到爆炸极限的范围为浓度介于爆炸上限和爆炸下限之间的环状区域, 并且随着泄漏时间的延长, 爆炸极限范围出现的位置变远, 覆盖范围变宽。在该范围内, 如果动火或存在明火会发生爆炸事故。
(3) 天然气抬升高度分析。由于天然气管道内压力高于外界大气压, 且天然气密度小于空气密度, 因此天然气从管道泄漏出来后会在动力和热力的作用下继续向上攀升, 达到一定高度后才逐渐沿风向变平。
一般烟气抬升公式由动量项和热量项组成, 其中动量项是指烟气在烟囱内向上具有的动量使它离开烟囱以后继续上升, 热量项是指烟气温度比周围气温高, 密度较小, 因浮力而上升。本节评价对象为高压天然气管道的泄漏事故, 泄漏天然气的热释放率很低, 而天然气喷出速度接近音速, 在这种情况下, 动量项对烟气抬升高度所起的作用远大于热流项的作用[4]。综合分析, 可选取霍兰德公式来分析天然气泄漏情形下的抬升高度:
式中:ΔHr—校正后的天然气抬升高度;K—霍兰德公式的修正系数, 根据美国ASME对其进行的规定, 保守估计取A、B稳定度等级, K=1.15;US—天然气的最大泄漏速度, ;d—泄露孔径, mm;v—平均风速, m;P—操作压力, kPa;Ts—天然气温度, K;Ta—大气温度, K。
以张家口市某天然气管道为例, 假设该管道的泄漏孔半径为5cm, 泄漏速度为62.43kg/s;管道操作压力为6300kPa, 根据以上计算得到校正后的天然气抬升高度为12.85m。
可见, 一般天然气管道发生泄漏后, 天然气的抬升高度往往可达10m以上, 如果管道泄漏事故发生在空旷的乡村, 在10m左右的高空很少会有明火出现, 故引发火灾爆炸的风险较低;如果管道泄漏事故发生在城市, 由于城市建筑较高, 故即使是在高空也可能存在明火。综合比较可知, 天然气管道泄漏事故发生在城市比发生在农村风险值要高得多。
(4) 泄漏后爆炸影响分析。要综合考虑由蒸气云爆炸影响范围和天然气管道泄漏扩散后达到爆炸极限的覆盖范围, 最终确定泄漏后爆炸影响范围。根据管道沿线居民区分布情况调查, 确定全线管道中心线两侧受影响的敏感点。
2.4 风险计算和评价
风险可表述为:
风险值 (后果/时间) =概率 (事故数/单位时间) ×危险程度 (后果/每次事故)
可利用2.2节确定的最大可信事故发生概率和2.3分析的最大可信事故危害程度计算求得。对于社会公众而言最大可接受风险不应高于常见的风险值。
风险的单位多采用“死亡人数/年”。安全和风险是相伴而生的, 风险事故的发生频率不可能为0。通常事故危害所致风险水平可分为最大可接受水平和可忽略水平。表3列出了一些机构和研究者推荐的最大可接受风险水平和可忽略水平。
在工业和其他活动中, 一般而言, 环境风险的可接受程度对有毒有害工业以自然灾害风险值 (即10-6/a) 为背景值。
2.5 风险管理
风险管理包括风险防范措施和应急预案两部分内容。
根据《建设项目环境风险评价技术导则》 (HJ/T169-2004) , 风险防范措施可从选址、总图布置和建筑安全防范措施、危险化学品贮运安全防范措施、工艺技术设计安全防范措施、自动控制设计安全防范措施、电气电讯安全防范措施、消防及火灾报警系统、紧急救援站或有毒气体防护站设计等方面提出。但是笔者认为, 天然气管道工程在施工期、运营期应采取的安全防范措施是不同的, 如果单单按照以上方法对安全防范措施进行分类, 则提出的措施会显得混乱, 因此应按照工程前期设计阶段、施工期、运营期分别提出风险管理要求, 同时, 对于不同时期的安全防范措施, 应按照预防、减缓、恢复三个层次提出, 使防范措施一目了然, 以利于将来的竣工环保验收。
应急预案对于降低事故危害具有重要作用。向环境排放污染物的企业事业单位, 生产、贮存、经营、使用、运输危险物品的企业事业单位, 产生、收集、贮存、运输、利用、处置危险废物的企业事业单位, 以及其他可能发生突发环境事件的企业事业单位, 均应当编制独立的环境应急预案文件, 并组织评估小组对本单位编制的环境应急预案进行评估, 根据评估结果, 对应急预案草案进行修改后报所在地环境保护主管部门备案。因此, 环评中只对天然气管线工程如何建立事故应急预案进行概括性描述, 从事故应急预案制定原则、应急预案主要内容等方面提出原则性的要求, 供生产单位在编制事故应急预案时参考。
3 问题与建议
3.1 问题
(1) 目前, 在进行天然气管道泄漏事故情景预设时, 往往假定天然气输气管道整体断裂 (此为极端最不利情况) , 但是在实际生活中, 管道整体破损情况多是由于在施工活动中的人为破坏或是自然灾害;埋地管道如焊缝不严或腐蚀等原因, 很难造成管道整体断裂。但是根据《建设项目环境风险评价技术导则》 (HJ/T169-2004) 的有关规定, 建设项目环境风险评价一般不包括人为破坏及自然灾害。人为破坏和自然灾害造成的管道破坏应属于安全评价范畴。
(2) 一般情况下, 埋地管道发生泄漏后, 泄漏的天然气会经管道上的覆土慢慢地渗漏到地表, 其泄漏速度比露天容器要小得多。现有风险评价泄漏预测模型为考虑管道覆土对泄漏气体的阻力, 因此并不完全适用埋地管道。
(3) 国内外天然气管道事故统计是天然气管道最大可信事故概率分析的类比依据, 而目前国内缺乏这方面的统计资料[5]。
3.2 建议
(1) 尽快建立我国天然气管道事故数据库, 统计各类天然气管道事故发生概率、事故原因和影响范围, 为风险评价提供技术支撑。
(2) 尽快开发适用于埋地天然气管道泄漏、爆炸等事故的预测模型, 使天然气管道事故影响预测更符合实际。
参考文献
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环境健康风险评价方法探讨 篇3
12009年，环境污染健康损害事件频发
刚刚过去的2009年，我国环境污染造成的人体健康问题频发，震惊了社会各界。
7月份，于湖南武冈市东南约10多公里的文坪镇横江村发生大范围血铅超标事件。村民开始要求政府组织给孩子普遍体检，并对被怀疑与铅污染有关的武冈市精炼锰加工厂进行调查，引发群体性事件；7月，内蒙古赤峰市新城区千余市民在饮用自来水后出现腹泻、呕吐、头晕、发热等症状，后赤峰市建委通报，事件为水源污染所致；8月，河南省济源市柿槟村，政府对铅冶炼工厂周围村庄中的14岁以下儿童3108人进行血铅检测，其中血铅含量高于250微克／升，需要驱铅治疗的有1008人。血铅值最高达正常值范围的六倍还多；8月，陕西省凤翔县长青镇孙家南头村、马道口村两村731名受检儿童中615人血铅超标，其中163人中度铅中毒、3人重度铅中毒，需要住院接受排铅治疗。
除此之外，全国范围内还发生类似的环境污染人群健康损害事件数起，引起社会各界的广泛关注。
2未来环境健康事件仍将高发
有专家认为，2009年大家看到多起环境健康事件报道，并不表明现在环境事故大量增加。它传递出的一个需要引起国家关注的信号是，随着公众环境意识特别是环境污染对人体健康将会产生严重影响的意识的不断增加，“污染受害者已经不能忍受这种污染危害，正以各种方式表示对污染的反抗”。
环境污染及由此带来的破坏后果的显现，有的是即时性的，有的却有明显滞后性，特别是一些重金属污染，可能需要经过几年、十几年甚至是几十年的积累和迁移转化才能最终显现其危害后果。比如镉污染导致的“痛痛病”等。经过三十年的发展，污染负荷不断增长和积累，已经远远超过了环境容量。一些因污染导致的疾病也到了高发时期。
我国目前发生的环境污染事件特别是环境健康事件与日本20世纪末70年代初的情况相似。日本在二战结束后，经济发展也经历了高速发展时期。但同时也带来严重的环境健康问题，闻名世界的日本“水俣病”就是典型的一例。如果我们不能正视2009年发生的一系列环境健康事件，那么，今后环境污染所带来的后果可能会更加难以处理。
3我国环境污染健康损害的基本特点
2009年发生的国内环境污染健康损害事件呈现出如下基本特点：
(1)受害者自己首先发现健康危害，经临床确认后向排污的嫌疑对象维权、申诉。
(2)政府和环保部门在事件发生后出面解决问题，但多遭遇公众对政府作为的“公信力”质疑。
(3)污染事件对附近的人群产生了严重的健康威胁，同时对政府的财政和当地的经济造成了很大的损失，社会影响极其恶劣。
对此，无论政府、公众和学者们都应认真思考的问题是：我们为什么不能提早发现这些环境污染的健康隐患?为什么不能提前预防健康损害的发生?为什么不能建立环境污染对人群健康损害的预警机制?国内外的研究显示，解决这些问题的重要途径之一就是引入环境健康风险评价的理念和方法。
4我国环境健康风险评价应用严重滞后
近年环境污染健康损害事件频发与我国环境健康风险评价(EHRA)应用严重滞后密切相关。这些环境污染损害健康事件，一方面给当地的百姓健康带来了实际的危害和潜在的长期威胁，另一方面也使当地政府的公信力面临严峻的考验。更为严重的是，到目前为止很多类似事件的发生能否归因于环境污染的影响仍然缺乏科学依据，例如山西凤翔的血铅事件。事实上，环境污染与健康损害之间到底应该如何认定仍是一本糊涂账。
上世纪80年代以来，我国各级环境保护部门广泛开展了建设项目的环境影响评价工作，对推动在建和拟建工程项目的环保“三同时”，保护区域生态环境，起到了很好的作用。但是，由于种种原因，到目前为止在环评中，国家对相应健康影响评价的内容没有明确要求，又缺乏从事环境污染健康影响评价的专业人员，也没有规定采用环境健康风险评价方法，比如国际通用的定量评价环境健康危害效应的方法。大多数项目主要做了对环境和生态的一般性评价，而没有做以“人群健康为中心”的环境健康风险评价。
建议
1尽快在建设项目的环境影响评价中引入健康风险评价(EHRA)方法
近三十年来，相比快速增长的工业化和经济水平，我国环评工作相对滞后，而EHRA方法的推广和应用就更加落后。据初步分析，国内相当部分的工业和基本建设项目缺乏对长期的人群健康风险的科学评价和预测预警机制。2009年出现的问题发人深思，与其等“炸弹”爆炸后再仓促应战、应急处置，不如提前做好评价与预警。因此，在建设项目的环境影响评价中引入健康风险评价方法，加入具体的人群健康风险评价内容和程序并陆续地在全国开展健康风险评价的工作，应是近期国家环境保护及相关决策部门的当务之急。
2加强针对工业和基本建设项目人群健康风险的科学评价和预测预警机制
我国相当部分的工业和基本建设项目缺乏对长期的人群健康风险的科学评价和预测预警机制。这些项目对环境的污染及其所包含的人群健康隐患，无异于给附近地区人群埋下了一颗健康定时炸弹。低浓度、长期慢性效应是环境污染对人群健康危害的重要特点之一，所以应该尽快加强对建设项目的全面、科学的人群健康风险评价，并对可能产生的后果采取有效行动。
3尽快建立和扩大健康风险评价的专业人员队伍
我国目前真正了解和熟悉健康风险评价方法和环境流行病学调查方法的专业人员太少，远远不能适应当下“按下葫芦起了瓢”般的环境污染健康损害事件的发生现状。因此，建立和培训一支环境健康风险评价和环境流行病学调查的专业人员队伍同样是近期国家环境保护及相关决策部门的当务之急，重中之重。
附：环境健康风险评价的原理和评价过程简介
1环境健康风险评价(Environmewntal HealthRisk Assessment，EHRA)的历史沿革
应该说人类很早就认识到人们生产和生活环境的恶化、污染可以对人体健康产生危害。自19世纪工业革命以来，随着全球工业化的迅速发展，带来的污染和健康问题日益突出，以及概率论、生物统计学的发展，为定量分析和评价技术打下了基础。20世纪30年代以来，人们逐步认识到接触污染物的程度与人群健康效应之间存在的“暴露一反应”关系，提出了可接受水平的概念。但长期以来，各国政府对环境有害物质的评价和管理仍处于“定性”阶段：即将外源性有害物质的环境浓度控制在“零”，将人群对有害环境因素的暴露限制到“零”，进而要求人群的不良健康效应也是“零”，以此作为防治环境有害物质的基本战略和策略。随着社会科学及毒理学、流行病学及概率论等的发展，人们认识到任何事物都有两面性，一个绝对安全，毫无危险的社会是不存在
的，要求绝对适应人群生存和健康的自然环境也是不现实的。实际上，人们在日常生活或生产环境中的行为与活动始终都在接收着某种程度的危险。特别是在人类生存环境中有害物质的管理方面，不可能要求该物质在环境中彻底清除，而是应当在充分利用人类现有的各种信息和资源基础上，维持自然环境、生态与人的动态平衡，使环境的变化保持在人体可接受的危险水平，从而最大限度地保护人体健康。
为此，近三四十年来许多国家管理部门及科学家进行了多年的探索与实践，并引入了数学“概率”观念，逐渐形成一门综合性的方法学，即健康风险评价。美国国家科学院和国家研究委员会经过反复研究论证，认为健康风险评价方法是保护公众免受化学物质危害及为风险管理提供重要科学依据的最合适的方法，并于1983年提出环境健康风险评价的四步法模式。经过多年的发展和完善，2005年美国国家环境保护局正式发布了经过修订补充的致癌物风险评价指南，称为国际公认的环境健康风险评价基本方法。
健康风险评价方法的应用使环境污染的人群健康效应评价从定性走向定量化；评价程度逐步规范化，便于科学管理及交流；评价的方法可充分利用毒理学、流行病学、实验研究、数学、医学等最新成果与信息，应用日益广泛，如预测、预报人群远期健康危害及程度；比较评价，用于比较、优选、措施效果评价；研制环境暴露限值等。
2环境健康风险评价(EHRA)方法的基本框架
健康风险评价过程根据评价内容一般分为健康危害鉴定、剂量一反应评价、暴露评价及风险特征分析四个部分或四个阶段，这四个部分相互联系，构成风险评价的全过程。
(1)健康危害鉴定
所谓危害是由于外源性化学物质在暴露条件下对人和环境产生的不良效应。危害鉴定就是确定上述不良效应是否由化学物质(或混合物)的毒性所造成的，是风险评价的第一步。其目的是判断和评价化学物质是否可造成人体健康的毒性和危害，危害的基本性质和特征。这阶段的评价基本上属于定性的评价过程。要回答的是有什么危害?危害的程度?例如可能有肝毒性、神经毒性或致癌性等。危害鉴定的资料源于流行病学和动物毒理学研究。
(2)剂量－反应评价
剂量－反应关系评价是对人群暴露水平(剂量)和所产生的某种效应发生率和严重程度之间(定量)关系的评定，它是对暴露量和不良健康效应的定量分析，是健康风险评价的核心部分，通过剂量－反应关系的评价，其目的是确定某种化学物质的剂量(浓度)与人群不良健康效应发生率之间的定量的相关关系。由于人对化学物的环境暴露剂量一般低于动物毒理学研究的暴露剂量，因此，只能根据剂量－反应关系来估计人暴露于低水平时的风险。
(3)暴露评价
即使环境中存在有害物质，如果没有人群对其环境的接触(又称“暴露”)，也不会对人体产生危害。因此对人群中已经发生或可能发生的对某化学物质的暴露水平和特征的定量描述，即暴露评价，也是健康风险评价的核心内容之一。暴露评价是关于人群对某物质现有的和潜在的有害化学物质暴露(接触)量、接触频率、时间及可能的暴露途径的综合评价。在评价环境暴露时，应对环境浓度(Concentration)、暴露水平(Exposure)和体内剂量(Dose)三个过程进行全面的评价。暴露评价要回答的是人群对某种环境有害因素接触的剂量、时间和特征。
(4)风险特征分析
风险特征分析是健康风险评价的最后一个步骤，目的是在对危害鉴定、剂量——反应评价和暴露评价等上述三部分综合评价的基础上，根据一定的原则和定量计算方法(数学模型)，对某化学物质造成暴露人群健康效应的反应概率和预期危害程度的概率进行估计和预测。从而向管理部门及决策者提供暴露人群可能的健康风险的分析并同时指出分析中的各种不确定因素，为决策者进行针对性的健康风险管理提供科学依据。在风险特征分析的基础上可进一步提出该物质的“每日可容许摄入量”(ADI)。
风险评价过程根据评价对象不同，又可以分为有阈化合物的风险评价和无阈化合物的风险评价两大部分。有阈化合物一般指其对人群健康的不良效应存在较明确的剂量——反应关系，当该类化合物在机体内达到一定剂量(阈值)时，才会对人体健康产生危害，低于阈值时不产生可见的不良健康效应。非致癌物及无遗传毒性的致癌物即属于此类。无阈化合物一般指其毒作用(致突变、致癌)是无阈值的一类化合物。即该物质高于零以上的任何剂量都可能发生对人体健康的有害效应，如有遗传毒性的致癌物。这两类化合物在进行健康风险评价时，其暴露评价的部分在评价方法、内容和程序上基本一致，而在危害鉴定、剂量一反应关系评价和风险特征分析这三个部分，对不同类型的化合物则有不同的评价方法和内容。
盐酸储运项目环境风险评价探讨 篇4
盐酸储运项目环境风险评价探讨
文章分析了盐酸储运项目在储存、运输及装卸过程中可能存在的环境风险,并提出相关的防范措施,对盐酸储运项目环境风险评价的特点、工作内容和评价过程进行了探讨.
作 者：王金梅 王伟华 田颖 WANG Jin-mei WANG Wei-hua TIAN Ying 作者单位：内蒙古包钢钢联股份有限公司技术中心,内蒙古,包头,014010刊 名：包钢科技英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY OF BAOTOU STEEL(GROUP) CORPORATION年，卷(期)：200935(6)分类号：X820.4关键词：环境风险评价 盐酸 储运
矿山地质环境评价方法探讨论文 篇5
2.1充分掌握评价区气象、水文、地形、地貌、地层岩性、地质构造、地震、地下水、工程地质等基础条件，查明评价区存在的地质环境问题的种类、规模、特征、发育程度，查明与相邻矿山矿业活动的相互影响特征与程度。
2.2针对各种地质因素在不同局部区域的差异性和复杂性，要做到较为精确的评价，需将整个评价区域划分成若干个评价单元，统一评价单元在地质环境条件方面具有一致性，而不同的评价单元之间应具有可比性。
根据各个小区域的具体地质环境条件，分别赋予所选定的评价指标以不同的`属性，然后在根据这些属性进行区域评价。可采用三角形剖分法、正方形网格划分法和不规则多边形网格划分法。
2.3依据具有针对性、简明性、普适性、数据易取性、指标可量化和动态与静态相结合的原则对评价区基础条件基本指标进行选取及数据标准化处理，确定地质环境评价指标权重。
2.4建立数学模型（指数模型、概率统计模型、模糊数学模型和灰色系统模型）选用评价区各种矿山地质环境要素的各种质量参数和定量化指标，定量评价环境质量的优劣以及预测人类活动对矿山地质环境的影响。
2.5根据数学模型的评价结果对评价区进行现状评价影响程度分区。
环境健康风险评价方法探讨 篇6
土壤是农业生产的基础,是人类赖以生存的基石,也是人类食物与生态环境安全的保障。在众多的污染物中,重金属超标被普遍认为是造成我国土壤污染的主要原因之一,特别是经济发达地区的重金属污染土壤的问题尤其严重,日益成为当地环境的重大威胁。据专家估计,我国目前受镉、砷、铬和铅等重金属污染的耕地面积近3亿亩,约占耕地总面积的20%,污水灌溉的农田面积已达4950万亩[1]。
土壤重金属污染的环境风险评价是管理、控制和治理污染土壤的前提。由于影响重金属的化学性质、环境行为、生物可利用性以及药代动力学等各种因素极其复杂,给土壤重金属环境风险评价带来很多挑战[2,3]。目前,有关土壤重金属污染风险评价的研究仍多集中在对污染物浓度的测定或简单的风险指数计算,对环境风险状况的表达还有局限性。本文仅针对近期土壤重金属污染环境风险评价方法的研究热点与发展趋势进行综述。
2 土壤重金属污染环境风险评价研究现状
环境风险评价技术是20世纪80年代发展起来的,主要包括生态风险评价及健康风险评价。生态风险评价是通过组织和分析数据,评价与人类活动相关的一个或多个风险源在暴露过程中对生态系统可能造成的生态效应;健康风险评价则主要侧重于人体的健康风险,通过选择与人类类似的动物进行试验,以达到保护人类自身的目的[4,5,6,7]。
对于土壤重金属的污染评价,国内外学者作了大量的研究,总结出了多种评价方法和模型,主要分为两类:传统评价模型和综合评价模型[8,9,10]。传统的评价模型主要为指数法,以数理统计为基础,将土壤污染程度用比较明确的界限加以区分,已在土壤重金属评价中得到了广泛的应用,较常用的有内梅罗指数法、潜在风险指数法、污染指数法等。综合评价模型综合考虑了土壤环境质量的模糊性及各污染因素的权重,使评价更具有科学性,概括起来有模糊综合评价法、层次分析法、灰色聚类法、主成分分析法、神经网络法和物元分析法等等[11]。近年来,随着计算机技术和信息技术的发展,地统计学和地理信息系统逐渐被引入到土壤重金属污染的综合评价中[12]。
环境风险评价的基本特征之一就是不确定性。在各种环境质量评价中,来源于各种外推过程的不确定性,包括物种间外推、实验室向野外外推、高剂量向低剂量外推等,都需要准确的定量表达。加权综合能够较好地揭示不同评价因子间的内在联系,使评价结果更接近实际情况。但权重的确定大多由专家依据重金属污染物的毒性、人体对重金属污染物的吸收以及人体可承受污染物最大阈值的经验来确定,有一定的主观色彩,使评价结果存在失真的可能。另外,环境风险评价中的风险标准,即风险可接受水平问题,由于涉及不同人群的利益,不同区域的自然条件和社会经济水平存在差异,也存在很大不确定性。不确定性的定量化处理是风险评价必须解决的关键技术。
目前传统的土壤重金属污染评价方法都只是通过简单的数字和表格体现某个区域的污染状况,不能反映土壤在空间上的污染变化,不能分析区域土壤污染状况和空间变化趋势,在污染的边界上存在着一定的局限和不足之处。根据实际的情况采用多种方法,并借助其他工具结合的综合评价分析是解决实际问题的有效途径。
3 土壤重金属污染环境风险评价的研究前沿及主要发展方向
3.1 数学模型在土壤重金属环境风险评价中的选择与优化
风险产生原因的不确定性使环境风险评价趋于复杂。因为风险评价需要研究人为活动引起环境不利影响的可能性,根据有限的已知资料预测未知后果,这就需要应用大量的数学模型才能完成。数学模型的优劣直接关系到整个风险评价结果的准确。随着环境风险评价越来越复杂,准确性要求越来越高,发展和完善各种数学模型成为环境风险评价研究的重要方向。
目前国内外学者主要采用随机模拟和模糊的方法进行不确定性的识别、预测。处理不确定性的数学方法主要有概率理论、马尔可夫模型、模糊集、事件树、影响图、启发式模型等。
在突发性风险评价方面,大部分的研究都是以随机模拟理论为基础或者是将随机模拟理论与其它不确定性理论相结合的方法评估突发污染事故定性分析。在累积性风险评价研究上,主要是应用随机模拟理论、灰色系统理论和模糊理论。
我国的环境风险评价刚刚起步,对于风险评价模型的研究甚少。在风险评价过程中,直接引进国外成熟的模型将不失为一种捷径。由于各种模型在基本原理、适用条件、算法、考虑的介质和过程等方面都可能有较大差异,因此,只有正确甄别模型间的异同和各自的优缺点,才能做到根据实际情况,选择合适的模型,达到研究目的。
3.1.1 模糊数学法
土壤重金属的污染程度的界限是渐变、模糊的,解决土壤重金属污染级别模糊边界的有效方法是引入模糊数学概念。模糊数学法的基本原理是:基于重金属元素实测值和污染分级指标之间的模糊性,运用模糊线性变换原理,通过隶属度的计算首先确定单种重金属元素在污染分级中所属等级,进而经权重计算确定每种元素在总体污染中所占的比重,最后运用模糊矩阵复合运算,得出污染等级[13,14,15,16]。如何合理确定各指标的权重成为应用模糊数学法进行污染评价是否成功的关键。
模糊数学自1965年由L.A.Zadeh[17]提出以来,已得到较充分的发展,同时被广泛用于生产实践中。模糊数学是描述没有明确界限的模糊事物的数学分析方法,利用模糊变换对各相关因素进行综合评价。它充分考虑了各级土壤标准界限的模糊性,使评价结果接近于实际;在确定各指标权重时采用最优权系数法,避免了确定评价指标权重的任意性,用于土壤重金属污染评价有较好的效果[8]。该模型的物理意义是加权平均,将数学运算变成一般矩阵乘法,代表了“加权平均型”的综合评价[18]。
窦磊等[14]改进了针对土壤重金属污染评价的模糊数学模型和评价因子权重的计算方法,提出了基于污染物浓度和毒性的双权重因子的模糊综合评价法,既反映污染物的浓度超标状况,又反映污染物的毒性作用,使评价更为全面合理。
杨西飞等[19]在“模糊”评价指标基础上,结合Matlab软件FIS工具,拟建了铜陵矿区农田土壤模糊评价模型,并应用该模型对铜陵矿区农田土壤中重金属污染进行了相应评价。有效地解决了模糊综合评价过程中大量的数据处理和复杂计算,提高了数据批处理的准确性和时效性;并可通过其FIS功能将所有模糊评价过程和数据结果以图形的形式展示出来,使各因子污染程度和综合评价结果得以充分体现。
3.1.2 灰色聚类法
灰色聚类法是在模糊数学方法基础上发展起来的,相对于模糊数学方法,优点在于不丢失信息,在权重处理上更趋于客观合理,用于环境质量评价所得结论比较符合实际,具有一定可比性。
灰色聚类法通过计算土壤重金属污染因子的权重来确定聚类系数,再根据“最大原则法”或“大于其上一级别之和”法确定土壤环境污染程度[8]。其主要步骤是:构造白化函数,引入修正系数,确定污染物权重,再计算聚类系数实现土壤样本的环境质量等级评判与排序[20,21,22]。
由于一般灰色聚类法最后是按聚类系数的最大值进行分类,忽略了较小的上一级别的聚类系数且完全不考虑他们相互之间的关联性,从而导致分辨率降低,有可能使评价失真。鉴于此,人们对灰色聚类法进行了改进,开发出灰色关联分析、宽域灰色聚类分析等多种模型,较好地克服了这一缺点。两者的区别在于确定聚类对象所属级别的差异,一般灰色聚类法以“最大原则法”判定,而改进灰色聚类法根据“大于其上一级别之和”法进行判定。
Xiaoyan Shao等[23]采用灰色关联分析模型对土壤重金属污染进行生态风险评价,研究证实评估结果与实际情况相符,计算方法简单并有良好的操作性。黄彩霞等[24]采用宽域灰色聚类法对土壤质量进行评价,并与综合指数法、模糊综合评判法相比较,发现宽域灰色聚类法的评价结果较另外两种方法更为合理。分析认为,宽域灰色聚类法充分考虑了污染级别之间的灰色性,通过修正使相邻级别的边界问题解决得较好,提高了分辨率、信息利用率和综合评价精度。虽然需要建立多个白化函数,计算过程繁琐,但可以通过计算软件解决。
3.1.3 层次分析理论
环境质量综合评价,只有通过加权综合,才能揭示不同评价因子间的内在联系,使综合评价结果更接近和符合环境质量的实际情况。加权因子的确定,有多种方法,层次分析法及其改进法就是其中之一。
层次分析法(Analytical Hierarchy Process)简称AHP法,是美国运筹学家萨得T.L.Saaty在20世纪70年代初提出的。这是一种定性和定量相结合的、系统化、层次化的分析方法,特别适用于分析难以完全定量的复杂决策问题,因而很快在世界范围得到重视并在多种领域广泛应用[25]。
其基本出发点是:在一般决策问题中,针对某一目标,较难同时对若干元素做出精确的判断。这时可以将这些因素相对于目标的重要性以数量来表示,并按大小排序,以此为决策者提供依据。任意两元素之间的相对关系,则可以精确表示。
假设有n个因素,对任意量因素i和j进行比较,rij表示相对重要性之比,则由rij(ij=1,2…n)构成一个判断矩阵R=(rij)n×n(此矩阵实际上是对定性思维过程的定量化)。
式中rij=1/rji(i≠j),rij=1(i=j)。
在构造判断矩阵时,当因素个数较多时,rij的值采用T.L.Saaty提出的1-9标度法。由于判断过程中存在复杂性和模糊性,较难一次得到满意(通过一致性检验)的判断矩阵。为此研究人员对层次分析法进行改进,设计了一种三标度法,较易被专家和决策者接受。
结构层中的相对权重,采用方根法求解R的归一化特征向量和特征值,直到满足一致性检验,所求特征向量即为各因子的权重排序。
王祖伟、李雪梅等[26,27]在对天津市土壤重金属污染环境质量评价中,将基于改进AHP法确定的权重应用于综合指数法、模糊综合评价法和灰色聚类法中,发现基于改进AHP法确定权重的综合指数法比内梅罗指数法更具科学性和准确性,基于改进AHP法确定权重的模糊综合评价法也比常规的模糊综合评价法更准确一些,但是基于改进AHP法确定的权重并不适用于灰色聚类法中。
3.2 地统计学空间技术在土壤重金属环境风险评价中的发展与应用
土壤重金属污染物具有高度的空间连续性及空间变异性。重金属浓度的空间分布状况可以反映重金属污染物对人类健康和环境的潜在影响,对于污染源的风险分析和后续评价也非常重要。传统的评价方法不能反映土壤在空间上的污染变化,不能分析区域土壤污染状况和空间变化趋势,尤其在分析大尺度区域的土壤污染时,传统评价方法和手段就显示出其本身固有的缺陷和不足[12]。基于此,地统计学空间技术在土壤重金属污染风险评价中得到了越来越广泛的应用[12,28,29]。
地统计学又称克力格法(Kriging),是利用原始数据和半方差函数的结构性,对未采样点的区域化变量进行无偏最优估值的一种插值方法。作为空间变异性比较稳健的工具,该方法可以最大限度地保留空间信息,揭示区域土壤各重金属元素含量的空间分布特征和规律[12]。目前主要有普通克力格法(Ordinaly Kriging)、简单克力格法(Simple Kriging)、块段克力格法(Block Kriging)、协同克力格法(Co-Kriging)、泛克力格法(Universal Kriging)、指示克力格法(Indictor Kriging)、以及对数正态克力格法(Logistic Nonormal Kriging)等[30]。
由于地质统计方法模型众多,应用条件各异,如何降低预测误差,提高预测结果的准确度及精度,依然是困扰地统计学研究及应用者的难题。
3.2.1 地统计学模型基本理论
地统计学是一种区域化变量的分析方法,原理是由不连续的点状数据推测连续的面状区域内的数据分布,其主要目的是结合采样点提供的信息对未知点进行估计和模拟,以描述整个研究区域的土壤重金属的空间变异特征。
半方差函数是地统计学中的主要工具,一方面是利用半方差函数对参数的空间分布进行结构分析和变异性分析,另一方面是应用结构分析的结果和克力格法进行估值[11]。
通常情况下,为了使理论模型能最充分地描述所研究的某一区域化变量的变化规律,在建模过程中要根据半方差函数分布图初步选择几种合适模型进行最优拟合,通过比较平均误差、均方根预测误差、平均标准差、标准化误差和平均标准化误差等参数和预测误差图来选择最优的模型。
在拟合中会得到3个基本的参数C0,C和a。其中,C0:块金方差,反映了随机因素或不确定因素对变量空间相关性的影响;C:结构方差,反映了结构因素或确定因素对区域化变量空间自相关性的影响;a:变程,反映了区域化变量在空间上具有相关性的范围。函数半变异图形如图1所示。
常用的理论模型有:
球状模型(spherical model):
指数模型(exponential model):
高斯模型(gaussian model):
3.2.2 地统计学与GIS技术的结合
地统计模型的强大分析功能主要在于它与地理信息系统(GIS)的结合[11],也是GIS发展的新动向。地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是以计算机为基础,对空间数据进行采集编辑、存储管理、查询分析、显示制图、综合应用等处理的综合性技术。GIS在建立数据的统计模型及可视化输出方面均具有强大的功能,其大致数据处理流程如图2所示。
基于地统计模型的空间分析(SA)和GIS在应用上有交叉,但并不完全等同。GIS可利用SA中的分析模型和算法,丰富和发展自身的空间分析功能;同时,SA软件也可以借助GIS控件改善对环境污染数据的抽象、虚拟与表达。
在土壤重金属空间结构及分布特征研究上,研究人员较多地基于GIS技术与空间(地)统计学克力格系列插值方法对城市重金属污染状况进行分析:利用GIS技术进行研究区域及其采样数据、空间分布插值结果的可视化表达;利用空间统计学的变异函数对采样数据的空间异质性予以分析,并通过理论变异函数的不同因子、系数来寻求异质性产生的原因(影响因子),最后给出克力格算法插值得到的某重金属空间分布结果[32]。
当前应用较为广泛的地质统计学软件主要有Esri公司推出的基于Arc GIS 10.0及以上版本的Geostatistical扩展插件,Gamma Design Software公司推出的GS+软件,Ctech公词出品的EVS-MVS等,这些软件的推出有力地促进了地统计技术的应用及推广。地统计学与GIS技术的结合的发展方向是由GIS软件外挂模块逐渐向嵌入式过渡,实现两者的无缝链接。
Pilar Burgos等[33]采用传统评价模型及地统计学模型评估修复区土壤重金属污染水平的变异。使用块金值修正的球形模型及线性模型测定土壤参数的空间相关性,并用克力格插值法绘制污染等高线图,研究证实克力格插值图在研究修复区土壤污染及监测土壤参数时是非常有用的工具。试验区重金属的总量及生物可利用态空间分布图(等高线图)见图3所示。孙英君等[34]使用克力格技术对矿区土壤重金属污染状况进行研究,通过获取多幅模拟结果之间的差异来揭示研究区域土壤重金属污染的整体空间分布形态。最后,以研究区域土壤环境背景上限值为标准,给出研究区域不同土壤重金属空间分布相应级别的不确定性分析结果。
3.2.3 地统计学与不确定性模拟技术的结合
地统计学与神经网络、灰色聚类法等不确定性模拟技术结合,可以在只具有少量数据的情况下对数据进行比较精确的空间分析,能够在满足一定精度分析的原则下适当的降低采样分析成本,得到比传统指数评价准确度更高的空间分布图。
虽然模型建立过程中需要进行大量训练样本的学习,以及测试样本的检测,但在先进计算软件(如Mat Lab、Arg GIS等)的支持下,仍可方便地进行网络设计和运算。大大地降低了建模难度和建模时间,减少了人为的干扰因素,可以为整个地区的土壤重金属的信息化监测和分析提供科学依据。
胡大伟等[35]在中尺度范围下,运用神经网络模型和3S技术(RS、GPS、GIS)对农田土壤重金属含量的空间分布进行了分析,并在此基础上确定了各重金属的污染状况。王芬等[36]采用双层组合神经网络和GIS空间分析技术综合评价川芎主产区土壤重金属污染。将BP网络加密的点数据导入Arc GIS软件中,利用其空间分析和克里金插值功能来分析污染浓度的分布和污染等级,从连续空间平面上了解和评价该区域的重金属污染分布情况。李磊等[37]运用MATLAB软件的K均值聚类算法结合神经网络工具箱,通过建立RBF神经网络对道路两旁土壤重金属污染程度进行评价并与内梅罗指数法进行对比,证明使用RBF神经网络方法进行土壤重金属污染评价是可行的,尤其适用于土壤污染整体变化趋势分析。
S.M.Kazemi等[38]采用普通克力格法(OK)、基于人工神经网络的遗传算法(GA-ANN)、自适应神经网络模糊推理系统(ANFIS)及条件模拟法(CS)进行空间建模,对海洋沉积物中的6种重金属进行污染评价,并对4种空间插值技术进行比较。结果证实GA-ANN模型是对所有重金属污染物的统计特征值保持最好的模型,但ANFIS是的模拟误差最小的模型。
Yunfeng Xie等[39]基于污染评价和风险控制目的对土壤中重金属污染物的空间分布进行了确定与不确定性分析。采用内部校验标准偏差对加权反比插值法(IDW)、局部多项式插值法(LP)、普通克力格插值法(OK)和径向基函数法(RBF)4种空间插值技术进行了评估和比较。结果显示,几种插值法对土壤重金属污染平均浓度均有较高的预测准确性,但低于传统方法的测定值。其中污染区的空间不确定性主要集中在3种区域:被低浓度区包围的最大浓度区域、被高浓度区包围的最小浓度区域以及污染区域的边界。
4 结语
环境风险评价已日益成为环境管理的重要决策支撑。土壤重金属污染具有非常大的复杂和不确定性。土壤重金属环境风险评价能够灵活地组织和运用各种数据、信息、假设和不确定性,建立模型,拟合土壤重金属污染污染的真实状况,并进行定性和定量分析,为土壤环境风险管理和决策提供依据。
目前,有关土壤重金属污染风险评价的研究还停留在理论框架和技术路线的探讨阶段,众多应用研究案例仍多集中在对污染物浓度的测定或简单的风险指数的计算,与土壤重金属污染的真实情况往往仍有较大的偏差。在运用各种评价分析手段进行研究时,还存在主观性强、分辨率和信息利用率不高、综合评价精度较低等问题,仍有待作进一步的探索和改进。未来土壤重金属的环境风险评价方法应在处理不确定问题上继续深入,进一步加大对评价模型和计算机模拟的研究。
摘要：土壤重金属污染的环境风险评价可为环境风险管理提供决策依据。对土壤重金属污染环境风险评价方法的研究现状、前沿及趋势进行了综述。指出不确定性研究、评价模型优化及计算机模拟仍是研究的重点和发展方向。
城市天然气工程环境风险评价 篇7
结合广州、深圳、东莞、佛山等城市的天然气工程情况,对城市天然气工程的环境风险评价进行了讨论,并采用穆尔哈斯(Moorhowse)和普里恰特(Prichard)提出的热辐射预测模式和爆炸冲击波预测模式对城市天然气工程进行了风险评价.结果表明,如果发生天然气泄漏并引起火灾,假设在10 min以内,城市门站、调压站和城市高中压管道的火球对建筑物和设备的.严重损害范围( A 级)最远距离分别为35.8 m、18.0 m和28.7 m,爆炸冲击波严重损害范围( C1 级)分别为距事故处54.8 m、27.8 m和44.4 m.最后从城市门站、调压站选址及输气管道选线、安全防范距离、作业过程中的风险控制与管理以及事故应急对策四方面提出了风险事故的防范措施与对策.
作 者：刘芳文 韩保新 颜文 LIU Fang-wen HAN Bao-xin YAN Wen 作者单位：刘芳文,韩保新,LIU Fang-wen,HAN Bao-xin(国家环境保护总局华南环境科学研究所,广州,510655)
颜文,YAN Wen(中国科学院南海海洋研究所,广州,510301)
环境健康风险评价方法探讨 篇8
【摘要】近年来,国内外突发性大气污染事故频繁发生,不仅造成巨大的经济损失,而且还给周边环境和人群健康带来严重影响。突发性大气污染事故人群健康风险评估是对事故过程中,事故风险场内暴露人群可能产生的健康伤害效应及其发生概率进行定性和定量评估的过程。突发性大气污染事故具有持续时间短、有害因素强度大(或浓度高)且难以测定等特点,因此,与早期针对有害因素长期或终身暴露造成的人体慢性健康风险的研究不同,突发性大气污染事故人群健康风险评估在研究方法等方面具有自身特点。
【关键词】突发性；大气环境污染；应急监测
目录
1.突发性大气环境污染事故类型......................................................................................3 2.突发性和普通性大气环境污染事故比较...................................................................3 3.突发性大气污染事件应急监测概念............................................................................4 4.突发性大气污染事件应急监测特点............................................................................4 5.突发性大气污染事件应急监测相关设备...................................................................5
5.1应急监测仪器..........................................................................................................5 5.2防护设备...................................................................................................................5 6.突发性大气环境污染事故应急监测程序...................................................................6
6.1接收事故报警..........................................................................................................6 6.2现场取样工作..........................................................................................................6 6.3监测数据处理以及污染预测.............................................................................6 6.4出具监测报告..........................................................................................................6 结语：.........................................................................................................................................7 参考文献：...............................................................................................................................7
随着我国工业化程度的不断提高，近几年发生了许多重大的突发性大气污染事件，从而给国民经济以及人民安全造成一定损害、威胁。突发性的大气污染是环境污染中较为严重的一种，由于我国工业活动增加以及化学品种类的增加，大气突发性环境污染事件发生的概率正在不断增加，据统计，我国的突发性大气环境污染事故的数量呈现逐年上升趋势，因此，相关人员应当高度重视突发性大气环境污染事件的应急监测工作，从而保障经济和谐发展以及人民生命安全。
1.突发性大气环境污染事故类型
一般来讲，突发性大气环境污染类型主要包括以下几种类型：第一类，有毒物质扩散污染事故，出现这种事故主要原因是由于生产、存储、运输或者排放化学物品过程中，有害的化学物品泄露所引起的大气环境污染。第二类，毒气污染事件，毒气污染事件属于较为常见的突发性大气污染事件，主要包括硫化氢、氨气、氯气等污染。第三类，爆炸性大气污染事故。事故主要由于易燃易爆物品着火或者突然爆炸引起，主要包括天然气、硫磺、液化气等。第四类，某些固体废物或者垃圾由于处臵方式缺乏合理性，引发爆炸，从而造成突发性大气环境污染。
2.突发性和普通性大气环境污染事故比较
一般来讲，普通环境污染事故属于常量排污引起，并在一段时间内具有规律性，然而，突发性大气污染事故则完全是偶然性的，没有固定的规律，并且难以预测，相对于普通的大气环境污染事故而言，突发性的大气环境污染具有短期、瞬时、破坏强等特点。突发性大气污染事故出现主要是人民过分追求经济回报，并且忽视环境保护而导致的。近几年，我国的突发性大气环境污染事故数量较多并且呈现逐年上升的趋势。突发性环境污染不但造成巨大的经济损失，而且给当地居民造成严重心理阴影，影响人民正常生活，甚至由于大气环境污染造成人员死亡，从而引起纠纷和混乱，影响社会的和谐安定[1]。
3.突发性大气污染事件应急监测概念
突发性大气环境污染应急监测工作主要是指，在发生严重、突发性大气环境污染事故之后，为了查明污染情况以及污染原因而进行的环境监测工作。突发性大气环境污染事故应急监测工作要求相关技术人员在最短的时间内，使用小型、简易的工具，测试出污染物种类、污染范围、污染危害、污染物浓度等若干要素。应急监测工作是处理突发性大气污染事故的首要步骤，是处理突发性大气污染事故的基础以及关键。突发性大气环境污染发生之后，应当及时采取有效应急监测的措施，从而减少事故造成的经济损失以及降低对群众的危害。
4.突发性大气污染事件应急监测特点
一般来讲，应急监测工作具有以下几个特点：首先，及时性。突发性大气环境污染发生之后，一分一秒都不能延误，事故发生后，监测人员必定需要第一时间开展工作，及时监测大气环境并得出相关数据，为环境污染事故处臵提供数据依据。其次，准确性。
应急监测人员的数据必然要准确，从而确保突发性大气环境污染处理的可靠性。最后，代表性。突发性大气环境污染事件出现之后，应急监测人员无法在所
有污染地点监测，因此，其监测地点具有代表性。不但提高监测效率，而且也确保监测结果的可靠性以及科学性[2]。
5.突发性大气污染事件应急监测相关设备
5.1应急监测仪器
一般来讲，应急监测仪器主要包括以下几种：首先，实验器材，气象色谱仪，标准气体、各种试剂等。其次，便携测试仪。便携测试的类型具有多样性，主要特点的便携直读并且误差较小，然而，便携测试仪的价格较为高昂。最后，采样设备。采样设备是指大气采样仪，按照使用功能划分，又分为自动采样仪以及手动采样仪。
5.2防护设备
现场应急监测工作要求相关工作人员在第一时间进入现场完成监测任务，然而，突发性大气污染事故也会危害工作人员的生命安全，因此，为了保障监测人员的生命安全，在实施监测工作之前，应当配备必要的防护设备，从而不但有助于应急监测人员顺利完成监测任务，而且切实保障工作人员的人身安全。防护设备主要有防毒工作服、防毒呼吸器、应急灯、面部防护罩等。应急监测车以及定位仪一般来讲，突发性大气环境污染事件发生之后，要求相关人员在短时间内赶到事故现场，这就要求监测工作必须快速准确完成，迅速到达事故现场，从而监测污染造成的损坏。因此，监测站应当配备应急监测车以及定位仪，从而保障监测工作顺利完成，减少突发性大气污染造成的经济损失以及对群众的危害。
6.突发性大气环境污染事故应急监测程序
6.1接收事故报警
一般来讲，环境监测站应当重视应急监测工作，在平时就要设臵专用电话，并且安排人员值班。如果接收到突发性大气环境污染事故报警，应当快速了解事故发生地点、环境污染种类以及可能的传播范围，接收到报警电话并且大概了解事故情况之后，应当快速出动相关人员，开展应急监测工作[3]。
6.2现场取样工作
环境监测站的相关人员应当及时前往事故发生的现场，并且需要携带取样工具以及设备。到达突发性大气环境污染事故现场之后，应当根据事故状态以及情况，快速取样检测，并且得出初步的监测结果。剩余比较细节的工作交给监测中心，比如分析大气污染物其他成分，从而得出完整的监测数据。
6.3监测数据处理以及污染预测
一般来讲，环境监测中心应当将监测人员的监测数据输入微机，从而得出进一步的结论，并且根据数据，通过监测站的微机预测突发性大气污染物扩散的趋势以及影响范围，从而推测出突发性大气环境污染事故的等级以及危害程度。
6.4出具监测报告
监测中心通过微机了解突发性大气环境污染的扩散模式、发展趋势以及危害程度之后，得到详细的结论，并且短期内写出一份监测报告。这份报告应当迅速送到政府领导机构，报告中不但需要指出突发性环境污染的具体情况，而且应当提出控制或者解决大气污染的处理方式。
结语：
综上所述，突发性大气污染事件具有瞬时性以及破坏强的特点，对于我国经济发展以及人民群众正常生活造成一定负面影响，因此，相关人员应当做好应急监测工作，从而有效控制突发性环境污染的范围以及危害程度，最大限度地减少经济损失以及对群众的危害。
参考文献：