郁建橋，胡偉，錢新，曹軍

(1. 江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心，江蘇 南京 210035；2. 南京大學(xué)污染控制與資源化研究國家重點實驗室，江蘇 南京 210023)

·環(huán)境預(yù)警·

化工園區(qū)環(huán)境監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)構(gòu)建探討

郁建橋1，胡偉2，錢新2，曹軍1

(1. 江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心，江蘇 南京 210035；2. 南京大學(xué)污染控制與資源化研究國家重點實驗室，江蘇 南京 210023)

指出化工園區(qū)環(huán)境監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的建設(shè)是提升化工園區(qū)環(huán)境管理能力和預(yù)警水平的要求。明確了化工園區(qū)環(huán)境監(jiān)控預(yù)警體系的建設(shè)目標。從環(huán)境風險評估、環(huán)境監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建、環(huán)境監(jiān)控預(yù)警能力建設(shè)、環(huán)境監(jiān)控預(yù)警平臺建設(shè)、質(zhì)量控制體系及應(yīng)急體系建設(shè)等方面系統(tǒng)闡述了化工園區(qū)環(huán)境監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建內(nèi)容，為化工園區(qū)環(huán)境監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的建設(shè)提供參考。

化工園區(qū)； 環(huán)境監(jiān)控；預(yù)警；能力建設(shè)

近年來，化工園區(qū)的建設(shè)與發(fā)展在促進當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的同時，其環(huán)境污染問題也日益突出。由于化工園區(qū)內(nèi)企業(yè)相對集中，化學(xué)品種類繁多，化工工藝復(fù)雜[1-5]，發(fā)生污染的概率相對較大，造成污染的污染物種類也較多，給園區(qū)的環(huán)境監(jiān)控造成了一定的難度。這也使得化工園區(qū)內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量和監(jiān)控管理成為環(huán)保檢查的重點監(jiān)管區(qū)，建設(shè)化工園區(qū)環(huán)境監(jiān)控預(yù)警體系等工作已被列為當前環(huán)保工作的重點。加強對企業(yè)排放狀況的監(jiān)測和監(jiān)控，推進園區(qū)環(huán)境自動監(jiān)控預(yù)警能力建設(shè)，加強信息共享平臺建設(shè)，建立化工園區(qū)環(huán)境監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，是降低化工園區(qū)環(huán)境風險，遏制環(huán)境污染事故發(fā)生，保護生態(tài)環(huán)境安全的重要措施之一[6-7]。目前，國內(nèi)部分地區(qū)已展開化工園區(qū)環(huán)境監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的建設(shè)[8-10]，但還處于摸索階段，缺少相關(guān)理論指導(dǎo)和可參考的范例，系統(tǒng)性不強?，F(xiàn)針對化工園區(qū)的特點，提出化工園區(qū)環(huán)境監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)構(gòu)建思路，為化工園區(qū)環(huán)境監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的建設(shè)提供參考。

1 建設(shè)目標

建設(shè)先進的環(huán)境監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，加強化工園區(qū)環(huán)境污染事件的應(yīng)急監(jiān)測預(yù)警能力，全面反映區(qū)域內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況和變化趨勢，及時跟蹤園區(qū)及排污企業(yè)污染物排放動態(tài)，準確預(yù)警和及時應(yīng)對各類環(huán)境突發(fā)事件，控制和減輕環(huán)境污染事件的危害，切實保障人民群眾生命財產(chǎn)安全，推進環(huán)境應(yīng)急全過程管理，有效防范和妥善處理各類突發(fā)環(huán)境事件。

2 建設(shè)內(nèi)容

化工園區(qū)環(huán)境監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)構(gòu)建思路見圖1。

圖1 化工園區(qū)環(huán)境監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)構(gòu)建思路

2.1 環(huán)境風險評估

2.1.1 環(huán)境風險源識別

環(huán)境風險源識別是為化工園區(qū)事故預(yù)警和應(yīng)急救援提供決策和指導(dǎo)依據(jù)的重要前提。根據(jù)文獻[11-12]，并參照《企業(yè)環(huán)境風險等級評估方法(試行)》和《關(guān)于開展江蘇省重點環(huán)境風險企業(yè)環(huán)境安全達標建設(shè)工作的通知》(蘇環(huán)辦[2013]321 號)中的《江蘇省企業(yè)環(huán)境風險評估技術(shù)指南(試行)》確定各級危險源的數(shù)量及分布，將重點危險源及重點風險源作為園區(qū)的重點監(jiān)控目標。

2.1.2 特征污染物篩選、監(jiān)控因子的確定及敏感目標篩選

可通過環(huán)評及環(huán)評批復(fù)文件、污染調(diào)查、污染源普查等資料，根據(jù)環(huán)保部《關(guān)于發(fā)布〈重點環(huán)境管理危險化學(xué)品目錄〉的通知》(環(huán)辦[2014]33號 )、《化學(xué)品環(huán)境風險防控“十二五”規(guī)劃》、行業(yè)標準等，綜合考慮民眾的反映投訴和對污水處理廠處理工藝的影響，篩選園區(qū)的水、氣等環(huán)境特征污染物。

對于水環(huán)境，重點監(jiān)控園區(qū)特征污染因子，適當兼顧常規(guī)污染因子和總量控制因子。大氣環(huán)境的監(jiān)控則以特征污染因子為主，兼顧常規(guī)因子。在特定污染源優(yōu)先監(jiān)控其排放的主要污染物，在園區(qū)邊界和周邊敏感保護目標優(yōu)先監(jiān)控園區(qū)的特征污染物。

園區(qū)環(huán)境敏感目標是在園區(qū)建設(shè)及發(fā)展過程中應(yīng)予以重點保護和關(guān)注的。水環(huán)境敏感目標依據(jù)中華人民共和國法律及《建設(shè)項目環(huán)境保護分類管理名錄(試行)》，結(jié)合是否可能受化工園區(qū)廢水排放影響進行確定。大氣環(huán)境敏感目標則根據(jù)《關(guān)于切實加強全省化工園區(qū)環(huán)境管理工作的意見》(蘇政辦發(fā)[2011] 108號)確定的防護距離，或根據(jù)計算出的化工園區(qū)的衛(wèi)生防護距離或大氣環(huán)境防護距離進行確定。

2.2 環(huán)境監(jiān)控預(yù)警網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

化工園區(qū)環(huán)境監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)可以為園區(qū)提供環(huán)境污染狀況的基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)，是實現(xiàn)化工園區(qū)環(huán)境監(jiān)控及風險預(yù)警的基本保障。

化工園區(qū)監(jiān)測站/點位的布設(shè)均應(yīng)保證點位的代表性、可比性、均勻性、兼容性及靈活性。并在固定監(jiān)測點位的基礎(chǔ)上，建立移動監(jiān)測點位，如移動監(jiān)測車、移動實驗室等，在園區(qū)形成“動靜”結(jié)合的覆蓋式監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。

監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中儀器的配置應(yīng)滿足如下基本原則：

(1)統(tǒng)一要求與區(qū)別對待相結(jié)合；

(2)特征污染物優(yōu)先監(jiān)測；

(3)性價比優(yōu)良；

(4)在線監(jiān)測設(shè)備優(yōu)先；

(5)實用性與先進性兼顧；

(6)穩(wěn)定可靠；

(7)運行成本低。

園區(qū)監(jiān)控以自身監(jiān)測能力為主，委托成熟的第三方社會化檢測機構(gòu)進行深度分析的監(jiān)測方式為輔；自身監(jiān)測能力則以自動監(jiān)測為主，手工監(jiān)測為輔。在園區(qū)形成根據(jù)自身污染物開展自測自報、園區(qū)機構(gòu)開展內(nèi)控監(jiān)測、環(huán)保部門對園區(qū)開展監(jiān)督性監(jiān)測相結(jié)合的監(jiān)測機制。

2.3 環(huán)境監(jiān)控預(yù)警能力建設(shè)

2.3.1 基礎(chǔ)環(huán)境監(jiān)控能力建設(shè)

(1)污染源監(jiān)控能力建設(shè)。污染源監(jiān)控是實現(xiàn)監(jiān)控化工園區(qū)內(nèi)企業(yè)污染排放情況，了解污染排放量及其變化對環(huán)境質(zhì)量影響的第一步，也是及時發(fā)現(xiàn)事故，獲得污染物質(zhì)濃度，為預(yù)測和應(yīng)急處置提供準確數(shù)據(jù)的基本保證。加強污染源監(jiān)控能力，應(yīng)以園區(qū)特征污染物監(jiān)控為突破口，按照自動監(jiān)控與手工監(jiān)控相結(jié)合的技術(shù)路線，逐步提升污染源監(jiān)控能力。園區(qū)根據(jù)污染源篩查結(jié)果，在重點污染源建立監(jiān)控，根據(jù)各污染源點位的性質(zhì)確定監(jiān)控方式及監(jiān)控因子，規(guī)定監(jiān)控頻次。對重點污染源的監(jiān)控應(yīng)盡量選擇在線監(jiān)控，部分點位可通過視頻監(jiān)控、環(huán)保治理設(shè)施運行情況實時監(jiān)控等方式進行監(jiān)控。

(2)企業(yè)、園區(qū)邊界及周邊敏感區(qū)監(jiān)控能力建設(shè)。在化工園區(qū)邊界全面建成智能化、實時大氣自動預(yù)警站，在企業(yè)邊界設(shè)立大氣自動監(jiān)控子站，全面反映園區(qū)內(nèi)的大氣污染現(xiàn)狀，可有效解決跨界污染(跨園區(qū)邊界、跨廠區(qū)邊界)責任認定這一難題，并為大氣污染溯源提供數(shù)據(jù)支撐。園區(qū)邊界、企業(yè)邊界及周邊敏感區(qū)的監(jiān)控點位均優(yōu)先選在主導(dǎo)風向的上下風向和垂直風向上，并逐步實現(xiàn)在企業(yè)四周邊界各設(shè)置一個監(jiān)控點位，監(jiān)控廠界無組織排放，主要針對企業(yè)排放的特征污染物。在水環(huán)境敏感目標處建立水環(huán)境質(zhì)量自動監(jiān)控點，并配合視頻監(jiān)控系統(tǒng)，建設(shè)對明渠水系水質(zhì)的自動監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。雨水(清下水)排口處安裝可遠程控制的自動閥門。

(3)移動自動監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)。建立流動監(jiān)測車、移動實驗室等移動自動監(jiān)測設(shè)備，作為固定監(jiān)測站/點的補充，“動靜”結(jié)合，在園區(qū)內(nèi)進行走行式監(jiān)測，測出不同區(qū)域、不同時間風險物質(zhì)的濃度，基本實現(xiàn)對園區(qū)特征污染物的自動在線監(jiān)測。當發(fā)生污染事故時，移至污染發(fā)生現(xiàn)場進行應(yīng)急監(jiān)測，為環(huán)境污染事故應(yīng)急處置指揮提供技術(shù)支持，也可對固定式監(jiān)測儀器進行校驗監(jiān)測。同時，應(yīng)強化相關(guān)操作人員的培訓(xùn)，提高設(shè)備的利用率，充分發(fā)揮移動自動監(jiān)測系統(tǒng)的作用。

(4)實驗室基本監(jiān)測能力建設(shè)。實驗室可有效彌補在線監(jiān)測的不足，填補在線及應(yīng)急監(jiān)測設(shè)備監(jiān)測盲區(qū)，保障化工園區(qū)的檢測需求。環(huán)境檢測實驗室建設(shè)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有監(jiān)測能力，逐步添置和更新氣相色譜儀、離子色譜儀、光譜分析儀等一批先進的大型分析儀器，拓展園區(qū)實驗室監(jiān)測能力，形成對園區(qū)前10種水、氣環(huán)境特征污染物，以及pH值、DO、COD、IMn、NH3-N、TP、TN等基本監(jiān)測指標的監(jiān)測能力。同時，加強專業(yè)分析人員的培訓(xùn)，強化園區(qū)各企業(yè)自行監(jiān)測分析能力建設(shè)，提高企業(yè)對廢水、廢氣特征污染因子自行監(jiān)測能力水平。

(5)應(yīng)急監(jiān)測能力建設(shè)。隨著我國化工園區(qū)的發(fā)展，對環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測提出了更高的要求?；@區(qū)的應(yīng)急監(jiān)測能力建設(shè)可從應(yīng)急監(jiān)測設(shè)備配置和人員應(yīng)急能力兩方面進行提升。應(yīng)急監(jiān)測設(shè)備配置一方面通過移動自動監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)實現(xiàn)，另一方面在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，配備常見有毒有害物質(zhì)的便攜式監(jiān)測設(shè)備和常規(guī)項目的采樣監(jiān)測設(shè)備，選配其他已成熟的特征污染物的便攜式監(jiān)測設(shè)備等。人員應(yīng)急能力通過應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)、應(yīng)急反應(yīng)能力等的培訓(xùn)及應(yīng)急實況演練等進行提升。

(6)視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)。對園區(qū)內(nèi)所有企業(yè)的重點風險單元、污水排污口實施視頻監(jiān)控，并增設(shè)園區(qū)面上環(huán)境，如明渠水系、清下水排放、主要出入口、重點路段的視頻監(jiān)控，形成園區(qū)多角度、立體式視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合環(huán)境監(jiān)測，提升園區(qū)的污染監(jiān)控和管理能力。

2.3.2 擴展環(huán)境監(jiān)控預(yù)警能力建設(shè)

(1)預(yù)警閾值。預(yù)警閾值是園區(qū)環(huán)境監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警信息的依據(jù)?？蓮谋Ｗo化工園區(qū)及其周邊地區(qū)的環(huán)境空氣質(zhì)量及敏感受體的角度出發(fā)，參考大氣污染物排放標準[如《大氣污染物綜合排放標準》(GB 16297—1996)和《惡臭污染物排放標準》(GB 14554—1993)]、敏感受體風險標準(如PAC-1)及儀器檢測限等建立適合園區(qū)特征的環(huán)境污染物風險預(yù)警閾值分級體系，并在實際應(yīng)用中進行調(diào)整。

(2)溯源能力建設(shè)。當事故發(fā)生時，快速鎖定污染源，對有效防范污染物的擴散，保證環(huán)境的安全，降低損失具有重要意義。園區(qū)的大氣污染溯源是利用可真實全面地捕捉污染源特征的檢測設(shè)備，獲取化工園區(qū)各污染源排放特征(指紋)數(shù)據(jù)庫并建立污染源快速識別模型，將敏感點位采集的數(shù)據(jù)與指紋數(shù)據(jù)庫比對，結(jié)合地理位置、氣象條件等進行綜合分析，鎖定污染源。水污染溯源則是建立符合園區(qū)特征的水環(huán)境污染物溯源模型，將敏感點位采集的數(shù)據(jù)、河流水文數(shù)據(jù)等輸入模型，進行污染源的計算，并結(jié)合園區(qū)的視頻監(jiān)控等最終鎖定污染源。

(3)模型庫建設(shè)。模型庫的建立旨在幫助工作人員對污染物質(zhì)超標進行預(yù)判，了解風險物質(zhì)的時空分布特征，獲知環(huán)境事件所造成的影響范圍、擴散趨勢及危害程度等信息。因此，構(gòu)建的模型庫系統(tǒng)應(yīng)能夠根據(jù)傳感器獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)信息，直觀展示風險物質(zhì)擴散的時間與空間分布特征。當風險物質(zhì)泄漏或發(fā)生爆炸時，系統(tǒng)模型應(yīng)能夠準確、高效地通過預(yù)存的計算模型進行模擬，并在GIS地圖上顯示出模擬結(jié)果。

(4)實驗室深化監(jiān)測能力建設(shè)。實驗室深化監(jiān)測能力建設(shè)，可有效提升化工園區(qū)污染物的監(jiān)測水平。首先，園區(qū)應(yīng)逐步添置和更新氣相色譜儀、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、離子色譜儀、光譜分析儀等一批先進的大型分析儀器，提升實驗室的硬件水平；其次，加強園區(qū)實驗室監(jiān)測人員的技術(shù)培訓(xùn)，提升監(jiān)測技術(shù)人員的業(yè)務(wù)水平；最后，開展特征污染物監(jiān)測技術(shù)研究，為園區(qū)的特征污染物監(jiān)測提供技術(shù)保障。此外，化工園區(qū)還可以通過委托第三方社會化檢測機構(gòu)的形式，彌補園區(qū)對特征污染物監(jiān)測能力的不足，快速提升園區(qū)的監(jiān)測能力。

2.4 環(huán)境監(jiān)控預(yù)警平臺

以現(xiàn)有環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控平臺為基礎(chǔ)，通過對其改造、升級與完善，建立集污染源監(jiān)控、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控、圖像視頻監(jiān)控、預(yù)警發(fā)布、應(yīng)急管理于一體的數(shù)字化、信息化園區(qū)在線環(huán)境監(jiān)控預(yù)警平臺。平臺涵蓋園區(qū)所有污染源狀況，可實時、有效、全面監(jiān)控園區(qū)及周邊環(huán)境變化，及時發(fā)布預(yù)警信息，并與省環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，按照系統(tǒng)接口要求推送信息。平臺功能軟件采用多層架構(gòu)以及模塊化的開發(fā)方式，各層分開，各模塊之間相互獨立，模塊接口開放、明確，任何一個應(yīng)用模塊的損壞和更換均不會影響其他模塊的使用。平臺應(yīng)包括污染源監(jiān)控、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控、圖像視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)錄入、展示與查詢、統(tǒng)計與分析、數(shù)據(jù)報表及預(yù)警發(fā)布等基本功能；并擴展建設(shè)污染閾值、溯源模型、預(yù)測模型庫、案例庫、應(yīng)急決策等功能。

2.5 質(zhì)量控制體系及應(yīng)急體系建設(shè)

監(jiān)測數(shù)據(jù)是環(huán)境監(jiān)測的生命線，確保數(shù)據(jù)真實可信是監(jiān)測預(yù)警體系的立身之本。而質(zhì)量保證和質(zhì)量控制(QA/QC)是保證環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)真實有效的基礎(chǔ)，也是能夠?qū)Νh(huán)境質(zhì)量、環(huán)境風險進行正確評價、對環(huán)境超標行為進行準確預(yù)測、對環(huán)境污染進行有效溯源、對環(huán)境污染行為進行正確表征等的基礎(chǔ)保障。只有規(guī)范儀器設(shè)備的標準化操作規(guī)程編寫，制定儀器設(shè)備的校準維護保養(yǎng)方法及流程，明確具體污染因子的監(jiān)測方法，對監(jiān)測人員進行培訓(xùn)及技能核查，構(gòu)建常態(tài)化的環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量監(jiān)督工作機制，不定期開展質(zhì)量檢查，才能加強自動監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)管，保證現(xiàn)場端監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行浴?/p>

化工園區(qū)環(huán)境應(yīng)急體系建設(shè)主要是為預(yù)防及應(yīng)對園區(qū)的突發(fā)性污染事故服務(wù)，具體可從應(yīng)急預(yù)案的編制與演練、應(yīng)急處置隊伍和能力建設(shè)、應(yīng)急物資儲備及應(yīng)急響應(yīng)機制等幾個方面進行構(gòu)建。

3 結(jié)語

化工園區(qū)環(huán)境監(jiān)控預(yù)警體系的建設(shè)與應(yīng)用可以使管理者及決策者及時掌握園區(qū)環(huán)境污染的動態(tài)變化規(guī)律、了解園區(qū)環(huán)境污染發(fā)展的趨勢，對污染超標行為進行及時預(yù)警，對污染進行有效溯源，有效預(yù)防和及時控制園區(qū)突發(fā)性污染事件的發(fā)生，提高園區(qū)環(huán)境管理的工作效率。

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Discussion on the Construction of Environment Monitoring and Early Warning System of Chemical Industry Park

YU Jian-qiao1， HU Wei2， QIAN Xin2， CAO Jun1

(1.JiangsuEnvironmentalMonitoringCenter，Nanjing，Jiangsu210036，China; 2.TheStateKeyLaboratoryofPollutionControlandResourceReuse，SchooloftheEnvironment，NanjingUniversity，Nanjing，Jiangsu210023，China)

To construction environmental monitoring and early warning system of chemical industry park could improve the management ability and upgrade emergency level of chemical industry park. This paper point out the construction target of the system. Meanwhile， we have systematically introduced construction content of the system， including environmental risk assessment， construction of environmental monitoring network， construction of environmental monitoring and early warning ability， construction of environmental monitoring and warning system， quantity control system and emergency system. Which can provide the reference to the environmental monitoring and early warning system of chemical industrial park.

Chemical industry park; Environmental monitoring; Early warning; Ability construction

2016-04-14

郁建橋( 1966—)，男，研究員級高工，碩士，從事環(huán)境監(jiān)測工作。

X321

A

1674-6732(2016)03-0006-04