化工園區有毒有害氣體環境風險預警體系建設探討
——以鎮江某化工園區為例

軒轅寒玉，黃德友，唐旭博

（北京首創大氣環境科技股份有限公司，北京 102600）

隨著國辦發〔2014〕9 號《國務院辦公廳關于推進城區老工業區搬遷改造的指導意見》文件關于“退城進園”政策的實施，國內化工園區的規范化運作越來越成熟完備。據中國石油和化學工業聯合會統計，截至2020 年底，全國重點化工園區或以石油和化工為主導產業的工業園區共有616 家，其中國家級化工園區（包括經濟技術開發區、高新區等）48 家。目前全國已形成石油和化學工業超大型園區17 家（產值超過千億）；大型園區35 家（產值在500 億～1 000 億），中型園區219 家（產值在100 億～500 億），小型園區345 家（產值小于100 億）[1]?；@區產業鏈長、三廢污染關聯衍生，由于?；?、有毒有害物質大量集聚，存在各種跑冒滴漏隱患。因此，加強園區風險管控的規范化和科學化勢在必行。為如何有效改善化工園區有毒有害氣體突發環境事件的應急處置能力，降低由于異味擾民造成的環保投訴等問題，地方各級環保部門在化工園區認定的基礎上先后開始推進化工園區有毒有害氣體環境風險預警體系建設工作[2?4]。

本文總結了鎮江某化工園區環境風險預警體系建設實際案例，并在調研國內化工園區先進經驗基礎上，結合當前國家政策標準要求，探討化工園區有毒有害氣體環境風險預警體系建設內容和思路，為后期化工園區有毒有害氣體突發事件預警及應急防控建設工作提供借鑒和參考。

1 國內園區現狀

1.1 國內政策現狀

生態環境部關于《2019 年全國環境監理工作要點》指出：積極推進化工園區有毒有害氣體環境風險預警體系建設工作。2019 年2 月，江蘇省政府辦公廳公布《關于江蘇省化工園區（集中區）環境治理工程的實施意見》指出：在園區內、園區邊界、重點企業廠界、周邊環境敏感目標處，全面建成園區大氣預防預警監控點，實現非甲烷總烴、特征污染物及其他無機有毒有害氣體在線監控的要求。

1.2 國內園區現狀

隨著社會對化工園區環境風險問題的日益重視，各省市陸續開始化工園區環境風險預警體系建設，截至目前大多數化工園區已完成風險單元監測預警及固定源污染實時監測，但多數園區在擴散途徑站（區界）、環境敏感點站、移動監控系統等硬件設施方面建設相對缺失，且其軟件平臺功能不完善，未能實現設備常規運維、監測數據分析、超標預警響應機制及安全制度機制等有機結合[5?7]。究其原因，相較于水及固體廢棄物，大氣污染監測治理在政策及技術標準層面存在起步晚，發展不完善等問題；總結過去幾年大氣污染防治發展現狀，存在“頭疼醫頭、腳疼醫腳”，沒有成熟的商業模式可借鑒，無法形成系統的大氣污染綜合防治體系，難以在根本上解決問題，相對于水及固體廢棄物其監管難度相對較大。

鎮江某項目作為國內大氣監控預警體系第一個PPP 項目，是對行業模式的探索，達到了預期效果，并得到了業內廣泛關注。其前期設計結合園區實際情況，引進國內、外先進監測技術、設備，建立起涵蓋監控預警溯源、輔助管理及污染治理的閉環式綜合服務體系，有效促進園區企業治理減排，大大降低異味污染投訴信訪，明顯加強管理部門監管力度。

2 有毒有害氣體環境風險預警體系建設探討

2.1 案例簡介

本文選取江蘇鎮江某化工園區并結合國內其他園區經驗進行探討。該化工園區現有入園企業60 余家，其中涉及精細化工企業40 余家。園區主導產業主要分為高端精細化工、功能性新材料兩大領域。

有毒有害氣體環境風險預警體系建設項目依托該化工園區，通過借鑒污水、固廢等環保項目監管及治理經驗，以PPP 模式加以實施。2019 年該項目被江蘇省財政廳列為“大氣污染綜合防治領域的政府和社會資本合作經驗借鑒案例”，向全省推廣；同年12 月，該項目被生態環境部列為“工業園區環境污染第三方治理典型案例”，并入選國家發改委、生態環境部“環境污染第三方治理園區（第二批）”名單。

該項目在設計初期即注重加強園區環境污染的規劃論證，通過強化廢氣污染事件的監測預警及應急處置能力，實時跟蹤園區環境質量，路徑趨勢及污染溯源，可快速預警，及時防范環境突發事件。項目通過“點、線、面、域”四級預警監測體系建設和園區環境風險物質存檔建庫，實現了環境風險物質產生、遷徙、擴散及時空分布的穩態模擬，確保了重大風險源的精準預防、規范處置和有效處理；為園區應急處置、指揮調度提供了可靠的平臺依托，從而實現“第一時間發現、第一時間預警、第一時間響應”等功能。

2.2 整體建設思路

2.2.1 設計原則 本項目本著“統一規劃、統一標準、急行先用、分布實施”原則，力求做好系統規劃和頂層設計。平臺架構搭建具備可擴展性，為系統后續升級預留了充足空間。避免重復建設和資源浪費。

2.2.2 技術路線 在充分利用并積極整合本園區內企業現有監測設施和設備基礎上，優化完善鎮江某化工園區大氣監控系統布局，構建統一、完善、精準的大氣環境風險因子預警站網。

整合企業危險源、企業及周邊風險點、企業及周邊敏感區域等監測數據信息，借鑒虛擬現實、三維空間 GIS 技術、物聯網技術、智能語音識別技術為代表的新一代信息技術，并融合預警響應、超標響應、應急響應機制等，建立化工園區有毒有害氣體環境風險預警管理平臺，通過前端實時監測儀器數據傳輸，平臺可實時監控園區或企業大氣污染物排放數據動態，并通過閾值設定，可實現預警及超標報警，利用平臺溯源功能快速鎖定排放區域或位置，依據設定等級啟動相應響應機制，利用平臺指揮調度功能快速處理突發事件，做到事前及時響應，事后信息發布留檔。實現園區大氣污染防治“實時監控、預防預警、應急響應、輔助決策、指揮調度、信息發布”等能力，見圖1。

圖1 化工園區有毒有害氣體環境風險預警體系構建思路

3 實施步驟

3.1 摸排園區企業污染源現狀

根據國家對于化工園區相應監管要求以及鎮江環境應急管理部門實際需要，參考環評等基礎資料，結合園區及企業規劃面積及規劃范圍，針對鎮江某化工園區內所有企業生產工藝、潛在泄漏點以及目前環境監測現狀，摸清園區內企業基本情況，開展污染物排放信息調查。

通過全面梳理化工園區內企業生產涉及的原料、輔料、中間產品、產品和燃料及運輸過程管理等因素，識別園區潛在的突發環境事件高風險排氣物質，研究特殊風險物質類型以及時空分布規律。結合園區規劃環境影響報告，企業環境影響報告、第三方有組織無組織檢測報告以及現場調研，確定污染物排放位置及企業排放因子，建立園區特征因子庫。

3.2 園區環境風險評估和有毒有害氣體監測因子確定

環境風險評估目的在于在全面排查園區氣體排放物質、排放量、排放特性基礎上，識別出園區大氣特征污染物、高風險特征污染物及排放擴散特征，并通過風險識別和影響范圍模擬分析提供對應的控制風險區、范圍，同時根據國家公布的有毒有害大氣污染物名錄、園區內企業生產工藝及企業排放因子，確定鎮江某化工園區有毒有害氣體環境風險預警體系監測因子，如氨類、醇類及苯系物等，為系統“靶向溯源、精準預警”以及突發事件響應提供針對性應急處置方案。

3.3 監測預警點位布設

依據《有毒有害氣體環境風險預警體系建設技術導則（征求意見稿）》預警站點包括以下分類：風險單元站、污染源監測站、廠界站、擴散途徑站、環境敏感點站、移動站等。

（1）以捕捉到最大污染特征為原則，在所有主要的風險單元處設置預警監測站點。

（2）結合風向和占地面積，在廠界附近的點、線段設置預警監測站點。

（3）擴散途徑站依據園區風玫瑰圖建設在園區主導風向的上下風向，環境敏感點站設置在環境敏感點主導上風向。預警監測站點的實際布設位置應考慮局地風向、周邊環境、預警時效、控制范圍、主要道路情況等因素。

（4）選擇風險單元、廠界、化工園區邊界、擴散途徑、環境敏感點及其他關注各點位開展移動監測巡檢，并在發生突發環境事件時開展溯源監測和應急監測。

3.4 儀器配備及軟件平臺配置

為實現園區監測預警全覆蓋目標，該園區項目建設包括風險單元、污染源、廠界、區界及敏感點在線監測設施，移動監測設施，第三方檢測實驗室，監控平臺以及應急預警響應機制建設。

3.4.1 風險單元站監控能力建設 排查確定園區企業危險、易泄漏設備裝置，以企業為主體安裝報警傳感器，實時監控，確保泄漏排放第一時間發現、第一時間響應。

3.4.2 污染源監控能力建設 企業污染源監測以監測NMHC 為主要監測因子，園區共計建設75 套，覆蓋園區企業大部分排口，監測預警數據實時上傳至園區監管平臺，可實現企業污染源排放超標報警、排放量計算等功能。

3.4.3 企業、園區邊界監控能力建設 企業邊界設置51 套NMHC 監測設備，此外園區區界監測建設2 套FTIR 監測儀器，分別在園區上下風向各設置一個點位，此儀器可監測300 余種有機無機物質，基本覆蓋園區排放因子，同時在園區周邊敏感點位監測布設3 套GC-MS 監測儀器，此儀器可監測117 種物質，結合指紋庫，可實現園區污染物排放溯源。

3.4.4 移動自動監測系統建設 配備一輛移動式監測車，配備飛行時間質譜儀器，實現妙級出數，滿足園區應急響應、日常巡查等工作需求。

3.4.5 實驗室監測能力建設 建設一座常規專項氣體檢測實驗室，實驗室配置NMHC 分析儀、GCMS 分析儀以及無機氣體分析儀器，并正在申請第三方CMA 資質，以便實現園區監測儀器日常比對、政府應急檢測、執法檢測以及彌補現場在線監測儀器執法依據不足等需求，從而有效實現質量控制目標。

3.4.6 應急預警響應機制建設 依據實際情況需求，在上述建設基礎上建立健全應急響應機制，主要包含：監測預警和超標響應工作機制、信訪投訴響應應急機制、異味溯源巡排查機制、監控設備故障響應機制、企業指紋庫動態管理機制、三方聯動機制等。

3.4.7 預警平臺建設 該項目以原有監控平臺為基礎，通過升級、改造、完善，建立集固定源監測、環境大氣監測、視頻圖像監控、管理應急、信息發布于一體的園區信息化環境監控預警智能平臺。

該平臺既具備環境安全風險源頭預防、預警功能，又具備環境突發事故處置、決策指揮調度等功能，真正做到“平戰結合，統籌兼顧”。平臺包含基礎信息數據庫子系統、基礎信息采集與更新子系統、三維GIS 平臺子系統、“一張圖”展示子系統、實時監控子系統、風險預警子系統、應急響應子系統、指揮調度子系統、輔助決策子系統、溯源與模擬分析子系統、運行報告子系統、數據傳輸子系統、數據分析子系統、信息公開子系統、移動端子等系統。

預警子站可以將采集到的園區大氣數據傳輸至預警平臺，依托平臺閾值設定，通過數據實時分析，可實現對污染氣體的實時預警、超標報警，并依據等級設定啟動應急預案。本平臺閾值設定經過后期大量數據積累，在掌握園區基本排放數據的基礎上，設定為三級閾值，分別為安全閾值（例NMHC 1 mg/m3）、警戒閾值（例NMHC 2 mg/m3）及報警閾值（例NMHC 4 mg/m3）。

該項目依托終端監測數據，建立統計、預測、溯源模型，預判趨勢走向；結合園區指紋庫及氣象數據等，建立污染物轉移擴散過程，實現預測預警能力；利用“污染小尺度溯源”技術，對“預測預警、超標報警、信訪投訴”等三種事件，結合四級監測網并輔以移動監測數據，實現高效污染溯源，快速應對有毒有害氣體環境突發事件，并可與巡查執法系統聯動，推動精準執法。

4 結語

（1）通過建設鎮江某化工園區有毒有害氣體環境風險預警體系使得園區管理者可以及時掌握園區環境污染的發展趨勢，實現預警、溯源，高效預防突發性污染事件的發生，園區環境管理工作效率明顯提高。預警體系建立后居民因異味投訴從建設前的441 件/a 減少至52 件/a，確保沒有再發生一件因有毒有害氣體泄漏產生的環境污染等重大環境事故。

（2）園區環境風險預警體系建設應充分調研園區環境業務情況，并有效整合利用。立足園區已有監測、應急、執法系統，實現信息共享交互，聯動分析，為今后化工園區實現“水、氣、渣”所有廢物協同監控、治理奠定基礎。