[摘要] 石化企業環境風險評價是對石化企業環境影響的不確定性及其環境后果進行調查和確定的過程，具有復雜性、綜合性和不確定性3 大特征。評價的核心是識別風險和后果計算，橋梁是風險分析和風險評價，最終目的是降低風險。此外，在改進石化企業環境風險評價程序基礎上，就環境風險評價方法和評價標準進行了初步探討。

　　[關鍵詞] 石油化工；環境風險；評價

　　環境影響評價自作為我國環境保護的一項重要制度以來，對促進新建、改建和擴建工程項目實施污染預防和治理等環境保護措施起到了積極的作用。但是，以往的環境影響評價主要是針對正常情況下的環境影響進行，對于具有低概率、高風險損失性質的突發事故的環境影響關注較少。近20 年來隨著環境影響評價的發展和人們對一些重大突發性事故的環境危害的關注，環境風險評價( ERP， Environ2mental Risk Assessment) 迅速發展起來。

　　現代石化企業日趨向裝置密集化、設備龐大化和管線復雜化方向發展，且生產、貯運和控制過程的原料和產品多是易燃、易爆和有毒有害物品，一旦發生泄漏事故，其經濟后果和環境后果不堪設想，因而，石化企業歷來是我國環境風險評價的重點。

　　1 　石化企業ERA 的特征和目的

　　石油化工企業的環境風險評價主要是對石油化工企業生產、貯運和控制過程中的產生不利環境影響的可能性及事件結果的嚴重程度進行評估，并提出預防、降低環境風險對策和方案的過程。石油化工企業的環境風險評價涉及到有毒有害化學品的生態風險評價、易燃易爆物質的風險評價、生產過程的環境風險評價3 個方面內容，具有復雜性、綜合性和不確定性3 大特征。按評價工作的性質和目的，石化企業的環境風險評價可分為3 類: 第1 類為概率型風險評價(PRA， Probability Risk Assessment)，它是在事故發生前，預測某項目可能發生的事故及其損失；第2 類為實時(Real - time) 后果評價，主要是在事故發生期間給出實時的有毒物質的遷移軌跡及實時濃度分布，以便采取正確的降低危害措施；第3 類為事故后果評價(ACA，Accident Consequences Assessment )，主要研究事故發生后對環境的影響。石油化工企業的環境風險評價有3 項目的: (1)確定風險發生概率和事故后果的社會可接受程度；

　　(2) 充分認識事故發生的危害，防患于未然； (3) 對突發事故采取風險預警、風險減緩和風險應急措施。

　　2 　石化企業ERA 的內容和程度

　　由于環境風險評價在我國發展歷史較短，在化工行業目前尚無統一的環境風險評價的技術指導規則。但一般來說，石化企業的環境風險評價的包括如下內容:

　　(1) 識別風險， 識別的范圍界定為企業生產、貯運和控制過程所涉及的原料、輔料、中間產品和最終產品、三廢等物品和相應的生產、貯運和控制系統，識別的風險主要是火災、爆炸、有毒有害物品泄漏等，并對不同實踐的風險進行對比；

　　(2) 風險分析， 對已經識別篩選的事故源進行定性或定量分析，對潛在事故源加以說明；

　　(3) 后果計算， 對經確定的最大可信事故源項進行計算，并核算事故發生后的環境及經濟損失；

　　(4) 風險評價，根據相關環境管理條例、標準和行業“風險可接受水平”，判斷風險是否可以接受。

　　(5) 風險管理，包括風險預警、風險減緩和風險應對。

　　其中，識別風險和后果計算是風險評價的核心，風險分析和風險評價是橋梁，降低風險是最終目的。

　　根據ERA 的目的、內容以及國家環保局匯編的金融組織貸款項目中世界銀行推薦的風險評價通用程序和亞洲開發銀行推薦的風險評價通用程序，結合石化企業生產的特點，改進的風險評價流程如圖1 所示。

 

　　3 　石化企業ERA 方法探討

　　石化企業風險分析主要有兩類:一類是安全性風險分析，包括對工藝過程及生產裝置發生火災、爆炸的危險度和系統的安全性和可靠性進行分析；另一類是環境風險分析，指對企業涉及的有毒化學物泄漏風險進行分析。前者主要采用美國道(DOW)化學指數法和故障模式影響危害度分析法。由于石化企業環境風險評價主要是對風險因素對于人群、生態環境可能的危害程度、空間范圍以及持續的時間等進行調查和確定的過程，因而多采用事故概率分析法。根據環境風險的定義，環境風險( R) 是風險發生概率( P) 與事故造成的環境或健康后果( C) 的乘積，即:

　　R = P ×C

　　這種“雙因素”模型可用來評價特定時間的安全風險或短期環境風險(如溢油、突發泄露) 。對于特定位置的環境風險( R)，則還與特定污染氣象頻率( F)有關，可以用“3 因素”模型來表示:

　　R = P ×F ×C

　　3. 1 　環境風險發生概率的計算

　　獲取石化企業環境風險發生的概率主要有3 種途徑:過失樹分析( FTA， Fault Tree Analysis) 法、事件樹分析( ETA，Event Tree Analysis) 法以及歷史經驗法。

　　FTA 法是一種圖形演繹法，著眼于頂事件( TopEvent)，由上而下分析，直到找到基本事件(故障樹的底事件) 為止。用此方法計算事故發生概率，一般先理清故障樹的結構，再求出故障樹的最小割集，最后用容斥法公式近似求得。假定基本事件i 的發生概率為qi，如果最小割集中各個基本事件是與門邏輯關系，其頂事件的發生概率為:

  

　　ETA 法是在給定一個初因事件的情況下，分析由之可能導致的各種事件序列的結果。運用該法時，須先確定初因事件的發生頻率(一般通過統計資料獲得)，再自下而上求出題頭環節事件的發生概率。

　　由于環境事故源的組成系統十分復雜，計算事故的發生概率，不僅要考慮眾多基本成因事件的發生概率及其邏輯關系，還要考慮人為干擾等隨機因素。加上基本成因事件的發生概率也很難估計，運用上述兩種方法時常面臨費時、費力、可靠性數據缺乏等困難。在實際評價中，往往通過對類似歷史事故的調查來確定事故發生的概率。

　　3. 2 　環境風險后果的預測

　　環境風險后果預測的最終落腳點都是事故后果，即事故損失是多少。石油化工企業的事故多屬于化學污染型，風險后果預測一般包括: (1) 事故發生后，進入環境的危險化學品的可能釋放量； (2) 該化學品經過環境遷移、轉化后，到達受體時可能產生的劑量是多少； (3) 該劑量下，受體可能遭受的損失如何。

  

　　按照污染影響的作用對象和后果，可將事故后果劃分為設備或物質損失、人員損失(也稱健康損失) 和生態環境損失3 類。衡量設備或物質損失可在核定損失量的基礎上借助市場價格法來估算，生態環境損失的估算非常復雜，將專文論述。這里僅介紹人員損失的估算方法。石化企業環境風險主要是泄漏事故。估算此類事故造成的人員損失時，必須先根據事故產生的有毒有害物質的類別、泄露的形態、性質、可能危害、轉移途徑及介質環境的特征，選擇合適的預測模式計算泄漏物質在介質環境排放源強(即泄漏量) 及其隨時間或/ 和距離的濃度變化。如果泄漏物質為液體形式，可用柏努利(Bernoiulli) 方程(式1) 估算事故泄漏量；如為氣態形式，則可借助Crane 方程(式2)來估算。

  

　　式1 、2 中， Q 為泄漏量，kg/ s； Cd 為排放系數； A r 為釋放面積，m2；ρ1 為泄漏液體的密度，kg/ m3； P1 、Pa依次表示容器壓力與外界壓力， Pa； h 表示槽/ 罐中液體在排放點以上的高度，m； y 為泄漏系數； r 為熱輻射率； T1 表示液體溫度， K； M 為相對分子質量，R 指通用氣體常數，J / (mol•K) 。

　　估算液態泄漏物質在不同時空點的濃度，要視環境介質的形態采用合適的預測模型。如果介質為水體，則可視水體長度、寬度、深度、水文條件等合理選用零維、一維、二維或三維水質模型來預測；如果介質為氣態，可根據液態泄漏的揮發速率，將之視為氣態物質對待。對于氣態物質在不同時空點的濃度，一般采用大氣微量污染擴散模式計算。連續排放時，地面濃度可用下式計算:

 

　　式中: C( x， y，0) 為下風向地面某點( x， y，0) 處的空氣污染物；質量濃度，mg/ m3； Ct 為有毒有害氣體的排放效率系數； Q 為泄露量，mg/ s； x 、y 依次表示下風向距離與橫風向距離，m； ux 代表排氣口的平均風速，m/ s； He 表示有效排放高度，m；σy 與σz分別代表水平方向和垂直方向擴散參數。

　　泄露事故造成的人員致死率，主要與暴露時間、暴露濃度以及物質的毒性有關，其關聯可通過中間變量y 值來表征， y 與致死分數f ( y) 之間的關系可通過查表得到。其中， y 可用概率公式表示成接觸濃度( C) 和接觸時間( tc) 的函數:

 

　　式中: A t 、Bt 、n 是與泄露物性質有關的參數。事故造成的人員致死率確定之后，根據事故影響地區的人口總數可估算出受影響的人口數。再利用人力資本法、疾病成本法估算人員過早死亡造成的經濟損失。

　　4 　石化企業ERA 標準的探討

　　環境風險評價標準是為識別、評價系統的安全水平和系統對環境的危險程度的判斷準則，也是對系統實施安全管理和制定應急措施的重要依據。目前我國尚無統一的此類標準，這是ERA 中亟待解決的問題之一。制定環境風險評價標準，最關鍵是制定出不同行業的事故發生概率和事故后果的社會可以接受程度。目前，世界上多用死亡事故頻率( FAFR， FatalAccident Frequency Rate) 來表示危險率， 通用的FAFR 標準之一是以1 億工作小時內死亡人數表示風險。我國20 世紀70 年代化工行業的FAFR 為

　　4. 2     80 年代為3. 7， 這與許多國家化學工業的FAFR 水平( FAFR 為3. 5) 基本接近。所以，1 億工作小時內死亡人數3. 5 這個數值可作為石化企業事故后果的參考標準。

　　特別指出的是，制定風險評價標準時，要本著科學可行、可操作的原則，綜合權衡公眾的價值觀及其對災害的承受能力和社會的經濟能力的關系。標準過高，會阻礙社會經濟的發展；標準過低，又會喪失其對經濟行為的約束作用和對環境質量的促進作用。所以，必須在費用—效益分析基礎之上，尋找平衡點，并不斷優化。