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基于不确定性分析的有毒有害气体泄漏事故风险研究

作　者: 孙燕君
导　师: 钱瑜
学　校: 南京大学
专　业: 环境科学
关键词: 环境风险评价不确定性分析个人风险社会风险
分类号: X937
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

近几年,化工行业内由化学物质泄漏引起的突发大气环境污染事故越来越频繁,造成了重大的社会财产损失,原因主要有两点：首先化学行业内各类有毒、有害、易燃、易爆的化学物质高度集中,且工艺复杂,加上疏于管理,发生严重事故的概率比较高；其次,由于气体的易流动性,突发大气环境污染事故较其他环境污染事故影响范围更广,造成的结果更严重；最后,目前土地利用缺乏科学合理的空间规划,居住区和化学工业区距离过近,一旦发生事故,极易对居民人身安全造成负面影响。在这样的背景下,环境风险管理逐渐成为社会管理的一个重要的组成部分,而环境风险评价作为环境风险管理的决策依据,在减少化工行业带来的环境风险方面发挥着重要的作用。科学的环境风险评价能够为环境风险管理的决策提供必要的风险信息,有利于企业和园区层面的日常的风险管理；另外,环境风险评价还能够用于土地利用规划方面,通过优化空间布局从源头对环境风险进行先期预防。环境风险评价的理论和方法研究发展了数十年,取得很多成果,但是不可否认的是在过去的环境风险评价中,风险本身固有的不确定性没有引起足够的重视,导致评价结果缺乏科学性和可靠性,制约着环境风险评价在环境风险管理中的风险信息支持方面发挥更加重要的作用。因此,在环境风险评价过程中考虑不确定性对评价结果的影响是至关重要的。本文在环境风险评价过程中加入对不确定性的分析,将不确定性分析结果体现在风险评价结果中,从而得到更加全面的风险信息。本文的研究具有比较重要的实践价值和研究意义。本文的研究目的是将不确定性分析方法与风险评价方法进行有效整合,初步构建能够比较全面地对有毒有害泄漏事故引发的大气环境风险进行评价的方法体系。首先,对传统环境风险评价体系进行整理,识别每个评价环节中存在的不确定性,筛选出主要的风险变量；然后通过风险源识别确定具体有毒有害气体作为评价对象；接着采用蒙特卡洛分析方法对事故风险系统中的风险变量进行分析,并进一步对气体泄漏过程进行仿真模拟,得到模拟结果及其概率分布；最后,将蒙特卡洛分析结果、毒性剂量反应指标和风险受体信息在地理信息系统中进行综合分析,以个人风险和社会风险表征风险受体暴露在特定风险场内的风险大小,结合相应风险标准对风险进行可接受性评价。本文选取南京化工园内某氯气储罐泄漏事故为例进行研究。结果表明,氯气泄漏事故的总体社会风险值偏高,超过社会风险的可接受阈值,需要采取适当的风险管理措施来降低相应的风险水平。本研究提出的基于蒙特卡洛性分析的环境风险评价方法克服了传统风险评价结果片面的缺点,能够全面地反映突发环境事故的风险,为环境风险管理决策提供更加科学可靠的信息支撑。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-12
第1章绪论  12-18
  1.1 研究背景  12-13
  1.2 国内外环境风险评价研究进展  13-14
    1.2.1 国外环境风险评价研究进展  13-14
    1.2.2 国内风险评价研究进展  14
  1.3 风险评价研究中存在的问题  14-15
  1.4 研究意义  15
  1.5 研究技术路线和研究内容  15-16
    1.5.1 技术路线  16
    1.5.2 研究内容  16
  1.6 论文创新点  16-18
第2章环境风险评价理论研究  18-21
  2.1 环境风险  18
  2.2 环境风险评价  18
  2.3 环境风险评价内容  18-19
  2.4 环境风险评价方法  19-20
  2.5 风险表征方法  20-21
第3章不确定性分析的理论研究  21-26
  3.1 不确定性基本理论  21-22
    3.1.1 不确定性概念  21
    3.1.2 不确定性的分类  21
    3.1.3 不确定性的来源  21-22
  3.2 不确定性分析方法  22-23
  3.3 环境风险评价中不确定性的研究  23
    3.3.1 概率分析法的研究  23
    3.3.2 模糊数学法的研究  23
  3.4 环境风险评价过程的不确定性  23-26
    3.4.1 风险识别阶段的不确定性  23-24
    3.4.2 概率分析阶段的不确定性  24
    3.4.3 事故后果计算阶段的不确定性  24-25
    3.4.4 风险估计(Risk estimation)阶段的不确定性  25-26
第4章有毒有害气体泄漏事故风险评价研究  26-38
  4.1 有毒有害气体泄漏事故风险评价特点  26
  4.2 环境风险识别  26-27
  4.3 环境风险系统不确定分析  27-29
    4.3.1 事故概率不确定性  27
    4.3.2 风险源项不确定性分析  27-28
    4.3.3 气象条件概率分析  28-29
  4.4 基于蒙特卡洛分析的事故后果计算  29-33
    4.4.1 蒙特卡洛分析法  29-30
    4.4.2 SLAB气体泄漏扩散模型  30-32
    4.4.3 不确定参数的概率函数选择  32
    4.4.4 人体健康剂量-效应评价  32-33
  4.5 风险评价模型构建  33-34
    4.5.1 研究区域网格化  33
    4.5.2 建立风险评价模型  33-34
  4.6 环境风险可接受水平评估  34-38
    4.6.1 个人风险  34-36
    4.6.2 社会风险  36-38
第5章有毒有害气体泄漏事故环境风险评价实证研究  38-51
  5.1 案例背景  38-40
  5.2 重大风险源识别  40-42
  5.3 氯气泄漏风险系统不确定性分析  42-44
    5.3.1 事故概率分析  43
    5.3.2 不确定参数概率分布函数确定  43-44
  5.4 基于蒙特卡洛分析的事故后果模拟  44-46
    5.4.1 Monte Carlo抽样  44
    5.4.2 气体扩散模拟  44-45
    5.4.3 致死半径计算  45
    5.4.4 模拟结果分析  45-46
  5.5 氯气泄漏事故风险评价  46-50
    5.5.1 评价模型构建  46-48
    5.5.2 个人风险评价  48
    5.5.3 社会风险评价  48-50
  5.6 环境风险评价结果讨论及风险管理建议  50-51
第6章结论与展望  51-52
参考文献  52-56
附录  56-57
致谢  57-59

基于不确定性分析的有毒有害气体泄漏事故风险研究

内容摘要

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