第八章突發(fā)性污染事故應(yīng)急監(jiān)測(cè) 目錄 一 突發(fā)事件和突發(fā)性環(huán)境污染事故 突發(fā)事件 emergency 可被廣義地理解為突然發(fā)生的事情 第一層的含義是事件發(fā)生 發(fā)展的速度很快 出乎意料 第二層的含義是事件難以應(yīng)對(duì) 必須采取非常規(guī)方法來處理 中華人民共和國突發(fā)事件應(yīng)對(duì)法 中對(duì)突發(fā)事件規(guī)定如下 突發(fā)事件 是指突然發(fā)生 造成或者可能造成嚴(yán)重社會(huì)危害 需要采取應(yīng)急處置措施予以應(yīng)對(duì)的自然災(zāi)害 事故災(zāi)難 公共衛(wèi)生事件和社會(huì)安全事件的總稱 1 突發(fā)性環(huán)境污染事故的定義及產(chǎn)生原因 一 突發(fā)事件和突發(fā)性環(huán)境污染事故 表8 1世界上95個(gè)國家化學(xué)事故資料統(tǒng)計(jì) 一 突發(fā)事件和突發(fā)性環(huán)境污染事故 突發(fā)性環(huán)境污染事故產(chǎn)生的原因 般有生產(chǎn)事故貯運(yùn)事故自然災(zāi)害人類戰(zhàn)爭(zhēng) 1 突發(fā)性環(huán)境污染事故的定義及產(chǎn)生原因 一 突發(fā)事件和突發(fā)性環(huán)境污染事故 根據(jù)事故發(fā)生原因 主要污染物性質(zhì)和事故表現(xiàn)形式等 可以分為七類生產(chǎn)事故有毒有害物質(zhì)污染事故自然災(zāi)害毒氣污染事故爆炸事故農(nóng)藥污染事故放射性污染事故油污染事故廢水非正常排放污染事故 2 突發(fā)性環(huán)境污染事故的分類和特征 一 突發(fā)事件和突發(fā)性環(huán)境污染事故 突發(fā)性環(huán)境污染事故的特征有以下幾種 形式多樣性發(fā)生的突然性危害的嚴(yán)重性處理處置的艱巨性突發(fā)性環(huán)境污染事故的規(guī)律性 2 突發(fā)性環(huán)境污染事故的分類和特征 二 突發(fā)性環(huán)境污染事故的應(yīng)急監(jiān)測(cè) 應(yīng)急監(jiān)測(cè)是一種特定目的的監(jiān)測(cè) 它要求監(jiān)測(cè)人員在第一時(shí)間達(dá)到事故現(xiàn)場(chǎng) 按預(yù)案順序開展工作 通過現(xiàn)場(chǎng)了解并用小型便攜 快速檢測(cè)儀器或裝置 在盡可能短的時(shí)間內(nèi)判斷和測(cè)定污染物的種類 污染物的濃度 污染范圍 擴(kuò)散速度及危害程度 為領(lǐng)導(dǎo)決策提供科學(xué)依據(jù) 1 應(yīng)急監(jiān)測(cè)的任務(wù)和內(nèi)容 二 突發(fā)性環(huán)境污染事故的應(yīng)急監(jiān)測(cè) 應(yīng)該包括預(yù)防與應(yīng)急監(jiān)測(cè)相結(jié)合 事先防止污染事故的發(fā)生幾率 成立應(yīng)急事故組織機(jī)構(gòu) 在組織 人員 裝備 技術(shù) 資金等方面充分落實(shí) 作好各種情況下的多種預(yù)案 一旦發(fā)生事故能在最短時(shí)間內(nèi)攜帶裝備達(dá)到現(xiàn)場(chǎng) 根據(jù)實(shí)際決定監(jiān)測(cè)方案 以最快速度確定污染物種類 數(shù)量 濃度以及擴(kuò)散范圍 和濃度 為處置決策提供科學(xué)依據(jù) 將損失減少到最低 2 應(yīng)急監(jiān)測(cè)的原則 二 突發(fā)性環(huán)境污染事故的應(yīng)急監(jiān)測(cè) 3 突發(fā)性事故的應(yīng)急組織和網(wǎng)絡(luò) 應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)包括 應(yīng)急響應(yīng)程序 應(yīng)急組織系統(tǒng) 應(yīng)急通訊系統(tǒng) 應(yīng)急防護(hù)和救援 應(yīng)急預(yù)案和應(yīng)急狀態(tài)終止等6個(gè)部分 突發(fā)性環(huán)境污染事故應(yīng)急響應(yīng)程序 根據(jù)環(huán)境污染與破壞事故的預(yù)警等級(jí) 建立相應(yīng)的組織體系 應(yīng)急組織系統(tǒng) 應(yīng)急系統(tǒng)各組織機(jī)構(gòu)關(guān)系 應(yīng)急通信系統(tǒng) 應(yīng)急防護(hù)和救援 根據(jù)污染源預(yù)測(cè)模式將污染物可能波及的范圍劃分為救援區(qū)域 防護(hù)區(qū)域和安全區(qū)域 設(shè)置相應(yīng)的監(jiān)控點(diǎn)位 及時(shí)監(jiān)測(cè) 實(shí)施調(diào)整 應(yīng)急防護(hù)和救援程序見下圖 應(yīng)急預(yù)案 建立企業(yè)檔案 主要指危險(xiǎn)品倉儲(chǔ) 各地的大型化學(xué)試劑 油庫 儲(chǔ)氣罐 重點(diǎn)工業(yè)污染事故排放隱患 污染事故高發(fā)的飲用水源地事故隱患 建立本地區(qū)環(huán)境優(yōu)先污染物名單及應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)方案 建立本地區(qū)的重點(diǎn)污染源地理信息系統(tǒng) 建立突發(fā)性污染事故的場(chǎng)內(nèi) 場(chǎng)外應(yīng)急預(yù)案 應(yīng)急狀態(tài)中止 當(dāng)經(jīng)過應(yīng)急處置已達(dá)到下列三個(gè)條件 就可由應(yīng)急委員會(huì)宣布應(yīng)急狀態(tài)結(jié)束 進(jìn)入善后處理階段 1 根據(jù)應(yīng)急指揮部的建議 并確信污染事故已經(jīng)得到控制 事故裝置已處于安全狀態(tài) 2 有關(guān)部門已采取并繼續(xù)采取保護(hù)公眾免受污染的有效措施 3 已責(zé)成或通過了有關(guān)部門制定和實(shí)施環(huán)境恢復(fù)計(jì)劃 環(huán)境質(zhì)量正處于恢復(fù)之中時(shí) 事故現(xiàn)場(chǎng)得以控制 環(huán)境符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 導(dǎo)致次生 衍生事故隱患消除后 經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急救援指揮部確認(rèn)和批準(zhǔn) 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處置工作結(jié)束 應(yīng)急救援隊(duì)伍撤離現(xiàn)場(chǎng) 中止條件 二 突發(fā)性環(huán)境污染事故的應(yīng)急監(jiān)測(cè) 4 應(yīng)急監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 1 應(yīng)急監(jiān)測(cè)質(zhì)量管理 前期質(zhì)量管理 建立管轄范圍內(nèi)應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作手冊(cè) 應(yīng)急監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫和應(yīng)急監(jiān)測(cè)地理信息系統(tǒng) 組織應(yīng)急監(jiān)測(cè)人員技術(shù)培訓(xùn) 演習(xí) 做好監(jiān)測(cè)方法和監(jiān)測(cè)儀器的篩選 儀器 設(shè)備的計(jì)量檢定和試劑 車輛等后勤保障 運(yùn)行中的質(zhì)量管理 注重污染事故現(xiàn)場(chǎng)勘查和所實(shí)施監(jiān)測(cè)方案中的質(zhì)量管理 污染事故現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和采樣中的質(zhì)量管理 實(shí)驗(yàn)室分析 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理的質(zhì)量管理 以及編制監(jiān)測(cè)報(bào)告的質(zhì)量管理 二 突發(fā)性環(huán)境污染事故的應(yīng)急監(jiān)測(cè) 4 應(yīng)急監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 2 應(yīng)急監(jiān)測(cè)組織保障 包括全國和地區(qū)的監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 形成縱向和橫向交叉網(wǎng)絡(luò) 便于管理 交流 協(xié)作 支持 實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)資源的合理配置 二 突發(fā)性環(huán)境污染事故的應(yīng)急監(jiān)測(cè) 4 應(yīng)急監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 3 應(yīng)急監(jiān)測(cè)組織保障 三 部分污染事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)和處置 1 化學(xué)毒品污染事故的應(yīng)急監(jiān)測(cè)和處置方法 2 有毒氣體污染事故的應(yīng)急監(jiān)測(cè)和處置方法 3 爆炸性環(huán)境污染事故的應(yīng)急監(jiān)測(cè)和處置方法 4 農(nóng)藥污染事故的應(yīng)急監(jiān)測(cè)和處置方法 5 腐蝕性污染物質(zhì)污染事故的應(yīng)急監(jiān)測(cè)及處置 6 溢油污染事故的應(yīng)急監(jiān)測(cè)和處置方法 突發(fā)性污染事件應(yīng)急處置 四 污染物擴(kuò)散濃度估算方法 1 毒性重氣泄漏及擴(kuò)散 1 泄漏氣體分類浮性氣云即輕氣 密度比空氣輕中性氣云即中氣 密度與大氣相近重質(zhì)氣云即重氣 密度比空氣大 分子量比空氣小但夾帶微小液滴 分子量略比空氣小但溫度遠(yuǎn)較空氣低 分子量比空氣小但因聚合作用形成較大質(zhì)量的分子團(tuán) 分子量比空氣的大 四 污染物擴(kuò)散濃度估算方法 2 重氣及重氣效應(yīng)重氣具有重氣效應(yīng) 是指重氣云團(tuán)在擴(kuò)散過程中所具有的特有現(xiàn)象 在常溫常壓下介質(zhì)氣相 氣體或蒸汽 密度比空氣大所導(dǎo)致的云團(tuán)沉降過程儲(chǔ)存于加壓或低溫儲(chǔ)罐中的某些液化介質(zhì) 在泄放初期 形成含有液滴夾帶的混合蒸氣云團(tuán) 云團(tuán)平均密度大于空氣的密度 從而導(dǎo)致云團(tuán)的沉降由于泄漏物質(zhì)與空氣中的水蒸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致生成物質(zhì)的密度比空氣大 四 污染物擴(kuò)散濃度估算方法 重質(zhì)氣云的形成過程 四 污染物擴(kuò)散濃度估算方法 2 重氣及重氣效應(yīng)重氣三種釋放形式蒸氣由容器或管路裂口形成高速氣體噴流 迅速與空氣混合形成氣云 釋放的液體會(huì)在地面形成液池 再由空氣及地面等的傳熱作用蒸發(fā)而產(chǎn)生蒸氣 再與空氣混合形成氣云 壓力液化氣和兩相流體 由小洞或減壓系統(tǒng)形成高速兩相噴流 再與空氣混合形成氣云 四 污染物擴(kuò)散濃度估算方法 3 毒性重氣泄漏的監(jiān)測(cè)和處置方法常見毒性重氣泄漏有 液氯 液氨 液化石油氣 氯乙烯 苯 一甲胺 一氧化碳和硫化氫等 四 污染物擴(kuò)散濃度估算方法 2 污染物地表水?dāng)U散 1 收集當(dāng)?shù)厮毁Y料包括地理位置 河流的流量 流速 河寬平直情況 是否是感潮河流 豐水期 平水期 枯水期等 湖泊 水庫的面積 形狀 水深等 海灣 感潮河口加漲落潮情況等 四 污染物擴(kuò)散濃度估算方法 2 污染物地表水?dāng)U散 2 常用河流水質(zhì)數(shù)學(xué)模式及適用條件 河流完全混合模式適用條件 河流充分混合段 持久性污染物 河流恒定流動(dòng) 廢水連續(xù)穩(wěn)定排放 四 污染物擴(kuò)散濃度估算方法 河流一維穩(wěn)態(tài)模式及適用條件適用條件 河流充分混合段 非持久性污染物 河流恒定流動(dòng) 廢水連續(xù)穩(wěn)定排放 四 污染物擴(kuò)散濃度估算方法 河流二維穩(wěn)態(tài)模式及適用條件適用條件 平直 斷面形狀規(guī)則河流混合過程段 持久性污染物 河流為恒定流動(dòng) 連續(xù)穩(wěn)定排放 對(duì)于非持久性污染物 需采用相應(yīng)的衰減模式 岸邊排放 非岸邊排放 四 污染物擴(kuò)散濃度估算方法 混合過程段長(zhǎng)度計(jì)算充分混合段 是指污染物濃度在斷面上均勻分布的河段 混合過程段 是指排放口下游達(dá)到充分混合以前的河段 3 污染源擴(kuò)散模擬軟件簡(jiǎn)介 河流橫向 縱向擴(kuò)散系數(shù)河流水溫 水流速度污染物降解速率污染源排放濃度及量河流平均水深 斷面面積河流初始BOD DO濃度 Text 軟件所需參數(shù) 水環(huán)境系統(tǒng)模擬 大氣環(huán)境系統(tǒng)模擬 污染源排放濃度及量有效源高大氣穩(wěn)定度 一般包括A B B C C C D D D E E F風(fēng)速以及風(fēng)向 收集當(dāng)?shù)厮膮?shù) 氣象參數(shù)按季度平均值列表 便于現(xiàn)場(chǎng)作出初步判斷 3 污染源擴(kuò)散模擬軟件簡(jiǎn)介 4 水環(huán)境系統(tǒng)模擬應(yīng)用舉例 1 水環(huán)境系統(tǒng)模擬應(yīng)用一維有水流穩(wěn)態(tài)源時(shí)間擴(kuò)散模型已知 污染源排放濃度30mg L 水流速度1 2m s 縱向擴(kuò)散系數(shù)Dx為15m2 s 時(shí)間設(shè)置為20分鐘 求解 河流下游300m處污染物20分鐘內(nèi)濃度變化 4 水環(huán)境系統(tǒng)模擬應(yīng)用舉例 步驟 在數(shù)據(jù)輸入界面輸入已知條件 在污染輸出位置界面輸入下游300m 點(diǎn)擊繪圖區(qū) 繪圖1 控件 輸出 濃度 時(shí)間 距離 圖 如圖8 7所示 點(diǎn)擊繪圖區(qū) 繪圖2 控件 輸出 給定輸出位置X 時(shí)間 圖 如圖8 8所示 通過該圖應(yīng)急監(jiān)測(cè)人員可以快速獲得污染泄漏下游300米處污染物濃度情況 如表8 13所示 污染泄漏下游300米處污染物濃度 4 水環(huán)境系統(tǒng)模擬應(yīng)用舉例 一維有水流瞬時(shí)點(diǎn)源模型 已知條件 瞬時(shí)污染物排放質(zhì)量為250kg 河流斷面面積100m2 水流速度0 5m s 縱向擴(kuò)散系數(shù)Dx為1m2 s 污染物降解速率K為40 2 天 求解 河流下游30m處5分鐘后污染物濃度 步驟 瞬時(shí)污染源形成濃度時(shí)空分布演示圖 瞬時(shí)污染源在20分鐘時(shí)形成的濃度 距離分布 瞬時(shí)源在200m處形成的污染物濃度 時(shí)間分布 200m處形成的污染物濃度 時(shí)間分布情況 污染泄漏20分鐘內(nèi)下游0 150米內(nèi)污染物濃度情況 二維連續(xù)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)源模型 已知條件 瞬時(shí)污染物排放質(zhì)量為10g 河流平均水深4m 水流速度0 5m s 橫向擴(kuò)散系數(shù)Dy為1m2 s 污染物降解速率K為40 2 天 求解 河流下游X100m Y10m處污染物濃度 二維連續(xù)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)源模型 二維連續(xù)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)源模型空間變化 二維連續(xù)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)源模型 二維連續(xù)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)源模型等高線 普通河流SP模型 已知條件 河流水溫25 初始BOD濃度40mg l 初始溶解氧濃度11 71mg l 20 好氧速率常數(shù)K10 1 復(fù)氧速率常數(shù)K20 2 縱向平均流速0 2m s 水溫25 求解 8Km處BOD濃度 DO濃度和氧虧值 河流臨界最大氧虧值以及出現(xiàn)的時(shí)間和距離 普通河流SP模型 距離 BOD圖 距離 氧虧圖 SP模型預(yù)測(cè)值 5 大氣環(huán)境系統(tǒng)模擬應(yīng)用 Step1 Step2 Step3 Step4 在數(shù)據(jù)輸入界面輸入已知條件 點(diǎn)擊控制區(qū)繪制空間變化圖的 計(jì)算 繪圖 控件 得到導(dǎo)則推薦有風(fēng)點(diǎn)源考慮混合層和地面反射模式 地面濃度分布圖 點(diǎn)擊控制區(qū)繪制等高線圖的 計(jì)算 繪圖 控件 得到導(dǎo)則推薦有風(fēng)點(diǎn)源考慮混合層和地面反射模式 地面濃度分布等高線圖 單擊 退出 控件退出模型預(yù)測(cè) 已知條件 瞬時(shí)污染物排放質(zhì)量18Kg 有效源高80m 設(shè)置大氣穩(wěn)定度B 風(fēng)速3m s 混合層厚度1600m 設(shè)置下風(fēng)向區(qū)段X 2000m Y 300 300m 求解 下風(fēng)向X100米 Y10米處污染物濃度 步驟 環(huán)評(píng)導(dǎo)則推薦的有風(fēng)點(diǎn)源模型界面 環(huán)評(píng)導(dǎo)則推薦的有風(fēng)點(diǎn)源模型界面 地面濃度分布圖 地面濃度分布等高線 環(huán)評(píng)導(dǎo)則推薦的有風(fēng)點(diǎn)源模型界面 5 大氣環(huán)境系統(tǒng)模擬應(yīng)用 已知條件 瞬時(shí)污染物排放質(zhì)量5Kg 有效源高80m 設(shè)置大氣穩(wěn)定度E 設(shè)置下風(fēng)向區(qū)段X250m Y150m 設(shè)置擴(kuò)散時(shí)間10分鐘 求解 下風(fēng)向X100米 Y10米 Z10米處污染物濃度 無風(fēng)瞬時(shí)點(diǎn)源模型 5 大氣環(huán)境系統(tǒng)模擬應(yīng)用 無風(fēng)瞬時(shí)點(diǎn)源模型 無風(fēng)時(shí)空氣污染物擴(kuò)散模式 無風(fēng)時(shí)空氣污染物擴(kuò)散等高線圖 5 大氣環(huán)境系統(tǒng)模擬應(yīng)用 已知條件 污染物排放質(zhì)量2000Kg h 有效源高60m 設(shè)置大氣穩(wěn)定度B C 風(fēng)速0 8m s 設(shè)置下風(fēng)向區(qū)段X2000m Y500m 熏煙高度Z1200m 煙流層高度2000m 求解 下風(fēng)向X1000米 Y100米處污染物濃度 熏煙模式 5 大氣環(huán)境系統(tǒng)模擬應(yīng)用 熏煙模式 熏煙模式濃度空間分布 Zf hf時(shí)熏煙模式污染物濃度等值線圖 五 簡(jiǎn)易監(jiān)測(cè)在應(yīng)急監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用 1 簡(jiǎn)易比色法用視力比較試樣溶液或采樣后的試紙浸漬后顏色與標(biāo)準(zhǔn)色列的顏色進(jìn)行比較 以確定欲測(cè)組分含量的方法稱為簡(jiǎn)易比色法 溶液比色法 五 簡(jiǎn)易監(jiān)測(cè)在應(yīng)急監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用 試紙比色法 五 簡(jiǎn)易監(jiān)測(cè)在應(yīng)急監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用 植物酯酶片法測(cè)定蔬菜 水果上的有機(jī)磷農(nóng)藥 橙色 藍(lán)色 當(dāng)蔬菜 水果樣品浸泡液中不含有機(jī)磷農(nóng)藥時(shí) 則依次加入酶片和底物后 底物迅速分解 樣品浸泡液很快由橙色變?yōu)樗{(lán)色 否則 酶受有機(jī)磷農(nóng)藥抑制 底物分解變慢或不分解 導(dǎo)致浸泡液在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持橙色不變或呈淺藍(lán)色 五 簡(jiǎn)易監(jiān)測(cè)在應(yīng)急監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用 人工標(biāo)準(zhǔn)色列簡(jiǎn)易比色法要求預(yù)先制備好標(biāo)準(zhǔn)色列 但標(biāo)準(zhǔn)溶液制成的標(biāo)準(zhǔn)色列管攜帶不方便 長(zhǎng)時(shí)間放置會(huì)退色 故不便于保存和現(xiàn)場(chǎng)使用 因此常常使用人工標(biāo)準(zhǔn)溶液或人工標(biāo)準(zhǔn)色板來代替 稱為人工標(biāo)準(zhǔn)色列 五 簡(jiǎn)易監(jiān)測(cè)在應(yīng)急監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用 2 檢氣管法檢氣管是將用適當(dāng)試劑浸泡過的多孔顆粒狀載體填充于玻璃管中制成 當(dāng)被測(cè)氣體以一定流速通過此管時(shí) 被測(cè)組分與試劑發(fā)生顯色反應(yīng) 根據(jù)生成有色化合物的顏色深度或填充柱的變色長(zhǎng)度確定被測(cè)氣體的濃度 檢氣管法適用于測(cè)定空氣中的氣態(tài)或蒸氣態(tài)物質(zhì) 但不適合測(cè)定形成氣溶膠的物質(zhì) 五 簡(jiǎn)易監(jiān)測(cè)在應(yīng)急監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用 載體的選擇與處理硅膠素陶瓷檢氣管的制備試劑和載體粒度的選擇填充載體的制備檢氣管的玻璃管及封裝