环境影响评价报告全本公示简介:第九章 环境风险分析(汤未变) .doc
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1、兰州市水源地工程环境影响报告书9 环境风险分析9.1 风险识别一般而言,工程实施有利一面,也有弊的一面;有为人类造福的一面,也潜在着危害人类安全或生态安全的风险。风险评价通过对建设项目建设与运行期间可能发生的可预测的突发性事件或事故及其可能造成的对人身安全与生态环境的影响和危害进行评估,提出防范措施、应急预案和补救、减缓措施等,力求规避风险和将风险发生的不利影响与危害,降低到最低限度。常见的如化学风险、物理风险、核风险等等,风险识别目的确定风险类型。根据工程总体布置和项目构成,项目在施工期和运行期均存在一定的环境风险。根据对工程总体布置以及工程主要内容,施工期环境风险主要包括:施工废水处理设施
2、发生故障造成大量废水直接排放;施工振动、爆破对周围建筑造成破坏:施工燃油存储设施发生火灾爆炸等事故;地质灾害引起输水管道中水质污染事故。运行期环境风险主要是水质、输水管线和净水厂液氯泄露风险,进而影响供水安全和周边人群安全。水质风险主要是由于排入水源污染物剧增或污染源泄露造成;输水管线风险主要由于供水设施损坏等因素造成;净水厂液氯泄露主要由于生产储存、运输、使用等环节,没有严格按照操作规程作业等因素造成。9.2 环境风险分析9.2.1 运行期环境风险9.2.1.1 水质风险根据工程特点,本工程水质风险主要来源于水源,即工程取水枢纽(刘家峡水库)附近及上游来水河段(流域污染物及突发性水污染事故)
3、,主要是由于排入水源的污染物剧增或污染物泄漏造成。根据实际调查,本工程周边没有等级公路,刘家峡水库右岸分布有213国道,213国道是合作通往夏河县、舟曲等县市的主要通道,也是甘肃、四川、云南的主要连接通道,同时上游河段及各支流沿岸附近多少都分布有一定的交通道路网,如果有运输有毒、有害物质的来往车辆,则对运行期水质安全形成一定潜在威胁,如车辆交通事故或其它原因造成的污染物泄漏事故,将会对取水枢纽的水质和周围环境造成污染,造成取水枢纽水质严重超标,甚至造成毁灭性的破坏,严重影响供水安全和水质安全。近年国内发生的一些公路交通水质污染事故,值得我们深思和借鉴,更需要长期不懈地加强安全管理措施和风险管理
4、。杭新景高速公路苯酚槽罐车泄漏事故2011年6月4日,一辆装载有化学品苯酚的槽罐车,在由上海高桥化工厂开往龙游红云化工厂的途中,经杭新景高速公路新安江高速出口互通主路段(杭州建德境内)时发生车辆追尾事故,导致部分苯酚泄漏。因事发时当地正逢暴雨,导致部分泄漏苯酚随雨水流入新安江,造成部分水体受到污染。云南省富宁县粗酚泄漏事故2008年6月7日5时许,一辆槽罐车装载33.6吨(核载22吨)粗酚行至罗富高速公路云南省文山州富宁县境内“者桑”段K27+800处时发生交通事故,罐体破裂,罐内33.6吨粗酚液体除少部分被树叶、土壤和当地一家木材加工厂的细木灰吸附外大量粗酚液体沿高速公路截洪沟流入者桑河,造
5、成环境污染事故;污染物随水流向下游的广西百色水库方向扩散,威胁百色水库环境安全。合浦县汽油泄露2011年1月13日,南北高速公路石湾服务区发生油罐车泄漏事故,大量汽油泄漏流向附近的水渠,而不远处就是南流江,是当地主要饮用水水源地;抢险人员用沙土沿路堵截,同时用水冷却油罐车,稀释汽油,以及采用稻草吸油,将油水引到一个废弃水塘中。经过多方努力,还是一部分汽油流进了南流江,但是数量非常少,南流江的水质没有受到泄漏事件影响。洛宁氰化钾泄露2001年11月1日上午,河南省洛宁县新华镇窑子头山路上,倾覆一辆承载量为10t的汽车,泄漏9t浓度为30%的液态氰化钠。氰化钠顺小溪流入兴华河内,使30km长的河道
6、受到了污染,60km长的河道有氰化物检出。陕西宜君包茂高速糠醛泄漏2011年8月15日,陕西省包茂高速宜君县境内发生一起有毒化学液体糠醛泄漏事故,约有2吨左右糠醛在高速公路上泄漏。事发地距宜君县城水源地-西河水库约l公里,事故发生后,当地安监、环保、公安、消防等部门迅速赶赴现场处置。涉事车辆被拖往包茂高速下行线开始进行倒罐作业,在处置过程中,当地政府将雨水稀释后的泄露污染物迅速引流到公路旁蒸发池内集中存放,并将事故车辆拖引至降温池内进行倒罐处置,同时调集吸污车辆,将流入蒸发池和降温池内稀释后的污染物吸抽,并进行无害化处理。9.2.1.2 输水管线非正常运行风险本工程输水管线距离较长,涉及隧道等
7、建筑物,输水管线非正常运行造成环境风险,一种是由于特殊的自然灾害如塌陷、地震等,造成输水管破裂或损坏,中段供水。另一种是由于突然停电、停泵造成的中断供水,由于突然停泵发生水锤,造成管道事故,中断供水。这种情况发生的几率要比自然灾害发生几率大。第三种情况是管线与其他设施交叉,由其他设施出现事故,对管线造成影响,如管线与铁路、公路、其他管线和河流等交叉处,这种情况发生几率也相对较大。工程区地处青藏高原东北缘,地貌总体呈现为NWSE方向的带状结构,自东北向西南依次为河西走廊盆地和祁连山系,地势依次增高。祁连山系属中高山区,主要由冷龙岭、大通山、马雅雪山及马衔山等组成。山地海拔高度一般在3000m以上
8、,峰顶海拔4000m左右。山地显示北陡南缓的形态,山间盆地多为新生代断陷盆地。东部海拔高度为1200m2500m,地势自西向东渐低,区内多为黄土覆盖,呈现黄土梁峁地貌景观。南部的秦岭褶皱系属中高山区,它是由一系列平行的山脉及狭窄的山间盆地所组成,山体呈北西、北东向延伸。主要山脉为秦岭等,山地海拔高度一般在2000m3000m左右,峰顶海拔达4000m左右,山间盆地多为新生代断陷盆地。本区也是主要河流的发源地。区内主要河流有黄河、洮河、湟水河、庄浪河等河流。工程区主要涉及龙门山地震带、阿尔金柴达木地震带和祁连山六盘山地震带。龙门山地震带的地震的活动以频次高,强度大为特征,阿尔金柴达木地震带的地震
9、活动以频次高,强度较低为特征,祁连山六盘山地震带的地震活动以频次高、强度大为特征。工程场地位于龙门山地震带内。根据潜在震源区、地震活动性参数、地震动衰减关系和国家标准GB18306-2001中国地震动参数区划图,结合甘肃省地震局2011年刘家峡水电站排沙洞以及扩机电站厂房工程场地地震安全性评价报告,给出了进口工程场地50年超越概率10%的基岩地震动峰值加速度为169.7gal171.6gal的结论,相应地震基本烈度为度,工程构建筑物按8度设防,使得不良地质条件对输水管线运行可能造成的风险几率将缩小在可接受程度内。工程采用隧道管道,不建设泵站,避免由于突然停泵发生水锤,造成管道事故。所以工程重点
10、防范管线与其他设施交叉,由其他设施出现事故,对管线造成的影响。9.2.1.3 水电站漏油事故污染水体风险本项目在分水井后、彭家坪净水厂前修建一个9.5MW的水电站,电站在正常运行过程中不会对水质产生影响。但在水轮机组发生事故时,有可能发生漏油事故,对水体造成污染。9.2.1.4 净水厂液氯泄露风险目前,净水厂消毒常用方式有液氯消毒和二氧化氯消毒两种方式。本项目采用液氯进行消毒,液氯作为经典的饮用水消毒方式,消毒能力强,货源充足,价格低廉,投加设备较为简单,有着价廉物美的优势。在整个加氯过程中大多数设备都是在部分真空下工作的,一般情况不易产生氯气的泄漏。根据类比调查,氯气泄漏的原因主要是换瓶时操
11、作不当,管道使用时间过长而破损,阀门连接部件垫圈受损及阀门质量不高等引起,其中较为常见的是在换瓶时,由于操作失误引起紫铜管中留有的少量液氯的泄漏。一般的加氯消毒工艺如图6.2-1。图 9.2-1 加氯消毒工艺流程图物质风险识别一液氯理化特性及对人体的影响液氯化学性质见表9.2-1。表 9.21 液氯特性表标识中文名氯气液化的(液氯)危险货物编号23002英文名ChlorineUN编号1017分子式Cl2分子量70.91CAS号7782-50-5理化性质外观与性状黄绿色有刺激性气味的气体主要用途用于漂白,制造氯化合物、液氯、聚氯乙烯等熔点()103相对密度(水=1)1.47 (0)沸点()346
12、相对密度(空气=1)2.48临界温度()1439饱和蒸气压(kPa)506.62kPa(10.3)临界压力(MPa)771MPa溶解性易溶于水、碱液燃烧爆炸危险性侵入途径吸入、食入、经皮吸收毒性属高毒类:是一种强烈的刺激性气体,急性毒性:LC50850mg/m3,1 h(大鼠吸入)健康危害侵入途径:吸入。健康危害:对眼、呼吸道粘膜有刺激作用。急性中毒:轻度者有流泪、咳嗽、咳少量痰、胸闷,出现气管炎的表现;中度中毒发生支气管肺炎或间质性肺水肿,病人除有上述症状的加重外,出现呼吸困难、轻度紫绀等;重者发生肺水肿、昏迷和休克,可出现气胸、纵隔气肿等并发症。吸入极高浓度的氯气,可引起迷走神经反射性心跳
13、骤停或喉头痉挛而发生“电击样”死亡。皮肤接触液氯或高浓度氯,在暴露部位可有灼伤或急性皮炎。慢性影响:长期低浓度接触,可引起慢性支气管炎、支气管哮喘等;可引起职业性痤疮及牙齿酸蚀症。侵入途径:吸入。健康危害:对眼、呼吸道粘膜有刺激作用。急救方法皮肤接触:立即脱去被污染的衣着,用大量清水冲洗。就医。 眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。呼吸心跳停止时,立即进行人工呼吸和胸外心脏按压术。就医。防护措施呼吸系统防护:空气中浓度超标时,建议佩戴空气呼吸器或氧气呼吸器。紧急事态抢救或撤离时,必须佩戴氧气呼吸器。 眼睛防护:呼吸系统防护中已作防护。身体防护:穿带面罩
14、式胶布防毒衣。手防护:戴橡胶手套。其它:工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作毕,淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业,须有人监护。危险特性可助燃。一般可燃物大都能在氯气中燃烧,一般易燃气体或蒸气也都能与氯气形成爆炸性混合物。氯气能与许多化学品如乙炔、松节油、乙醚、氨、燃料气、烃类、氢气、金属粉末等猛烈反应发生爆炸或生成爆炸性物质。它几乎对金属和非金属都有腐蚀作用。本品,但可助燃。一般可燃物大都能在氯气中燃烧,一般易燃气体或蒸气也都能与氯气形成爆炸性混合物。氯气能与许多化学品如乙炔、松节油、乙醚、氨、燃料气、烃类、氢气、金属粉末等猛烈反应发生爆炸或生成爆炸性物质。它几
15、乎对金属和非金属都有腐蚀作用。灭火方法雾状水、泡沫、干粉。泄漏处置迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并立即进行隔离,小泄漏时隔离150米,大泄漏时隔离450米,严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防毒服。尽可能切断泄漏源。合理通风,加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能,用管道将泄漏物导至还原剂(酸式硫酸钠或酸式碳酸钠)溶液。也可以将漏气钢瓶浸入石灰乳液中。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。废弃物处置方法:建议把废气通入过量的还原性溶液中(亚硫酸氢盐、亚铁盐、硫代亚硫酸钠溶液),中和后用水冲支下水道。废水中的氯气和氯化铝电解中氯气回收。氯气事
16、故发生及排放源强分析在自来水生产过程中,常采用氯气进行杀菌、消毒,以保证良好的出水水质。根据对多家自来水厂的调查,本项目消毒加氯量设计值为2mg/L左右。通常液氯采用钢瓶储存,本项目所用液氯刚瓶容量为1t,厂区内的最大存储量为24t。预测时假设在满负荷生产时发生氯气泄漏事故,泄漏时间为半小时,根据投加量,氯气泄漏源强及排放参数见表9.2-2。表 9.22 氯气泄露排放参数估值水厂名称项目数值彭家坪水厂投氯量(kg/d)2000排放强度(g/s)23.15排放高度(m)5.0源面积(m2)65芦家坪水厂投氯量(kg/d)1000排放强度(g/s)11.57排放高度(m)5.0源面积(m2)65风
17、险类型据调查,国内每年都有若干起液氯泄漏事故发生。从国内外多起因液氯泄漏引起的中毒事件分析,主要原因按照发生几率排列如下:液氯生产、储存、运输、使用等环节,没有严格按照操作规程作业;设备维修不及时,设备老化后更新不及时;企业生产运营管理不善;人为破坏。以上情况出现,都可能引起重大事故。根据净水厂的加氯工艺生产过程以及液氯储运过程,分析可能出现事故风险的环节,主要为:加氯过程中,阀门损坏或违章操作,造成液氯泄漏;液氯在运输装卸过程中,使其阀门或瓶体损坏,造成液氯泄漏;液氯在储存过程中,由于罐体破裂等,造成液氯泄露;水厂加氯间可能发生的事故易发部位和原因见表9.2-3。表 9.23 事故易发部位及
18、原因序号易发部位主要原因l液氯阀门密封圈破损,误开误关2液氯管线腐蚀破裂或操作不慎3液氯储存库有热源、碰撞、装卸4液氯运输车祸驾驶不慎液氯泄漏故事,故发生概率为ll0-6,随着储存技术日益成熟,以及相应的保护措施比较完备。鉴于液氯事故对环境的影响最大,是工程最大可信事故。在各种事故原因中,尤以液氯储罐破损易造成液氯外泄为主。水厂主要是加氯间内的溶液泄漏、氯泄漏及液氯仓库的液氯泄漏加氯间内溶液泄漏和液氯仓库的液氯泄漏若不及时、合适处理,将会对净水厂周围水环境产生严重的影响。在净水厂中液氯主要以储罐为主,重点对液氯泄漏对环境造成的影响进行预测分析。评价等级和保护目标调查根据工程分析液氯最大储存量为
19、24t,小于液氯临界储存量25t,属于非重大危险源,但净水厂周边居民较多,属于环境敏感地区。本次调查范围为以净水厂为中心,半径2km的范围,调查结果见表9.2-4。表 9.24 净水厂周边2km范围内的村庄和敏感点序号净水厂名称村庄名称距离水厂边缘(m)1彭家坪水厂牟家坪村S,500m2范家坪村SW,1000m3芦家坪水厂柳泉公社SW,800m风险事故源强分析净水厂在非正常工况下,由于液氯储罐使用时间过长而破损,阀门连接部件垫圈受损及阀门质量不高等引起加氯间液氯的泄漏。因此,本环评仅对运营期非正常工况下液氯泄漏的氯化氢气体的环境影响进行分析。9.2.1.5 净水厂液氯泄露风险影响预测分析泄漏量
20、按导则公式计算:式中:QL一液体泄漏速度,kg/s;Cd一液体泄漏系数,取0.62;A一裂口面积,m2;P一容器内介质压力,Pa;Po一环境压力,Pa;g一重力加速度;h一裂口之上液位高度,m。泄漏液体蒸发泄漏液体蒸发分为闪蒸蒸发、热量蒸发和质量蒸发三种,其蒸发总量为三种蒸发之和。过热液体闪蒸量可按下式估算Q1i=FWT/t1式中:Q1为闪蒸量,kg/S;WT为液体泄漏总量,kg;tl为闪蒸蒸发时间,s;F为蒸发的液体占液体总量的比例;接下式计算式中:Cp为液体的定压比热,J/(kg-K);TL为泄漏前液体的温度,K;Tb为液体在常压下的沸点,K;H为液体的气化热,J/kg。经计算,Q1=6.
21、5g/s。当液体闪蒸不完全,有一部分液体在地面形成液池,并吸收地面热量而气化称为热量蒸发。热量蒸发的蒸发速度Q2按下式计算:式中:Q2为热量蒸发速度,kg/s;T0为环境温度,k;Tb为沸点温度;k;S为液池而积,m2;H为液体气化热,J/kg;为表面热导系数(表A),W/m-k;为表面热扩散系数(表),m2;t为蒸发时间,s。当热量蒸发结束,转由液池表面气流运动使液体蒸发,称之为质量蒸发。质量蒸发速度Q3,按下式中:Q3为质量蒸发速度,kg/s;a,n为大气稳定度系数;p为液体表面蒸气压,Pa;R为气体常数;J/mol-k;T0为环境温度,k;扰为风速,m/s;r为液池半径,m。经过计算可知
22、,工程液氯罐泄漏所形成的液氯酸雾量为4.54kg/h,即1.26g/s。风险预测模式采用建设项目环境风险评价技术导则(HJ/T169-2004)中的多烟团模式,计算公式为: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(mgm-3),为烟团中心坐标;Q-事故期间烟团的排放量;为X、Y、Z方向的扩散参数(m)。常取; 为X、Y、Z方向的扩散参数(m)。与大气稳定度有关。根据兰州市气象资料,多年平均风速为1.5m/s,则不同距离浓度预测结果见表9.2-5。表 9.25 氯泄漏风险事故不同距离内的浓度扩散预测结果(单位:mg/m3)距离(m)200400600800100012
23、0014001500落地浓度1.210.410.210.130.090.070.050.046从以上结果分析,如发生液氯泄漏事故,按估算的源强,下风向1.4km以外浓度可以降到低于空气中最高允许浓度0.05mg/m3。因此,风险事故发生的重点防范范围为1.4km范围内。根据调查,经实地调查,该范围内村庄等保护目标,在发生事故时可能影响周边的人群健康。由于液氯及释放的氯化氢是有毒物质,对人体有危害,因此水厂应加强管理,杜绝此种情况的发生。9.2.2 施工期环境风险施工质量工程施工质量造成风险不容忽视,近几年我国由于工程施工质量原因造成的事故屡见不鲜。此类风险主要是人为造成的,可以通过加强施工管理
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