油库火灾事故中伴生_次生污染的环境风险评价_宋慧

以沿海地区某成品油库为例，该油库总库容为２．８万ｍ³，共有７ 个储罐（４０００ｍ³／罐），储存油品为汽油（５个罐）和柴油（２个罐）， 均为内浮顶罐，油罐距库区边界最近距离为２０ｍ。当地主导风向为 ＥＮＥ，年平均风速为２．４ｍ／ｓ。
１、源强参数 该油库火灾事故时的源强参数见表１。
采用ＨＪ／Ｔ２．２－９３中推荐的σｙ时间订正法计算１小时平均浓度， 计算公式如下：
表３ 风速幂指数
表５ 不同稳定度、年平均风速条件下，油罐火灾事故中ＣＯ在 敏感点处落地浓度预测结果
４、预测结果 ＣＯ在年平均风速、主导风向ＥＮＥ、不同稳定度气象条件下，下风 向落地浓度预测结果见表４、表５。
表４ 不同稳定度、年平均风速条件下，油罐火灾事故次生污 染产生的ＣＯ预测结果
由表４可知，油罐火灾事故中油品燃烧时产生的ＣＯ在年平均风 速、主导风向条件下，各稳定度下的最大落地浓度点均位于库区
范围内。最 大 落地浓 度 除在 Ａ 、Ｂ 稳 定 度 气 象 条 件 下外，其余稳定度条件下的最大落地浓度均超过 半致死浓度；对应Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ稳定度，短时间 接触浓度超标范围分别出现在１８６．６ｍ、２７１．１ｍ、 ４４２．３ｍ、６２２．８ｍ、９３６．５ｍ、９６０．８ｍ范围内，在此范围 内人员短时间接触火灾烟气会出现中毒反应。
表１ 火灾事故产生ＣＯ源强参数
２、预测模式 采用《建设项目环境风险评价技术导则》（ＨＪ／Ｔ １６９－２００４）中 的多烟团模式计算，计算公式如下：
（公式１） 式中：Ｃ（ｘ，ｙ，ｏ）为下风向地面（ｘ，ｙ）坐标处的空气中污染物浓 度（ｍｇ／ｍ３）；ｘ０，ｙ０，ｚ０为烟团中心坐标；Ｑ为事故期间烟团的排放 量；σＸ、σｙ、σｚ为Ｘ、Ｙ、Ｚ方向的扩散参数（ｍ），常取σＸ ＝σｙ。 ３、扩散参数选择 扩散参数σｙ和σｚ的取值依据ＨＪ／Ｔ２．２－９３中的表Ｂ３，见表２。
由表５可知，油罐火灾事故中ＣＯ对周围环境敏 感 点 的 影 响 为：在年 平均 风 速、主导风气 象 条 件 下，位于火灾源４６０ｍ－５５０ｍ处的环境敏感点在Ａ、 Ｂ、Ｃ稳定度气象条件下的ＣＯ最大地面浓度低于短 时间接触容许浓度，但在Ｄ、Ｅ、Ｆ稳定度气象条件下 超标；位于火灾源７６０ｍ－９２０ｍ范围的环境敏感点在 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ稳定度气象条件下的ＣＯ最大地面浓度低 于短时间接触容许浓度，但在Ｅ、Ｆ稳定度气象条件 下超标；位于火灾源１２００ｍ的环境敏感点除在Ｆ稳 定度气象条件下ＣＯ最大地面浓度超出短时间接触 容许浓度外，其他稳定度气象条件下的最大浓度 可以达到标准要求；该油库火灾事故时产生的ＣＯ到 达周围环境敏感点的最大地面浓度远低于ＣＯ半致 死浓度，基本不会造成人员中毒反应；距离火灾源 ２０００米以外的环境敏感点不会受到库区火灾事故 产生的ＣＯ废气污染物影响。
在气象条件中，大气稳定度是影响污染物在 大气中扩散的重要因素之一，当大气层结不稳定 时，热 力湍 流 发 展 旺 盛，对 流 强 烈，污染 物 易 扩 散；反之，当大气层结稳定时，湍流受到抑制，污染 物不易扩散稀释，易造成污染。
注：ＣＯ短时间接触容许浓度３０ｍｇ／ｍ³；半致死浓度ＬＣ５０２０６９ｍｇ／ｍ³，４ｈ。
一、油库火灾事故中伴生／次生污染识别
油 库火 灾事故 处 理 过程中引发的 伴生 ／ 次 生污染 主要包括 油 品燃烧时产生的烟气（是物质燃烧反应过程中分解生成的气态、 液态、固态物质与空气的混合物）、扑灭火灾产生的消防水以及携 带的少量油品泄漏产生的挥发性烃类物质。次生污染物若不能得 到及时有效地收集和处置将会对周围环境再次造成不同程度的污 染。
表８ 每种风险排序的风险水平矩阵
参考文献：
［１］ 胡二邦，环境风险评价实用技术和方法，中国环境科学出版社， ２０００ ［２］ 陈书耀，油库加油站风险辨识与管理，中国石化出版社，２０１０ ［３］ 建设项目环境风险评价技术导则，ＨＪ／Ｔ １６９－２００４
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表７ 污染事故发生概率评价标准
四、结语
从分析来看，油库火灾事故处理过程中的伴生／次生污染—— 油品燃烧时产生的ＣＯ污染物对周围环境的影响与事故本身、气象条 件及环境敏感点分布情况有关，通过预测得出环境风险可接受水 平，对油库的建设单位在处置火灾事故中，如何防范和减轻次生污 染，提高污染控制的能力提供了科学依据。
关键词：油库、次生污染、环境风险评价
引言
油库作为“收发储管”油品的场所，由于所储油品是易燃、易 爆液体物质，且数量较大，因此，油库属于危险行业范围，在其环 境风险事故中，火灾是常见的一类灾害。油库发生火灾时，其油品 燃烧过程中同时会伴生出大量的烟尘和ＣＯ等污染物，在火灾事故 的处理过程中，还会产生消防废水、油品泄漏等污染。因此，在油 库火灾事故中产生的伴生／次生污染对环境险评价技术导则》（ＨＪ／ Ｔ １６９－２００４），最大可信灾害事故对环境所造成的 风险Ｒ按下式计算：
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（公式６）
式中：Ｒ为风险值；Ｐ为最大可信事故概率（事故数／单位时间）；
Ｃ为最大可信事故造成的危害（损害／事件）。
表２ 有风时，大气扩散参数系数（取样时间０．５ｈ）
二、火灾伴生燃烧物对大气环境的影响（后果计算）
油库火灾热辐射影响主要在油罐区，而油罐火灾油品燃烧过 程中同时会伴生大量的烟尘、ＣＯ、ＳＯ２等污染物，将对周围环境产生 影响。由于油罐发生火灾后，油品的急剧燃烧所需的供氧量不足， 属于典型的不完全燃烧，因此燃烧过程中产生的ＣＯ量很大，且ＣＯ毒 性较大，而ＳＯ２产生量很少，因此，本文对油罐火灾过程中的ＣＯ排 放情况进行预测。
按照《石油库设计规范》（ＧＢ ５００７４－２００２）要求，油库的罐区 会设置防火堤和排水控制阀，库区通常还会设置水封井和隔油收 集池及污水处理设备，当出现火情后，消防灭火过程所产生的消防 污水被控制和储存在防火堤内，通过含油污水提升泵和含油污水 管线送入污水处理站处理，可有效防止消防水直接溢流至外界水 体，从而避免污染地表水。而火灾事故发生时，由于火势较猛，会 产生大量的烟气，主要有毒有害污染物为Ｈ２Ｓ、ＮＨ３、ＣＯ、ＳＯ２等，受 气象等条件影响，会不同程度扩散，对周围环境及人群健康产生不 同程度的危害。因此，本文主要分析油库火灾事故中伴生／次生污 染物——燃烧物对环境的影响程度。
油库火灾事故中伴生／次生污染的环境风险评价
宋慧 （深圳市环境工程科学技术中心有限公司 广东深圳 ５１８０００）
摘 要：以某成品油库为例，针对火灾事故时产生的伴生／次生环境污染进行识别，对油品燃烧时产生的ＣＯ污染物进行了预测分析，并得 出风险可接受水平，为油库突发火灾事故时的应急处理处置提供了科学依据。
在实际的风险后果计算中，可利用如下方法确定最大可信灾害
事故的风险值。
表６至表９分别给出了污染事故危害程度评价标准、污染事故发
生概率的评价标准、风险排序的风险矩阵和不同风险水平应采取
的行动。
表９ 风险水平分类和需要采取的行动
表６ 污染事故危害程度评价标准
油罐发生火灾后，池火不完全燃烧导致的ＣＯ排放量较大，各 种预测条件下，在有风Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ稳定度条件下都出现了半致死 浓 度 范 围，最 远 的 半 致 死浓 度 为６ ６ ． ８ ｍ，从 区域 居民的 分布 情况 看，半致死浓度范围内没有居民居住，因此不会造成居民死亡。但 不可避免地对该区域内的工作人员造成轻度的伤害，出现不同程 度的头痛、眩晕等症状。参考《环境风险评价实用技术和方法》， 取油罐发生火灾的最大可信事故概率为１．０×１０－５，该类事故的概 率排序为３，属于极少发生；火灾危害事故排序为２，属于可接受。 为此，油 罐 火 灾导致的事故 风 险水平为６，属于可接受的水平。事 故发生后，需要及时控制，并进行跟踪监测，以保证能够控制风险 水平不至扩大。
（公式２）
排气高度的风速可由１０ｍ高度的风速通过幂律 表示，公式 如下：
U 2 = U1 (Z 2 / Z1 ) P 当 Z 2 ≤ 200m （公式３）
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U 2 = U1 (200 / Z1 ) P 当 Z 2 〉200m （公式４）
其中Ｕ１和Ｚ１分别为地面附近测点的风速和高度，Ｕ２和Ｚ２分别为 估算高度的风速和高度。Ｐ值见表３。