魏建勛

摘要：本文跟蹤國內(nèi)化工園區(qū)環(huán)境風(fēng)險監(jiān)控預(yù)警和技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)的現(xiàn)狀和研究進(jìn)展，基于自動化、信息化技術(shù)提出了化工園區(qū)環(huán)境風(fēng)險評估、監(jiān)測預(yù)警與輔助決策系統(tǒng)建設(shè)思路，研究基于大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)的信息平臺，為化工園區(qū)突發(fā)環(huán)境風(fēng)險防范和應(yīng)急管理提供科學(xué)支持。

關(guān)鍵詞：化工園區(qū);預(yù)警體系;輔助決策

一、國內(nèi)環(huán)境風(fēng)險預(yù)警發(fā)展?fàn)顩r

1.現(xiàn)行政策技術(shù)要求

從上世紀(jì)70年代開始，“環(huán)境預(yù)警”的概念逐步受到重視。2011年《國務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)工作的意見》將“有效防范環(huán)境風(fēng)險，妥善處置突發(fā)環(huán)境事件”列為專項(xiàng)，環(huán)境應(yīng)急管理首次納入國家戰(zhàn)略層面。2012年原國家環(huán)保部印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)化工園區(qū)環(huán)境保護(hù)工作的意見》，提出了加快園區(qū)環(huán)境風(fēng)險預(yù)警體系建設(shè)的具體要求，并在全國6個省份化工園區(qū)開展有毒有害氣體環(huán)境風(fēng)險預(yù)警體系建設(shè)試點(diǎn)， 2019年向全國化工園區(qū)推廣開展此項(xiàng)工作。同時，近年來生態(tài)環(huán)境部等有關(guān)部門還相繼出臺一系列技術(shù)規(guī)范、指南，風(fēng)險評估、資源保障、應(yīng)急預(yù)案等工作體系建設(shè)逐步實(shí)現(xiàn)有章可循，2019年印發(fā)《有毒有害氣體環(huán)境風(fēng)險預(yù)警體系建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》（征求意見稿），提出預(yù)警體系建設(shè)應(yīng)因地制宜、使用可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、快速響應(yīng)的要求，環(huán)境風(fēng)險評估和監(jiān)控預(yù)警技術(shù)的研究得到廣泛興起。

2.國內(nèi)化工園區(qū)的現(xiàn)有狀況

現(xiàn)代化工園區(qū)基本均將安全和環(huán)境保護(hù)工作作為生命線，從管理層面建立了環(huán)境管理和應(yīng)急指揮體系等組織機(jī)構(gòu)，以及較為全面的管理制度體系。從基礎(chǔ)設(shè)施方面，集中污水處理廠、危險廢物處置設(shè)施、污染源廢水和廢氣排放在線監(jiān)測系統(tǒng)、環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測站等已成為必備條件。但由于化工園區(qū)企業(yè)眾多，加之企業(yè)原料、產(chǎn)品種類的多樣性，工藝、設(shè)備條件的復(fù)雜性，排污節(jié)點(diǎn)和風(fēng)險單元往往點(diǎn)多面廣，環(huán)境風(fēng)險監(jiān)控手段單一，監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)覆蓋面和代表性差，特征污染物監(jiān)測指標(biāo)少，缺乏統(tǒng)一各類數(shù)據(jù)的信息整合和預(yù)警發(fā)布平臺，難以形成有效的環(huán)境風(fēng)險預(yù)警信息。

二、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路

1.設(shè)計(jì)原則和技術(shù)路線

本研究以服務(wù)環(huán)境管理為目標(biāo)，以“預(yù)防為主、快速響應(yīng)、先期處置”為原則，基于充分利用先進(jìn)、適用的自動化、信息化技術(shù)，探索建立覆蓋環(huán)境質(zhì)量和污染物排放控制的有毒有害氣體監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，按照實(shí)用性、兼容性、安全性和可靠性原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的綜合信息管理平臺。全面梳理化工園區(qū)企業(yè)生產(chǎn)中涉及的原輔材料、副產(chǎn)品、產(chǎn)品、固廢等生產(chǎn)、存儲、運(yùn)輸、處置過程，識別園區(qū)突發(fā)環(huán)境事件中存在高風(fēng)險物質(zhì)和所在工藝單元，研究特殊風(fēng)險物質(zhì)的排放類型、排放規(guī)律、空間分布等特點(diǎn)，動態(tài)建立危險源數(shù)據(jù)庫。

2.系統(tǒng)建設(shè)的總體框架

突發(fā)環(huán)境風(fēng)險物質(zhì)預(yù)警系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集體系、數(shù)據(jù)整合分析體系和運(yùn)行維護(hù)體系組成，自下而上分為四個層次，包括環(huán)境數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)整合層、應(yīng)用支持層、用戶服務(wù)層。

（1）數(shù)據(jù)采集層包括環(huán)境監(jiān)測設(shè)備、污染源在線監(jiān)測設(shè)備、移動式監(jiān)測設(shè)備、通信信息保障設(shè)備、數(shù)據(jù)接收傳輸系統(tǒng)等。

（2）數(shù)據(jù)整合層主要是支撐軟件平臺，包括系統(tǒng)管理平臺、地理信息系統(tǒng)、危險源信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)、環(huán)境擴(kuò)散模型分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和整合。

（3）應(yīng)用支持層包括與危險源管理系統(tǒng)、風(fēng)險評估預(yù)警平臺、應(yīng)急指揮系統(tǒng)、污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)等外部業(yè)務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)交互。

（4）用戶服務(wù)層包括固定和移動用戶界面，通過協(xié)同技術(shù)實(shí)現(xiàn)界面集成和應(yīng)用集成，園區(qū)管理人員和環(huán)保監(jiān)管人員通過電腦終端和移動設(shè)備實(shí)現(xiàn)信息查詢、業(yè)務(wù)發(fā)布等功能。

三、突發(fā)環(huán)境監(jiān)測預(yù)警技術(shù)體系內(nèi)容

1.化工園區(qū)環(huán)境風(fēng)險識別與評估技術(shù)

在突發(fā)環(huán)境事件案例分析的基礎(chǔ)上，參照建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險技術(shù)導(dǎo)則、規(guī)劃環(huán)境評價等技術(shù)方法，開展典型風(fēng)險物質(zhì)識別方法研究;以具有風(fēng)險源的企業(yè)為研究單元，以化工園區(qū)邊界和對周圍影響敏感的目標(biāo)為范圍，構(gòu)建了基于受體模型和擴(kuò)散模型耦合應(yīng)用的突發(fā)環(huán)境事件源識別方法研究，建立了識別和評估概率事故風(fēng)險源的技術(shù)體系，支持園區(qū)及企業(yè)開展環(huán)境風(fēng)險隱患排查整治。

2.化工園區(qū)風(fēng)險監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)建立

通過利用環(huán)評、驗(yàn)收和排污許可文件分析及實(shí)地調(diào)查，逐個確定園區(qū)企業(yè)排放大氣有組織、無組織污染物和風(fēng)險物質(zhì)及事故污染物，并重點(diǎn)篩選有毒有害成分，參照環(huán)境空氣、固定源等監(jiān)測技術(shù)規(guī)范、突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)規(guī)范，制定有針對性監(jiān)測方案。在利用已有污染源和環(huán)境空氣在線監(jiān)測系統(tǒng)基礎(chǔ)上，對識別的風(fēng)險因素結(jié)合排放源、風(fēng)險源擴(kuò)散途徑和敏感保護(hù)目標(biāo)分布，充分運(yùn)用現(xiàn)代先進(jìn)化學(xué)、光學(xué)、遙感等檢測技術(shù)，建立快速、連續(xù)、自動監(jiān)控設(shè)施，并可根據(jù)需求采取人工應(yīng)急監(jiān)測補(bǔ)充手段，確保能夠準(zhǔn)確獲取風(fēng)險物質(zhì)的實(shí)時排放數(shù)據(jù)。

3.有毒有害污染物擴(kuò)散模擬

基于連續(xù)自動監(jiān)測獲得的特征污染物濃度數(shù)據(jù)，建立特征污染物的污染擴(kuò)散分布圖，研究特征污染物對環(huán)境空氣的污染機(jī)理和擴(kuò)散分布規(guī)律，篩選和優(yōu)化擴(kuò)散模型。參照《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險評價技術(shù)導(dǎo)則》和國內(nèi)外研究成果，根據(jù)對象區(qū)域自然地理環(huán)境的特點(diǎn)，選擇適用、先進(jìn)的空氣質(zhì)量模型系統(tǒng)，以事故狀況為主進(jìn)行環(huán)境影響模擬，該系統(tǒng)主要由中尺度天氣預(yù)報模擬和煙團(tuán)空氣質(zhì)量模型系統(tǒng)組成，重點(diǎn)針對保護(hù)人群預(yù)測分析污染影響范圍和程度。

4.環(huán)境風(fēng)險監(jiān)控預(yù)警與輔助決策系統(tǒng)應(yīng)用價值

本研究從充分利用現(xiàn)有先進(jìn)管理理念和先進(jìn)適用技術(shù)出發(fā)，在工業(yè)園區(qū)風(fēng)險評估、風(fēng)險預(yù)警、應(yīng)急處理等技術(shù)示范研究成果的基礎(chǔ)上，基于基礎(chǔ)地理信息和典型危險源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，為風(fēng)險隱患排查和事故先期預(yù)警提供支持，以基于地理信息的突發(fā)環(huán)境事件污染物擴(kuò)散模型模擬，并進(jìn)行污染范圍、程度的空間疊加分析，為突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急處置決策和減緩人員健康、財(cái)產(chǎn)損失提供技術(shù)支持。

四、結(jié)語

本研究構(gòu)建了環(huán)境風(fēng)險源調(diào)查評估、環(huán)境質(zhì)量與污染排放監(jiān)控預(yù)警、突發(fā)環(huán)境事件后果模擬等技術(shù)平臺，實(shí)現(xiàn)了大數(shù)據(jù)采集、信息化管理與輔助決策等功能的系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取、分析和信息發(fā)布等手段的現(xiàn)代化，可有效提升化工園區(qū)環(huán)境風(fēng)險防范和應(yīng)急管理水平，并可隨著政策、技術(shù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的不斷拓展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王亞變，曹興，廖涵?；@區(qū)有毒有害氣體環(huán)境風(fēng)險預(yù)警體系建設(shè)思路探討，甘肅科技，2019，9：56-58.

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