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三峡库区化工园区水环境风险分析与防控体系研究

  • 来源:环境保护工程
  • 作者: 罗静
  • 发表于:2017-01-16 17:01:42
  • 点击:1432

摘 要:以三峡库区某化工园区为例,分析园区水环境风险及特点,探讨了水环境防控体系建设内容,重点论述了事故污水四级防控措施,以降低三峡库区发生水环境污染风险的可能性。

关键词:环境保护;三峡库区;水环境风险;防控体系

三峡库区水环境安全是全国乃至全球公众十分关注的重大问题。 近年来,化工园区作为一种资源利用率高、污染物排放量少、便于集中管理的模式在长江中上游迅速发展。 园区内化工企业众多,潜在的环境风险概率增加[1],而处于三峡库区的化工园区存在的水环境风险事故更不可忽视。 我国化工园区生产事故导致的水环境危机[2-3] 时有发生,如 2005 年松花江重大水环境污染事件,2011 年杭州新安江水污染事件,2012 年江苏镇江水源苯酚污染事件,都造成了巨大的经济损失和严重的水环境及饮用水水源污染,对社会稳定和经济发展造成极大的负面影响[4]。 这些事件暴露出企业的水环境防控体系十分薄弱与欠缺,时刻提醒我们要特别重视沿江化工园区水环境安全[5]。 笔者以三峡重庆库区腹地某化工园区为例,分析园区水环境存在的风险及特征,提出了相适应的水环境防控体系建设内容,以降低水污染事故的概率,保障三峡库区水环境安全,同时为其他化工园区的水环境风险防控体系的建设提供参考。

1 三峡重庆库区化工园区概况

该化工园区地处长江北岸的台地上,是以天然气资源优势为基础,以高附加值精细化工产业链为主导,以清洁生产和循环经济为主要特征的精细化工组团,围绕天然气深加工,辅以配套建设相关原料加工项目,主要规划为天然气合成氰化氢的下游衍生物,配套建设相关原料加工项目,形成循环发展的“上、中、下游”产品群。化工园区所在的县河流众多。 长江是境内最大的河流,自县域西南进,东北出,横贯县境中部,流程47 km,郎溪河为长江的一级支流,在县域内流域面积为 37.4 km2,主要功能是工业和农业用水。 化工园区排污直接受纳水体为郎溪河,最终受纳水体为长江。

2 化工园区水环境风险分析

2. 1 生产系统事故

在生产过程中,因设备材质、操作或控制等方面出现问题而造成的容器破裂、物料泄漏、火灾爆炸、环境污染及中毒等潜在风险较大。 如部分蒸馏、干燥等工序为加温操作,易发生火灾、爆炸事故;在物料装卸过程中,如管理、操作不当,可能会发生软管脱落、断裂,造成腐蚀性物质如盐酸、硫酸等物料大量泄漏;扑救火灾爆炸事故的消防废水未及时有效地收集和处置,会对水体造成污染。

2.2  储存系统物料泄漏

化工园区各企业液体化工原料和产品主要采取储罐贮存方式,储罐有一定的储存期,超过储存期,储罐会破裂;液体输送管道发生断裂或破裂,阀门、泵类破损等均会造成液体物料泄漏,在地面形成液池。 通过化工风险事故统计罐区事故率最高,而且根据重大危险源识别结果化工园区内存在重大危险源,危险性增加,物料外泄会通过漫流污染水体[6]。 罐区发生火灾爆炸事故的消防废水中携带部分原料,若不能及时得到有效收集和处置,将随雨水排水系统排入长江,造成污染。

2.3  物料运输系统事故

化工园区运输的原辅材料种类多、数量大,外购货物和外销产品的运输包括公路和水路运输等系统,涉及范围广,运量较大,流向相对复杂。 公路运输潜在风险主要是路基不平或发生车祸导致储罐损坏,使液体泄漏从而污染公路沿线的土壤、地下水或有毒物料经明沟流向地表水系,进而污染地下水。 水路运输潜在风险主要是储罐损坏,罐内液体泄漏直接污染长江。 此外,化工园区内各企业之间有部分中间产品循环利用的输送管道(即产即用)也存在泄漏风险。

2. 4 污水处理设施事故

化工园区企业污水池中污水量大,含有大量高毒、高污染、高危害物质,一旦发生泄漏,将会污染水体。园区污水处理站负责处理整个园区的工业废水,企业的污水特点决定了园区污水处理站污水同样具有高污染、高危害的特点。 正常情况下,污水处理厂排水量大,但有害物质的含量较低,污染物很快与水体掺混稀释;当事故排放时,会在排放口附近区域形成污染带,如遇雨季,受雨水携带使污染物进入受纳水体[5]。

2. 5 园区码头及装卸作业风险事故

园区码头运输的主要危险货物为硫酸和甲醇。 

舶在靠、离码头过程中如操作不当会造成化学品船与码头相撞;在码头前沿水域,由于操作失误会使化学品船与其他船舶(如工作船、渔船等)发生碰撞致使船舶发生运输泄漏风险;码头输送液体化学品的设备(管道、泵、输液臂)由于老化、缺陷或人为操作不当等均可能导致危险化学品泄漏到水体中,对长江及水生态系统造成风险。

3 水环境风险防控体系

3. 1 化工园区事故污水拦截工程措施

3. 1. 1 事故污水四级防控工程措施

一级防控措施(车间级防控):在车间设置独立的收集槽收集事故水;在装置区修建围堰,收集泄漏的危险物质;储罐区按罐组设置防火堤,防火堤外设置阀门切换井,正常情况下阀门关闭,无污染雨水切换到雨水排水系统,事故排水切换到污水排放系统,将发生风险事故时的消防污水收集后送入事故池。

二级防控措施(企业级防控):入园企业要严格按照环境影响报告书的要求设置事故池,并在雨水管与事故池之间设置切换阀门;事故池与化工园区污水管网之间设置截断、调节设施,采取回收处置、分批泵送处理的方式对事故污水进行有效控制和处理;在发生事故时将消防水、雨水截流至事故池,然后进入污水处理站处理。

三级防控措施(园区级防控):园区各企业的事故池均通过管网相互连通,在发生安全环保事故时,同步启动企业间事故污水转移储存应急预案,对超出企业收集能力的事故污水及时转移至相邻企业事故池暂存,提升化工园区应急处理能力,有效利用各个企业事故废水防控体系,增强企业间的联动防控。

四级防控措施(园区污水处理站收集处理):对超过园区企业接收能力的事故水,通过管网排至园区污水处理站事故池收集,再分批泵送至污水处理站调节池和处理池处理。 采取分批集中处理的方式实现达标排放。

通过四级事故应急响应和风险防控体系形成化工园区完备的事故污水应急响应和多级防范机制,在

任何风险状态下,彻底杜绝造成长江三峡库区水环境风险的可能性。

3. 1. 2 其他水环境风险防控工程措施

1)挡墙工程:化工园区充分利用场址天然屏障的拦截作用,将园区东南面与长江之间的机耕道作为挡墙,修建绿化隔离带,使所有罐区和生产装置标高均低于长江江岸绿化隔离带 4 m,保证风险状况下事故水不进入长江;沿挡墙设置排水沟,且对挡墙和排水沟进行防渗处理,有效防止事故泄漏物料、消防废水以及初期雨水携带污染物质未经处理直接进入地表水环境。

2)护堤工程:在园区东北侧郎溪河边上修建杜家坝护堤,护堤长 207 m,高约 37 m,宽 150 m,最大容积为 144.885 万 m3。 考虑最不利情况:在化工园区遭遇几十年一遇的特大暴雨,雨水及事故水将达到最大并可能超过园区所有收集设施接收能力的情况下,该护堤可接收事故水,确保事故水不渗入郎溪河,确保长江不受污染。

3. 2 水环境风险防控管理措施

3. 2. 1 加强入园企业管理

1)严格园区内化工企业安全准入,统筹规划行业发展类别,优化产业布局,合理布置功能分区,科学设置安全防护距离,加强园区一体化监管,建立“责任明确、管理高效、资源共享、保障有力 ”的园区安全管理工作机制。

2)严格入园企业的日常管理。 针对园区企业具有生产装置危险性和工艺苛刻性的特点,在运行过程中必须严格遵守《危险化学品安全管理条例》、《石油化工企业设计防火规范》和《港口危险货物安全管理规定》等国家规范和操作准则。 物料在公路运输、水路运输、管线运输、槽车运输等过程中必须采取有效的安全防护措施并制定风险防控措施。 加强对危险化学品储存的管理,完善化学品储存过程中的防毒、防泄、防火等安全措施,并加强对重大危险源、危险废物的监控和管理。 自动控制系统是现代大型企业必须具备的操作系统,入园企业必须按照本企业的原料、产品及中间产物特点,在易发生气体或者液体泄漏、挥发处设置自动监控系统和报警系统,在出现事故时自动切断电源使设备停车或发出警报,确保安全生产。

3)强化码头作业区的风险防控管理。 园区码头紧靠长江,应提高码头作业区的自动化控制水平,提高险情预报和处置能力,减少、降低危险出现概率。 要加强停靠船舶的管理,严格执行码头作业区安全操作章程,增加事故应急救援物资储备,强化人力资源建设。

4)对化工园区水环境风险进行制度化管理,制定年度水环境保护和水环境风险防控专项工作方案,与环保部门协调开展水环境风险专项检查和日常监督检查。

3. 2. 2 建立园区重点风险源管理信息库

1)建立化工园区水环境风险数据库,详细介绍园区风险源分布、物质特性及风险特征、风险受体、应急救援方案等信息。

2)建立园区风险管理控制中心,安装监控大屏以及企业信息采集系统、报警系统,以随时掌握园区各部位的情况;配备能够实现紧急事故下的应急控制处置系统,以满足整个园区监督和控制的需要。

3. 3 应急救援措施

3.3. 1   应急预案

化工园区应进一步建立完善入园企业应急预案评审与备案制度,坚决有效地落实化工园区水环境风险事故应急救援的具体应对方案。 1)化工园区要针对潜在重大事故风险,制定园区总体突发水环境风险的应急预案、企业突发水环境应急预案,明确预测预警、应急响应、应急救援、应急处置、环境监测、现场恢复、调查评估等内容,还要加强和确保化工园区各层级预案和上级政府及有关部门水环境专项应急预案的相互衔接。 2)要细化各种危险化学品泄漏专项处置预案,明确规定切断泄漏源、泄漏物收集或堵截方法,报警程序、处置操作方法,应急物资储备使用,二次污染物的处置方法等内容。 3)要定期组织应急演练,并结合化工园区实际情况,特别是针对重大危险源、应急资源与设施等变动情况以及在演练、检查预案执行情况中发现的问题及时修改完善,保证预案的实效性。

3. 3. 2 应急保障

1)加强应急队伍建设。 要建立环境风险应急组织机构,以便在环境风险事故发生后第一时间做出响应。要加强环保部门与安全部门的联动机制。 要引进专门人才以弥补园区管理人员专业技术水平的不足。 要建立环保专家库,邀请专家定期对化工园区水环境风险隐患进行排查,提出有针对性的隐患整改和风险管理措施,确保化工园区环境风险管理达到专业化水平。

2)保证资金专款专用。 水环境风险防范需要大量资金,应设立专项资金用于水环境风险防控措施的建设,设施的维护及保养。 要建立起资金投入保障机制,在税收、排污费返还、循环经济项目、“三废”治理项目等方面给予化工园区专项资金支持,提高化工园区环境风险管理水平和环境风险防控能力。

3)应急物资配备齐全。 除要严格按照要求建设各项水环境风险防控工程外,还应配备必要的消防器材、急救药品、有毒有害易燃气体探测仪、空气呼吸器、防护服等应急器材,确保应急救援人员的生命安全。

4 结语

数亿人口引用长江水,长江三峡库区水环境事关人民群众的生命安全。 化工园区是巨大的水污染风险源,保护长江水环境安全是化工园区各级管理人员、工作人员的重大责任,必须警钟长鸣。 要加强风险源的调查、前期预防、过程管控工作,落实水环境风险防控管理的各项措施,做好风险事故的应急处置,提高水环境风险防控和应对的整体水平,切实保障三峡库区水环境的安全。 

参考文献

[1]王庆九,王海涛,刘春阳,等. 化工园区水污染风险分析与对策实例研究—以南京化学工业园区为例[J]. 科学与财富,2011(3):140-141.

[2]曾明荣,吴宗之,魏利军,等. 化工园区应急管理模式研究[J].中国安全科学学报,2009,19(2):172-176.

[3]惠学香. 化工园区突发性环境污染事故风险防范与应急对策探讨[J]. 环境科学与管理,2009,34(10):26-30.

[4]刘宏,钟琦,张云龙,等. 邻水化工园区危险化学品水环境风险评估[J]. 人民黄河,2013,35(1):45-48.

[5]韩伟,金鑫荣,王瑜. 石化企业突发水环境事故防控体系建设探讨[J]. 环境与发展,2014,26(3):91-93.

[6]王萍,孙传芝,盛瑾锦. 扬州化工园区水环境风险控制初探[J].化工管理,2015(11):196-198.


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