《环境质量（影响）评价》课件第八章 环境风险评价

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第八章 环境风险评价,第一节概述,20,世纪,70,年代发展起来,应用于评价人类开发行动对环境产生的影响,为环境管理部门对社会效益和环境风险进行平衡、取舍，作出比较符合实际的决策提供科学依据。,国家环保局有毒化学品管理办公室的设立,（,1989,年），,标志着我国该领域工作已提到了议事日程。,一、环境风险评价的相关概念,（一）风险,“,风险,”,一般指遭受损失、损伤或毁坏的可能性。,比较通用与严格的定义如下：风险,R,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：,R,=,P,C,（二）环境风险,环境风险是由自发的自然原因和人类活动引起的、通过环境介质传播的能对人类社会及自然环境产生破坏、损害及至毁灭性作用等不幸事件发出的概率及其后果。,1.,分类,环境风险广泛存在，表现方式纷繁复杂,根据,产生,原因,环境风险,化学风险,物理风险,自然灾害引发的风险,环境风险广泛存在，表现方式纷繁复杂,根据,承受对象,环境风险,人群风险,设施风险,生态风险,人群风险：,指因危害性事件而致人病、伤、死、残等损失的概率。,设施风险：,指危害性事件对人类社会的经济活动的依托设施，如水库大坝、房屋等造成破坏的概率。,生态风险：,指危害性事件对生态系统中的某些要素或生态系统本身造成破坏的可能性。,2.,环境风险具有以下内涵及特征,（,1,）风险源：导致风险发生的客体以及相关的因果条件。,（,2,）风险行为：风险源发生后，它所排放的有毒、有害物，释放的能量流等将立即进入环境，并由此可能导致一系列人群中毒、火灾、爆炸等严重污染环境与破坏生态的行为。,（,3,）风险对象：评价终点或受害对象（受体）。,（,4,）风险场：风险产生的区域及范围。,（,5,）风险链：风险源在风险场中发生后，它将对周围的风险对象产生影响，随着时间的推移，与某一风险对象相关联的其他对象都有可能受到影响，并且影响可能沿这些对象继续传递，或者因这一风险影响而在某一对象上由于物理、化学反应又产生新的风险影响，或者随生产流程的进展而进展，风险呈,“,链,”,式传递。,（,6,）风险度：风险源作用于风险对象物质上或能量上的贡献大小，也可定义为损害程度或损害量。,（,7,）风险损失：即风险产生的经济损失（三）环境风险评价,广义,：指对某建设项目的兴建、运转，或是区域开发行为所引发的或面临的灾害（包括自然灾害）对人体健康、生态系统等所造成的风险，可能带来的损失进行评估，并以此进行管理和决策的过程。,狭义：,指对有毒化学物质危害人体健康的可能程度进行概率估计，并提出减少环境风险的方案和决策。,2.,分类,按环境风险事件分：突发性环境事故风险,评价和非突发性环境风险评价。,从其评价范围可分为三个等级，即微观风,险评价、系统风险评价和全国（或宏观）风险,评价。,按环境风险评价的应用领域，可分为自然,灾害的风险评价、有毒有害化学品的生态风险,评价、建设项目的环境风险评价。,3.,特点,环境风险评价的主要特点是评价环境中的,不确定性和突发性问题，关心的是事件发生的,可能性及其发生后的影响。,4.,环境风险评价与环境影响评价的区别,二、环境风险评价程序,1.,风险定量分析通用程序,一个完整的风险定量分析或评价程序应由下述四个阶段组成（图,8-1,）：危害识别；事故频率和后果估算；风险计算；风险减缓。,历史数据分析,重大事故,危害分析,频率估算,后果估算,风险计算,风险评价,有关标准,风险,可接受水平,结束,风险减缓,N,Y,阶段,1,阶段,2,阶段,3,阶段,4,图,8-1,风险定量分析通用程序,2.,美国环保局采用的环境风险评价框图（图,8-2,）,研究,某些特定剂量照,射引起的有害健,康效应的实验室,与野外观察,关于由高剂量至,低剂量及由动物,到人体的外推方,法的资料,野外测量；照射,量估算；人群特,征,危害甄别（引,起有害效应的,剂量）,剂量,效应评,价（剂量和人,体有害效应发,生率间的关系）,照射量估算（不,同条件下受到,的照射量）,风险表征,（某给定群,体有害效应,发生率估算）,评估与不同管理,措施相应的公众,的、健康的、经,济的、社会的、,政治的后果,制定管理措施,当局决策和措施,风险评价,风险管理,图,8-2,美国环保局采用的环境风险评价框图,3.,亚洲开发银行建议的环境风险评价程序框图,危害甄别,（,hazard identification,),危害框定,（,hazard accounting),环境途径评价,（,environmental pathway evaluation),风险表征（或评价）,（,risk characterization),风险管理,（,risk management),图,8-3,亚洲开发银行建议的环境风险评价程序框图,4.,国家环保总局颁布的环境风险评价流程框图,风险识别,源项分析,后果计算,风险分析,风险可接收,水平,风险管理,应急措施,否,图,8-4,国家环保总局颁布的环境风险评价流程框图,5.,环境风险评价主要内容,（,1,）环境风险识别，根据因果分析的原则，把环境系统中的能给人类社会、生态系统带来风险的因素识别出来的过程，即找出风险的来源，确定事故的类型和事故发生的原因、事故发生的频率等；,（,2,）环境风险评估，对环境风险的大小及事件的后果进行预测和度量，主要任务是给出风险的计算结果及评价范围内某给定群体的致死率或有害效应的发生率；,（,3,）环境风险决策和管理 ，根据风险分析、评估的结果，结合风险事件承受者的承受能力，确定风险是否可以被接受，并根据实际情况，采取降低风险的措施和行动，其主要任务是根据风险分析和评估结果，结合风险事件承受者的承受能力，按照恰当的法规条例，确定可接受的损害水平。,环境风险评价的程序,环境风险识别,（危险识别）,有,哪些风险是重大的，并需要评价？,环境风险估计,（环境风险度量）,对,风险进行定量的测量，它包括事件出现概率的大小和后果严重程度的估计,环境风险决策和管理,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,三、环境风险评价的方法,环境风险评价的方法见表,8-2,四、环境风险评价应注意的问题,1.,各种环境风险是相互联系的，降低一种风险可能引起另外一种风险。因此要求评价主体应具有比较风险的能力，要作出是否能接受的判断。,2.,环境风险与社会效益、经济效益是相互联系的。通常风险愈大，效益愈高。降低一种环境风险，意味着降低风险带来的社会效益和经济效益，因此必须予以合理地协调。,3.,环境风险评价与不确定性相联系。环境风险本身是由于各种不确定性因素形成的，而识别环境风险。度量环境风险仍然存在着不确定性。环境风险不可能被精确地衡量出来，它只是一种估计。,4.,环境风险评价与评价主体的风险观相联系。对于同一种风险，不同的风险观可以有不同的评价结论。,第二节 环境风险识别,运用因果分析的原则，采用一定的方法,（筛选、监控或诊断等）从复杂的环境系统中找出具有风险的因素。,是环境风险评价的首要步骤，主要包括以下几方面：,环境风险识别的方法,专家调查法,智力激励法,特尔裴法,幕景分析法,故障树分析法,其它方法,生态风险的识别,智 力 激 励 法,将专家们召集起来，同他们提出并交流各自对建设项目的观点以及对风险的判识。,主要采用提问的方式，同时已有的分析结果应有说明。,适用问题较为单纯、目标比较明确的情况。,特 尔 裴 法,将问题分头送予专家，并将专家意见统计后再返回专家、经多次反复后得到最终识别结果的方法。,较智力激励法好。,幕 景 分 析 法,研究重点：,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？,适用情况：,提醒决策者注意某种措施可能引发的风险或危害性后果。,提供需要进行监控的风险的范围。,研究某些关键性因素对环境以及未来的影响。,处理各种相互矛盾的情形。,幕景分析方法的具体应用,筛选,是用某种程序将具有潜在性的危险的产品、过程和现象进行分类选择的风险识别过程；,监测,是对应于某种危险及其后果，对产品、过程和现象进行观测、记录和分析的过程；,诊断,则是根据症状或其后果，找出可疑的起因，并进行仔细分析和检查。,风险识别三元素的顺序图,疑因,估计,征兆鉴别,仔细检查,诊断,监测,筛选,幕景分析方法,筛选,建设项目的环境风险的筛选是指找出项目具有哪些可能的危害，需要进行什么类型的风险评价。,根据建设项目可能存在的环境影响，可以把建设项目分为需要进行环境风险评价的项目和不需要进行环境风险评价的项目两类。,需要进行环境风险评价的项目包括杀虫剂、石化产品、合成有机化合物的生产、加工；石油、天然气和有害废物的处理、存贮和运输；核电站、水库及大坝的兴建等等,物 理 性 风 险,交通风险,水库和大坝项目中的洪水风险,自然灾害引发的环境风险,常常需要考虑,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？,化 学 性 风 险,是根据已有成果来确定的，一些手册上给出了某些有毒有害化学物品的清单；,在这个筛选过程中，把化学物品的量用三个水平来衡量：,该量比阈值低，不需要进行环境风险评价；,该量比阈值高，又低于阈值的,10,倍；,该量大于阈值的,10,倍。,化学性风险筛选框图,幕景分析方法,监测,是事故性监测，它不同于研究性监测和监视性监测,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。,优先监测的因素：,对环境和人体健康危害极大的污染物；,已有可靠方法并能获得准确数据的污染物；,对环境和人体健康的影响具有一定阈限的污染物。,幕景分析方法,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。,目前经常使用的化学性风险筛选过程实际上是一种诊断的筛选方式。由于某些化学物品所造成的后果是比较明确的，有些手册给出了有毒有害化学品清单。只要根据手册中绘出的阈值，就可以将某些产生环境风险的因素筛选出来。,诊断作为环境风险识别的一种方式，在环境风险管理过程中也是很有用的。依据风险可能造成的后果，查找产生的原因，制订减缓风险的措施。由于是逐步向初级查找，因此最终制订的减缓措施带有根本性。,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。由于图的形状像树枝一样，越分越多，故得名故障树。,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。,事 件 追 踪 故 障 树,符 号 故 障 树,环境风险识别中应注意的问题,可靠性问题，即是否有严重的危险未被发现？,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 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的估计。,环境风险识别所回答的问题是工程项目引发的风险是什么，则环境风险度量所回答的问题是这风险有多大。,风 险 度 的 定 义,风险度是将风险的概率特性进行量化的一种表示方式，可以有不同的表示方式。,一种是将危险事件出现的概率定义为风险度。,另一种定义：标准方差,与期望值,M,x,之比，即,风 险 度 的 确 定,风 险 度 的 确 定,最小切割集,每一个最小切割集发生的概率，是根据概率理论计算的。如最小事件集,S,1,C,2,C,4,；,发生的概率为,风 险 度 确 定,最小切断集发生概率,各单元发生事件概率表,风 险 度 确 定,在上述条件下，一年工作日的泄漏事件概率为最小切断集概率之和。,P,（,A,）,=600009,10,-12,可以看出，在压力控制系统失控,S,2,和吸收池无水,C,5,而使保险控制失效造成泄漏事件的可能性最大，占全部风险的,83%,，因此，对决策者来说，要减少泄漏事件的风险，可以加强,S,2,和,C,5,的改善与管理。,主 观 估 计 法,客观情况下，概率的获得应该通过统计、相关分析和生理分析等方法，但所需时间、经费、人力都较多。,主观估计法是一种应急的方法。,主 观 估 计 法,设在我们所研究范围内皮肤癌发病人数增长率与紫外线照射强度增长率之间成线性关系为,主 观 估 计 法,调查人代号,其中：,档,99%,，是可能的最大数值，说明,值小于或等于该值的可能性占,99%,；,档,75%,，是,50%,与最大值之间的中间值；,档,50%,，是最大和最小的中间值，说明,值大于或小于该数值的可能性各占,50%,；,档,25%,，是,50%,与最小值之间的中间值；,档,1%,，是可能的最小数值，说明,值小于该值的可能性仅有,l%,。,危 害 的 估 计,有害物质泄漏量的计算（源项分析）,有害物质泄漏后的扩散估算,有毒物质释放的影响,爆炸的影响,有害物质泄漏量的计算,有害液体的泄漏,根据伯努力流量方程式计算有害液体从容器中排放的速率。,加压贮存的有害气体的泄漏,其泄漏推动力取决于液体的势能差以及容器内部压力,p,1,和外部大气压力,p,a,的差值。,有害物质泄漏量的计算,有害气体泄漏,在假设为理想气体的绝热可逆膨胀过程的条件下进行的。根据,Crane,（,198,年）提供的公式计算排放率：,有害物质泄漏后的扩散估算,曼延半径,Shaw,和,Briscoe,（,1978,年）提出了以下传播公式。,有害物质泄漏后的扩散估算,距孔源,x,处喷射轴上的浓度为,有害物质泄漏后的扩散估算,高密度气体扩散模式。在这个模式中，认为瞬间泄漏的烟云形成半径为,R,，,高为,H,的圆柱体，在重力作用下消散，这些烟雾从中心向半径方向扩散，同时其中心又随风移动，同时又在夹卷作用和热力传递作用下改变烟云体积。,有毒物质释放的影响,半致死浓度,表示在接触期间内有,50%,的生物死亡的浓度。,极限阈值浓度,表示在给定的暴露时间内不产生危害的极限接触浓度，一般应指出正常工作条件下的极限值浓度和紧急暴露短期极限阈值浓度。,有毒物质释放的影响,有毒气体的浓度一般采用大气微量污染物扩散模式，连续排放时的地面浓度计算公式为,也可采用技术导则中推荐的非正常排放模型。,有毒物质释放的影响,对于在一定时间内接触的毒性影响可用概率公式计算，概率,y,可通过接触浓度和时间来计算,爆 炸 的 影 响,常发生的爆炸有以下几种：,（,1,）易燃气体扩散时产生的爆炸性燃烧或缓慢性燃烧，这就是通常所说的自由烟气爆炸。,（,2,）在一个有限空间内易燃混合物的爆炸。,（,3,）加压容器由于泄漏反应或其他异常过程而引起的爆炸。,（,4,）加压容器内物质不发生化学反应的燃烧引起的爆炸。,爆 炸 的 影 响,根据爆炸能量与产生危害之间的关系，可以估算爆炸的影响。下面给出一个直接估计危害程度的公式，该公式可用于预测伤害半径,R,R=C,（,NE,e,）,1/3,式中,C,实验常数，用来定义伤害程度（,C,和伤害程度的关系见下页表）；,E,e,爆炸的总能量，等于燃烧物质单位质量上释放的热量乘以燃烧物质的总质量，,J,；,N,冲击波产生的能量所占的百分数。,C,和伤害程度的关系,C,危害性,对,设备,对人,0.03,对,建筑及设备产生重大危害,1%,人死于冲击波的伤害,50%,以上人的耳膜破裂,50%,以上人受到爆炸片严重伤害,0.06,对,建筑物造成可修复的损坏,1%,人的耳膜破裂,1%,人受到爆炸片的严重伤害,0.15,玻璃破裂,受到爆炸片的轻微伤害,0.40,10%,的玻璃受损,第四节 环境风险评价与管理,环境风险评价的最终目的是确定什么样的风险是社会可接受的，因此也可以说环境风险评价是评判环境风险的概率及其后果可接受性的过程。判断一种环境风险是否能被接受，通常采用比较的方法，即把这个环境风险与已经存在的其他风险、承担风险所带来的效益、减缓风险所消耗的成本等进行适当的比较。,为了有利于比较环境风险的大小，经常使用环境风险值,R,来表述，其函数关系为,R=f,（,PC,）,式中,: P,事件发生的概率；,C,事件发生后果的严重程度。,比 较 方 法,与自然背景风险进行比较,与减缓风险措施所需的费用及其效益进行比较,与承受风险所带来的好处进行比较,与某些风险评价的标准进行比较,风险评价标准,补偿极限标准,人群可接受的风险标准,人群死亡概率的可接受程度（,来源于,VAn,Kuijen,，,1988,年,）,综合判断环境风险可接受程度的案例,环境风险评价的内容与范围,风险评价的边界,根据引起不利的危害事件的类型来确定,根据接受风险的人群来判断,根据工程材料流程的不同阶段来确定,根据评价的地理边界来确定,根据项目进行的不同阶段来确定,根据风险存在的可能时间来确定,风险评价的深度,微观性风险评价 是针对建设项目产生的一种或几种污染物的风险评价。,系统性风险评价 是考虑一系列行为以及不同阶段的不同风险。一般通过系统性风险评价可以获得较全面的结论。,宏观性风险评价 是在经济一社会领域中进行的风险律出一个工程建设项目处在某一系统中，它能在某一些方面引起风险，而在另一些方面能降低风险。采用宏观性风险评价可以较好地解决这一问题，能比较全面地反映风险的可接受性。,环境风险评价的管理,环境风险管理就是提出减缓或控制环境风险的措施或决策，达到既要满足人类活动的基个需要，又不超出当前社会对环境风险的接受水平。,提出减缓或控制环境风险的措施或决策。,人类需要与环境相协调。,以环境风险制约人类的活动,控 制 措 施,减轻环境风险 通过改革生产工艺或改进生产设备使环境风险降低。,转移环境风险 如利用迁移厂址、迁出居民等措施使环境风险转移。,替代环境风险 通过改变生产原料或改变产品品种可以达到用另一种较小的环境风险替代原有的环境风险。,避免环境风险 要想真正避免一种环境风险，只有关闭造成这一环境风险的工厂或生产线。,一种风险管理方式框图,环境风险评价应注意的问题,各种环境风险是相互联系的，降低一种风险可能引起另外一种风险。因此要求评价主体应具有比较风险的能力，要作出是否能接受的判断。,环境风险与社会效益、经济效益是相互联系的。通常风险愈大，效益愈高。降低一种环境风险，意味着降低滚风险带来的社会效益和经济效益。因此必须予以合理地协调。,环境风险评价与不确定性相联系。环境风险本身是由于各种不确定性因素形成的，而识别环境风险、度量环境风险仍然存在着不确定性。环境风险不可能被精确地衡量出来，它只能是一种估计。,环境风险评价与评价主体的风险观相联系。对于同一种环境风险，不同的风险观可以有不同的评价结论。,应急计划的制定,应急组织及其职责,应急设备、设施与器材,应急通讯联络,应急监测,应急撤离措施,应急演习,应急报告,事故后果评价等等,环境风险评价实例,盘锦油田环境风险综合评价,盘锦油田概况,盘锦市位于辽宁省南部，辽河下游、渤海之滨。区域地质构造系华北地区中部的渤海凹陷地带。境内流经大小河流,13,条，素有“九河下梢”之称。行政区划为一市二县，即盘锦市、盘山县、大洼县。该区域的主要资源是储量丰富的石油和天然气。,辽河油田分布广泛，目前已建成的,12,个油田中，有,8,个位于盘锦市内，即兴隆台、双台子、欢喜岭、曙光、高升、于楼、热河台、黄金带油田。一般将它们统称为盘锦油田。,盘锦油田区域环境风险识别,通过对油田开发生产实际情况的分析，人为环境风险主要指油田开发中人为操作、管理不善等原因造成的,工程环境风险,。,自然环境风险因素中的洪涝、地震和工程环境风险因素中的井喷、输油管线泄漏、油罐泄漏，均对油田开发生产的危害最为严重，为主要环境风险因素。,盘锦油田主要环境风险因素的评估,盘锦油田主要环境风险因素的评估,对盘锦市八个分油田（用,i,表示，,i=1,，,2,，,，,8,）,包含的上述五种环境风险因素（用,j,表示，,j=l,，,2,，,，,5,）,进行逐一评估。其基本公式为：,式中,:L,3,，,i,油田多次井喷的平均损失（无量纲数），,i,为油田标志（,i=1,，,2,，,，,8,）；,N,i,，,u,油田井喷在,u,经济损失阈中的分配次数，,u,为经济损失阈标志（,u=1,，,2,，,，,8,）；,N,3,，,i,i,油田多年井喷总次数，,3,为油田井喷风险标号；,W,3,，,u,u,经济损失阈权重；,M,3,，,i,i,油田区域人口密度权重。,评估结果,风险因素,兴隆台,曙光,双,台子,欢喜岭,高升,于楼,热河台,黄金带,地震,0.13,0.11,0.12,0.10,0.03,0.17,0.17,0.17,洪涝,0.20,0.30,0.12,0.21,0,0.07,0.05,0.05,井喷,0.043,0.074,0.311,0.096,0.172,0.076,0.013,0.215,输油管线泄漏,0.068,0.452,0.007,0.353,0.065,0.055,0,0,油罐泄漏,0.142,0.413,0.018,0.244,0.123,0.038,0,0.022,盘锦油田环境风险综合评估,为计算盘锦油田环境风险综合指数,R,ij,（,i=1,，,2,，,，,8,；,j=l,，,2,，,，,5,），,用,AHP,法求出各分油田五种环境风险因素的权重,W,ij,。,对此可简化处理，以五种环境风险因素在八个分油田中的平均权重,W,j,来代替,W,ij,。,通过对盘锦油田五种环境风险因素的分析，建立了下页图所示的递阶层次结构。然后请专家打分建立判断矩阵，由特征值法解得：,W,1,=0.167,；,W,2,=0.167,；,W,3,= 0.294,；,W,4,=0.184,；,W,5,=0.188,。,由此可求出各分油田的环境风险综合指数民，结果见下页表。,盘锦油田主要风险因素间递阶层次结构,盘锦油田开发中的环境风险,主要自然环境风险,主要工程环境风险,地震,洪涝,井喷,输油管线泄漏,储罐,泄漏,盘锦油田各组分环境风险综合指数,R,i,油田名称,兴隆台,曙光,双,台子,欢喜岭,高升,于楼,热河台,黄金带,R,i,0.107,0.251,0.136,0.191,0.091,0.080,0.041,0.104,盘锦油田区域环境风险管理,盘锦各分油田的环境风险由大到小依次为：曙光、欢喜岭、双台子、兴隆台、黄金带、高升、于楼、热河台油田。环境风险综合指数最大值为最小值的,6,倍多。前,3,个油田风险已占盘锦油田总风险的,57.8%,，达一半以上。所以，降低盘锦油田的风险需首先控制前,3,个油田的风险。盘锦市八个油田的环境风险综合指数为,R=0.125,，,假设该值为环境风险标准值，则风险超标的油田有曙光、欢喜岭和双台子油田。,盘锦油田区域环境风险管理,通过对分油田的五种环境风险因素的分析，可以得出相应的控制方案。,对于曙光油田，应将重点放在减少输油管线泄漏、油罐泄漏、洪涝三种风险上，这样可以减少风险的,85%,；,对于双台子油田，应将重点放在控制井喷、地震、洪涝三种环境风险上，这样可以减少风险的,90%,以上；,对于欢喜岭油田，由于各风险因素的“贡献” 相近，所以应从实际出发，优先控制有条件、易控制的风险因素，逐步走向全面控制，以便防患于未然。,第八章 思考题,1.,故障树的概念。,2.,环境风险和环境风险评价概念。,3.,环境风险评价与环境影响评价的区别。,4.,环境风险评价主要内容。,5.,环境风险评价应注意的问题。,6.,环境风险识别的概念。,7.,环境风险识别的方法主要有哪些？,8.,使用符号故障树对环境风险进行度量，有害物质泄漏后的扩散估算。,9.,风险度的定义。,