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

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

2002年發(fā)布的《環(huán)境評(píng)估法》明確規(guī)定了“一個(gè)單元、三個(gè)域”的相關(guān)規(guī)劃和10個(gè)專項(xiàng)規(guī)劃的實(shí)施。盡管國(guó)家環(huán)保總局制定了相應(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(duì)各專業(yè)規(guī)劃的環(huán)境影響評(píng)價(jià)仍有許多問(wèn)題需要研究并加以規(guī)范。港口總體規(guī)劃屬于交通運(yùn)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(diǎn):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(diǎn);另一方面,港口規(guī)劃的專業(yè)性較強(qiáng),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(xiàng)目規(guī)劃的特點(diǎn),即規(guī)劃相對(duì)比較詳細(xì),項(xiàng)目?jī)?nèi)容及總圖布置比較明確等等。港口的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)都存在著很多環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素,因此在港口總體規(guī)劃的環(huán)境影響評(píng)價(jià)中,通過(guò)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析提出相應(yīng)的規(guī)劃安排,以使環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)降到最低,并作出合理的應(yīng)急安排是可行的。在專項(xiàng)規(guī)劃中環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的內(nèi)容與方法的研究還不多見(jiàn),這里以營(yíng)口港總體規(guī)劃環(huán)評(píng)分析為例,探討環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析在港口規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)中的應(yīng)用問(wèn)題。1功能定位環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)國(guó)家環(huán)保總局2004發(fā)布的《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則》定義“環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)”為:突發(fā)性事故對(duì)環(huán)境(或健康)的危害程度,用風(fēng)險(xiǎn)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(shí)間]=P[事故/單位時(shí)間]×C[危害/事故]。據(jù)此,環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)即指在一定區(qū)域內(nèi)不確定的事故或?yàn)?zāi)害可能帶來(lái)的環(huán)境代價(jià)。環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析就是要給出環(huán)境代價(jià)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估值。項(xiàng)目的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的目標(biāo)有二:1.通過(guò)比較風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估值和風(fēng)險(xiǎn)閾值的大小關(guān)系作出項(xiàng)目是否立項(xiàng)的決策;2.立項(xiàng)后的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理。這是目前包括港口在內(nèi)的建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容。項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)應(yīng)把事故引起廠(場(chǎng))界外人群的傷害、環(huán)境質(zhì)量的惡化及對(duì)生態(tài)系統(tǒng)影響的預(yù)測(cè)和防護(hù)作為評(píng)價(jià)工作重點(diǎn)。建設(shè)項(xiàng)目只處于整個(gè)決策鏈的末端,無(wú)法從源頭上保護(hù)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(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng)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(píng)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(xiǎn)分析,就是要利用規(guī)劃決策的宏觀協(xié)調(diào)優(yōu)勢(shì),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(guò)調(diào)整各功能區(qū)的空間布局將潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)最小化,并針對(duì)可能的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)在規(guī)劃階段做出預(yù)防性的規(guī)劃安排。港口建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)一般應(yīng)包括4個(gè)方面:風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與源項(xiàng)分析,后果計(jì)算,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以及風(fēng)險(xiǎn)決策和管理。港口規(guī)劃的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)同樣需要從風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、源項(xiàng)分析開(kāi)始,但不同的是,港口規(guī)劃環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)后果計(jì)算、環(huán)境損失的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,后兩項(xiàng)往往由于規(guī)劃項(xiàng)目具體內(nèi)容的不確定性,而不能進(jìn)行精確估算,需根據(jù)規(guī)劃的深度進(jìn)行調(diào)整。港口規(guī)劃環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析的落腳點(diǎn)也不在于風(fēng)險(xiǎn)決策和管理,而是在對(duì)所識(shí)別出的主要環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的影響預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上,對(duì)規(guī)劃初步方案進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,并著重解決3個(gè)問(wèn)題:1.剔除有重大環(huán)境隱患的規(guī)劃項(xiàng)目;2.調(diào)整規(guī)劃空間布局使?jié)撛诃h(huán)境風(fēng)險(xiǎn)最小化;3.對(duì)可能的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)提出預(yù)防性的規(guī)劃措施。2開(kāi)口港全球規(guī)劃環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析2.1大港區(qū)開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀營(yíng)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(yíng)口港是一個(gè)綜合性樞紐港,包括鲅魚(yú)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(dá)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(yú)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(xiǎn)的潛在源。通過(guò)檢查表法對(duì)營(yíng)口港規(guī)劃初步方案進(jìn)行分析,識(shí)別出規(guī)劃實(shí)施可能的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事故如下(見(jiàn)表1):2.1.2溢油事故是營(yíng)口港最頻繁的事故之一對(duì)營(yíng)口港最近10年(1995-2004)的歷史風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)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?jiàn)各種原因?qū)е碌囊缬褪鹿适歉蹍^(qū)最主要的風(fēng)險(xiǎn)事故。相關(guān)設(shè)計(jì)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(diǎn),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(jì)資料,營(yíng)口港錨地未發(fā)生過(guò)溢油事件,對(duì)寧波港等國(guó)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(jì)資料,32年間發(fā)生油品船舶泄漏事故(>7t)1593次,泄漏量合計(jì)為533萬(wàn)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(wàn)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?yè)?jù)MMS統(tǒng)計(jì)資料報(bào)道,1985～1990年間,世界范圍內(nèi)油品運(yùn)輸量達(dá)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(yíng)口港最頻繁的風(fēng)險(xiǎn)事故。隨著營(yíng)口港規(guī)劃的實(shí)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(duì)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(duì)較大,但由于發(fā)生在碼頭上或碼頭前沿港池內(nèi),相對(duì)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(chǔ)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(xiǎn)影響分析中2.2.1儲(chǔ)油事故風(fēng)險(xiǎn)分析2.2.1.溢油預(yù)測(cè)模式及預(yù)測(cè)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(shí)啟動(dòng),各項(xiàng)應(yīng)急措施能有效地控制油膜不溢出港區(qū)。對(duì)港池外的敏感水域影響相對(duì)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(duì)海域危害很大。必須針對(duì)航道溢油事故進(jìn)行預(yù)測(cè)分析:預(yù)測(cè)是在該區(qū)域潮流場(chǎng)計(jì)算的基礎(chǔ)上,采用拉格朗日法計(jì)算出溢油漂移擴(kuò)散影響范圍的,溢油預(yù)測(cè)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(diǎn)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(jī)擴(kuò)散項(xiàng),r=RE,R為0～1之間的隨機(jī)數(shù);E為擴(kuò)散系數(shù);B為隨機(jī)擴(kuò)散方向,B=0～2π。由于鲅魚(yú)圈港區(qū)和仙人島港區(qū)口門(mén)處船舶行駛繁忙,船舶相會(huì)機(jī)會(huì)增多,結(jié)合兩港區(qū)口門(mén)處的水流情況進(jìn)行預(yù)測(cè)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(jìn)行計(jì)算,結(jié)果如圖1、圖2所示。計(jì)算表明:在鲅魚(yú)圈港區(qū)口門(mén)處發(fā)生溢油時(shí),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(mén)處發(fā)生溢油時(shí),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(yíng)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(duì)海洋生態(tài)的影響是全方位的。最先受到致命影響的是運(yùn)動(dòng)能力不強(qiáng)的浮游生物,并會(huì)通過(guò)食物鏈間接影響到其他餌料生物。此外,石油類對(duì)幼魚(yú),尤其是漂浮性魚(yú)卵具有嚴(yán)重毒害作用,從而對(duì)漁業(yè)生產(chǎn)構(gòu)成威脅。近海的溢油事故如不及時(shí)處理,通過(guò)海水的潮汐運(yùn)動(dòng)將會(huì)對(duì)潮間帶生物帶來(lái)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(zhǎng)的特點(diǎn),溢油事故有可能觸發(fā)赤潮,從而對(duì)漁業(yè)資源和生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重危害。在近海水域,擅長(zhǎng)游動(dòng)、經(jīng)常變換位置的海洋動(dòng)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(dòng)物容易遭到水面溢油的襲擊。2.其他化學(xué)品溢出1)對(duì)斑海豹的影響營(yíng)口港規(guī)劃所在地為國(guó)家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物斑海豹洄游經(jīng)過(guò)海域。斑海豹每年11月進(jìn)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(duì)斑海豹的影響主要表現(xiàn)為:(1)會(huì)減少其餌料的豐度,增加其覓食困難;(2)將會(huì)由于溢油粘附于其體表影響其運(yùn)動(dòng)能力或堵塞其鼻孔而致窒息死亡。國(guó)際先例表明,海上溢油事故,將會(huì)造成大量海豹、海鳥(niǎo)死亡。2)對(duì)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(zhǎng)活動(dòng)區(qū)域交叉。毛蝦屬于游泳能力較強(qiáng)的物種,由于此海域相對(duì)比較開(kāi)闊,因此溢油發(fā)生時(shí),很容易游離污染水域,另外,近年來(lái),由于各方面原因的影響,營(yíng)口海域的毛蝦已很難成汛,因此,溢油對(duì)其影響并不會(huì)很大。但相對(duì)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(dòng)范圍在營(yíng)口海域也較為廣泛,因此溢油對(duì)其種群的影響也不會(huì)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(chǎng)約有30個(gè)(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(dòng)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(dòng)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(xiàng)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(dòng)物和貝類是養(yǎng)殖物種中對(duì)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(huì)對(duì)淺海養(yǎng)殖產(chǎn)生較大的影響。2.2.2儲(chǔ)罐爆炸事故油品和液體化學(xué)品儲(chǔ)罐風(fēng)險(xiǎn)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(chǔ)罐爆炸事故概率雖然很小,但它是儲(chǔ)罐風(fēng)險(xiǎn)中最嚴(yán)重事故,影響半徑最大,因此以儲(chǔ)油罐爆炸作為此類風(fēng)險(xiǎn)的最大可信事故進(jìn)行分析。在儲(chǔ)罐爆炸事故中,導(dǎo)致環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的因子從重到輕依次有:爆炸震動(dòng)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(dòng)波和沖擊為評(píng)價(jià)因子進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)。2.2.2.薦的tno氣團(tuán)爆炸公式儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)中要求儲(chǔ)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(gè)最大原油儲(chǔ)罐爆炸為例。預(yù)測(cè)模式選用世界銀行推薦的TNO氣團(tuán)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(shí)驗(yàn)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(shí),一般取值10%;E為效率因子,在有限空間內(nèi)的爆炸時(shí),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(gè)容積量為10萬(wàn)t,充滿率為90%的原油儲(chǔ)罐爆炸進(jìn)行預(yù)測(cè),結(jié)果見(jiàn)表2。預(yù)測(cè)可知,儲(chǔ)罐爆炸對(duì)距離儲(chǔ)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(duì)人的損害已很小,最遠(yuǎn)可波及2650m。因此,大型儲(chǔ)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(chǔ)罐與居民區(qū)之間的間隔崗地、丘陵等自然障礙物。2.3營(yíng)口港總體規(guī)劃的各方面優(yōu)化根據(jù)對(duì)營(yíng)口港總體規(guī)劃初步方案的上述環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、影響預(yù)測(cè)等的研究,在規(guī)劃初步方案中,鲅魚(yú)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(xiàng)目均存在著發(fā)生環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事故的可能性,但通過(guò)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(yíng)口港總體規(guī)劃應(yīng)做以下幾個(gè)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(wàn)t原油碼頭項(xiàng)目,規(guī)劃了兩個(gè)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(lái)看,本次環(huán)境評(píng)價(jià)也推薦港內(nèi)方案,因?yàn)楦蹆?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(duì)仙人島港區(qū)油品和液體化學(xué)品儲(chǔ)罐區(qū)而言,首