一種區(qū)域突發(fā)環(huán)境污染事故風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及地理科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、災(zāi)害學(xué)、風(fēng)險(xiǎn)管理和應(yīng)急管理等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域， 具體是一種區(qū)域突發(fā)環(huán)境污染事故風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 環(huán)境污染事故風(fēng)險(xiǎn)是指由自然原因和人類活動(dòng)引發(fā)的，通過(guò)環(huán)境介質(zhì)傳播能對(duì)人 類社會(huì)及自然環(huán)境產(chǎn)生破壞、損害乃至毀滅性作用等不良后果的事件發(fā)生的概率及其后 果。我國(guó)正處于向工業(yè)化、城市化為標(biāo)志的現(xiàn)代社會(huì)加速轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期。在這一社會(huì)變 迀過(guò)程中，經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長(zhǎng)，工業(yè)化和城市化水平大幅提升，但環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)也日趨加深，突 發(fā)性環(huán)境污染事故頻發(fā)。突發(fā)性環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)一旦爆發(fā)，轉(zhuǎn)而又會(huì)導(dǎo)致諸如環(huán)境糾紛和環(huán)境利 益沖突等新的社會(huì)矛盾的產(chǎn)生。近年來(lái)，全國(guó)各地因環(huán)境污染導(dǎo)致的群體性事件的數(shù)量正 在以年均約30%的速度遞增，環(huán)境污染事故已成為當(dāng)今群體間社會(huì)矛盾和社會(huì)沖突新的誘 發(fā)因素，成為導(dǎo)致社會(huì)不穩(wěn)定的新的社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)源。
[0003] 從已經(jīng)發(fā)生的各類環(huán)境污染事故（如2010年大連輸油管線爆炸事故、2013青島 石油管線爆炸事故、2015年天津港?；繁ㄊ鹿剩┲锌芍?，除了企業(yè)忽視安全生產(chǎn)、違章 操作等內(nèi)部原因外，還有其他更深層次的原因。在大多數(shù)城市和工業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)中，由于缺乏合 理安全規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)布局混亂、結(jié)構(gòu)不合理；缺少對(duì)區(qū)域性風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑u(píng)估，沒(méi)有合理 地基于現(xiàn)有有限資源，制定適宜的風(fēng)險(xiǎn)防范及應(yīng)急措施，當(dāng)事故發(fā)生后，產(chǎn)生的危害被不斷 放大。由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的限制，短期內(nèi)徹底改變因產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、布局不合理等引起的結(jié) 構(gòu)型、布局型環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)存在較大難度，而且區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源復(fù)雜多樣、危險(xiǎn)物質(zhì)污染特征繁 多，且風(fēng)險(xiǎn)因子釋放后，在介質(zhì)中傳播過(guò)程呈多途徑、敏感脆弱目標(biāo)多樣化特點(diǎn)。因此，今 后環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)研究不僅要強(qiáng)調(diào)單一事件、單一項(xiàng)目，更應(yīng)從區(qū)域尺度出發(fā)開(kāi)展區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn) 分析。區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析便于區(qū)域之間、區(qū)域內(nèi)部的風(fēng)險(xiǎn)比較，有助于決策者發(fā)現(xiàn)區(qū)域發(fā)展 過(guò)程中環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理的優(yōu)先區(qū)域、優(yōu)先環(huán)節(jié)，合理分配資源，結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需 求，實(shí)現(xiàn)區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)"差異化"的管理，同時(shí)為區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移、環(huán)境污染事 故應(yīng)急管理提供科學(xué)理論依據(jù)。
[0004] 目前國(guó)外從環(huán)境毒理學(xué)、生態(tài)毒理學(xué)、環(huán)境化學(xué)等微觀層次上定量地評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè) 致癌化學(xué)物質(zhì)、非致癌化學(xué)物質(zhì)和放射性物質(zhì)等引起的風(fēng)險(xiǎn)較多。Masashi等（2003)對(duì)日 本12種主要環(huán)境污染物的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了排序。Hamdi等（2005)通過(guò)概念模型來(lái)評(píng)價(jià)深 層土壤的放射性廢棄物的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。Tan(2014)對(duì)醫(yī)藥產(chǎn)品在環(huán)境中的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。 我國(guó)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作起步較晚，但很多學(xué)者對(duì)于開(kāi)展環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的必要性、研究目的、 內(nèi)容和方法等進(jìn)行了探討。近年來(lái)國(guó)內(nèi)基于"單一"風(fēng)險(xiǎn)事件、單一項(xiàng)目的環(huán)境危險(xiǎn)性研究 較多，如王慶改等（2008)實(shí)現(xiàn)了基于MIKE模型對(duì)突發(fā)性水污染事故中污染物運(yùn)移擴(kuò)散過(guò) 程的模擬；也有學(xué)者通過(guò)嚴(yán)格的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)，對(duì)特定污染事故危害后果實(shí)現(xiàn)定量評(píng)價(jià)，進(jìn) 而提出預(yù)防和應(yīng)急措施（馬越等，2012)。
[0005] 自20世紀(jì)90年代國(guó)外學(xué)者開(kāi)始致力于區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析的理論和方法研究，并 主要集中于區(qū)域公眾健康和災(zāi)難性事故風(fēng)險(xiǎn)的危害兩方面。如Dobbies等（2003)以密西西 比河下游為研究對(duì)象，通過(guò)定位、監(jiān)測(cè)和模擬等技術(shù)建立了區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，開(kāi)展流域 性水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià);Arunraj等（2009)以印第安東部工業(yè)區(qū)為例，構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型對(duì)突 發(fā)性環(huán)境污染事故風(fēng)險(xiǎn)后果進(jìn)行分析，并基此提出了區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的概念框架；也有 學(xué)者認(rèn)識(shí)到自然風(fēng)險(xiǎn)因素和工業(yè)系統(tǒng)相互作用對(duì)區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的不利影響，提出了工業(yè)區(qū) 域的風(fēng)險(xiǎn)管理和適當(dāng)選址的重要性，以實(shí)現(xiàn)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的最小化目標(biāo)（Agostini等，2012)。 近期，持久性污染物的區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)又成為了新的研究熱點(diǎn)。Yu等（2012)研究了美國(guó)加利 佛尼亞州農(nóng)藥的使用造成的區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)；Giubilatoa等（2014)提出了一種持久性化學(xué) 污染物區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)分類的方法。
[0006] 1994年，我國(guó)學(xué)者曹希壽最早提出了區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和管理的概念，接著學(xué)者 對(duì)區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)內(nèi)容、程序和方法開(kāi)始了探索，并在區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源危險(xiǎn)性和風(fēng)險(xiǎn)受 體脆弱性方面開(kāi)展了較多工作。我國(guó)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源危險(xiǎn)性和受體脆弱性研究主要從不同方面 構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行評(píng)價(jià)，并側(cè)重于風(fēng)險(xiǎn)源危險(xiǎn)性和受體脆弱性分級(jí)方法及分級(jí)結(jié)果的 分析。曲常勝等（2010)從突發(fā)性環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和累積性環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)兩方面構(gòu)建了區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn) 源危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。謝元博等（2013)從風(fēng)險(xiǎn)源危險(xiǎn)性角度利用信息擴(kuò)散法對(duì)區(qū)域環(huán) 境風(fēng)險(xiǎn)水平開(kāi)展評(píng)估，并提出了區(qū)域產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化措施。蘭冬東等（2009)從受體暴露和恢 復(fù)力兩方面構(gòu)建了上海閔行區(qū)風(fēng)險(xiǎn)受體脆弱性指標(biāo)，并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，為閔行區(qū)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn) 管理和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局優(yōu)化提供依據(jù)。尹榮堯等（2011)和曾維華等（2013)都提出了現(xiàn)有環(huán) 境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究大多未能考慮區(qū)域內(nèi)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源和風(fēng)險(xiǎn)受體的空間差異性。
[0007] 綜合評(píng)價(jià)的核心是評(píng)價(jià)指標(biāo)在不同時(shí)刻的權(quán)重系數(shù)的確定。目前，指標(biāo)權(quán)重的確 定方法主要有主觀賦權(quán)法（如Delphi法、ΑΗΡ法、專家評(píng)分法等）、客觀賦權(quán)法（如T0PSIS 賦權(quán)法、"縱橫向-拉開(kāi)檔次"法、"時(shí)序加權(quán)平均算子"法等）。主觀賦權(quán)法指各指標(biāo)權(quán)重系 數(shù)依據(jù)主觀判斷來(lái)確定，簡(jiǎn)便易行，但主觀性太強(qiáng)，不同的人所賦權(quán)重可能差異較大?？陀^ 賦權(quán)法確定權(quán)重不受主觀因素影響，根據(jù)各個(gè)指標(biāo)在指標(biāo)總體中的變異和對(duì)其他指標(biāo)影響 程度自動(dòng)確定權(quán)重系數(shù)，相對(duì)于主觀賦權(quán)法，客觀性更強(qiáng)，更能反映評(píng)價(jià)對(duì)象真實(shí)情況。目 前，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究主要通過(guò)主觀賦權(quán)法進(jìn)行研究，而客觀賦權(quán)法已經(jīng)廣泛運(yùn)用于水資 源評(píng)價(jià)、節(jié)能環(huán)保、效益評(píng)價(jià)等多個(gè)領(lǐng)域。
[0008] 近些年，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的成熟，GIS技術(shù)的海量數(shù)據(jù)處理能力和計(jì)算結(jié)果的可視 化表達(dá)為區(qū)域環(huán)境污染事故風(fēng)險(xiǎn)的綜合評(píng)價(jià)提供了重要方法。利用GIS空間差異表達(dá)方 法可全面了解區(qū)域環(huán)境污染事故綜合風(fēng)險(xiǎn)的空間規(guī)律性和差異性，從而可將研究區(qū)域不同 的評(píng)價(jià)單元轉(zhuǎn)換為行政單元或者地理單元，客觀反映區(qū)域環(huán)境污染事故綜合風(fēng)險(xiǎn)的分異規(guī) 律，從而為區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)"差異化"控制管理和環(huán)境污染事故應(yīng)急提供科學(xué)依據(jù)。
[0009] 由以上研究可知，區(qū)域環(huán)境污染事故風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外有相關(guān)研究，并取得 了一定的成果。但是目前國(guó)內(nèi)對(duì)區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)的尚未有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致區(qū)域環(huán)境污 染事故風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系差異較大，特別是對(duì)環(huán)境污染事故風(fēng)險(xiǎn)受體的考慮不全面。環(huán)境風(fēng)險(xiǎn) 受體是環(huán)境污染事故風(fēng)險(xiǎn)的潛在承受體，指環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因子在環(huán)境轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中，可能遭受影 響的人群、社會(huì)和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，是包含社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境及人群組成的復(fù)雜系統(tǒng)。然 而，現(xiàn)有研究多從社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境雙維度出發(fā)，構(gòu)建環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)受體脆弱性評(píng)價(jià)模型，缺 少綜合考慮人群、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的受體脆弱性的研究。
[0010] 目前還沒(méi)有針對(duì)區(qū)域環(huán)境污染事故綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)進(jìn)行系統(tǒng)的歸納并將其制定為 一套完備的方法體系的專利?？焖俚墓I(yè)化進(jìn)程中，高消耗、高污染、高風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)展模式使 西方發(fā)達(dá)國(guó)家近百年工業(yè)化進(jìn)程中出現(xiàn)的環(huán)境污染問(wèn)題在我國(guó)短短20年壓縮式、復(fù)合式 出現(xiàn)（謝元博等，2013)，各類環(huán)境污染事故層出不窮，已成為危害百姓身體健康、破壞生態(tài) 環(huán)境的重要因素，嚴(yán)重威脅了我國(guó)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)的健康發(fā)展，針對(duì)區(qū)域尺度的環(huán)境污染 事故風(fēng)險(xiǎn)的綜合評(píng)價(jià)研究已成為當(dāng)前社會(huì)安全保障的迫切需要。因此，本發(fā)明在前有成果 的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出一種科學(xué)的、全面的區(qū)域環(huán)境污染事故風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)方法，使之能更加高 效、方便、精確的廣泛地運(yùn)用于我國(guó)區(qū)域尺度環(huán)境