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国际 J.环境 “公共卫生研究”2015年12期，7868-7885页; 公开可用
国际期刊
环境研究与公共卫生
ISSN 1660-4601
文章
中国化工园区污染事故应急响应体系
Weili Duan * and Bin He *
中国科学院南京地理与湖沼研究所流域地理科学重点实验室，南京210008
*作者应通信信件; 电子邮箱：bolduan@niglas.ac.cn（W.D.）;hebin@niglas.ac.cn（B.H.）;
电话： 86-025-8688-2173（W.D.）; 86-025-8688-2098（B.H.）。
学术编辑：Jason K. Levy
收到：2015年5月23日/接受：2015年7月2日/发布时间：2015年7月10日
摘要：除了财产损失和生命损失外，化学工业园区（CIP）造成的水污染和空气污染等环境污染事件也是重大课题。因此，一个紧急应急系统（ERS）被应用于本研究中CIP发生的安全事故，包括发生火灾爆炸事件。使用情景分析的方法，在引入影响后，应急响应阶段分为三个层次，确认了ERS设计的基本要求。 ERS的框架主要由监控系统，应急指挥中心，行动系统和支持系统组成。在此基础上，确定了六个主要的应急抢险步骤，包括接警，紧急评估，启动相应的应急预案，应急救援行动，应急救援，结果评估和反馈。最后，提出了萧湖化学工业园区（XHCIP）的一个例子，以检查船舶的完整性，可靠性和可操作性，第一次应急演练的结果表明，开发的ERS可以减少延误，提高资源的使用效率，提高救援效率。
关键词：应急系统;化学工业园区污染事故;多米诺骨牌效应;紧急救援
1.介绍
近年来，伴随着石油和化工的高速发展.工业，化学工业园区（CIPs）今天被认为是全球许多国家的战略发展的一个组成部分。根据在发达国家中环境署（1997）[1]，美国约有8800个工业园区，加拿大的1200个，英国的200个，以及300个
德国。现在，美国的休斯敦工业园区，德国的Nordrhein-Westfalen工业园区，
法国的诺曼底工业园区，比利时的安特卫普工业园区等着名的化工园区，为这些国家创造了更好的经济。截至今日，据国土资源部不完全统计，在中国，有6866家工厂遍布全国，其中113个是政府批准的国家，省，市级园区[2]。 CIP提供了一系列优于大型石油和化学的优势企业，作为最低的基础设施和公用事业费用，免费行业和服务可以进一步引发对周边地区的乘数效应。因此，正确计划的CIP可以带来规模经济效益，加快区域发展。由于这样的优势，工业园区在许多国家的国家发展战略中发挥了重要作用在经济发展方面是不可取代的。然而，CIP是收集许多化工厂的高风险地区。由于多米诺骨牌效果一旦发生在CIP中，可能导致重大事故和伤亡事故[3,4]。与此同时，环境污染如水污染和空气污染造成的多米诺骨牌事故是中国流域的一个重要问题[5-7]。图1显示了数字之间的关系的污染事故（1952 - 2010年）[8]，国内生产总值（2010年）和危险数字中国化工企业，表明东南沿海发达国家的污染事故率广东，江苏，山东等地区远高于西北地区，
例如新疆，西藏，青海。图2显示了大约700个污染事故的原因发生在1952年至2010年，揭示了有害物质的泄漏和爆炸污染事故的主要原因分别高达47％和23％。近年来，最严重的水污染事件发生在吉林石化苯厂爆炸事件2005年11月13日，爆炸严重污染了中国最大的河流之一，松花江，估计有100吨污染物，含苯和硝基苯，进入河流，这使得沿江城市数百万人的供水量下降不同时期。
因此，有效的应急响应对于尽可能减少其影响至关重要事故现场周边地区[9]。针对这个问题，几位研究人员研究了紧急情况响应系统和大多数应急系统都有自己的目标，特点，特点和结构。 Hill [10]建立了应急管理组合应答系统，可以是用于诊断机构间协调问题。 Tseng等[9]发展了足够的紧急情况应对计划（ERP），具有安全和工业卫生资源，以应对所产生的影响氯气泄漏，可有效减轻或避免对工厂人员和公民造成的伤害邻近社区。使用Petri网，Zhong et al。 [11]研究了Urban的表现应急响应系统（UERS），并建立了PN模型进行性能分析。使用关键事件管理系统（CIMS）效率模型，Kim et al。 [12]开发了一种仪器有助于衡量CIMS中决策支持效率的关键因素，使团体能够评估存在系统的优势和劣势。在中国，化工行业的安全管理已经取得了一些成果。但从近几年的事故情况来看（如“12.23”开县井喷事故[13]，吉林石化苯厂爆炸事故[14]），中国大部分现有的ERS系统并不完整[15] ，这使得环境管理和安全管理水平不高[16]。具体来说，ERSin中国的缺点主要有以下几个方面：（a）及时性问题：紧急救援不及时进行，因为ERS无法及时得到有效的信息; （二）决策失误：由于缺乏完善的决策支持制度，事故指挥官就是做错了决定; （c）主动障碍：有时，ERSisnot完善救援队的组织结构不到位。为了解决这些问题，目前的研究正在建立健全全面的ERS，以防止未来事故发生，并尽可能减少中国CIPs的损失。
图1.污染事故数量（1952〜2010年发生的700起事故），国内生产总值（2010年），中国危险化学品企业数量（[8]）的关系示意图
图2. 1952年至2010年发生的700起污染事故原因（数据来自[8]）本文的组织结构如下：使用情景分析，第2节介绍了CIPs中的事故发生情况。 第3节构建ERS的共同框架模型，主要由监控系统，应急指挥中心，动作系统和支持系统组成。 在此基础上，第4节构建了紧急救援的基本和实际程序。在第5节中，我们介绍和说明了ERS在ICC中的应用。 第6节总结了本文的讨论限制和未来研究。
2. ERS设计的事故情景描述和基本要求
2.1。情景：多米诺骨牌事故一般来说，“多米诺骨牌意外”意味着一场灾难可能发生在另一个事件中，另外一个可能是由一个或多个这样的事件发生的[17-20]：（a）火：池火，闪火，火球，和喷火（b）爆炸：有限蒸汽云爆炸（CVCE），沸腾液体膨胀爆裂（BLEVE），气体爆炸，蒸气云爆炸和粉尘爆炸（c）有毒释放：瞬时或持续释放有毒的轻质气相;比空气轻的气体，比空气重的气体;释放有毒液体。此外，由于化学品的危险性，火灾，爆炸和有毒物质释放同时发生在CIPs中。因此，我们发展了涉及多米诺骨牌化学事故的发病。在这种情况下，我们假设，如图3所示，每个事故都会产生一个冲击区域（影响区域仅仅是为了简单起见而被示为循环。环境影响如风或雨可能改变冲击区域的形状和发展模式）正常社会活动受到负面影响[21]。
图3.多米诺骨牌化学品事故情景。
2.2。 应急水平
根据现场情况，应急服务规定采取的行动，执行政策和规则。 一般来说，应急服务可能包括消防，救援，去污，医疗，撤离，抢险现场和周边环境，以及交通管制和执法（以防止违法行为）。 事故严重程度是对应急响应进行考虑的最重要标准，从而建立了应急响应的三级（表1和图4）。
表1.应急各个阶段
图4.应急响应三个阶段的关系。
在CIPs中，有三种事故是可能的。 然而，从多米诺骨牌效应来看，过去的情况，如何理解和处理重大事故（或特别是大型事故）是非常复杂和重要的。 在这两种情况下，应急服务可能包括限制区域，消防，受害者救援，急救，去污，安全，居民撤离，交通等
2.3。 ERS设计的基本要求
从上述分析，由于多米诺骨牌效应，应急管理过程将变得越来越复杂。 时间是应对化学事故的重要因素[22]，这就要求所有的应急服务必须可以进入。 我们根据有效应变响应架构的要求，总结了ERS设计的基本要求（表2）[23-25]。
表2.系统设计的基本要求
3. ERS框架
分析事故情况和基本要求表明，应急救援应该有一个有序的课程，包括识别和确认，快速反应，信息，事故管理，事故区域控制等。影响CIPs对多米诺骨牌事故的紧急反应的因素多种多样，相互关系复杂。从而，应建立适当的应急信息数据库，以监测CIP的动态变化实时采用先进的信息技术，控制技术，网络信息
技术等。在本研究中，CIP中的ERS由四部分组成：
（1）监控系统，
（2）应急指挥中心，
（3）行动系统，
（4）支援系统。
图5显示四个组成部分之间的关系及其功能特征。监测系统捕获化学事故紧急情况，并向应急指挥中心报告评估紧急情况，提出警报，并做出应对紧急情况的决定。那个行动系统从应急指挥中心接收命令并执行紧急情况响应。支持体系是确保ERS的所有活动的强制性力量妥善处理在事故发生期间及之后获得的经验将纳入知识体系来改进ERS，并反映在将来的应急检测和响应中。总的来说，ERS是一个可以通过无线安装，运行和集成的集成系统和无线笔记本电脑上的其他网络，事故指挥车载桌面和应急指挥中心。
图5. CIP应急响应系统框架。
3.1。 监视系统
监测系统是ERS的重要组成部分，其目的是收集关于CIP多重危害的各种信息。 也就是说，监督系统可以将生命，财产和公众的安全设备相结合，使员工免受危险。 特别是事故发生时，可以尽快提供应急救援的实时信息，包括事故位置和情况，环境，天气和气候数据[26]。监控系统主要由四个系统组成（图6）。
图6.监控系统要素
（1）火灾，爆炸和泄漏监测子系统
这个子系统在CIP的每个工厂建立，将化学泄漏，火灾和爆炸的数据和信息报告给中央监测系统。一旦发生异常事故，监测人员就将收到的信息，事故情况同时处理。
火灾，爆炸和泄漏监测子系统的功能包括以下因素：
（a）可以通过选择工厂内的受损区域来查看事故位置和情况。
（b）可以选择该地区和工厂的位置和条件，以赈灾灾民
并提供紧急援助。
（c）用户可以通过许可进入监控画面。
（2）环境监测子系统
危险的化学品事故往往会对环境造成不良后果，这是国际上严重关切的问题。 监测环境污染是一个重要的联动不正当的处理，是一项紧迫任务。 其功能应包括两个主要项目：
（a）监测环境，水和压缩空气系统，以确保它们符合环保标准。
（b）CIP的地理和地形。
（3）气象监测子系统
天气变化是影响紧急救援的重要因素[27]。 如果发生极端天气（例如台风，雨风等），救援人员将严重受阻。 通常，气象监测子系统建立在地方气象局的基础上，其功能包括以下方面：
（a）认真考虑降雨或洪流，数据每日从电脑更新。
（b）主计算机与备用和冗余系统协同工作。
（c）雨量数据显示在气象监测子系统的屏幕上。
（d）风速，风向，稳定条件，云层，温度和相对湿度。
（4）交通监控子系统
通过交通监控子系统，监控中心随时了解道路交通情况。 通过使用异常自动流量检测方法分析流量，速度和占用情况，可以区分出路是否卡住，原因，异常流量是否发生，以及站点和严重程度。 根据这一分析，应急救援队可以找到哪条路线是最好的疏散人。
3.2。 紧急指挥中心
ERS的关键部分涉及准备运行应急指挥中心。良好的响应和恢复管理需要一个强大的信息管理方法。由声音信息管理系统支持的指挥中心成功管理与任何紧急救援相关的潜在问题[28]。简单地说，它打算利用先进的信息技术向临时指挥小组提供关键信息，以便对化学事故应急救援进行专门的处理。系统将监控紧急情况的整个过程，具有信息翻译，危机决策，决策支持
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