一种区域突发环境污染事故风险综合评价方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及地理科学、环境科学、灾害学、风险管理和应急管理等多个学科领域， 具体是一种区域突发环境污染事故风险综合评价方法。
【背景技术】
[0002] 环境污染事故风险是指由自然原因和人类活动引发的，通过环境介质传播能对人 类社会及自然环境产生破坏、损害乃至毁灭性作用等不良后果的事件发生的概率及其后 果。我国正处于向工业化、城市化为标志的现代社会加速转型的关键时期。在这一社会变 迀过程中，经济持续高速增长，工业化和城市化水平大幅提升，但环境风险也日趋加深，突 发性环境污染事故频发。突发性环境风险一旦爆发，转而又会导致诸如环境纠纷和环境利 益冲突等新的社会矛盾的产生。近年来，全国各地因环境污染导致的群体性事件的数量正 在以年均约30%的速度递增，环境污染事故已成为当今群体间社会矛盾和社会冲突新的诱 发因素，成为导致社会不稳定的新的社会风险源。
[0003] 从已经发生的各类环境污染事故（如2010年大连输油管线爆炸事故、2013青岛 石油管线爆炸事故、2015年天津港危化品爆炸事故）中可知，除了企业忽视安全生产、违章 操作等内部原因外，还有其他更深层次的原因。在大多数城市和工业开发区中，由于缺乏合 理安全规划、产业布局混乱、结构不合理；缺少对区域性风险源进行适当的评估，没有合理 地基于现有有限资源，制定适宜的风险防范及应急措施，当事故发生后，产生的危害被不断 放大。由于我国经济发展模式的限制，短期内彻底改变因产业结构、布局不合理等引起的结 构型、布局型环境风险存在较大难度，而且区域环境风险源复杂多样、危险物质污染特征繁 多，且风险因子释放后，在介质中传播过程呈多途径、敏感脆弱目标多样化特点。因此，今 后环境风险研究不仅要强调单一事件、单一项目，更应从区域尺度出发开展区域环境风险 分析。区域环境风险分析便于区域之间、区域内部的风险比较，有助于决策者发现区域发展 过程中环境风险管理的优先区域、优先环节，合理分配资源，结合区域实际经济社会发展需 求，实现区域环境风险"差异化"的管理，同时为区域产业结构调整、产业转移、环境污染事 故应急管理提供科学理论依据。
[0004] 目前国外从环境毒理学、生态毒理学、环境化学等微观层次上定量地评价和预测 致癌化学物质、非致癌化学物质和放射性物质等引起的风险较多。Masashi等（2003)对日 本12种主要环境污染物的环境风险进行了排序。Hamdi等（2005)通过概念模型来评价深 层土壤的放射性废弃物的环境风险。Tan(2014)对医药产品在环境中的风险进行了评价。 我国环境风险评价工作起步较晚，但很多学者对于开展环境风险评价的必要性、研究目的、 内容和方法等进行了探讨。近年来国内基于"单一"风险事件、单一项目的环境危险性研究 较多，如王庆改等（2008)实现了基于MIKE模型对突发性水污染事故中污染物运移扩散过 程的模拟；也有学者通过严格的数学公式推导，对特定污染事故危害后果实现定量评价，进 而提出预防和应急措施（马越等，2012)。
[0005] 自20世纪90年代国外学者开始致力于区域环境风险分析的理论和方法研究，并 主要集中于区域公众健康和灾难性事故风险的危害两方面。如Dobbies等（2003)以密西西 比河下游为研究对象，通过定位、监测和模拟等技术建立了区域环境风险数据库，开展流域 性水环境风险评价;Arunraj等（2009)以印第安东部工业区为例，构建风险评价模型对突 发性环境污染事故风险后果进行分析，并基此提出了区域环境风险评价的概念框架；也有 学者认识到自然风险因素和工业系统相互作用对区域环境风险的不利影响，提出了工业区 域的风险管理和适当选址的重要性，以实现环境风险的最小化目标（Agostini等，2012)。 近期，持久性污染物的区域环境风险又成为了新的研究热点。Yu等（2012)研究了美国加利 佛尼亚州农药的使用造成的区域环境风险；Giubilatoa等（2014)提出了一种持久性化学 污染物区域环境风险分级分类的方法。
[0006] 1994年，我国学者曹希寿最早提出了区域环境风险评价和管理的概念，接着学者 对区域环境风险评价内容、程序和方法开始了探索，并在区域环境风险源危险性和风险受 体脆弱性方面开展了较多工作。我国环境风险源危险性和受体脆弱性研究主要从不同方面 构建评价指标体系进行评价，并侧重于风险源危险性和受体脆弱性分级方法及分级结果的 分析。曲常胜等（2010)从突发性环境风险和累积性环境风险两方面构建了区域环境风险 源危险性评价指标体系。谢元博等（2013)从风险源危险性角度利用信息扩散法对区域环 境风险水平开展评估，并提出了区域产业布局优化措施。兰冬东等（2009)从受体暴露和恢 复力两方面构建了上海闵行区风险受体脆弱性指标，并根据评价结果，为闵行区环境风险 管理和产业结构布局优化提供依据。尹荣尧等（2011)和曾维华等（2013)都提出了现有环 境风险评价研究大多未能考虑区域内环境风险源和风险受体的空间差异性。
[0007] 综合评价的核心是评价指标在不同时刻的权重系数的确定。目前，指标权重的确 定方法主要有主观赋权法（如Delphi法、ΑΗΡ法、专家评分法等）、客观赋权法（如T0PSIS 赋权法、"纵横向-拉开档次"法、"时序加权平均算子"法等）。主观赋权法指各指标权重系 数依据主观判断来确定，简便易行，但主观性太强，不同的人所赋权重可能差异较大。客观 赋权法确定权重不受主观因素影响，根据各个指标在指标总体中的变异和对其他指标影响 程度自动确定权重系数，相对于主观赋权法，客观性更强，更能反映评价对象真实情况。目 前，环境风险评价研究主要通过主观赋权法进行研究，而客观赋权法已经广泛运用于水资 源评价、节能环保、效益评价等多个领域。
[0008] 近些年，随着计算机技术的成熟，GIS技术的海量数据处理能力和计算结果的可视 化表达为区域环境污染事故风险的综合评价提供了重要方法。利用GIS空间差异表达方 法可全面了解区域环境污染事故综合风险的空间规律性和差异性，从而可将研究区域不同 的评价单元转换为行政单元或者地理单元，客观反映区域环境污染事故综合风险的分异规 律，从而为区域环境风险"差异化"控制管理和环境污染事故应急提供科学依据。
[0009] 由以上研究可知，区域环境污染事故风险评价已经在国内外有相关研究，并取得 了一定的成果。但是目前国内对区域环境风险系统的尚未有统一的认识，导致区域环境污 染事故风险评价体系差异较大，特别是对环境污染事故风险受体的考虑不全面。环境风险 受体是环境污染事故风险的潜在承受体，指环境风险因子在环境转运过程中，可能遭受影 响的人群、社会和生态环境系统，是包含社会、经济、生态环境及人群组成的复杂系统。然 而，现有研究多从社会经济和生态环境双维度出发，构建环境风险受体脆弱性评价模型，缺 少综合考虑人群、社会经济和生态环境系统的受体脆弱性的研究。
[0010] 目前还没有针对区域环境污染事故综合风险评价进行系统的归纳并将其制定为 一套完备的方法体系的专利。快速的工业化进程中，高消耗、高污染、高风险的发展模式使 西方发达国家近百年工业化进程中出现的环境污染问题在我国短短20年压缩式、复合式 出现（谢元博等，2013)，各类环境污染事故层出不穷，已成为危害百姓身体健康、破坏生态 环境的重要因素，严重威胁了我国环境、经济及社会的健康发展，针对区域尺度的环境污染 事故风险的综合评价研究已成为当前社会安全保障的迫切需要。因此，本发明在前有成果 的基础上开发出一种科学的、全面的区域环境污染事故风险综合评价方法，使之能更加高 效、方便、精确的广泛地运用于我国区域尺度环境