港口規(guī)劃環(huán)境風(fēng)險分析的內(nèi)容與模式

港口規(guī)劃環(huán)境風(fēng)險分析的內(nèi)容與模式

2002年發(fā)布的《環(huán)境評估法》明確規(guī)定了“一個單元、三個域”的相關(guān)規(guī)劃和10個專項規(guī)劃的實施。盡管國家環(huán)?？偩种贫讼鄳?yīng)的技術(shù)導(dǎo)則,但由于各種類型規(guī)劃的內(nèi)容差別很大,因此針對各專業(yè)規(guī)劃的環(huán)境影響評價仍有許多問題需要研究并加以規(guī)范。港口總體規(guī)劃屬于交通運輸規(guī)劃的范疇,在規(guī)劃階段需要為港口的發(fā)展提出諸如發(fā)展目標(biāo)、岸線規(guī)劃、陸域水域布局等方面的規(guī)劃安排。港口總體規(guī)劃具有鮮明特點:一方面,規(guī)劃所涉面積影響范圍較大,因此具有區(qū)域空間規(guī)劃綜合、復(fù)雜的特點;另一方面,港口規(guī)劃的專業(yè)性較強,功能區(qū)劃分在規(guī)劃階段業(yè)已明確,因此港口規(guī)劃又具有大型項目規(guī)劃的特點,即規(guī)劃相對比較詳細(xì),項目內(nèi)容及總圖布置比較明確等等。港口的建設(shè)和運營都存在著很多環(huán)境風(fēng)險因素,因此在港口總體規(guī)劃的環(huán)境影響評價中,通過環(huán)境風(fēng)險分析提出相應(yīng)的規(guī)劃安排,以使環(huán)境風(fēng)險降到最低,并作出合理的應(yīng)急安排是可行的。在專項規(guī)劃中環(huán)境風(fēng)險評價的內(nèi)容與方法的研究還不多見,這里以營口港總體規(guī)劃環(huán)評分析為例,探討環(huán)境風(fēng)險分析在港口規(guī)劃環(huán)境影響評價中的應(yīng)用問題。1功能定位環(huán)境風(fēng)險國家環(huán)?？偩?004發(fā)布的《建設(shè)項目環(huán)境風(fēng)險評價技術(shù)導(dǎo)則》定義“環(huán)境風(fēng)險”為:突發(fā)性事故對環(huán)境(或健康)的危害程度,用風(fēng)險值R表征,其定義為事故發(fā)生概率P與事故造成的環(huán)境(或健康)后果C的乘積,用R表示,即:R[危害/單位時間]=P[事故/單位時間]×C[危害/事故]。據(jù)此,環(huán)境風(fēng)險即指在一定區(qū)域內(nèi)不確定的事故或災(zāi)害可能帶來的環(huán)境代價。環(huán)境風(fēng)險分析就是要給出環(huán)境代價的風(fēng)險評估值。項目的環(huán)境風(fēng)險評價的目標(biāo)有二:1.通過比較風(fēng)險評估值和風(fēng)險閾值的大小關(guān)系作出項目是否立項的決策;2.立項后的環(huán)境風(fēng)險管理。這是目前包括港口在內(nèi)的建設(shè)項目環(huán)境風(fēng)險評價的主要內(nèi)容。項目環(huán)境風(fēng)險評價應(yīng)把事故引起廠(場)界外人群的傷害、環(huán)境質(zhì)量的惡化及對生態(tài)系統(tǒng)影響的預(yù)測和防護作為評價工作重點。建設(shè)項目只處于整個決策鏈的末端,無法從源頭上保護環(huán)境,不能指導(dǎo)政策或規(guī)劃的發(fā)展方向,也不能解決開發(fā)建設(shè)活動中產(chǎn)生的宏觀影響、間接影響、二次影響和累積影響。規(guī)劃環(huán)評的目的是從決策源頭上防止環(huán)境污染和生態(tài)破壞。因此,港口規(guī)劃的環(huán)境風(fēng)險分析,就是要利用規(guī)劃決策的宏觀協(xié)調(diào)優(yōu)勢,綜合考慮規(guī)劃區(qū)域與相鄰空間、規(guī)劃區(qū)域內(nèi)相關(guān)環(huán)境因子間的關(guān)系,從而找出港區(qū)陸域、水域的最合理的布局,在規(guī)劃決策階段即排除由于不合理布局導(dǎo)致的重大環(huán)境隱患,在宏觀與整體的層面上,通過調(diào)整各功能區(qū)的空間布局將潛在環(huán)境風(fēng)險最小化,并針對可能的環(huán)境風(fēng)險在規(guī)劃階段做出預(yù)防性的規(guī)劃安排。港口建設(shè)項目環(huán)境風(fēng)險評價一般應(yīng)包括4個方面:風(fēng)險識別與源項分析,后果計算,風(fēng)險評估以及風(fēng)險決策和管理。港口規(guī)劃的環(huán)境風(fēng)險評價同樣需要從風(fēng)險識別、源項分析開始,但不同的是,港口規(guī)劃環(huán)境風(fēng)險后果計算、環(huán)境損失的風(fēng)險評估,后兩項往往由于規(guī)劃項目具體內(nèi)容的不確定性,而不能進行精確估算,需根據(jù)規(guī)劃的深度進行調(diào)整。港口規(guī)劃環(huán)境風(fēng)險分析的落腳點也不在于風(fēng)險決策和管理,而是在對所識別出的主要環(huán)境風(fēng)險的影響預(yù)測的基礎(chǔ)上,對規(guī)劃初步方案進行優(yōu)化調(diào)整,并著重解決3個問題:1.剔除有重大環(huán)境隱患的規(guī)劃項目;2.調(diào)整規(guī)劃空間布局使?jié)撛诃h(huán)境風(fēng)險最小化;3.對可能的環(huán)境風(fēng)險提出預(yù)防性的規(guī)劃措施。2開口港全球規(guī)劃環(huán)境風(fēng)險分析2.1大港區(qū)開發(fā)現(xiàn)狀營口港位于遼東半島中部西側(cè),渤海遼東灣東北岸。根據(jù)規(guī)劃,營口港是一個綜合性樞紐港,包括鲅魚圈港區(qū)、仙人島港區(qū)、老港區(qū)等三大港區(qū)。該規(guī)劃方案占用天然岸線14km,直接涉及的海域面積為26.5km2(不含錨地),陸域面積總和達71.7km2。規(guī)劃初步方案將設(shè)置成品油及液體化工、液化氣、礦石、煤炭、集裝箱、鋼鐵、通用散貨等各類碼頭。2.1.1仙人掌島港區(qū)的原油、lng和能源基地規(guī)劃布局方案中鲅魚圈港區(qū)的成品油碼頭、液體化學(xué)品碼頭,仙人島港區(qū)的原油碼頭、LNG碼頭,以及能源化工基地是高風(fēng)險的潛在源。通過檢查表法對營口港規(guī)劃初步方案進行分析,識別出規(guī)劃實施可能的環(huán)境風(fēng)險事故如下(見表1):2.1.2溢油事故是營口港最頻繁的事故之一對營口港最近10年(1995-2004)的歷史風(fēng)險進行的統(tǒng)計顯示,10年間共發(fā)生溢油事故42起,入海油量共37106.8kg,平均每次事故溢油量883.5kg,平均每年入海油量3710.7kg?？梢姼鞣N原因?qū)е碌囊缬褪鹿适歉蹍^(qū)最主要的風(fēng)險事故。相關(guān)設(shè)計數(shù)據(jù)表明,人為因素也是導(dǎo)致此類事故的重要原因之一。調(diào)查還表明,泊位區(qū)是溢油事故的主要發(fā)生地點,港池外發(fā)生海事導(dǎo)致溢油事故概率較小。根據(jù)統(tǒng)計資料,營口港錨地未發(fā)生過溢油事件,對寧波港等國內(nèi)大型港口的調(diào)查也顯示,錨地發(fā)生溢油事故的概率極小。據(jù)ITOPF(InternationalTankerOwnersPollutionFederationLtd)1970～2001年統(tǒng)計資料,32年間發(fā)生油品船舶泄漏事故(>7t)1593次,泄漏量合計為533萬t,其中泄漏量大于700t的事故次數(shù)為410次;后10年的事故次數(shù)為288次,泄漏量為62.5萬t,其中泄漏量大于700t的事故次數(shù)為58次。其中,由碰撞發(fā)生的溢油事故占5.5%,擱淺占5.75%,加裝燃料油占6.16%,裝卸作業(yè)占33.6%。另據(jù)MMS統(tǒng)計資料報道,1985～1990年間,世界范圍內(nèi)油品運輸量達到138.31×109bbl,大于1000bbl的泄漏次數(shù)為180次,其中發(fā)生在港口碼頭的溢油事故為69次,泄漏率在百億分之0.4～3.6;發(fā)生在航道內(nèi)的有111次,泄漏率在百億分之0.8～4.6。溢油事故將是營口港最頻繁的風(fēng)險事故。隨著營口港規(guī)劃的實施,油品吞吐量將大幅度增加,發(fā)生溢油事故的概率也將增大。海上溢油或化學(xué)品泄漏雖然發(fā)生概率小,由于泄漏量較大,難以處理,一旦發(fā)生往往對海洋環(huán)境產(chǎn)生較大的危害。而碼頭溢油或化學(xué)品泄漏事故雖然發(fā)生概率相對較大,但由于發(fā)生在碼頭上或碼頭前沿港池內(nèi),相對容易控制和處理,泄漏量和危害往往不大。而在海上溢油和化學(xué)品泄漏中,溢油事故發(fā)生的概率要遠(yuǎn)高于化學(xué)品泄漏,我們將海上溢油事故作為最大可信事故之一。此外,在火災(zāi)和爆炸事故中,罐區(qū)火災(zāi)和爆炸事故由于罐區(qū)油品和化學(xué)品數(shù)量大,并更靠近港區(qū)外環(huán)境,因此危害要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于船舶和碼頭火災(zāi)、爆炸等事故,而爆炸往往是由火災(zāi)引起的,其危害更大,因此我們將油品儲罐爆炸也作為最大可信事故之一。2.2在最大可靠事故風(fēng)險影響分析中2.2.1儲油事故風(fēng)險分析2.2.1.溢油預(yù)測模式及預(yù)測結(jié)果溢油事故主要發(fā)生在港池、航道和錨地。港池內(nèi)發(fā)生溢油事故后,由于應(yīng)急預(yù)案的及時啟動,各項應(yīng)急措施能有效地控制油膜不溢出港區(qū)。對港池外的敏感水域影響相對較小。錨地溢油事故發(fā)生概率很小。而航道溢油事件往往由事故造成,單次事故,航道上發(fā)生溢油事故的概率也遠(yuǎn)高于錨地,單次事故的溢油量大,對海域危害很大。必須針對航道溢油事故進行預(yù)測分析:預(yù)測是在該區(qū)域潮流場計算的基礎(chǔ)上,采用拉格朗日法計算出溢油漂移擴散影響范圍的,溢油預(yù)測模式如下:{X=X0+(U+aW10cosA+rcosB)ΔtY=Y0+(V+aW10sinA+rsinB)Δt(1){X=X0+(U+aW10cosA+rcosB)ΔtY=Y0+(V+aW10sinA+rsinB)Δt(1)式(1)中:X0、Y0為質(zhì)點初始坐標(biāo);U、V為流速;W10為風(fēng)速;A為風(fēng)向;a為修正系數(shù);r為隨機擴散項,r=RE,R為0～1之間的隨機數(shù);E為擴散系數(shù);B為隨機擴散方向,B=0～2π。由于鲅魚圈港區(qū)和仙人島港區(qū)口門處船舶行駛繁忙,船舶相會機會增多,結(jié)合兩港區(qū)口門處的水流情況進行預(yù)測分析。取船舶燃料油作為代表物質(zhì),外溢量為10t,按漲潮、落潮分別進行計算,結(jié)果如圖1、圖2所示。計算表明:在鲅魚圈港區(qū)口門處發(fā)生溢油時,漲潮期(約5h)油膜漂移最大距離約2.6km,落潮期(約5h)油膜漂移最大距離也約為2.6km;在仙人島港區(qū)口門處發(fā)生溢油時,漲潮期(約5h)油膜漂移最大距離約為2.0km,落潮期(約5h)油膜漂移最大距離也約為2.9km;從圖1和圖2可以看出,漲潮期油膜主要是向港內(nèi)漂移,落潮期油膜向港外隨著水流順岸漂移。2.2.1.2.周圍敏感區(qū)的影響分析根據(jù)圖1和圖2,結(jié)合營口港周邊敏感目標(biāo)的分布,主要有如下結(jié)論;1.限制海水溢油事故溢油事故對海洋生態(tài)的影響是全方位的。最先受到致命影響的是運動能力不強的浮游生物,并會通過食物鏈間接影響到其他餌料生物。此外,石油類對幼魚,尤其是漂浮性魚卵具有嚴(yán)重毒害作用,從而對漁業(yè)生產(chǎn)構(gòu)成威脅。近海的溢油事故如不及時處理,通過海水的潮汐運動將會對潮間帶生物帶來嚴(yán)重影響。由于低濃度石油具有刺激夜光藻、中肋骨條藻、裸甲藻等赤潮生物生長的特點,溢油事故有可能觸發(fā)赤潮,從而對漁業(yè)資源和生產(chǎn)帶來嚴(yán)重危害。在近海水域,擅長游動、經(jīng)常變換位置的海洋動物很少受到溢油的影響。但在沿岸水域的一些需要經(jīng)常露出水面呼吸的海洋哺乳動物容易遭到水面溢油的襲擊。2.其他化學(xué)品溢出1)對斑海豹的影響營口港規(guī)劃所在地為國家二級保護動物斑海豹洄游經(jīng)過海域。斑海豹每年11月進入渤海灣,次年的4月返回日本海域,斑海豹的洄游路線及產(chǎn)仔區(qū)不固定,其繁殖區(qū)在渤海北部遼東灣。航道船舶的碰撞事故造成油品(主要是原油或高粘質(zhì)油)溢出或有毒有害的化學(xué)品溢出,對斑海豹的影響主要表現(xiàn)為:(1)會減少其餌料的豐度,增加其覓食困難;(2)將會由于溢油粘附于其體表影響其運動能力或堵塞其鼻孔而致窒息死亡。國際先例表明,海上溢油事故,將會造成大量海豹、海鳥死亡。2)對毛蝦和海蜇的影響本次規(guī)劃的航道與毛蝦和海蜇的生長活動區(qū)域交叉。毛蝦屬于游泳能力較強的物種,由于此海域相對比較開闊,因此溢油發(fā)生時,很容易游離污染水域,另外,近年來,由于各方面原因的影響,營口海域的毛蝦已很難成汛,因此,溢油對其影響并不會很大。但相對而言,海蜇的游泳能力較弱,因此其受溢油污染傷害的可能性比毛蝦要大,但由于海蜇的汛期較短,其活動范圍在營口海域也較為廣泛,因此溢油對其種群的影響也不會很大,但可能影響當(dāng)?shù)貪O民的漁獲量。因此在海蜇捕撈季節(jié)應(yīng)該特別注意保持警惕,避免溢油事故的發(fā)生。3.浮裝設(shè)備和固定器材污染仙人島海域近海養(yǎng)殖場約有30個(不包括白沙灣海域),養(yǎng)殖面積約為18km2。而溢油能夠直接損害捕撈船舶和漁具以及用于養(yǎng)殖的用具,漂浮在水面的浮動設(shè)備和固定器材也容易受溢油的污染。另外,溢油污染直接影響該區(qū)域作為淺海養(yǎng)殖種類的食物鏈的動物和植物,從而影響?zhàn)B殖種類的生存繁殖和產(chǎn)品品質(zhì)。本項目所在仙人島海域的主要養(yǎng)殖品種有毛蚶、沙蜆子等,多數(shù)屬于貝類,而軟體動物和貝類是養(yǎng)殖物種中對溢油污染敏感性最高的,在該區(qū)域一旦發(fā)生溢油事故,將會對淺海養(yǎng)殖產(chǎn)生較大的影響。2.2.2儲罐爆炸事故油品和液體化學(xué)品儲罐風(fēng)險主要有火災(zāi)、爆炸和有毒有害物質(zhì)釋放等,其中大型油品儲罐爆炸事故概率雖然很小,但它是儲罐風(fēng)險中最嚴(yán)重事故,影響半徑最大,因此以儲油罐爆炸作為此類風(fēng)險的最大可信事故進行分析。在儲罐爆炸事故中,導(dǎo)致環(huán)境風(fēng)險的因子從重到輕依次有:爆炸震動波和沖擊、油品泄漏、有毒有害氣體釋放、爆炸碎片以及燃燒煙霧等。本次以危害最嚴(yán)重的震動波和沖擊為評價因子進行預(yù)測評價。2.2.2.薦的tno氣團爆炸公式儲罐設(shè)計中要求儲罐之間保持安全防火距離,發(fā)生連鎖爆炸的可能性極小,因此以單個最大原油儲罐爆炸為例。預(yù)測模式選用世界銀行推薦的TNO氣團爆炸公式,具體如下:R(s)=C(s)?[ΝEe]1/3(2)R(s)=C(s)?[NEe]1/3(2)式(2)中:R(s)為爆炸損害半徑(m);C(s)為爆炸實驗常數(shù)(m·J-1/3);N為有效率因子,在優(yōu)先空間內(nèi)的爆炸時,一般取值10%;E為效率因子,在有限空間內(nèi)的爆炸時,一般限值10%;N為爆炸總能量,取值可燃極限內(nèi)燃燒的熱量乘以蒸汽量(J)。2.2.2.人和建筑物的損傷以一個容積量為10萬t,充滿率為90%的原油儲罐爆炸進行預(yù)測,結(jié)果見表2。預(yù)測可知,儲罐爆炸對距離儲罐210m內(nèi)的人和建筑物將造成非常嚴(yán)重的損傷;隨著距離的增加,危害程度快速減少,1080m之外對人的損害已很小,最遠(yuǎn)可波及2650m。因此,大型儲罐區(qū)最好與大型居民區(qū)、旅游區(qū)等敏感區(qū)的安全防范距離不小于1km,充分利用儲罐與居民區(qū)之間的間隔崗地、丘陵等自然障礙物。2.3營口港總體規(guī)劃的各方面優(yōu)化根據(jù)對營口港總體規(guī)劃初步方案的上述環(huán)境風(fēng)險識別、影響預(yù)測等的研究,在規(guī)劃初步方案中,鲅魚圈港區(qū)的成品油碼頭、液體化學(xué)品碼頭,仙人島港區(qū)的原油碼頭、LNG碼頭,以及能源化工基地等項目均存在著發(fā)生環(huán)境風(fēng)險事故的可能性,但通過優(yōu)化規(guī)劃方案,這些影響可以得到有效控制。根據(jù)最大可信事故的影響分析,營口港總體規(guī)劃應(yīng)做以下幾個方面的優(yōu)化調(diào)整,并增加一些規(guī)劃預(yù)防措施。1.規(guī)劃仙人島港區(qū)起步工程是30萬t原油碼頭項目,規(guī)劃了兩個布置方案。工程推薦港內(nèi)方案,比選方案為外海方案。從減少海上溢油事故的影響角度來看,本次環(huán)境評價也推薦港內(nèi)方案,因為港內(nèi)溢油比外海溢油處理更有效,并且其危害程度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于外海。2.對仙人島港區(qū)油品和液體化學(xué)品儲罐區(qū)而言,首