从重大环境事件特点看中国城镇的脆弱性及其启示

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王世汶 陈 青 熊雪莹

快速城镇化使我国环境污染的复合型和压缩型特点更加鲜明。废水、废气和固体废物排放量的不断增加,给当地环境带来了巨大的环境压力,而随着城市规模的扩大, 原本位于城市边缘地带的危险工业资源、矿山等与居住社区之间的安全距离逐渐减小。如果这些风险未得到有效管控,随着社会经济的发展,重大环境污染事故的发生概率将会愈来愈高,危害城镇的安全运行。而在快速城镇化背景下,环境事件往往对更多的人群和敏感目标造成影响(程芳、常杪、陈青,2016)。随着人民群众环境意识日益增强, 各类重大环境事件的公众参与程度与社会影响迅速提高,环境事件处置不当甚至可能引发影响社会治安的群体性事件,环境风险防范与重大环境事件防控处置形势更加严峻。

过去,中国的环境应急管理政策多是针对环境事件发生之后,包括事故调查、灾害评估、信息公开等。近年来,随着天津滨海新区危险品仓库火灾爆炸等事故的发生,管理部门意识到城镇化快速发展已经导致安全、卫生防护距离不足,因此正在全面敦促相关危化品企业搬迁。然而,从环境风险防控的角度,风险受体并不仅仅是人群,还包括可以向人群或生态系统传输风险的各类载体,如何在企业搬迁决策,甚至更前端的产业布局规划、城镇建设规划、产城联动建设等过程中及时考虑城镇中环境风险受体方面的脆弱性特征,以更加有效地降低环境重大事件的发生概率,是一个重要的命题。

为此,利用重大环境事件的特征统计,分析事件发生地的脆弱性特征,对上述产业布局及其调整等决策过程将有十分重要的现实意义。

中国重大环境事件中的城镇脆弱性因素

根据《中国环境年鉴》及原环保部发布的公告,2007-2017年全国共发生环境事件4977起,平均每年发生498起,其中包括特大事件3 起、重大事件56起、较大事件166 起、一般事件4728起,分别占比0.06%、1.13%、3.34%、95.00%。尽管近几年环境事件总数和较大环境事件数量有所控制,但重大环境事件仍然时有发生(图1所示)。

在2007-2016年统计的案例中, 环境事件发生总数前五名依次为上海、陕西、浙江、江苏、北京。环境事件发生在东部地区(包括京津冀等10省市)的数量占总数的55.6%。一般来说,经济发达、工业聚集的地区更易发生环境事件。然而,环境事件和重特大环境事件的分布特征差别很大。2007年以来, 上海市统计的环境事件总数超过1000起,但未发生过重大级别以上的环境事件;而贵州省虽然发生的环境事件总数相对较少,但发生过8 起重大级别以上的环境事件。重大环境事件的发生与多种因素有关。从事件发生机理的角度,危险源多、敏感受体、环境应急能力薄弱的地区易发生环境事件。从统计管理的角度,事件总量多还可能是在环境管理水平较高的地区和人口较为密集的地区,群众举报和环保监察的环境污染情况更多,统计的一般环境事件数量较多,导致环境事件的总数较多。而一些偏远地区, 由于人比较少,一些影响较小的环境事件并未被统计在列。

为了排除统计尺度不统一的影响,以及更加有针对性地指导相关规划中考虑重大环境事件防控影响因素,本文通过公开渠道收集了2002- 2017年间73起重特大环境事件的详细发生过程资料,并基于这些事件进行统计分析。根据时间顺序,事件数量总体呈现出先上升后下降的趋势,在2013年达到最大值。

1.管理因素

本研究发现重大环境事件多发在环境管理能力无法支持产业发展速度的地区。2002-2017年发生重特大环境事件较多的地方主要是湖南、江西、贵州、四川、陕西、吉林以及广东(如韶关等)、江苏(如盐城等)的经济水平中等城市(见图2)。这些地区都在积极发展工业,以中小企业为主且数量庞大,但环境管理能力建设相对滞后,难以匹配其产业特征。而企业排污和安全生产是造成重特大环境事件最为重要的原因(见图3)。因此,在评估城镇脆弱性时,当地政府部门的管理水平应成为重要的考量因素,反之,要有效降低城镇中环境事件下的脆弱性,最根本的努力方向是政府部门的环境管理和应急防控能力,包括事前规划水平和落实能力、事中管理机制的建设和实施能力,以及事后应急处置实施能力。

2.地形因素

水网丰富的区域更容易发生重大环境事件,如果这些地区又是山区等地质因素不稳定的区域,则环境风险的发生概率更高。

水污染在中国环境事件的类型占比中一直居于首位。根据董文福等对1998-2006年的中国环境污染事件的统计,水污染事故占54.1%。赵淑莉等对1952-2006年间的研究显示,在众多环境污染事件中,液态污染物造成的污染事件占62%。而2002-2017年发生的重特大环境事件类型中水污染占绝对多数,高达76%(见图4)。

水网丰富正是中国南方省市往往比北方地区更容易发生重大环境事件的一个重要因素。特别在雨季,无论是暴雨多发的南方,还是丰枯水变化显著的北方,洪水、泥石流等自然灾害更容易导致水污染事件发生,如四川崛江电解锰厂尾矿库垮坝造成涪江水质异常事件、湖南资江益阳段柴油泄漏事件等; 或通过水网的输送扩大水污染事件的影响范围,如松花江水污染事件等。尽管自然因素如地震、泥石流、洪水、台风等导致的重特大事件数量较少,但仍时有发生,在水网密布的地区应当特别给予考虑。

3.季节因素

本研究发现,重特大环境事件具有明显的季节性,主要表现为夏季和冬季高发(见图5)。详细分析这些环境事件的发生过程,夏季重特大环境事件高发的主要原因包括:(1)暴雨、地震等导致设备故障、设施毁坏;(2)本就存在的污染被雨水或丰水期的水流扩大影响范围而被发现;(3)高温高湿增加设备故障概率;(4)夏季高温等影响人体舒适感和情绪调节,可能会增加相关工作人员操作失误率。而冬季重特大环境事件高发的主要原因包括:(1)年末生产企业赶工完成业绩使得污染排放和偷排行为增加,不少环境事件早在12月即发生违法排污行为,但往往滞后到1月产生影响后才发现;(2)冬季低温增加设备故障概率;(3)寒冷的气候条件可能增加相关工作人员操作失误率。

典型环境事件中的城镇脆弱性

1.水污染环境事件中的城镇脆弱性

水污染事件是环境事件中发生数量最多的事件类型。水污染事件一般是污染物进入河流、湖泊等饮用水源地,对居民饮水和周边生态环境造成影响,且影响范围较广。水污染事件具体造成的影响有河流污染、城镇停水、农田污染、鱼类死亡、生态环境污染、乡村居民中毒、造成跨界污染等。根据典型案例的分析,总结出水污染事件有以下特点: 

(1)污染企业越靠近水源地越有可能污染水源。例如,2013年湖北省荆州市柳林洲水厂取水口受柴油污染停止取水事件中,违规冲洗甲板的油轮仅离取水点上游1公里。

(2)污染企业附近的乡村村民更有可能饮用受污染水而中毒。例如,2008年湖南省怀化辰溪县硫酸厂违法排污造成村民砷中毒事件等。

(3)城镇可能受到上游几十公里甚至上百公里处污染事故的影响。典型的如2005年吉林石化爆炸引起的松花江水污染事件影响远至中俄边界。

(4)城镇人口越密集,污染导致的停水影响的人越多,损失越大。

(5)大规模停水极易引发社会恐慌。例如,2005年吉林石化爆炸引起的松花江水污染事件导致的沿线城市的饮用水抢购,2012年江苏镇江市自来水出现异味引发的抢购饮用水的风波。

(6)从水文特点看,受纳水体流速和流量大,则污染物稀释扩散能力增强。枯水期比丰水期造成的污染影响更大。

由此可见,水污染环境事件中,城镇的脆弱性主要表现在水源地、供水区域内的人口规模、河流干流等输送能力强的水系、雨季的自然和地质灾害、枯水期等方面。

2.大气污染环境事件中的城镇脆弱性

根据董文福等对1998-2006年的中国环境污染事件的统计,大气污染事故占34.4%。赵淑莉等对1952-2006 年间的研究显示,在众多环境污染事件中,气态污染物的比例为29%。因此,大气污染事件作为典型的一类环境事件类型,在发生环境事件总数中约占30%。而2002-2017年发生的重特大环境事件类型中大气污染仅占7% (见图4),再次体现了重特大环境事件与环境污染事件的差异性。

大气污染事件一般是污染源泄露的污染物进入大气环境,对周边一定范围内的人群、生态等造成影响。部分大气污染事故也可能由于降雨冲刷或消防废水造成水体的污染。可能造成的影响具体有人群疏散、人群中毒、人群急救、牲畜死亡、周边环境破坏、供电网腐蚀断电等。根据典型案例的分析,大气污染事件有以下特点: 

(1)事故影响范围和时间相对于水污染事件而言一般较为有限。

( 2 ) 一般造成急性中毒危害,需紧急救治和送医抢救。

(3)污染物质毒性越大,越易造成伤害。

(4)现场处置的应急防护十分必要。

(5)有可能导致人群的大规模疏散。

(6)事故排放源与居民区等人群密集点越近,越易造成伤害。

(7)遇水反应的危化品风险源容易受到台风、暴雨等自然灾害的影响。

(8)事故影响程度与地理位置有关。低洼地形不利于污染物扩散,更易造成伤害。污染源下风向更易受到危害。

(9)事故影响程度与气象条件有关。风速越小、稳定度越高,大气污染物越不易于扩散。

由此可见,大气污染环境事件中,城镇的脆弱性主要表现为自然扩散条件(包括常年风向风速、山谷等低洼地形、当时气温气压等形成的逆温层等)、周边人口密度等。同时, 对于雨水较多的地区,大气污染环境事件更有可能因降雨转换成水污染事件,因此,水污染事件中的水源地、河流干流等也是应当考虑的脆弱性因素。尽管任何环境事件都需要快速恰当的应急处置,但大气污染环境事件中有一点特殊情况是,需要考虑处置过程中使用的水或其他液态用品是否会转化为水污染事件。

重大环境事件中的城镇脆弱性的启示

从中国重大环境事件中的城镇脆弱性因素看,环境风险管理应重点关注以下城镇类型。(1)正在积极发展工业,但经济基础薄弱的城镇,如湖南、江西、贵州、四川、陕西、吉林、辽宁、粤北、苏北等地的部分城镇;(2)水网丰富,特别是大江大河干流周边城镇;(3) 山谷、陡坡、地质疏松、地震灾害频繁的城镇,如四川、贵州、广西以及沿海地区;(4)重点关注降水量大的城镇的夏季以及气候恶劣地区的冬季时段的环境应急管理和风险排查;(5)城镇化发展迅速,城乡结合部房地产发展迅速,人口向城镇边缘地带快速转移的地区。

上述地区应当重点关注高环境风险产业的布局规划。从图6所示的2002-2017年间造成重特大环境事件的行业占比较高的行业,主要包括:化工、石油、采矿、冶金、水利、电力、交通、制药等。

综合城镇中的环境风险脆弱因素和高风险行业来看,产业布局除了重点关注上述行业在上述城镇及特殊季节与气候条件下的环境管理, 以及规避包括人群、水源、干流、山谷陡坡、地震带等以外,还应关注以下管理中容易忽视的环节。

(1)由于船舶污染导致的停水事件时有发生,对于沿江沿海城市来说,需要注意由运输业带来的污染,而且极有可能污染水源地。应加强水源地的运输船只的排查工作,尤其对于运输危险化学品的船只。同时对于船只本身应做到定期检修,对操作人员进行定期培训, 杜绝此类事件的再次发生。

(2)加强危化品储存仓库日常管理,规避恶劣天气影响,特别是台风频繁侵袭的沿海地区。对于易燃、易挥发、有毒性或腐蚀性的危险化学品应妥善保存,对于存放地的选择和建设应考虑到极端天气的影响,尽量避免仓库设施破坏渗水等引发危化品反应,造成环境污染。

(3)尾矿库环境污染事件是资源型城市共同面临的问题。对矿藏丰富、水资源丰富,且易发生地震、泥石流等自然灾害的地区,对于矿渣更应该妥善处理,选择合适的地形,控制堆放高度,建设防护设施,尽量防止因为自然灾害造成的环境污染。

(4)随着汽车保有量的不断增加,交通事故频发。在人群密集、道路拥挤的城镇,务必加强危化品运输业的监管(甘有坤,2010)。对于运输危险化学品的车辆除了运输单位本身做好防护措施,如车轮防滑等以预防天气变化可能带来的危险,对驾驶人员做好安全培训等,还应采取技术手段提高防范水平。在物联网技术蓬勃发展的今天,可以建立危化品运输的道路物联网监控平台,利用GPS技术,温度、湿度、烟雾、可燃性气体等传感器技术,陀螺仪车身姿态感知技术,视频监控技术等,结合地图信息,实现监控中心对危化品运输车辆及其运输(物品)状态的实时监控,及时对驾驶员、监控中心提供预警信息,提示驾驶员注意绕行敏感地点、路段和时段等。特别需要通过区域数据共享,实现过境车辆的不间断监控。

结论

综上所见,环境事件诱发因素很多。在加强环境风险防范的过程中,除了风险源的排查以外,应当充分结合城镇本身的自然地理、经济产业、社会管理等方面的特点,针对性地规范高环境风险产业的布局规划和高风险企业的引进与搬迁,因时因地地开展环境风险监管执法工作,对风险高发地段、时段加强安全生产宣传和监督执法。要系统地完善相关环境风险管理工作,应建立科学的评估手段, 对城镇进行网格化调查和基于环境脆弱性的综合环境风险评估,做到有的放矢。还应当建立既服务于应急预警,又支持事故应急指挥的全过程和天地空立体化环境应急监测体系。进一步通过集成风险源及脆弱目标的环境风险动态识别技术、道路运输物联监控技术、移动风险源敏感区自动识别预警技术、重污染天气应急处置技术、城镇供水系统应急净水技术、风险源信息数据库、数字预案库、应急知识库等, 构建城镇重大环境事件立体化防控及应急决策平台,实现“日常管理— 值守防范—应急响应”,全方位防控环境事件的影响。(参考文献略) 

作者单位:中国社会科学院数量经济与技术经济研究所/清华大学环境学院

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