化工火灾事故水污染的防控

化工火灾水污染事故的应急程序研究张福东（中国人民武装警察部队学院消防指挥系，河北省廊坊市，065000 ）摘要：化工火灾引发的水污染事故将造成对环境的不良影响。化工火灾事故发生 时污水处理能力的缺乏以及处理方式的缺陷是造成水污染的主要原因。为了有效 预防化工火灾水污染事故的发生，并及时控制污染水体的扩散，结合国内外案例， 提出处置化工火灾水污染事故的应急救援程序和防控措施。关键词：化工火灾、水污染、应急程序、防控措施2005年11月13日，中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司双苯厂 硝基苯精馏塔发生爆炸。由于在爆炸事故发生后未及时采取有效措施，泄漏出来 的部分物料和循环水及现场消防水与残余物料的混合物排入松花江造成水体污 染。经国务院事故及事件调查组深入调查、取证和分析，认定“1113”爆炸事 故和松花江水污染事件，是特大安全生产责任事故和特别重大水污染责任事件。 鉴于此类化工火灾水污染事故后果比较严重，本文将结合国内外案例分析化工灾 害造成水污染事故的危害、成因，并提出针对性的应急救援程序。1. 化工火灾水污染事故的危害化工火灾事故的泄漏物具有较强的污染性。特别是石化装置，一旦发生爆炸 和火灾，导致容器和管道破裂，物料就会泄漏出来。在采用消防射流进行扑救和 控制时，消防水的流动和汇集作用使泄漏出来的物料混杂其中，形成的污水流将 构成对环境水体的污染。石油化工企业产品种类繁多、化工装置千差万别。不同 的化工装置、不同的工艺流程、不同的泄漏点位置，不同的物料泄漏量，都会造 成消防污水中污染物的组分不同。因此消防污水具有区别于其它形式污水的特 点，如果处置不当极易造成严重水污染事故。典型的案例是1986年11月1日，瑞士巴塞尔市圣多日化工仓库发生火灾， 消防部门灭火时使用了大量水，最终灭火用水与约30吨农药和其它化工原料混 合流入莱茵河，造成鱼类和其它水生动植物大面积死亡，严重破坏了生态环境1。因此，化工火灾事故造成的水污染危害性很强。由于消防部门现阶段主要的 灭火冷却剂仍然是水，这就与水污染防控形成了矛盾。然而随着社会的不断进步， 世界各国人民都愈来愈重视环境保护和经济可持续发展。我国消防事业的不断进 步，也使得“绿色消防”的意识和观念越来越深入人心。因此，建立健全优化的 化工火灾应急救援程序，加强化工火灾水污染事故的预防和控制势在必行。2. 化工火灾造成水污染事故的成因分析化工火灾事故发生时，在紧急状态下污水排放和处置方式的不当是造成水污 染的重要原因。若及时采取有效的防控措施，是可以避免类似后果的。发生在 2005年12月11日的英国伦敦邦斯菲尔德油库大爆炸事故，是自1974年以来英 国最大的一次工业爆炸事故。在这次事故救援中，消防废水妥善处理，虽然共使 用了 1500万升水，2500万升浓缩泡沫灭火剂，但消防废水被直接导入地下排污 系统，在灭火工作结束后再排出处理，避免了救援过程中的环境污染。2.1污水处理能力的缺乏污水处理系统是城市的重要基础设施之一，也是防止水污染、改善水环境质 量的重要手段。据统计3，截至2005年6月底，全国661个设区城市建有污水处理 厂708座，处理能力为4912万m3/d ；全年城市污水处理量为162.8亿m3 ；城市污水 处理率达到了45.7%。但是，大多数城市的污水处理能力满足不了工业污水达标 排放的需要。由于我国经济水平相对落后，用于水污染治理的资金比较紧缺，短 期时间内不可能依靠大规模建设污水处理厂来改善废水处理问题。特别是在发生 化工火灾时，事故现场排放的污水瞬间流量较大，污水处理装置一时无法满足处 理污水的要求，极易造成水体污染灾害。2.2消防射流利用形式亟待改进在处置化工火灾事故时，水是最主要的灭火剂。消防救援单位往往采用密集 消防射流进行控制和消灭火灾，主要利用的是水的冷却效应。由于化工火灾事故 往往燃烧猛烈，火灾现场温度很高，消防人员及装备车辆无法接近，消防部门须 采用大功率消防水炮进行远距离喷射冷却。这样消防射流的流量较大，同时由于 冷却效率不高，因此随之产生大量夹杂污染排放物的消防污水。因此，若能改善 消防射流的使用形式，控制消防射流的流量，则可以减少消防污水的排放。2.3处置化工火灾事故程序的欠缺处置化工火灾事故不同于扑救一般可燃物火灾，不能单纯以控制与消灭火灾 作为唯一完成指标。夹杂着灭火剂、原料、产品、半成品的消防废水会对环境造 成严重不良后果。因此在救援行动开展前，决策者须及时估计对环境的影响。3化工火灾水污染事故的应急救援程序对于可能造成水污染的化工火灾事故的处置，消防部门应考虑环保要求，协 同安监和环保部门建立健全详细的化工火灾事故防控预案，改善应急救援指挥程 序和防控措施。其要点如下：3.1 辨识(Identification)、监测(Monitoring)和计划(Planning)在化工火灾事故发生后，应急指挥人员应首先对火灾可能引发的环境危险进 行辨识，并做出初步的判断，同时加强对环境和污水排放的监测直到事故结束。 根据已掌握的实际数据进行预测性的行动部署。3.2 弃置(Disposal)、围堵(Containment)和控制(Control)在化工火灾事故处置的过程中，应急指挥人员需有的放矢，在综合考虑环境 危害和火灾损失的前提下，有选择的放弃火灾破坏后难以回收再利用的化工物料 令其燃烧完全；对于产生的消防污水及时进行围堵或疏导至污水坑待处理，或进 入废水处理系统。并通过改良传统的灭火救援用水方式方法，尽可能将消防污水 的危险程度控制到最小。3.3 除污(Decontamination and Cleaning)和评估(Assessment)在化工火灾事故扑灭后，环保人员应完成对消防污水的净化和清洁工作。并 根据监测结果和数据趋势进行评估，为完全消除环境危害提出建议。4化工火灾事故的水污染防控措施基于上文提出的化工火灾水污染事故应急救援指挥程序，参考国内外化工火 灾事故案例的正反两方面经验，提出防控化工火灾水污染事故的具体措施：4.1完善污水处理、存储和监测装置的建设完善污水处理装置的建设是解决化工火灾事故造成水污染的首要途径。化工 生产、经营和存储单位应建设比较完善的污水处理系统，并同时具备在火灾状态 下处理消防污水的能力。若污水处理设备尚不能满足火灾状态下的污水处理能 力，应及时修筑拦截水沟和事故排水收集池。事故发生时对泄漏和灭火救援产生 的污水进行拦截和收集，事后进行处理，做到达标排放。对于地处环境敏感水域且易发生水污染事故的企业、单位，除企业在本单位 内设置一级拦截和收集设施外，当地政府应在企业外设置二级拦截和收集设施， 以保护发生化工火灾事故时排放的有害废水得到拦截，避免对重要水体造成污染 危险，也有利于事故后的回收处理。对于整体规划建设的工业区可集中设置污水 处理场或设置污水缓冲设施。在生产区和企业的总排水口应安装在线监测和超标报警仪器，并和企业总控 制室以及政府设定的管理部门进行联网，进行监控管理。4.2改良消防射流的用水形式改良消防射流的用水形式，提高消防射流的灭火冷却效率可减少消防射流的 用水量，进而减少污水量排放。4.2.1避免和减少消防污水排放在发生着火或爆炸事故时，应首先将剩余物料向安全的地方转移，对于已经 着火燃烧的有害的物质应在安全控制的前提下，使其在限定范围内燃尽，避免和 减少排放物与灭火用水的混杂，减轻后处理的压力。4.2.2充分利用固定消防设施在火灾过程中对于化工装置的冷却，在现场固定消防设施完整的前提下，可 利用装置上安装的固定冷却设备来实现。固定装置具有射流分布均匀，冷却效率 高的特点。采用固定设施有利于减少消防用水量。4.2.3有条件采用分散射流适时采用消防水枪分散射流实现控制烟气扩散，稀释、驱散有毒气体、以及 火势减弱阶段对化工装置的冷却和降温。5.结论本文结合国内外火灾案例，对化工火灾水污染事故的危害和成因进行了分 析，并且提出了处置此类水污染事件的应急指挥程序的关键要点和具体的防控对 策，艮即完善污水处理、存储和监测装置的建设，以及改良消防射流的用水形式。 由于作者水平有限，论文观点难免有不足之处，请各位专家、同行批评指正。参考文献1 蔡涛.火灾消防环保J.中国科技信息，2005(16):69。2 新华社.英成功应对邦斯菲尔德油库大爆炸的背后EB/OL.2005-12-15.3 贺瑞军.城市污水处理的现状及展望J.科技情报开发与经济， 2006(24):181-182O 作者简介：张福东，男，1977年11月出生，河北香河人，现任武警学院消防指 挥系灭火技术教研室讲师，主要研究方向为消防作战指挥和固定灭火设施。Research on emergency procedures for water pollution by chemicalsfire accidentZhang Fu - dong(Department of Fire Commanding, The Peoples Armed PoliensceFAcademy of China,Langfang, Hebei Province , 065000 )Abstract: Water pollution caused by chemicals fire accident will damage the environment seriously. Incompetence of sewage treatment or accident disposal may cause and accentuate water pollution accident primarily. In order to prevent and control water contamination effectively, improved emergency commanding procedures and handling measures are put forward based on some rescue cases.Key words: chemicals fire accident, water pollution, emergency procedures, preventing and controlling measures