余納新，韓傳峰，楊金平

(1.同濟(jì)大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，上海200092;2.寧波市鎮(zhèn)海區(qū)人民政府應(yīng)急管理辦公室，浙江寧波315200)

隨著城市化進(jìn)程的加快，人口、財(cái)富日益向城市集中，各類突發(fā)事件日益增多，影響的綜合性和復(fù)雜性愈加顯著，其危害程度也越發(fā)嚴(yán)重[1]。又因化學(xué)介質(zhì)多具有易燃易爆、有毒有害、強(qiáng)腐蝕的理化特質(zhì)，化工生產(chǎn)多數(shù)具有高溫、高壓、高流量的工藝特性，使得化學(xué)事故具有爆發(fā)突然、危害巨大和影響深遠(yuǎn)的特點(diǎn)。作為化工城市來(lái)說(shuō)，災(zāi)害更具有耦合性、衍生性、突發(fā)性、破壞性和持續(xù)性等特性[2]。我國(guó)目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展已進(jìn)入重化工業(yè)時(shí)代[3]，對(duì)化工城市災(zāi)害特性的研究更是亟待解決的一個(gè)問(wèn)題。

1 化工城市災(zāi)害因子種類

根據(jù)城市災(zāi)害的特點(diǎn)分析，現(xiàn)階段我國(guó)城市災(zāi)害主要包括自然災(zāi)害、事故災(zāi)難、公共衛(wèi)生事件和社會(huì)安全事件四大類型，各大類型又包括多種不同的致災(zāi)因子[4]。

1.1 自然災(zāi)害

包括地震災(zāi)害、洪澇災(zāi)害、氣象災(zāi)害、地質(zhì)災(zāi)害和海洋災(zāi)害等。

1.1.1 地震

地震是一種破壞力極強(qiáng)的自然災(zāi)害。我國(guó)22個(gè)省會(huì)城市和2/3的百萬(wàn)以上人口的城市均位于地震高危險(xiǎn)區(qū)[5]。對(duì)于化工城市來(lái)說(shuō)，由于存在高溫高壓的生產(chǎn)裝置、管線和易燃易爆、有毒有害的化學(xué)物質(zhì)，地震及其引發(fā)的次生、衍生災(zāi)害會(huì)更為嚴(yán)重。

1.1.2 洪水

洪水是由于暴雨或急驟的冰雪融化以及水利工程失事等原因引起的江河湖泊水量迅猛增加，水位急劇上漲而沖出天然水道或人工堤壩所造成的災(zāi)害。對(duì)于化工城市來(lái)說(shuō)，洪水不僅可能造成有毒有害物質(zhì)泄露，而且，一些如電石、金屬鈉等遇濕自燃爆炸化學(xué)品會(huì)產(chǎn)生爆炸、火災(zāi)等衍生災(zāi)害[6]。

1.1.3 氣象災(zāi)害

一般包括熱帶氣旋、雷電災(zāi)害、冰雪災(zāi)害等。

熱帶氣旋是發(fā)生在熱帶或副熱帶海洋上的氣旋性渦旋。強(qiáng)烈的熱帶氣旋，不但形成狂風(fēng)、巨浪，而且往往伴隨發(fā)生暴雨、風(fēng)暴潮，造成嚴(yán)重的災(zāi)害。對(duì)于化工城市來(lái)說(shuō)，臺(tái)風(fēng)也是造成化學(xué)品泄露等事故的一個(gè)重要原因。

雷電災(zāi)害:雷電災(zāi)害是伴有閃電和雷鳴的一種自然現(xiàn)象。對(duì)于化工城市來(lái)說(shuō)，塔罐林立，管線縱橫，雷電活動(dòng)引起巨大的熱效應(yīng)、電效應(yīng)和機(jī)械力，會(huì)造成嚴(yán)重的破壞和災(zāi)難。1989年，山東黃島油庫(kù)就突遭雷暴襲擊，導(dǎo)致油罐起火爆炸，造成了重大的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

冰雪災(zāi)害:冰雪災(zāi)害一般隨雪量和積雪深度的增加而擴(kuò)大受災(zāi)程度。以2008年南方大雪災(zāi)為例，雪災(zāi)造成輸電線路塔架倒塌，摧毀城市電力網(wǎng)絡(luò)，城市市政設(shè)施和交通迅速陷入全面癱瘓[7]。

1.1.4 地質(zhì)災(zāi)害

主要表現(xiàn)在地面沉降、地裂縫等。

地面沉降是指地表巖土體受自然作用或人為活動(dòng)影響向下陷落，并在地面形成塌陷坑洞而造成災(zāi)害的現(xiàn)象或過(guò)程。地裂縫是在一定地質(zhì)自然環(huán)境下，由于自然的或人為的原因，地表巖土體開裂，在地面形成一定長(zhǎng)度和寬度的裂縫現(xiàn)象或過(guò)程。對(duì)于化工城市來(lái)說(shuō)，地面沉降和地裂縫不僅危害房屋等建筑物(構(gòu)筑物)的安全，而且會(huì)影響化工裝置、管線和罐體的穩(wěn)定，可能造成化學(xué)物質(zhì)泄露。

1.1.5 海洋災(zāi)害

海洋災(zāi)害種類多，分布范圍廣，而且頻率高，破壞性大。由于化工城市有很多生產(chǎn)裝置或儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施在海邊，海嘯、風(fēng)暴潮和巨浪會(huì)對(duì)這些裝置、設(shè)施造成危害。2011年3月11日，因海底地震引發(fā)的日本大海嘯，導(dǎo)致日本仙臺(tái)、千葉煉油廠發(fā)生爆炸，福島第一核電站放射性物質(zhì)泄露，事故后果至今尚未消除。

1.2 城市事故災(zāi)難

包括城市火災(zāi)、化學(xué)事故、交通事故和工礦事故等。

1.2.1 城市火災(zāi)

作為區(qū)域中心，城市內(nèi)集聚了賓館飯店、商場(chǎng)市場(chǎng)、醫(yī)院學(xué)校、車站碼頭等人員密集場(chǎng)所，城市內(nèi)又有大量燃?xì)夤艿篮碗姎庠O(shè)施，一旦發(fā)生火災(zāi)，極易出現(xiàn)群死群傷。隨著城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展，居民住宅趨向高層化，容積率大大提高，一旦發(fā)生高層火災(zāi)，施救難度極大，火災(zāi)后果會(huì)極為慘重。2010年，上?！?1·15”膠州路教師公寓大火教訓(xùn)尤為深刻。

1.2.2 化學(xué)事故

化學(xué)事故造成的傷害主要是物理、化學(xué)爆炸造成的沖擊波傷、高溫?zé)齻熤卸疽约坝卸居泻ξ镔|(zhì)泄露造成的窒息、毒害和化學(xué)燒傷等。

有毒物質(zhì)泄漏:1984年，印度博帕爾農(nóng)藥廠發(fā)生異氰酸甲酯外泄，釀成有史以來(lái)最大的工業(yè)污染事故。共造成3千多人死亡，5萬(wàn)多人雙目失明，15萬(wàn)人受傷害。

爆炸事故:2001年，法國(guó)圖盧茲化工廠因化工原料泄漏發(fā)生爆炸，造成30人死亡，數(shù)千人受傷，工廠的生產(chǎn)設(shè)施被摧毀，周圍3 000 km2范圍內(nèi)的建筑物被夷為平地。這一事故使保險(xiǎn)公司賠款總額高達(dá)6億美元。

1.2.3 交通事故

隨著人民生活水平的提高，轎車大量進(jìn)入家庭，城市交通事故也居高不下，一般占安全生產(chǎn)事故總量、傷亡人數(shù)的85%以上。在化工城市，大量化學(xué)品物流是由槽罐車通過(guò)道路運(yùn)輸，一但運(yùn)輸車輛在人員密集區(qū)域發(fā)生事故，后果將極為嚴(yán)重。

1.2.4 工礦事故

隨著近年來(lái)安全生產(chǎn)監(jiān)管力度的不斷加大，工礦事故整體呈現(xiàn)不斷下降趨勢(shì)，但伴隨城市建設(shè)規(guī)模越來(lái)越大，建筑施工事故總量也上升。僅2009年，建筑施工發(fā)生各類事故2 330起，死亡2 760人，同比分別上升2.8%和2.1%。特別是發(fā)生較大以上坍塌墜落事故78起，死亡344人，分別占建筑施工較大以上事故的76.5%和77.8%。

1.3 公共衛(wèi)生事件

包括傳染病、重大中毒事件和環(huán)境污染事件等。

1.3.1 傳染病

傳染病為病原體侵入機(jī)體，消弱機(jī)體防御機(jī)能，破壞機(jī)體內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定性，且在一定部位生長(zhǎng)繁殖，引起不同程度的病理生理過(guò)程。近年來(lái)，新的傳染病有卷土重來(lái)之勢(shì)，非典(SARS)、甲流(H1N1)等新型傳染病都給我國(guó)乃至世界造成巨大影響。城市由于人口聚集和流動(dòng)特點(diǎn)，更易受到傳染病侵襲。2010年，國(guó)內(nèi)甲、乙類法定報(bào)告?zhèn)魅静“l(fā)病人數(shù)341.4萬(wàn)例，報(bào)告死亡15 950人。

1.3.2 重大中毒事件

重大中毒事故包括以下四個(gè)方面:①人數(shù)超過(guò)100人或死亡1人以上的飲用水、食物中毒事件;②發(fā)生急性職業(yè)病50人以上或者死亡5人以上的職業(yè)中毒事件;③有毒、有害化學(xué)物品、生物毒素等引起的群體性急性中毒事件;④嚴(yán)重威脅或危害公眾健康的水、環(huán)境、食品污染和放射性、有毒有害化學(xué)性物質(zhì)丟失、泄漏等事件。對(duì)于化工城市來(lái)說(shuō)，職業(yè)中毒事故和由化學(xué)品泄露產(chǎn)生的次生、衍生中毒事故會(huì)更為突出。

1.3.3 環(huán)境污染事件

城市是人類對(duì)環(huán)境影響最深刻、最集中的區(qū)域，也是環(huán)境污染最嚴(yán)重的區(qū)域。對(duì)于化工城市來(lái)說(shuō)，環(huán)境污染中空氣污染和水污染較一般城市更為突出。

空氣污染:化工城市的空氣污染除了車輛尾氣排放的氧化氮、燃煤釋放的二氧化硫以及空氣可吸入顆粒等，還含有大量非常規(guī)特殊因子，如總烴等。這些特殊因子具有很強(qiáng)的協(xié)同作用，污染危害更大。美國(guó)石油化工重鎮(zhèn)洛杉磯就發(fā)生過(guò)嚴(yán)重的光化學(xué)煙霧污染事件。

水污染:由于很多化工城市座落在大江大河邊，很容易發(fā)生水體污染事故。2005年，中國(guó)石油吉林石化分公司雙苯廠發(fā)生爆炸事故，由于雙苯廠沒(méi)有事故狀態(tài)下防止受污染的水流入松花江的有效措施，泄漏出來(lái)的部分物料和循環(huán)水及搶救事故現(xiàn)場(chǎng)消防水與殘余物料的混合物流入松花江，造成松花江水體污染。

1.4 城市社會(huì)安全事件

包括恐怖襲擊、群體性事件、城市生命線安全、金融安全和信息安全等。

1.4.1 恐怖襲擊

2001年9月11 日，隨著美國(guó)世界貿(mào)易中心大樓及其建筑群的轟然倒塌，恐怖襲擊的字眼深深地烙在全世界每一個(gè)人的腦海。特別是生化武器價(jià)格低廉、制作簡(jiǎn)易、威力巨大，恐怖主義分子在世界范圍內(nèi)越來(lái)越多地使用生化武器。有關(guān)統(tǒng)計(jì)表明，自1950年以來(lái)，全球已發(fā)生過(guò)270多起使用生化制劑的事件?；こ鞘杏捎诒旧砭哂械奶刭|(zhì)，更是恐怖襲擊的重要目標(biāo)。

1.4.2 群體性事件

近年來(lái)，個(gè)別化工城市環(huán)境污染事件密集發(fā)生，造成的損失、危害和影響觸目驚心，污染對(duì)公眾健康的危害將引發(fā)社會(huì)的強(qiáng)烈不滿，引起的群體性事件在個(gè)別城市暴發(fā)。這些群體性事件不僅帶來(lái)了惡劣的政治和社會(huì)影響，而且對(duì)這些城市進(jìn)一步發(fā)展化工產(chǎn)業(yè)造成了重重阻力。

1.4.3 城市生命線安全

城市供電、供水、供氣三大系統(tǒng)為現(xiàn)代化的生命線設(shè)施，是城市化的基礎(chǔ)，是防災(zāi)減災(zāi)的必備條件?，F(xiàn)代化化工裝置尤其依賴電力系統(tǒng)，如果供電出現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)化工城市將是災(zāi)難。2003年，以紐約為中心的美國(guó)東北部和加拿大部分地區(qū)發(fā)生大面積停電事故，所造成的經(jīng)濟(jì)損失每天可能多達(dá)300億美元。2011年，日本福島第一核電站由于緊急電源系統(tǒng)遭到地震和海嘯的破壞，導(dǎo)致核反應(yīng)堆不能正常停機(jī)產(chǎn)生了嚴(yán)重事故。

1.4.4 金融安全

金融安全指貨幣資金融通的安全和整個(gè)金融體系的穩(wěn)定。在經(jīng)濟(jì)全球化加速發(fā)展的今天，金融安全在國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全中的地位和作用日益加強(qiáng)。對(duì)資金、技術(shù)密集型的化工產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，金融危機(jī)會(huì)造成化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展遲緩，進(jìn)而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)倒退、社會(huì)動(dòng)蕩。

1.4.5 信息安全

隨著全球信息化的飛速發(fā)展，信息安全已經(jīng)上升到國(guó)家安全戰(zhàn)略。以石油化工為代表的現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)更離不開以計(jì)算機(jī)為核心的自動(dòng)化控制技術(shù)的支撐，因此，化工城市的信息安全更需要擺在突出位置。2010年，伊朗大約3萬(wàn)個(gè)互聯(lián)網(wǎng)終端感染“震網(wǎng)”(Stuxnet)電腦蠕蟲病毒，這款惡意代碼專門攻擊西門子公司開發(fā)的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SCADA)，目標(biāo)直指應(yīng)用于伊朗核計(jì)劃的電力和計(jì)算機(jī)等系統(tǒng)，這種新的安全問(wèn)題必須引起我們極大關(guān)注。

2 化工城市致災(zāi)因子分析

2.1 建立層析結(jié)構(gòu)模型

在參考有關(guān)災(zāi)害評(píng)估分析文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上[8－9]，本論文選用層次分析法(AHP)為研究工具[10]，選取了17個(gè)主要致災(zāi)因子作為指標(biāo)，構(gòu)建化工城市致災(zāi)因子評(píng)價(jià)模型:C=f(A1，A2，A3，A4)。式中:C代表化工城市危害度;A1代表自然災(zāi)害因素的危害度，A2代表事故災(zāi)難因素的危害度，A3代表公共衛(wèi)生事件因素的危害度，A4代表社會(huì)公共事件因素的危害度。如圖1所示。

圖1 化工城市危害度評(píng)價(jià)遞階層次結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 構(gòu)造兩兩判斷矩陣并求解

在專家的指導(dǎo)下，利用達(dá)爾菲法確定相對(duì)度，根據(jù)層次分析法的計(jì)算方法，構(gòu)建各級(jí)指標(biāo)的判斷矩陣，并計(jì)算各級(jí)指標(biāo)的權(quán)重值和判斷矩陣的最大特征根，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

2.2.1 一級(jí)指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算:

一級(jí)指標(biāo)包括自然災(zāi)害(A1)、事故災(zāi)難(A2)、公共衛(wèi)生事件(A3)和社會(huì)安全事件(A4)四大類型，判斷矩陣見表1。

表1 一級(jí)指標(biāo)判斷矩陣

2.2.2 二級(jí)指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算:

A1對(duì)應(yīng)的二級(jí)指標(biāo)包括地震(B11)、洪水(B12)、氣象災(zāi)害(B13)、地質(zhì)災(zāi)害(B14)和海洋災(zāi)害(B15)。判斷矩陣見表2。

表2 二級(jí)自然災(zāi)害(A1)次判斷矩陣

A2對(duì)應(yīng)的二級(jí)指標(biāo)包括城市火災(zāi)(B21)、化學(xué)事故(B22)、交通事故(B23)和工礦事故(B24)。判斷矩陣見表3。

表3 二級(jí)事故災(zāi)難(A2)次判斷矩陣

A3對(duì)應(yīng)的二級(jí)指標(biāo)包括傳染病(B31)、重大中毒事件(B32)和城市污染事件(B33)。判斷矩陣見表4。

表4 二級(jí)公共衛(wèi)生事件(A3)次判斷矩陣

A4對(duì)應(yīng)的二級(jí)指標(biāo)包括恐怖襲擊(B41)、群體性事件(B42)、城市生命線安全(B43)、金融安全(B44)和信息安全(B45)。判斷矩陣見表5。

表5 二級(jí)社會(huì)安全事件(A4)次判斷矩陣

2.3 致災(zāi)因子綜合權(quán)重的計(jì)算

綜合第一層次和第二層次判斷矩陣，計(jì)算各層元素對(duì)目標(biāo)層的總排序權(quán)重，得到每個(gè)分支因素對(duì)于總體能力的影響程度(表6)。

表6 各層元素對(duì)目標(biāo)層的總排序權(quán)重計(jì)算結(jié)果

從上述總的排序可以看出:自然災(zāi)害事故中的地震、事故災(zāi)難中的化學(xué)事故、公共衛(wèi)生事件中的環(huán)境污染事件和社會(huì)公共事件中的恐怖襲擊是化工城市的主要致災(zāi)因子。

2.4 模型一致性檢驗(yàn)

判斷矩陣滿足一致性。

3 結(jié)論

(1)由于城市人員集中、建筑物集中、財(cái)富集中，同等烈度地震造成的損失將會(huì)比發(fā)生在農(nóng)村的高出幾倍。對(duì)于化工城市來(lái)說(shuō)，地震產(chǎn)生的地震波還會(huì)造成管線斷裂、罐體泄漏、裝置失控以及建筑物、構(gòu)筑物倒塌，導(dǎo)致大量易燃易爆、有毒有害化學(xué)物質(zhì)泄露，釀成更大的次生、衍生災(zāi)害，并為地震救援帶來(lái)意想不到的困難。因此，地震雖是小概率事件，卻為巨災(zāi)害事件，必須引起高度重視，盡量避免在斷裂帶上規(guī)劃化工產(chǎn)業(yè)，提高化工裝置、設(shè)備和管線的抗震等級(jí)，加強(qiáng)相關(guān)人員的應(yīng)急培訓(xùn)。

(2)化工產(chǎn)業(yè)的高溫高壓、易燃易爆和有毒有害三大特性，與城市人口集中、財(cái)富集中、建筑物集中等要素結(jié)合在一起，就注定了化工城市災(zāi)害具有復(fù)雜性和嚴(yán)重性。原發(fā)性或繼發(fā)性化學(xué)事故以及由此產(chǎn)生的次生、衍生災(zāi)害將是化工城市面臨的最大危機(jī)。因此，要合理布局，大力推進(jìn)化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)化建設(shè)，把好化工產(chǎn)業(yè)安評(píng)、環(huán)評(píng)關(guān)，嚴(yán)格執(zhí)行化工建設(shè)項(xiàng)目“三同時(shí)”制度，從源頭抓好本質(zhì)安全。

(3)目前全世界每年產(chǎn)生的有害化學(xué)廢物達(dá)3～4億t，化學(xué)物質(zhì)排放、揮發(fā)，不僅會(huì)造成大氣、水體污染，給環(huán)境造成危害，而且直接對(duì)人體健康造成影響。一些固體化學(xué)廢物也會(huì)污染土壤和水體，并可能隨著食物鏈被人體攝入，間接影響健康。威脅著人類的生存和發(fā)展。因此，要大力發(fā)展“綠色化學(xué)[11]”，在始端就采用預(yù)防污染的科學(xué)手段，在制造和應(yīng)用化學(xué)產(chǎn)品時(shí)有效利用原料，消除廢物和避免使用有毒的和危險(xiǎn)的試劑和溶劑，從而實(shí)現(xiàn)過(guò)程和終端均為零排放或零污染。

(4)世界恐怖襲擊事件逐年增多，恐怖分子利用化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行恐怖襲擊或者直接對(duì)化工目標(biāo)開展襲擊，是恐怖襲擊的新動(dòng)向。化工城市重大危險(xiǎn)源密集，化學(xué)運(yùn)輸車輛眾多，地面地下管線交錯(cuò)，進(jìn)行恐怖襲擊很容易得逞。因此，要充分利用技術(shù)手段，落實(shí)重大危險(xiǎn)源的監(jiān)控;完善體制機(jī)制，加強(qiáng)對(duì)化學(xué)運(yùn)輸車輛的監(jiān)管;強(qiáng)化源頭管控，加大對(duì)劇毒品和爆炸物品的管制。

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